2018高中物理第四章牛顿运动定律10动态三角形法解决动态平衡问题练习新人教版必修120180820277
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【知识点解析】 1. 牛顿第二定律与动态平衡 牛顿第二定律是解决动态平衡问题的基础,它表明力的作用效果与物体的质量、加速度以及力的方向有关。动态平衡意味着物体虽然在运动,但其加速度为零,因此所有作用力的矢量和必须为零。在这个问题中,通过分析小球的受力情况,可以发现绳子对球的拉力(FT)随斜面角度的变化而变化,这是动态平衡的一个实例。 2. 动态三角形法 动态三角形法是一种利用几何关系来解决物理问题的方法,特别是在处理动态平衡问题时特别有效。它涉及将力分解为正交分量,然后通过比较这些分量来分析力的平衡。例如,在问题1中,当斜面平移时,FT的分解随着角度改变,导致拉力的变化。 3. 受力分析 受力分析是解决动态平衡问题的关键步骤,需要识别并画出所有作用在物体上的力,包括重力、支持力、摩擦力、拉力等。例如,在问题2中,小球在斜面上的平衡需要考虑水平力F的分解,以及摩擦力对斜面体的作用。 4. 平衡条件与力的合成 平衡条件要求所有力的矢量和为零。在问题4中,墙对球的压力N1和球对木板的压力N2随着木板转动而变化,这涉及到力的合成与分解,以及力矩的概念。 5. 力的传递与静摩擦力 在问题5中,直角三棱柱与球的静止状态要求所有力平衡。当力F施加在球上时,墙对球的力F1和球对三棱柱的力F2会相应调整,同时可能涉及到静摩擦力的增加,以保持整个系统的平衡。 6. 滑轮系统与力的变化 滑轮系统可以改变力的方向,但不影响力的大小。然而,在问题6中,由于球的大小不可忽略,滑轮边缘的张力会随着球的位移而变化,这是由于绳子长度的改变导致的。 7. 非匀速直线运动与外力变化 在问题7中,小船在水中的匀速靠岸过程,表明船所受的总外力(包括绳子的拉力F)保持不变。阻力不变的情况下,拉力F应保持恒定。 8. 力的平衡与角度变化 在问题8中,工人推动涂料滚的过程中,撑竿对涂料滚的推力F1与墙壁对涂料滚的支持力F2之间的平衡关系会随着撑竿与墙壁夹角的变化而变化。撑竿角度减小时,F1减小,而F2增大以维持平衡。 这些题目涵盖了牛顿运动定律、动态平衡、受力分析、力的合成与分解、平衡条件、力的传递、静摩擦力、滑轮系统、非匀速直线运动以及力的平衡与角度变化等多个物理学概念,这些都是高中物理学习中的重要知识点。
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