1、精選優質文檔-傾情為你奉上高中物理動態分析專題一、力學中的動態問題分析1、變動中力的平衡問題的動態分析矢量三角形法omgBA圖1aB 物體在三個不平行的共點力作用下平衡，這三個力必組成一首尾相接的三角形。 用這個三角形來分析力的變化和大小關系的方法叫矢量三角形法，它有著比平行四邊形更簡便的優點， 特別在處理變動中的三力問題時能直觀的反映出力的變化過程。例1、如圖1a所 示，繩OA、OB等長，A點固定不動，將B 點沿圓弧向C點運動的過程中繩OB中的張力將（ ）C A、由大變小； B、由小變大 C、先變小后變大 D、先變大后變小圖1bTTATBTTATBTBTB 解：如圖1b，假設繩端在B'

2、;點，此時點受到三力作用平衡：T 、書的大小方向不斷的變化（圖中T、T T .），但T的大小方向始終不變，T 的方向不變而大小改變，封閉三角形關系始終成立.不難看出； 當T與T垂直時，即a+=90時，T取最小值，因此，答案選C。相似三角形法 物體在三個共點力的作用下平衡，已知條件中涉及的是邊長問題，則由力組成的矢量三角形和由邊長組成的幾何三角形相似， 利用相似比可以迅速的解力的問題。圖2aGNTh+RRL 例2、如圖2a所示，在半徑為的光滑半球面上高h處懸掛一定滑輪。重力為的小球用繞過滑輪的繩子站在地面上的人拉住。 人拉動繩子，在與球面相切的某點緩慢運動到接近頂點的過程中,試分析半球對小球的支

3、持力和繩子拉力如何變化？圖2b 分析與解：受一般平衡問題思維定勢的影響，以為小球在移動過程中對半球的壓力大小是變化的。對小球進行受力分析：球受重力、球面對小球的支持力和拉力，如圖2b所示：可以看到由、G構成的力三角形和由邊長L、R、h+R構成的幾何三角形相似，從而利用相似比 RR+h，TLR+h. 由于在拉動的過程中，R 、h不變，L減小，則RR+h大小不變， 繩子的拉力TLR+h減小。2、運動和力問題的動態分析例3如圖3所示，小球由高空自由落下，落在一豎直放置的輕彈簧上，球在a點與彈簧接觸，在b點彈簧被壓縮得最短，在球從ab的過程中(不計空氣阻力)下列說法正確的是（ ）A.小球的速度一直減少

4、 B.小球的速度先增加后減小C.小球的加速度先減后增 D.小球的加速度一直增加-a-b圖3a-a- -b-0圖3bFF=GG畫出從a到b的過程示意圖，如圖3b球受力分析確定合外力的大小和方向的變化由a與V的方向關系確定V的增減由F合=ma確定a的大小和方向變化 解：基本思路如下： 球受到重力G和彈力F 彈力F向上且由0 F= G F>G F合先減后增，方向先下后上 a也先減后增，方向先下后上 a與V先同向再反向，V先增后減。轉折點在F=G的位置，即a b之間某點，故選B、C。3、機車啟動問題的動態分析V F =P/V a =(F-f)/m 保持vm=P/f勻速 變加速運動 勻速運動當F=

5、f時a=0v達最大Vm機車啟動的兩種形式：以恒定功率啟動和以勻加速啟動,其分析流程圖如下。F不變，a=(F-f)/m不變V P =FV Pm一定，V 勻加速直線運動F = Pm/Va =(F-f)/m 保持vm=P/f勻速變加速直線運動 勻速運動 當P=Pma不為零v仍增加當F=f時a=0v達最大Vm功率P恒定：勻加速啟動:例4、汽車保持恒定功率作直線運動，如果汽車受到的阻力恒定，則（ ）A.汽車可能作勻速運動 B.汽車可能作勻加速運動C.汽車可能作加速度減小的加速運動 D.汽車可能作加速度增大的減速運動 解：由上述分析可知，答案為A、C二、電學中的動態問題分析電容器問題的動態分析電容器的動態

6、問題指的是當平行板電容器的極板距離d和正對面積S發生變化時，引起電容器的電容C、電量Q、電壓U、場強E的變化。要解決此問題，必須要掌握以下兩點：（1）基本公式： 電容的定義式：C=Q/U電容的決定式：C=S/4kd勻強電場場強與電勢差關系式：E=U/d（2）兩種情況：i）電容器極板保持與電源相連，則U不變，思路如下： d C =S/4kd Q =CU （d減少則相反） E =U/d S C =S/4kd Q =CU E =U/d（不變） ii)電容器充電后極板與電源斷開，則Q不變，思路如下： d C =S/4kd U =Q/C ；d與U成正比，E=U/d不變 S C =S/4kd U =Q/C

7、 E =U/d例5.圖6所示的實驗裝置中，平行板電容器的極板B與一靈敏的靜電計相接，極板A接地。若極板A稍向上移動一點，由觀察到的靜電計指針變化作出平行板電容器電容變小的結論的依據是( )。圖6(A)兩極板間的電壓不變，極板上的電量變小(B)兩極板間的電壓不變，極板上的電量變大(C)極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變小(D)極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變大 解：本題中電容器與電源斷開，故Q幾乎不變（因板上電荷與靜電計指針間有微小的移動）。而S C =S/4kd U =Q/C，正確判斷為D。閉合電路動態問題分析閉合電路的動態變化是指當外電路上的某一局部電阻發生變化時，引起電路中干路和

8、支路上的電流、電壓、功率等物理量的變化，可謂牽一發而動全身。此類問題的分析要理解好以下三點：（1）理解閉合電路歐姆定律=U外+Ir（、r不變）；部分電路歐姆定律U=IR。 (2)局部電阻增則總電阻增，反之則總電阻減；支路數量增則總電阻減，反之則總電阻增。 （3）兩個關系：外電壓等于外電路上串聯的各分電壓之和；總電流等于各支路電流之和。逐步推理法（綜合法）：從已知條件出發，循著規律，一步一個結論，結論又作為已知條件向下推理，直到找出已知條件與待求量之間的關系。其流程圖如下：圖7rR3R2A1V1A2CR1V2 U外=U1+U2+R局 R總 I總 U外 I總=I1+I2+例6.如圖7所示的電路中，

9、電源的電動勢為，內阻為r。當可變電阻的滑片C向上移動時，電壓表V1、V2的讀數與電流表A1、A2的讀數的變化情況是( )。(A) A1變大、A2變小；V1、V2均減小(B) A1、A2 、V1均變大； V2減小(C) A1、V1變小；A2、V2增大(D) A1、A2、 V1、V2均變大 A1解：C向上 R1 R總 I總 =/R總 U外 =-I總r V1 U3 U2 = U外- U3 V2 ，A2 。所以A選項正確。 四、力和電結合問題的動態分析電磁感應中，導體切割磁感線的動態問題涉及到力和運動、動量、能量、直流電路、安培力等多方面的知識，綜合性較強，能力要求較高。其思考思路如下：導體受力產生感應電動勢 感應電流 通電導體受到安培力 合外力的變化加速度變化 速度變化 感應電動勢變化 , 周而復始地循環，循環結束時，加速度為零導體達到穩定狀態。圖8例7如圖8所示，MN、PQ是兩根平行的金屬導軌，間距為L，導軌平面與水平面夾角為，整個導軌平面內都有垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度為B。將一根質量為m的金屬棒ab從導軌上無初速釋放，求ab下滑的最大速度。（ab與導軌間的動摩擦系數為，導軌和金屬