高中物理力的动态平衡问题模型

高中物理力学常考的一种模型，是力的动态平衡问题，动态平衡是指物体从一个受力平衡状态到另一个平衡状态的过程。特点是一般题目中会出现“缓缓”“缓慢”“慢慢”等关键词，这些关键字就说明物体处于动态平衡状态。

这类体型总的说来有以下几种类型。

1、物体受三力，有一力是恒力，一力方向不变。

一般来说这个恒力就是重力，如下面这个高考题就是这种类型的动态平衡问题题目。

如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间，设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2，以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置，不计摩擦，在此过程中( B )

A．N1始终减小，N2始终增大

B．N1始终减小，N2始终减小

C．N1先增大后减小，N2始终减小

D．N1先增大后减小，N2先减小后增大

解析：对这种类型的题目，就是受力分析建立动态三角形，根据动态三角形边长变化情况，得出各个力的变化情况。由下图可知，小球对墙的压力N1不断减小，小球对木板的压力N2不断减小，故B正确

方法：画出球的受力示意图

1、恒力G不动

2、反向延长方向不变的力N1

3、平移第三个力N2，构造一个矢量三角形

4、板移动后再构造一个矢量三角形

2、物体受三力，一力是恒力，另外两个力大小方向均不确定。这类动态平衡问题需要用到相似三角形

（多选）如图所示，竖直杆CB顶端有光滑轻质滑轮，轻质杆OA自重不计，可绕O点自由转动，OA＝OB．当绳缓慢放下，使∠AOB由0°逐渐增大到180°的过程中（不包括0°和180°．下列说法正确的是（ C D）

A．绳上的拉力先逐渐增大后逐渐减小

B．杆上的压力先逐渐减小后逐渐增大

C．绳上的拉力越来越大，但不超过2G

D．杆上的压力大小始终等于G

3、物体受三力，一个力是恒力，另两个力是变力但两力夹角不变。将受力分析放在圆中处理。

（2017全国卷1第21题）（多选）如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为 α（）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角 α不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中（ AD ）

A、MN上的张力逐渐增大
B、MN上的张力先增大后减小
C、OM上的张力逐渐增大
D、OM上的张力先增大后减小

解析：以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F1，MN上拉力F2，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如下图所示，F2缓慢沿着圆周转动到F2水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小。

高中物理如何受力分析

高中物理知识点总结

高中物理视频大全