共点力作用下的平衡问题分析方法

http://chongqing.hteacher.net 2021-12-03 15:42 重庆教师招聘 [您的教师考试网]

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一、图解法(矢量三角形)

如图所示，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N1和N2的变化?

解析： N1始终减小，N2始终减小。将重力和方向不变的N1平行移动，与方向改变的N2形成矢量三角形，然后将N2变化，如图所示,可见N1始终减小，N2始终减小。

图解法(矢量三角形)适用条件：物体受到三个力，其中：一个力是恒力，一个力方向不变，另一个力方向改变。

解题方法：1.受力分析2.把恒力和方向不变的力平行移动，与方向改变的力形成闭合三角形。3.让第三个力根据题意发生变化，观察三角形的边的变化从而确定物体受力的大小的变化。

练习：如图，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?

【答案】F1逐渐变小，F2先变小后变大。解析：由于挡板是缓慢转动的，可以认为每个时刻小球都处于静止状态，因此所受合力为零。应用三角形法则，G、F1、F2三个矢量应组成封闭三角形，其中G的大小、方向始终保持不变;F1的方向不变;F2的起点在G的终点处，而终点必须在F1所在的直线上，由右图可知，挡板逆时针转动90°过程，F2矢量也逆时针转动90°，因此F1逐渐变小，F2先变小后变大。(当F2⊥F1，即挡板与斜面垂直时，F2最小)。

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