动态平衡和平衡中的临界问题

动态平衡与临界平衡问题共点力作用下物体的平衡•动态平衡问题：是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态。（物体受到的若干个力中某些力在不断变化，但物体的平衡状态不变。）把一个球体夹在竖直墙面AC和木板BC之间，不计一切摩擦，小球对墙的压力为F1，对木板的压力为F2，在将板BC缓慢放至水平的过程中，F1，F2的大小如何变化？BCA•如图所示，电灯悬挂于两墙壁之间，更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持0点的位置不变，则在A点向上移动的过程中()•A.绳OB的拉力逐渐增大•B.绳OB的拉力逐渐减小•C.绳0A的拉力先增大后减小•D.绳0A的拉力先减小后增大•如图所示．质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上，试分析挡板AO与斜面间的倾角β为多大时，AO所受压力最小？AβαOG1F2FG1F2F•如图所示，用轻绳将小球悬于O点，力F拉住小球使悬线偏离竖直方向600角，小球处于平衡状态，要使F有最小值，F与竖直方向的夹角θ是（）600FθOA.900B.600C.300D.00•临界平衡问题：当物体的平衡状态即将被破坏而尚未破坏时对应的平衡，这类问题需要把握一些特殊词语，如“恰”“最大”“最小”“至多”等隐含的物理意义和条件。如图，用绳AC和BC吊起一个物体，它们与竖直方向的夹角分别为60°和30°，若AC绳和BC绳能承受的最大拉力分别为100N和150N，则欲使两条绳都不断，物体的重力不应超过多少？30°60°GACB解：将C点受到的重物的拉力T沿AC、BC方向分解，TT1T230°60°T1=Tsin30°T2=Tcos30°当AC绳刚要断时，T1=100N，则G=T=200NT2=173N150N当BC绳刚要断时，T2=150N，则G=T=173NT2=86.6N100N所以，欲使两条绳都不断，物体的重力不应超过173N.•如图所示，物体A质量为2kg，与斜面间摩擦因数为0.4，若要使A在斜面上静止，绳子可承受足够大的拉力，物体B质量的最大值和最小值是多少？•如图所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。ABCFθθ•小结：（1）动态平衡问题用图解法解题方便，但注意应用条件及画好图。（2）临界平衡问题一定要分清临界问题的转折点是什么，超过它会产生怎样的效果，可以假设满足这样的条件来确定。如图所示，物体的质量为2kg，两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围？F1F2F1F2GGF1F1F2F1F2GG•重为G的物体系在两根等长的细绳OA、OB上，轻绳的A端、B端挂在半圆形的支架上，如图所示.若固定A端的位置，将绳OB的B端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，则（）•A.OB绳上的拉力先增大后减小•B.OB绳上的拉力先减小后增大•C.OA绳上的拉力先增大后减小•D.OA绳上的拉力不断减小G•重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化？F1F2G水平地面上的物体受重力G和水平作用力F保持静止，现在使作用力F保持大小不变，方向沿逆时针方向缓慢转过1800，而物体始终保持静止，则在这个过程中，物体对地面的正压力FN和地面给物体的摩擦力f的变化情况是（）Af不变Bf先变小后变大CFN先变小在变大DFN先变大后变小F