巧解动态平衡

林海生

所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中.解决动态平衡问题的思路是：①明确研究对象.②对物体进行正确的受力分析.③观察物体受力情况，认清哪些力是保持不变的，哪些力是改变的.④选取恰当的方法解决问题.根据受力分析的结果，笔者归纳出解决动态平衡问题的三种常用方法，分别是“图解法”，“相似三角形法”和“正交分解法”.

1 图解法

受力分析之后将力平移成矢量三角形，确定力的方向变化情况之后，在此图中做出物体在不同平衡状态下的力的矢量图，再根据三角形的各边长度的变化确定力的大小及方向的变化情况.

适用题型 物体受三个力（或可等效为三个力）作用，一个力是恒力（通常是重力），其余两个力中一个方向不变，另一个方向改变.

例1 如图1所示，OB绳水平，OA绳与竖直墙面夹角为θ.现保持θ不变，将B点缓慢上移，则OA绳和OB绳中的张力大小如何变化？

分析 如图2，对O点受力受力分析可知，受到三个力的作用，由题意可知力F大小方向均不变，另外两个力中力FOA方向不变，力FOB方向变化.考虑用图解法，将三个力平移构成矢量三角形，在此图中作出不同方向力FOB的对应平衡状态图，从图中可以看出各力的长度变化，即代表力的大小变化.

解答 如图3所示，OA绳拉力逐渐变小，OB拉力先变小后变大.

总结 在使用图解法优先要平移大小方向不变的力，之……