趋向终态平衡过程相关物理量求解的举隅分析

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高中物理力学平衡题解题方法

高中物理力学平衡题解题方法力学是物理学的一个重要分支，它研究物体在受力作用下的运动和静止情况。

在高中物理学习中，力学是一个基础而又重要的模块。

平衡题是力学中的一种常见类型，解题方法的熟练程度对学生理解和掌握力学的知识具有重要影响。

一、定义和原理首先，我们需要了解平衡的概念。

平衡是指物体处于力的作用下保持不动或匀速直线运动的状态。

根据牛顿第一定律，物体在平衡状态下受力和为零。

这意味着，物体所受的合力为零，无论是作用在物体上的重力、摩擦力还是其他外力。

在解答平衡题时，我们需要应用力的平衡原理。

该原理可以总结为“合力为零”，也就是说，在平衡状态下，物体所受的合力等于零。

这是因为物体受到的外力与物体对外施加的反作用力相等且反向，使得合力为零。

二、解题步骤在解决平衡题时，我们可以按照以下步骤进行操作：1. 确定平衡点：物体在平衡状态下处于一个稳定的位置，这个位置被称为平衡点。

我们需要找到物体的平衡点，并确定合力方向。

2. 绘制力的示意图：根据题目给出的条件，绘制物体所受外力的示意图。

可以使用箭头来表示力的大小和方向，以便我们更好地理解题目。

3. 分解力：大多数平衡题可以通过将力分解成垂直和水平两个分力来进行求解。

这样可以减少问题的复杂性，使得求解更加简单和直观。

4. 建立方程：根据力的平衡原理，我们可以根据物体所受的力的大小和方向建立方程。

方程的基本形式可以表示为∑F=0，其中∑F表示物体所受的合力。

5. 求解未知量：根据建立的方程，我们可以解出未知量，从而得到我们想要的答案。

三、实例说明为了更好地理解解题方法，我们来看一个具体的例子。

假设有一个物体放置在水平面上，其质量为10千克。

物体受到重力和水平摩擦力的作用，重力大小为100牛顿，水平摩擦力的大小为60牛顿。

我们需要计算物体所受的垂直力的大小。

首先，我们绘制物体受力示意图，标出重力和水平摩擦力的方向。

然后，我们将重力分解为垂直和水平方向上的分力，记为Fv和Fh。

高中物理解决动态平衡问题的五种方法(带答案)

第03讲解决动态平衡问题的五种方法通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢地变化，物体在这一变化过程中始终处于一系列的平衡状态中，这种平衡称为动态平衡。

解决此类问题的基本思路是化“动”为“静”，“静”中求“动”，具体有以下三种方法：(一)解析法对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平衡条件列式求解，得到因变量与自变量的一般函数表达式，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。

(二)结论法若合力不变，两等大分力夹角变大，则分力变大.若分力大小不变，两等大分力夹角变大，则合力变小.1、粗细均匀的电线架在A、B两根电线杆之间。

由于热胀冷缩，电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状，若电线杆始终处于竖直状态，下列说法中正确的是( )A．冬季，电线对电线杆的拉力较大B．夏季，电线对电线杆的拉力较大C．夏季与冬季，电线对电线杆的拉力一样大D．夏季，电线杆对地面的压力较大2、如图所示，体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环（图甲），然后身体下移，双臂缓慢张开到图乙位置，则在此过程中，吊环的两根绳的拉力FT（两个拉力大小相等）及它们的合力F的大小变化情况为（）A．FT 减小，F不变B．FT增大，F不变C．FT 增大，F减小D．FT增大，F增大3、如图所示，硬杆BC一端固定在墙上的B点，另一端装有滑轮C，重物D用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A点。

若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计，将绳的固定端从A点稍向下移，则在移动过程中( )A.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都增大B.绳的拉力减小，滑轮对绳的作用力增大C.绳的拉力不变，滑轮对绳的作用力增大D.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变(三)图解法此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另有一个力方向不变的问题。

一般按照以下流程解题。

1、如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将( )A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大2、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN．在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于平衡状态，如图所示是这个装置的截面图．现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止．则在此过程中，下列说法中正确的是（）A．MN对Q的弹力逐渐减小B．P对Q的弹力逐渐增大C．地面对P的摩擦力逐渐增大D．Q所受的合力逐渐增大3、如图所示，挡板固定在斜面上，滑块m在斜面上，上表面呈弧形且左端最薄，球M搁在挡板与弧形滑块上，一切摩擦均不计，用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块，使球与滑块均静止。

谈动态平衡问题的分析方法

谈动态平衡问题的分析方法在有关物体平衡的问题中，存在着大量的动态平衡问题。

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变化，而在这个过程中物体又处于一系列的平衡状态。

分析动态平衡问题通常有两种方法。

（1）解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式，然后根据自变量的变化确定应变物理量的变化情况。

（2）图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图（画在同一个图中），然后根据有向线段（表示力）的长度变化判断各个力的变化情况。

【例1】如右图所示，一个重为G 的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为α，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态。

今使板与斜面的夹角β缓慢增大，问：在此过程中，球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化？【解析】解析法：选球为研究对象，球受三个力作用，即重力G 、斜面支持力1F 、挡板支持力2F ，受力分析如右图所示。

由平衡条件可得：21cos(90)sin 0F F αβα---=12cos sin(90)0F F G ααβ----=联立求解并进行三角形变换可得：1cos sin cot()GF αααβ=-+，2sin sin FG αβ=∙ 讨论：（1）对1F ：①()90αβ+<，1cot()F βαβ↑→+↓→↓②()90αβ+>，1cot()F βαβ↑→+↑→↓（2）对2F ：①90β<，2sin F ββ↑→↑→↓②90β>，2sin F ββ↑→↓→↑综上所述：球对斜面的压力随β增大而减小；球对挡板的压力在90β<时，随β增大而减小，在90β>时，随β增大而增大；当90β=时，球对挡板的压力最小。

图解法：取球为研究对象，球受重力G 、斜面支持力1F ，挡板支持力2F 。

因为球始终处于平衡状态，故三个力的合力始终为零，三个力构成封闭的三角形，当挡板逆时针转动时，2F 的方向也逆时针转动，作出如右图所示的动态矢量三角形，由图可见，2F 先减小后增大，1F 随β增大而始终减小。

高中物理解决动态平衡问题的五种方法(带答案)

一般按照以下流程解题。

高一物理平衡态系统知识点

高一物理平衡态系统知识点平衡态系统是指系统在不受外界干扰的情况下保持着稳定的状态。

在物理学中，平衡态系统是一个重要的概念，它涉及到力学、热学、光学等多个领域。

本文将介绍高一物理中与平衡态系统相关的几个核心知识点。

一、平衡条件在力学中，平衡态系统的平衡条件可以分为两种，即静力学平衡和动力学平衡。

1. 静力学平衡静力学平衡是指物体在受力作用下，没有任何加速度的状态。

在静力学平衡下，物体受到的合力为零，同时，物体的力矩也要为零。

满足这两个条件的物体才能保持平衡。

2. 动力学平衡动力学平衡是指物体在受到力的作用下，加速度为零的状态。

与静力学平衡不同的是，动力学平衡时物体可以有合力，但合力的方向和大小要使物体保持静止或匀速直线运动。

二、力矩和力偶力矩是描述力对物体旋转效果的物理量。

力矩的大小等于力的大小与力臂的乘积，力矩的方向垂直于力臂和力的夹角。

力矩有正负之分，当力矩为正时，物体会产生顺时针方向的转动，当力矩为负时则产生逆时针方向的转动。

力偶是一对大小相等、方向相反、共线的力构成的力对。

力偶的力矩为零，但它们对物体的转动有影响。

力偶可以通过改变物体绕其中心轴的转动惯量来改变物体的转动状态。

三、弹簧的简谐振动弹簧的简谐振动是指弹簧在外力作用下以定频率、定振幅进行的振动。

弹簧振动的平衡位置是指弹簧在没有外力作用时处于的位置，也被称为原点位置。

当物体离开平衡位置时，弹簧就会受到回弹的作用力，使物体向平衡位置靠拢。

弹簧振动的频率和周期与弹簧的弹性系数和质量有关。

频率越高，周期越短，反之亦然。

弹簧振动是一个重要的物理现象，广泛应用于钟表、测力仪器等领域。

四、稳定平衡和不稳定平衡稳定平衡是指系统受到微小扰动后能够自动恢复到平衡状态的情况。

在稳定平衡下，系统具有振动的能力，并且振动幅度越大，系统恢复到平衡状态的速度越快。

不稳定平衡是指系统受到微小扰动后无法自动恢复到平衡状态，而是趋向于发生一个新的平衡状态或失去平衡。

高中物理力学中动态平衡问题的解法探析

高中物理力学中动态平衡问题的解法探析陈梅宗(天津市耀华中学ꎬ天津３０００７４)摘㊀要:在高中物理学习中ꎬ力学的动态平衡问题是重要内容之一ꎬ该类题型的求解具有一定的挑战性和复杂性.文章旨在探讨高中物理力学中动态平衡问题的解题方法和应用ꎬ帮助学生更好地理解和掌握动态平衡问题的解题技巧.关键词:高中物理ꎻ力学ꎻ动态平衡中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２４)１２－０１０７－０３收稿日期:２０２４－０１－２５作者简介:陈梅宗(１９８２.１ )ꎬ男ꎬ湖北省公安人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀动态平衡问题是物理学中的重要内容ꎬ它涉及物体在受力作用下的静止运动状态[１].在解决动态平衡问题时ꎬ我们常常会遇到以下三种常见类型:一力恒定ꎬ另一力方向不变ꎻ一力恒定ꎬ另两力方向变化ꎻ 活结 [２].下面我们分别对这三种类型问题进行解析.１一力恒定ꎬ另一力方向不变动态平衡问题例１㊀如图１所示ꎬ将一截面为１/４圆弧的柱状物体Ａ放置在粗糙的水平地面上ꎬ其左端和竖直墙紧密相接.在物体Ａ和竖直墙之间ꎬ放置着一个光滑的圆球Ｂ.已知球Ｂ的半径为Ａ的圆半径的１/３ꎬ球Ｂ所受到的重力为Ｇꎬ整个系统处于静止的状态.设Ｂ受到墙的支持力为Ｆ１ꎬ受到Ａ施加的支持力为Ｆ２ꎬ某一时刻ꎬ将Ａ沿着水平向右的方向ꎬ移动少许ꎬ装置的状态不发生变化ꎬ支持力Ｆ１㊁Ｆ２的变化情况为(㊀㊀).图１㊀例１题图㊀㊀㊀图２㊀例１解析示意图Ａ.Ｆ１会增大㊀㊀㊀Ｂ.Ｆ１会减小Ｃ.Ｆ２会增大Ｄ.Ｆ２会减小解析㊀在变化过程中ꎬ重力Ｇ的大小和方向均不发生变化ꎬ即一力恒定.支持力Ｆ１的方向不发生变化ꎬ即另一力方向不变.选取球Ｂ为研究对象ꎬ对其进行受力分析ꎬ如图２所示ꎬ球Ｂ在重力Ｇ㊁支持力Ｆ１和支持力Ｆ２的共同作用下ꎬ维持静止状态ꎬ此时有Ｆ１＝ＧｔａｎθꎬＦ２＝Ｇｃｏｓθ.当将Ａ向右移动时ꎬθ减小ꎬ则Ｆ１减小ꎬＦ２减小ꎬ故Ｂ㊁Ｄ正确.例２㊀如图３所示ꎬ水平地面上放置一倾斜角为α的斜面.在斜面上ꎬ有一个挡板和质量为ｍ的小球ꎬ已知小球与挡板㊁斜面间均不存在摩擦.当斜面上的挡板绕着Ｏ点ꎬ以逆时针的方向开始缓慢转动至水平位置的过程中ꎬ下列说法正确的是(㊀㊀).图３㊀例２题目㊀㊀㊀㊀㊀图４㊀例２解析示意图７０１Ａ.小球受到斜面对其施加的支持力会逐渐变大Ｂ.小球受到斜面对其施加的支持力会逐渐变小Ｃ.挡板施加给小球的弹力先增大ꎬ后减小Ｄ.挡板施加给小球的弹力先减小ꎬ后增大解析㊀该题中重力是恒力ꎬ支持力的方向不发生变化.以小球为研究对象进行分析.先对小球进行受力分析ꎬ如图４所示ꎬ小球受到重力ｍｇ㊁挡板对其的弹力ＦＮ２以及斜面的支持力ＦＮ１.在挡板缓慢转动的过程中ꎬ小球处于静止状态ꎬ合力为０.根据平衡条件可知ꎬ此时挡板对小球的弹力ＦＮ２以及斜面对小球的支持力ＦＮ１的合力ꎬ与重力大小相等㊁方向相反.作出小球在不同位置的受力分析图ꎬ如图４所示ꎬ可以观察到在变化过程中ꎬ斜面对小球施加的支持力会逐渐减小ꎬ挡板施加给小球的弹力则先减小后增大.当ＦＮ１和ＦＮ２垂直时ꎬ弹力减小至最小值ꎬ然后逐渐开始变大.因此答案为ＢＤ.２一力恒定ꎬ另两力方向均变化的动态平衡问题㊀㊀例３㊀如图５所示ꎬＯＮ是一根柔性的轻绳ꎬ在其中间某点悬挂一重物ＭꎬＯ点固定ꎬ手持Ｎ端.初始状态时ꎬＯＭ保持竖直ꎬ且ＭＮ段被拉直ꎬøＯＭＮ为ＭＮ和ＯＭ之间的夹角ꎬ记作α且α>π２.某一时刻ꎬ将重物沿着右上方的方向缓慢提起ꎬ并保证夹角α不发生任何变化ꎬ则在ＯＭ由竖直被缓慢拉至水平的过程中ꎬ以下说法正确的是(㊀㊀).图５㊀例３题目㊀㊀㊀㊀㊀图６㊀例３解析示意图Ａ.ＭＮ上的张力逐渐增大Ｂ.ＭＮ上的张力先增大后减小Ｃ.ＯＭ上的张力逐渐增大Ｄ.ＯＭ上的张力先增大后减小解析㊀以重物Ｍ为研究对象进行分析ꎬ其受力情况如图６所示ꎬ受重力ｍｇ㊁ＯＭ绳上拉力Ｆ２㊁ＭＮ上拉力Ｆ１三个力的共同作用.根据题干ꎬ缓慢移动ꎬ即代表三个力的合力一直为０ꎬ可以构建矢量三角形完成分析过程.在将ＯＭ由竖直被缓慢拉至水平的过程中ꎬ拉力Ｆ２的方向由竖直变为水平ꎬＦ１㊁Ｆ２的夹角π－α保持不变ꎬ转动过程中ꎬ矢量三角形在同一外接圆上ꎬ如图６所示ꎬ动态变化过程中ꎬＭＮ上的张力Ｆ１会逐渐增大ꎬＯＭ上的张力Ｆ２会先增大ꎬ后减小ꎬ所以Ａ㊁Ｄ正确.例４㊀如图７所示ꎬ粗糙地面上放置有倾斜角为３０ʎ的斜面ꎬ斜面上有一物体Ａꎬ其质量为２ｍꎬ通过轻绳和光滑的定滑轮ꎬ与质量为ｍ的物体Ｂ相连.Ｏ点为轻绳与滑轮之间的接触点.开始时ꎬ在水平拉力Ｆ的作用下ꎬ轻绳的ＯＢ段和拉力的方向形成一个大小为１２０ʎ的夹角ꎬ物体Ａ和Ｂ的状态均为静止状态.现改变力Ｆꎬ将小球Ｂ沿着右上方的方向缓慢移动ꎬ直至将ＯＢ段拉至水平.在该过程中ꎬ物体Ａ仍处于静止状态ꎬ且ＯＢ段和拉力方向的夹角也不发生变化ꎬ下列说法错误的是(㊀㊀).图７㊀例４题目㊀㊀㊀㊀㊀图８㊀例４解法一示意图Ａ.拉力Ｆ的最大值为Ｆ＝２３３ｍｇＢ.拉力Ｆ一直在变大Ｃ.绳子拉力Ｔ在不断增大Ｄ.Ａ物体所受到的摩擦力ꎬ先变小后变大解法一㊀图解法以Ｂ为研究对象进行分析ꎬ其受到重力㊁拉力Ｆ和绳子拉力Ｔ三个力的作用ꎬ在三力的共同作用下ꎬ保持静止状态.因为拉力Ｆ和绳子拉力Ｔ的夹角不发生变化ꎬ可以构建矢量三角形ꎬ并借助辅助圆进行分析ꎬ如图８所示.根据辅助圆可知ꎬ在缓慢移动过程中ꎬ拉力Ｆ的大小在不断变大ꎬ绳子拉力Ｔ在不断减小.根据受力平衡由图可知ꎬ当最终ＯＢ段拉至水平状态时ꎬ拉力Ｆ达到最大值ꎬ为Ｆ＝ｍｇｃｏｓ３０ʎ＝２３３ｍｇ.初始状态时ꎬ此时拉力Ｔ最大ꎬＴｍａｘ＝８０１ｍｇｃｏｓ３０ʎ＝２３３ｍｇ>２ｍｇｓｉｎ３０ʎꎬ摩擦力方向沿着斜面向下ꎻ最后停止缓慢移动时ꎬ此时拉力Ｔ最小ꎬ为Ｔｍｉｎ＝ｍｇｔａｎ３０ʎ＝３３ｍｇ<２ｍｇｓｉｎ３０ʎꎬ摩擦力方向沿斜面向上ꎬ摩擦力先变小后变大ꎬ答案为Ｃ.解法二㊀解析法Ａ选项ꎬ设ＯＢ段与水平面的夹角为αꎬ根据题意知ꎬθ＝１２０ʎꎬ且小球Ｂ受力平衡ꎬ则有Ｆｃｏｓ６０ʎ－α()＝ＴｃｏｓαＦｓｉｎ６０ʎ－α()＋Ｔｓｉｎα＝ｍｇ求解得ꎬＦ＝２３３ｍｇｃｏｓαꎬ当α＝０ʎ时ꎬ拉力取得最大值ꎬ为Ｆ＝２３３ｍｇꎬ因此Ａ选项正确ꎻＢ选项ꎬα的取值范围为０ʎɤαɤ６０ʎꎬ且α是从６０ʎ逐渐减小到０ʎꎬ则拉力Ｆ一直变大ꎬ故Ｂ正确ꎻＣ选项ꎬ根据受力分析ꎬ绳子的拉力Ｔ满足Ｆｃｏｓ６０ʎ－α()＝Ｔｃｏｓαꎬ所以Ｔ＝２３３ｍｇｃｏｓ(６０ʎ－α).初始状态时ꎬα＝６０ʎꎬ此时拉力Ｔ最大ꎬＴｍａｘ＝２３３ｍｇ>２ｍｇｓｉｎ３０ʎ.最后停止缓慢移动时ꎬα＝０ʎꎬ此时拉力Ｔ最小ꎬ为Ｔｍｉｎ＝３３ｍｇ<２ｍｇｓｉｎ３０ʎ.选项Ｃ错误ꎬ选项Ｄ正确.３活结的动态平衡问题例５㊀如图９所示ꎬ有一竖直的穹形支架ꎬ在其上挂着一根长度一定ꎬ不可伸长的轻绳.该轻绳通过轻质光滑动滑轮ꎬ悬挂一重物Ｇ.将绳子的一端固定在支架的Ａ处ꎬ另一端从Ｂ点沿支架缓慢地向Ｃ点靠近(已知Ｃ点和Ａ点是等高的).则在此过程中绳子拉力大小(㊀㊀).㊀图９㊀例５题图㊀㊀㊀㊀㊀图１０㊀例５解析示意图Ａ.绳子的拉力先变大后不变Ｂ.绳子的拉力先变小后变大Ｃ.绳子的拉力保持不变Ｄ.绳子的拉力先变大后变小解析㊀以滑轮为研究对象进行分析ꎬ如图１０甲所示ꎬ滑轮受到重物对其的拉力和绳子两部分的拉力.因为同一根绳子上的拉力大小相等ꎬ即Ｆ１＝Ｆ２.由几何关系易知绳子拉力方向与竖直方向夹角相等ꎬ设为θꎬ则有:Ｆ１＝Ｆ２＝ｍｇ２ｃｏｓθ①如图１０乙所示ꎬ设轻绳的长为Ｌꎬ根据几何关系ꎬ有ｓｉｎθ＝ｄＬ②其中ｄ为两端点间的水平距离ꎬ由Ｂ点向Ｃ点移动过程中ꎬｄ先变大后不变ꎬ因此θ先变大后不变ꎬ由①式可知绳中拉力先变大后不变ꎬ故Ａ正确.４结束语文章基于一力恒定ꎬ另一力方向不变一力恒定ꎬ另两力方向变化活结三种常见类型ꎬ对动态平衡问题进行了解析.在求解过程中ꎬ需要灵活运用合力㊁分力概念及关系.解析法和图解法均可以解答ꎬ但解析法的求解过程较为复杂ꎬ容易出现计算错误.如果是定性的动态平衡问题ꎬ图解法更为合适ꎬ通过相似三角形㊁辅助圆等方法ꎬ即可快速完成求解过程ꎻ如果是定量类的动态平衡问题ꎬ选择图解法和解析法均可.在实际应用中ꎬ需要根据具体情况选择合适的方法ꎬ以便更好地理解和解决动态平衡问题.参考文献:[１]李婷.浅谈高中物理力学中动态平衡问题的解决方法[Ｊ].高中数理化ꎬ２０１９(１８):４１. [２]徐磊ꎬ侯庆腾. 活结类动态平衡问题的分析方法[Ｊ].高中数理化ꎬ２０１８(２０):２８.[责任编辑:李㊀璟]９０１。

高中物理动态平衡问题的三种解法

高中物理动态平衡问题的三种解法平衡问题是力学中常见的一种题型，解决平衡问题的基本思路是对物体进行受力分析，根据平衡条件来求解。

而动态平衡问题是指通过控制某些物理量的变化，使物体的状态发生缓慢变化，“缓慢”指物体的速度很小，可认为速度为零，所以物体在变化过程中处于平衡状态，所以把物体的这种状态称为动态平衡状态。

如图1所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动，则在这一过程中，水平拉力F、环与杆的摩擦力和环对杆的压力的变化情况是（）A.F逐渐增大，F摩保持不变，F N逐渐增大；B.F逐渐增大，F摩逐渐增大，F N保持不变；C.F逐渐减小，F摩逐渐增大，F N逐渐减小；D.F逐渐减小，F摩逐渐减小，F N保持不变。

图1解析：以环、绳及物体整体为研究对象，受力如图1-1所示，根据平衡条件有：图1-1在物体缓慢下降的过程，系统仍然在此四个力的作用下处于平衡状态，仍然有关系式mg=F N，由牛顿第三定律可知：物体缓慢下降过程中环对杆的压力F N保持不变，F与F摩仍满足大小相等，方向相反，所以两个力同时发生改变，关键是判断物体在下降过程中F的变化规律。

方法一：计算法以物体为研究对象，受力如图1-2所示，由平衡条件可知：mg与F的合力与绳子的拉力F T等大反向，F大小满足关系式，在物体缓慢下降过程中，物体的受力情况及平衡状态保持不变，所以关系式仍然成立，但θ逐渐减小，所以F也随之减小，F摩也随之减小，D答案正确。

图1-2小结：此题为最常见的三力平衡问题，而力的合成法（这儿用的是力的合成思想，当然也可用力的正交分解来求解）与正交分解法是进行力的运算时最基本的方法。

同时需要借助数学知识中的正、余弦定理，相似三角形规律，直角三角形中勾股定理和三角函数进行综合求解，同学们应具备这种应用数学规律解决物理问题的能力，尤其要熟练掌握应用直角三角形中勾股定理和三角函数来解决物理问题。

动态平衡问题的基本解法

动态平衡问题的基本解法动态平衡问题是指在流体力学中，涉及到流体的稳定性和平衡性的问题。

在研究中，我们常常需要找到一种解法来描述或解决这样的问题。

一种解决动态平衡问题的基本方法是通过分析力学的原理和方程来进行求解。

这种方法基于物理力学中的平衡原理，即物体在平衡状态下，受力的合力为零，即物体所受的外力等于物体对外界施加的反力。

在求解动态平衡问题时，我们首先需要建立相应的力和运动方程。

通过分析物体所受的外力和内力，并考虑到物体的质量、惯性和几何形状等因素，我们可以得到动态平衡问题的一般方程。

这些方程可以是线性或非线性的，具体取决于具体情况。

其次，我们需要通过适当的边界条件来进一步确定问题的解。

边界条件是指在问题的边界处所施加的限制条件，用于限定物体的运动和变形。

常见的边界条件包括固定边界条件（如物体边界固定），自由边界条件（如物体边界自由移动），以及边界上的约束条件（如施加额外的外力或约束）。

最后，我们可以使用数值解法或近似解法来求解动态平衡问题。

数值解法基于离散化的数学模型，将连续的力和运动方程转化为离散的代数方程组。

常用的数值解法包括有限差分法、有限元法和边界元法等。

近似解法则基于一些近似假设或简化模型，通过求解简化的方程来得到问题的近似解。

需要注意的是，在实际应用中，动态平衡问题可能涉及到复杂的物理现象和多个相互关联的因素，因此解决这样的问题可能需要多种方法的组合和综合分析。

此外，对于一些特殊情况的动态平衡问题，可能还需要借助于实验或仿真来验证和优化解法。

总结而言，动态平衡问题的基本解法包括建立力和运动方程、确定边界条件和使用数值解法或近似解法。

通过这些解法，我们可以求解并描述物体在流体中的稳定性和平衡性，为相关研究和实际应用提供理论和工程支持。

高中物理动态平衡问题的解法

高中物理动态平衡问题的解法动态平衡问题是高中物理中比较难的一类问题，需要掌握一定的物理知识和解题方法才能解决。

本文将系统介绍高中物理动态平衡问题的解法，帮助学生们有效地提高解题能力。

一、什么是动态平衡问题？动态平衡问题是指通过受力分析，确定物体所受合力、合力的方向和大小，使物体保持运动状态的过程。

这种问题属于力学范畴，需要从受力分析和力的平衡角度进行解决。

二、动态平衡问题的解题思路1.绘制力的示意图在解动态平衡问题时，首先需要根据题目描述，绘制物体所受力的示意图。

示意图中需要标注每个力的名称、方向和大小，以便后续分析。

2.确定合力绘制完示意图后，就需要分析每个力对物体的影响，并计算它们所组成的合力。

合力的方向和大小可以根据几何图形、三角形定理等方法进行计算。

3.计算加速度物体所受合力的方向和大小可以决定物体运动的状态，通过加速度公式计算物体的加速度，得出它的运动状态。

加速度方向与合力方向相同，大小与合力大小成正比例关系。

4.应用牛顿第二定律最后一步是利用牛顿第二定律分析问题。

牛顿第二定律指出，物体所受合力是物体质量与加速度的乘积，根据题目所给的条件，可以解出物体的质量或加速度。

需要注意的是，在动态平衡问题中，物体的加速度通常为零，因此合力也为零。

三、动态平衡问题的解题技巧1.合理运用三角函数在解动态平衡问题时，有时需要用到三角函数解决问题，如正弦定理、余弦定理等。

因此，需要熟练掌握三角函数，并能灵活地应用于问题中。

2.合理选取坐标系选择合适的坐标系能大大简化问题的解决，尤其是涉及到向量或受力方向时更是如此。

正确的坐标系有助于简化问题，使问题更易分析和解决。

3.合理运用数学知识解决动态平衡问题并不仅仅需要物理知识，也需要一些数学知识。

例如，利用代数运算解方程、直线方程、一元二次方程等，都有益于解决问题。

以上就是高中物理动态平衡问题的解法和技巧，通过掌握这些知识和方法，可以有效地解决动态平衡问题，并提高解题能力。

高中物理动态平衡问题的解法

物理是研究物质基本运动规律的学科，科学的分析过程是解决物理问题的关键。

高中物理复杂难懂，要想在冗长的题干中准确找到有效解题信息，必须正确把握题目中物体的状态，这是物理解题成功的关键。

物理学中物体的状态较为复杂，一般包括平衡状态、非平衡状态和临界状态。

在解物理题的过程中，找到研究对象所处的状态和解题所要用到的基本原理，问题基本上就迎刃而解了。

一、复合场中的动态平衡问题解法复合场中的动态平衡问题是高中物理的重点和难点，也是高考的常考点。

一般涉及磁场、电场、重力场等多种知识点。

由于受力复杂，这类问题求解相对困难。

但是，如果能够将复合场中的动态平衡问题研究透彻，并以此为突破口，问题就会迎刃而解。

通常情况下，研究对象会由于受力均匀而处于平衡状态。

例1：一个带电粒子在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速圆周运动。

其运动轨迹垂直于磁场。

已知该粒子质量为m，重力加速度为g，圆周运动的半径为r，电场与重力场方向相同，竖直向下，磁场方向垂直于电场和重力场方向，并且垂直纸面向里，强度为B，电场强度为E，问该带电粒子的电荷类型。

分析：该带电粒子在场力的作用下做匀速圆周运动，这是典型的复合场中的动态平衡问题。

学生要深入分析这种状态的力学特征，结合题干可知，该带电粒子在洛伦兹力、重力、电场力的共同作用下处于动态平衡状态。

因此，为了保持该粒子的稳定性，必须存在竖直向上的力，与重力大小相等，方向相反，且处于同一平面内。

很显然，洛伦兹力与重力处于垂直方向，因此这个与重力等大、反向的力只能是电场力。

从题干中我们可以知道，电场方向是竖直向下的。

因此综合考虑题目信息可以得出微力的带电类型。

二、斜面问题中的动态平衡斜面问题是每一个高中生都熟知的物理模型。

研究对象一般为置于不光滑斜面上的物体。

其难点是准确分析研究对象的受力情况，并画出受力图。

对于这类问题的解题思路，同样应该从动态平衡入手，深入分析物体所处的特殊位置。

一般来说，这类题目的研究对象一般处于静止状态或匀速直线运动状态。

动态平衡问题的解法诠释

动态平衡问题的解法诠释
动态平衡问题是一类重要的物理问题，在机械、工程、物理等领域都有应用。

它通常指的是在运动过程中，保持物体平衡的问题。

解决这类问题，需要知道物体的转动惯量、力矩、角加速度等相关知识。

解决动态平衡问题的方法有很多种，其中最常用的是运用牛顿第二定律、角动量守恒定律等物理定律，结合数学工具进行分析。

具体来说，可以先绘制出物体的自由体图和动力学图，确定物体所受的外力、力矩等。

然后，利用牛顿第二定律和角动量守恒定律，建立起物理方程组，并求解出物体的运动状态。

在实际应用中，解决动态平衡问题还需要考虑物体的材料、形状等特性，以及外部环境的影响。

例如，在机械领域，需要考虑机械零件的精度、摩擦力等因素；在物理实验中，需要考虑测量误差等因素。

总之，解决动态平衡问题需要综合运用物理、数学等知识，并结合实际情况进行分析。

只有深入理解物理学原理和具体应用，才能解决这类问题。

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高中物理动态平衡问题的解法研究

高中物理动态平衡问题的解法研究
本文研究了高中物理中动态平衡问题的解法，主要包括以下几个方面：
1. 动态平衡的定义和特点：介绍了动态平衡的概念和特点，即物体在做匀速直线运动或者转动的过程中，其合外力和合外力矩都为零。

2. 动态平衡问题的求解方法：介绍了动态平衡问题的求解方法，主要包括运用牛顿第二定律和牛顿第一定律，以及运用动量守恒定律和角动量守恒定律等。

3. 实例分析：通过具体实例分析，展示了动态平衡问题的求解方法。

例如，通过分析一个滑雪运动员滑下斜坡的过程中的动态平衡，说明了运用牛顿第一定律的求解方法；通过分析一个转盘上旋转的飞船的动态平衡问题，说明了运用角动量守恒定律的求解方法。

4. 注意事项：总结了解决动态平衡问题的时候需要注意的事项，如选取参考系、分析物体受力情况、确定合力和合力矩等。

通过本文的研究，可以更加深入地理解动态平衡的概念和特点，掌握动态平衡问题的求解方法，提高物理问题解决的能力。

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力学动态平衡问题归类剖析

不变,
细绳 OC 的拉力 (
mg)的大小和方向均
成的矢量三角形与几何三
角形 OAB 相似得
图7
受力分析,
结点 O 受到细绳 OA 、
OB 、
OC 的
C.
N 不变,
F 变小
解析:
对小球进行受力
悬挂一质量为 m 的物体,物体可视为质点。
解析:
选结点 O 为研究对象,对它进行
细绳另一端绕过定滑轮用手拉住。现缓
A 点,
慢拉绳使小球从 A 点滑到半球面的顶点,在
此过程中,
小球对半球的压力 N 及细绳的拉
力 F 的变化情况是(
A.
N 变大,
F 变大
)
。
分析,小球受到重力 G 、半
初始状态下,
细绳 OB 沿水平方向,
∠AOB =
1
2
0
°。设细绳 OA 、
解析:
对小球进行受力分析,
小球受到重
变小时,
s
i
nθ 变小,
c
o
sθ 变
B.
T 逐渐减小,
N 逐渐增大
D.
T 先减小后增大,
N 逐渐减小
、
力 mg(
大小和方向均不变的恒力)
斜面的支
持力 N'(
方向不变,
大小变化)和细绳的拉力
T
'三个力的作用。在同一个图中作出细绳由
可得,
在 x 轴方向上有 f=
小球对斜面
T 先减小后增大,
物体处于动态平衡状态时,所受的外力会发

难点必看动态平衡受力分析的几种解法

难点必看动态平衡受力分析的几种解法在物理学上通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢地变化，物体在这一变化过程中始终处于一系列的平衡状态中，这种平衡称为动态平衡。

解决此类问题的基本思路是化“动”为“静”，“静”中求“动”，具体有以下五种方法：01函数解析法物体处于动态平衡状态时，对研究对象的任一状态进行受力分析，根据具体情况引入参量，建立平衡方程，求出应变参量与自变参量的一般函数关系，然后根据自变量的变化确定应变量的变化。

例1：如图所示，小船用绳索拉向岸边，设船在水中运动时所受水的阻力不变，那么小船在匀速靠岸过程中，下面说法哪些是正确的（）A. 绳子的拉力F不断增大B. 绳子的拉力F不变C. 船所受的浮力不断减小D. 船所受的浮力不断增大解析小船共受四个力作用：重力G、浮力F浮、水的阻力f、绳子拉力F。

引入绳与水平方向的夹角为参量θ。

由于小船是匀速靠岸，故有平衡方程由题意可知：重力G和水对小船的阻力f不变，在靠岸过程中θ不断增大，所以F不断增大，F浮不断减小。

A、C选项正确。

02三角形法则当物体受三力作用而处于平衡状态时，其合力为零，三个力的矢量依次恰好首尾相连，构成闭合三角形，当物体所受三个力中二个发生变化而又维持平衡关系时，这个闭合三角形总是存在，只不过形状发生改变而已，比较这些不同形状的矢量三角形，各力的大小及变化就一目了然了。

例2：如图所示，一个重力G的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为α，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态。

今使板与斜面的夹角缓慢增大，问：在此过程中，挡板和斜面对球的压力大小如何变化？解析取球为研究对象，球受重力G、斜面支持力F1、挡板支持力F2。

因为球始终处于平衡状态，故三个力的合力始终为零，三个力构成封闭的三角形。

挡板逆时针转动时，F2的方向也逆时针转动，F1的方向不变，作出如图2所示的动态矢量三角形。

由图可知，F2先减小后增大，F1随增大而始终减小。

动态平衡问题常见解法

动态平衡问题苗贺铭动态平衡问题是高中物理平衡问题中的一个难点，学生不掌握问题的根本和规律，就不能解决该类问题，一些教学资料中对动态平衡问题归纳还不够全面。

因此，本文对动态平衡问题的常见解法梳理如下。

所谓的动态平衡，就是通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢变化的平衡问题，物体在任意时刻都处于平衡状态，动态平衡问题中往往是三力平衡。

即三个力能围成一个闭合的矢量三角形。

一、图解法方法：对研究对象受力分析，将三个力的示意图首尾相连构成闭合三角形。

然后将方向不变的力的矢量延长，根据物体所受三个力中二个力变化而又维持平衡关系时，这个闭合三角形总是存在，只不过形状发生改变而已，比较这些不同形状的矢量三角形的边长，各力的大小及变化就一目了然了。

例题1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F N1,球对木板的压力大小为F 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，在此过切程中（）A. F NI始终减小B. F N2始终减小解析：以小球为研究对象，分析受力情况：重力G墙面的支持力和木板的支持力如图所示：由矢量三角形可知："川始终减小，始终减小。

C. F N1先增大后减小D. F N2先减小后增大归纳：三角形图象法则适用于物体所受的三个力中，有一力的大小、方向均不变（通常为重力，也可能是其它力），另一个力的方向不变，大小变化，第三个力则大小、方向均发生变化的问题。

二、解析法方法：物体处于动态平衡状态时，对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，得到自变量与应变量的函数关系，由自变量的关系确定应变量的关系。

例题2.1倾斜长木板一端固定在水平轴0上，另一端缓慢放低，放在长木板上的物块摩擦力F f 的大小变化情况是（ ) 大，F f 变大 B. F N 变小，F f 变小 C. F N 变大，F f 变小D. F N 变小，F f 变大解析：设木板倾角为B根据平衡条件： F N =mgcos 0F f =mgsin 0可见B 减小，则 F N 变大,F f 变小;A. F N 变m 一直保持相对木板静止状态，如图所示.在这一过程中，物块m 受到长木板支持力 F N 和故选：C 如图所示，轻绳 OA 0B 系于水平杆上的 A 点和B 点，两绳与水平杆之间的夹重物通过细线系于 0点。

高考物理实验过程分析方法总结

高考物理实验过程分析方法总结高考物理实验过程分析方法1、化解过程层次：一般说来，复杂的物理过程都是由若干个简单的“子过程”构成的。

因此，分析物理过程的最基本方法，就是把复杂的问题层次化，把它化解为多个相互关联的“子过程”来研究。

2、探明中间状态：有时阶段的划分并非易事，还必需探明决定物理现象从量变到质变的中间状态(或过程)正确分析物理过程的关键环节。

3、理顺制约关系：有些综合题所述物理现象的发生、发展和变化过程，是诸多因素互相依存，互相制约的“综合效应”。

要正确分析，就要全方位、多角度的进行观察和分析，从内在联系上把握规律、理顺关系，寻求解决方法。

4、区分变化条件：物理现象都是在一定条件下发生发展的。

条件变化了，物理过程也会随之而发生变化。

在分析问题时，要特别注意区分由于条件变化而引起的物理过程的变化，避免把形同质异的问题混为一谈。

物理课怎么提高听课效率1、课前预习能提高听课的针对性预习中发现的难点，就是听课的重点;对预习中遇到的没有掌握好的有关的旧知识，可进行补缺，新的知识有所了解，以减少听课过程中的盲目性和被动性，有助于提高课堂效率。

预习后把自己理解了的知识与老师的讲解进行比较、分析即可提高自己思维水平，预习还可以培养自己的自学能力。

2、听课过程中要聚精会神、全神贯注，不能开小差全神贯注就是全身心地投入课堂学习，做到耳到、眼到、心到、口到、手到。

若能做到这“五到”，精力便会高度集中，课堂所学的一切重要内容便会在自己头脑中留下深刻的印象。

要保证听课过程中能全神贯注，不开小差，上课前必须注意课间十分钟的休息，不应做过于激烈的体育运动或激烈争论或看小说或做作业等，以免上课后还气喘吁吁，想入非非，而不能平静下来，甚至大脑开始休眠。

所以应做好课前的物质准备和精神准备。

3、特别注意老师讲课的开头和结尾老师讲课开头，一般是概括前节课的要点指出本节课要讲的内容，是把旧知识和新知识联系起来的环节，结尾常常是对一节课所讲知识的归纳总结，具有高度的概括性，是在理解的基础上掌握本节知识方法的纲要。