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1、高中物理解题方法：图解法2012-8-17 图解法，也叫图形法，是一种利用几何的方法解决物理问题的一种方法。解答共点力的平衡问题， 动态平衡问题， 常用图解法。 基本法则有平行四边形法则，矢量三角形法则等，图解法的优点是简捷，方便，直观。可以化繁为简，化难为易，提高解题的效率。【例题 1】 (2012 全国新课标 ). 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
2、小，N2始终减小D.N1 先增大后减小，N2先减小后增大 答案 B 【解析】本题考查物体的动态平衡，对球受力分析可知，N1 与 N2的合力为定值，与重力反向等大。作图。由图形可知，当板缓慢转动中，N1与 N2的方向便发生如图示变化，但合力不变，可得答案B。【点评】：该题为动态平衡问题，在挡板夹角连续变化中，重力始终保持不变，根据共点力平衡的条件，做出力的平行四边形，可以直观看出合力不变，但水平方向的支持力N1连续减小，挡板的支持力也N2始终减小。【例题 2】如图 2 所示，用一根长为l 的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球 A，为使细绳与竖直方向夹30角且绷紧， 小球 A处于静止，
3、对小球施加的最小的力是 ( C ) A.mg3B.mg23 C.mg21D.mg33【解析】：将mg在沿绳方向与垂直于绳方向分解，如图所示所 以 施 加 的 力 与F1 等 大 反 向 即 可 使 小 球 静 止 ， 故mgmgF2130sin0min，故选 C. 答案： C 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 【例题 3】(2011 苏州模拟 ) 某压榨机的结构示意图如图所示，其中B点为固定铰链，若在A铰链处作用一
4、垂直于壁的力F，则由于力F 的作用，使滑块C压紧物体D，设 C与 D光滑接触，杆的重力不计，压榨机的尺寸如图所示，求物体D所受压力大小是F 的多少倍 ? 【答案】 5 倍【解析】：力F 的作用效果是对AB、AC两杆产生沿两杆方向的压力F1、F2，如图甲，力F1的作用效果是对C产生水平向左的推力和竖直向下的压力, 将力 F1沿水平方向和竖直方向分解，如图乙，可得到C对 D的压力NNFF(3 分) 由题图可看出1010100tan依图甲有：aFFFcos221依图乙有：sin1FFN故可以得到：FFFFFNN5tan21sincos2所以物体D所受的压力是F 的 5 倍【例题 4】如图所示，结点O
5、 在三个力作用下平衡，保持不变，将 B 点向上移，则BO 绳的拉力将(C) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - A逐渐减小B逐渐增大C先减小后增大D先增大后减小【答案】 C 【例题 5】如图所示，光滑小圆环A 吊着一个重为G1 的砝码套在另一个竖直放置的大圆环上，今有一细绳拴在小圆环A 上，另一端跨过固定在大圆环最高点B 处的一个小滑轮后吊着一个重为G2 的砝码，如果不计小环、滑轮、绳子的重量大小绳子又不可伸长，求平
6、衡时弦 AB 所对的圆心角.【解析】：以小圆环A 为研究对象，它受到的力有：竖直绳对它的拉力11GF，其方向竖直向下；AB 绳对它的拉力22GF，其方向沿AB 方向；大圆环对它的弹力FN，其方向沿半径指向圆外，在F1、F2、FN三力的共同作用下，小圆环处于平衡状态将小圆环 A 所受的三个力利用力的合成和力的分解，组成三角形，如图所示由几何关系得 OAB 与FNAF2相似，得：21FABFOBFOAN所以1FFN，12212sinFF将11GF、22GF代入解得122arcsin2GG【例题 6】(2010泰州模拟 ) 如图所示， A、B 两球用劲度系数为k1 的轻弹簧相连，B球用长为 L 的细
7、线悬于O点， A 球固定在 O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F1，现把 A、B间的弹簧换成劲度系数为k2 的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2， 则 F1与 F2 的大小关系为 ( ) AF1 F2 BF1F2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - CF1 F2 D因 k1、k2 大小关系未知，故无法确定【解析】：对B球受力分析如图所示，则由相似三角形特点知：LFLmgLF21所以m
8、gFF21答案： C 【解析】结点O 在三个力作用下平衡，受力如图(甲)所示，根据平衡条件可知，这三个力必构成一个闭合的三角形，如图 (乙 )所示，由题意知， OC 绳的拉力F3大小和方向都不变，OA绳的拉力 F1方向不变，只有OB 绳的拉力 F2大小和方向都在变化，变化情况如图(丙)所示，则只有当 OAOB 时， OB 绳的拉力 F2最小，故 C 项正确【例题 7】如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体 A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上 现用水平力F 拉住绳子上一点O，使物体 A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来的位置不动则在这一过程中，环对杆的摩擦力F1 和环
9、对杆的压力 F2 的变化情况是( D ) AF1 保持不变， F2 逐渐增大BF1 逐渐增大， F2 保持不变CF1 逐渐减小， F2 保持不变DF1 保持不变， F2 逐渐减小【答案】 D 【解析】把物体A和圆环看成一个整体，水平方向F2F，竖直方向环GGFA1，可见F1 始终不变名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 隔离结点O 分析，受力如图所示，tanAGF，由FF2得tan2GaF，即F2随绳与杆MN夹角的减小
10、而减小，故D项正确【例题 8】(2011深圳模拟 ) 如图所示 , 小圆环 A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A上, 另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块 . 如果小圆环、 滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计, 绳子又不可伸长, 若平衡时弦AB 所对应的圆心角为, 则两物块的质量比 m1 m2应为 ( C ) 【答案】选C. 【解析】解法一：采取相似三角形法对小圆环A受力分析，如图所示，FT2与 FN的合力与FT1平衡，由矢量三角形与几何三角形相似，可知2sin212RgmRgm得2sin221m
11、mm解法二：采用正交分解法建立如解法一中图所示的坐标系，可知：gmFFNT22gmFFTT1122sin2解得2sin221mm解法三：采用三力平衡的推论法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - FT2与 FN的合力与FT1平衡，则 FT2与FN所构成的平行四边形为菱形，有122sin2TTFFgmFT22，gmFT11，解得2sin221mm图解法解题是基于对物体受力分析的基础上，利用矢量的三角形法则来解题的，因此，受力分析是解题的关键。结合相识三角的性质定理，或三角函数关系也是常用工具。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -