解决动态平衡问题小策略

周全龙

〖摘要〗学生在学习高中物理过程中，受力分析往往是解决相关问题的关键，而受力分析中的动态平衡问题是高中物理学习中遇到的一大难点，但它又是高考的重点，本文从学困生的认知实际出发，提出具体解决动态平衡问题的方法，希望对物理学习中动态平衡问题有困难的同学有所裨益。

〖关键词〗动态平衡  受力分析  学困生  解决策略

一 什么是动态平衡。

动态平衡是指物体的受力状态缓慢发生变化，但在变化过程中，任意时刻的状态均可视为平衡状态。

二 学困生学习动态平衡现状分析

学困生遇到此类题目时很难上手，大脑里面是朦胧的，不知道该用什么方法来解决，往往是靠猜测，其结果常常是惨目忍睹。

三 解决策略

我们分情况来看几个典型的例子，帮助学困生突破难点，为高考蓄力、加分。

情况一：求解三力平衡问题中，已知一个力是恒力、另一个力方向不变的情况，一般采用图解法，即矢量三角形法，按照以下流程分析：

例1 如图，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜面及挡板间均无摩擦，开始时挡板竖直，现在让挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中（ ）

A.斜面对球的支持力逐渐减小

B.斜面对球的支持力逐渐增大

C.挡板对小球的弹力先减小后减小

D.挡板对小球的弹力先增大后增大

分析：对小球受力分析知，小球受到重力mg、斜面的支持力N1和挡板的弹力N2，如图，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，小球所受的合力为零，根据平衡条件得知，N1和N2的合力与重力mg大小相等、方向相反。对学困生来说如何建构矢量三角形成为难点和易错点。

采取策略：处理方法分三步走，第一步，将重力反向记为F，则F即为另外两个力的合力;第二步，过合力F的终点做方向不变的那个力（N1）的平行线，构建矢量三角形，第三步，看第三个力（N2）与F的夹角如何变化，线段的长短表示力的大小。由图看出，斜面对小球的支持力N1逐渐减小，挡板对小球的弹力N2先减小后增大，当N1和N2垂直时，弹力N2最小，故选项B、C错误，A、D正确.

情况二：在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力方向都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例求解（构建三角形时可能需要画辅助线）.

例2 如图，AC为上端带光滑轻质定滑輪的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重力为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮，用力F拉绳，开始时∠BCA>90°，现使∠BCA缓慢变小，直到∠BCA=30°.此过程中，轻杆BC所受的力（ ）

策略三：如右图，对球受力分析如图，由拉密定理得： ，由题意知mg和θ不变，则有 定值，α由大于90°减小到小于90°，则F1先变大后变小，β由90°增大到180°，则F2一直变小，故A、B、C正确。

由以上可以看出，情况四的三种策略中，学困生最容易上手的是第三种，因为规律（拉密定理）易记，模型简单且不易出错。

四 结束语

求解动态平衡问题的方法有多种，本文仅从学困生思考力的实际出发，选取高考中的几个典型例子进行分析，分情况灵活采用解答策略，力求从小角度阐述具体操作步骤，帮助学困生掌握简单的分析动态平衡问题的一两种策略，既是为了增强他们学习物理自信心，又是为他们的高考加油鼓劲，越战越勇！