13~15压强动态平衡

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高一物理学案 平衡条件应用(一):动态平衡问题

高一物理学案 平衡条件应用(一):动态平衡问题

AA /B 高一物理学案平衡条件应用(一):动态平衡问题【课前案】【学习目标】1. 知道什么是动态平衡问题。

2. 掌握动态平衡的两种处理方法——图解法、解析法、相似三角形法。

【知识梳理】1. 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,而整个过程中物体又处于一系列的平衡状态。

2. 动态平衡的处理方法(1)图解法 :通过画出不同情况下的平行四边形来判断出力的变化情况的方法。

使用条件:物体只受三个力,一个力不变,一个力方向不变,第三个力大小方向都变化。

一般步骤:①将不变的力反向延长至等长以它为对角线,②以另外两个力为邻边,做平行四边形,平行四边形的两边长即为此时两个力的大小。

③改变第三个力的方向,再次作出平行四边形,两邻边即为此时两个力的大小;④重复几次,由平行四边形不同情况下的边长即可判断两个力的变化情况。

注意事项:①不管第三个力如何变化,平行四边形对角线始终不变。

②方向变化的力若能与方向不变的力垂直,这时的平行四边形一定要作出来,此时有极值出现。

(2)解析法解析法即通过受力分析,根据平衡条件列方程,解出所求量与变量之间的关系式,根据变量的变化规律确定所求量的变化规律。

(3)相似三角形法①相似三角形:正确作出力的三角形后,如能判定力的三角形与图形中已知长度的三角形(几何三角形)相似,则可用相似三角形对应边成比例求出三角形中力的比例关系,从而达到求未知量的目的。

②往往涉及三个力,其中一个力为恒力,另两个力的大小和方向均发生变化,则此时用相似三角形分析。

相似三角形法是解平衡问题时常遇到的一种方法,解题的关键是正确的受力分析,寻找力三角形和结构三角形相似。

课中案例1.如图所示,电灯悬挂于两墙壁之间,更换水平绳OA 使连接点A 向上移动,而保持O 点的位置不变,则A 点向上移动时( )A.绳OB 的拉力逐渐增大B.绳OB 的拉力逐渐减小C.绳OA 的拉力先增大后减小D.绳OA 的拉力先减小后增大O α例2.如图,在人缓慢向右运动的过程中,物体A 缓慢上升,若人对地面的压力为N ,人受到的摩擦力为f ,人拉绳的力为T ,则人在缓慢运动中( )A.N 、f 和T 都增大B.N 和f 增大,T 不变C.N 、f 和T 都减小D.N 增大,f 减小,T 不变例3.如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O 的正上方固定一小定滑轮,细线一端拴一小球A ,另一端绕过定滑轮,今将小球从图中位置缓慢拉至B 点,在小球达到B 点之前过程中,小球对半球的压力N 、细线的拉力T 的大小变化情况是( )A .N 变大、T 变大B .N 变小、T 变大C .N 不变、T 变小D .N 变大、T 变小例4. 如右图所示,长为5m 的细绳,两端分别系于竖立地面相距为4m 的两杆A 、B 点。

物体的动态平衡问题解题技巧

物体的动态平衡问题解题技巧

物体的动态平衡问题解题技巧动态平衡问题解题技巧一、总论1、动态平衡问题的产生——当三个平衡力中一个力已知恒定,另外两个力的大小或方向不断变化,但物体仍然平衡时,就会产生动态平衡问题。

典型关键词包括缓慢转动、缓慢移动等。

2、动态平衡问题的解法——解析法和图解法。

解析法:画好受力分析图后,进行正交分解或斜交分解,列出平衡方程,将待求力写成三角函数形式,然后通过角度变化分析判断力的变化规律。

图解法:画好受力分析图后,将三个力按顺序首尾相接形成力的闭合三角形,然后根据不同类型的不同作图方法,作出相应的动态三角形,从动态三角形边长变化规律看出力的变化规律。

3、动态平衡问题的分类——包括动态三角形、相似三角形、圆与三角形(2类)、等腰三角形等。

二、例析1、第一类型:一个力大小方向均确定,一个力方向确定大小不确定,另一个力大小方向均不确定——动态三角形。

例1】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FN1,球对木板的压力大小为FN2.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,FN1和FN2的变化规律是?解法一:解析法——画受力分析图,正交分解列方程,解出FN1和FN2随夹角变化的函数,然后通过函数讨论。

解析】小球受力如图,由平衡条件,有FN2sinθ-mg=0,FN1cosθ=FN2sinθ,联立可解得FN2=mg/θ,FN1=sinθ/tanθ。

木板在顺时针放平过程中,θ角一直在增大,可知FN1和FN2都一直在减小,因此选B。

解法二:图解法——画受力分析图,构建初始力的三角形,然后“抓住不变,讨论变化”,不变的是小球重力和FN1的方向,然后按FN2方向变化规律转动FN2,即可看出结果。

解析】小球受力如图,由平衡条件可知,将三个力按顺序首尾相接,可形成如右图所示闭合三角形,其中重力mg保持不变,FN1的方向始终水平向右,而FN2的方向逐渐变得竖直。

高中物理动态平衡问题课件(2024)

高中物理动态平衡问题课件(2024)

上。
曲线运动分类
03
平面曲线运动和空间曲线运动。
16
曲线运动中动态平衡条件
动态平衡定义
动态平衡判据
物体在曲线运动中受到的合力与运动 状态相适应,使物体保持稳定的运动 状态。
通过比较物体受到的合力与向心加速 度的大小关系,判断物体是否处于动 态平衡状态。
动态平衡条件
物体受到的合力方向与速度方向垂直 ,且合力大小等于物体在该点的向心 加速度与质量的乘积。
表达式
$Delta E = W + Q$,其中$Delta E$ 表示系统内能的变化量,$W$表示外 界对系统做的功,$Q$表示系统吸收 的热量。
2024/1/26
20
能量守恒在动态平衡中意义
判断动态平衡状态
在动态平衡问题中,通过能量守 恒原理可以判断系统是否处于平 衡状态,以及平衡状态的稳定性

描述行星绕太阳运动的三大定律,包括轨 道定律、面积定律和周期定律。解析方法 包括万有引力定律、动量守恒等。
2024/1/26
18
05
能量守恒在动态平衡中运用
2024/1/26
19
能量守恒原理及表达式
能量守恒原理
能量既不会凭空产生,也不会凭空消 失,它只会从一种形式转化为另一种 形式,或者从一个物体转移到其它物 体,而能量的总量保持不变。
9
典型例题解析
例题一
一个质量为m的物体放在水平地面上 ,受到一个斜向上的拉力F的作用,物 体仍处于静止状态。求地面对物体的 支持力和摩擦力。
例题二
一个质量为m的物体在水平面上做匀 速直线运动,受到一个与运动方向相 反的恒力F的作用。求物体的加速度和 经过时间t后的速度。
2024/1/26

动态平衡方法总结

动态平衡方法总结

动态平衡方法总结
动态平衡问题是指物体在力的作用下处于平衡状态,但力的大小和方向会发生变化。

以下是一些动态平衡问题的方法总结:- 图解法:适用于物体所受的三个力中,有一力的大小、方向均不变,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。

先正确分析物体所受的三个力,将三个力的矢量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,比较不同形状的矢量三角形,各力的大小及变化就一目了然了。

- 相似三角形法:适用于物体所受的三个力中,一个力大小、方向不变,其它二个力的方向均发生变化,且三个力中没有二力保持垂直关系,但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形的问题。

先正确分析物体的受力,画出受力分析图,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形,再寻找与力的三角形相似的几何三角形,利用相似三角形的性质,建立比例关系,把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。

- 作辅助圆法:适用于物体所受的三个力中,开始时两个力的夹角为90°,且其中一个力大小、方向不变,另两个力大小、方向都在改变,但动态平衡时两个力的夹角不变,或者物体所受的三个力中,开始时两个力的夹角为90°,且其中一个力大小、方向不变,动态平衡时一个力大小不变、方向改变,另一个力大小、方向都改变的情况。

先正确分析物体的受力,画出受力分析图,将三个力的矢量首尾相连
构成闭合三角形,第一种情况以不变的力为弦作个圆,在辅助的圆中可容易画出两力夹角不变的力的矢量三角形,。

物理必修一动态平衡问题

物理必修一动态平衡问题

物理必修一动态平衡问题
动态平衡指物体在垂直竖直向下的引力作用下,其内部各部分能保持相对静止的状态。

在物理必修一中,掌握动态平衡问题是非常重要的。

例如,考虑一个斜面上放置一个物块,物块要保持在斜面上,其重力方向必须与斜面的法向量平衡。

在解决动态平衡问题时,需要先画出受力图。

例如,对于上述斜面问题,受力图应包括重力和支持力两个力。

然后,需要应用牛顿第二定律,保证物体沿着斜面向下的分力与摩擦力之和等于零。

如果摩擦力不足以保持物块在斜面上,则物块将开始滑动。

在这种情况下,需要通过计算斜面的倾角、物块的质量和摩擦系数来确定是否会发生滑动。

掌握动态平衡问题对于解决斜面、弹簧、曲柄连杆等物理问题非常重要。

在学习过程中,需要注重练习和实践,掌握解决这些问题的技能。

高中物理力的动态平衡专题

高中物理力的动态平衡专题

高中物理力的动态平衡专题摘要:一、动态平衡的概念与特点二、动态平衡问题的分析方法1.解析法2.图解法三、高中物理动态平衡问题的应用实例四、如何提高动态平衡问题的解题能力正文:一、动态平衡的概念与特点动态平衡是指在物体受到多个力作用时,物体在运动过程中保持匀速运动或静止状态。

它有以下特点:1.受力分析:物体在动态平衡状态下,受到的力之间存在一定的关系,需要进行受力分析。

2.变化过程:物体的状态会随着时间的推移而发生缓慢变化,如力的变化、运动方向的变化等。

3.平衡条件:物体在动态平衡状态下,满足力的平衡条件,即合力为零。

二、动态平衡问题的分析方法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,求出应变参量与自变参量的一般函数式,然后根据自变参量的变化确定应变参量的变化。

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,变化判断各个力的大小和变化关系。

三、高中物理动态平衡问题的应用实例例如,一个物体在三个不平行的共点力作用下平衡,这三个力必组成一首尾相接的三角形。

用这个三角形来分析力的变化和大小关系的方法叫矢量三角形法。

在处理变动中的三力问题时,矢量三角形法能直观地反映出力的变化过程。

四、如何提高动态平衡问题的解题能力1.加强对物理基本概念的理解:理解动态平衡的概念,掌握平衡条件的应用。

2.熟练掌握分析方法:解析法和图解法,灵活运用这两种方法解决实际问题。

3.注重受力分析:对物体进行详细的受力分析,找出各个力之间的关系。

4.加强练习:通过大量的练习,提高自己对动态平衡问题的解题能力和应变能力。

物理人教版(2019)必修第一册第三章专题:动态平衡(共23张ppt)

物理人教版(2019)必修第一册第三章专题:动态平衡(共23张ppt)
两个力大小、方向均不确定,但是这
两个力的方向夹角保持不变。
【例题】
如图所示,装置中两根细绳拴住一球,保持两细绳间的夹角θ=120°
不变,若把整个装置顺时针缓慢转过90°,则在转动过程中,CA绳的
拉力FT1,CB绳的拉力FT2的大小变化情况是
A.FT1先变小后变大
B.FT1先变大后变小
C.FT2先变小后变大
,当FN1和FN2垂直时,弹力FN2最小,故选项B、C
正确,A、D错误。
02
解析法
(2)解析法:根据平衡关系式分析力的变化
模型:
(1)一个力大小、方向不变。
(2)其它二个力的方向均发生变化,相互垂直
解题思路:对研究对象的任意状态进行受力分析,建立平衡方
程,然后根据某一物理量的变化(一般是角度变化)确定待求
(多选)如图所示,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,当挡
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增大
B.斜面对球的支持力逐渐减小
C.挡板对小球的弹力先减小后增大
D.挡板对小球的弹力先增大后减小
解析: 对小球受力分析知,小球受到重力mg、斜面
01
图解法
(1)图解法:通过力的矢量图分析力的变化
模型:当物体受到三个共点力保持平衡时,其中一个力的大小
方向都不变,一个力的方向不变,一个力大小方向均改变
情况1:一个力恒定,方向
不变的力与恒力垂直,构建
直角三角形
情况2:一个力恒定,方向
不变的力与恒力不垂直,
构建三角形,当恒力之外
的两力垂直时,有极值
∆OBA
N
F
T

压强对化学平衡的影响-PPT

压强对化学平衡的影响-PPT

图所示,下列叙述正确的是
A、m+n<p
B、n>p
C、x点V正 >V逆,y点 V正 <V逆 D、x点比y点反应速率慢
13
催化剂对化学平衡的无影响
❖同等程度的加快或减慢正、逆反应速率(V正=V逆);对 化学平衡无影响。
❖催化剂只能缩短平衡到达的时间。不会使平衡移动。
如图所示曲线表示一定条件下可逆反应
X(g)+Y(g) 2Z(g)+Q的反应过程。若使a曲
NH4Cl的混合溶液中加入MgCl2溶液无白色沉淀.
17
2
用v--t图象表示
加压引起平衡移动,针对哪些反应? 对于可逆体系里有气体的反应。且反应前后气体体 积有变化的可逆反应。 是否所有有气体参与的反应,加压平衡都朝正方向 移动? 增加压强,平衡向气体体积缩小的方向移动;如果 减压,平衡向气体体积增大的方向移动。
3
对于反应aA(g)+bB(g) cC(g)分析增大压强或者减小压强引起平 衡移动,可以分为几种情况?
增大压强 减小压强
气体分子数减小 压强减小 气体分子数增大 压强增大
升高温度 降低温度
吸热方向
温度降低
放热方向
温度升高
使用合适 的催化剂
大大加快 无影响
15
❖平衡移动原理——勒夏特列原理
对于已达平衡的可逆反应,如果改变影响平衡的 一个因素,平衡将向着减弱这种改变的方向移动。
注意: ①是“减弱”这种改变,不是“消除”这种改变 ②只有一个条件改变,才能应用(多个条件改变就 要具体问题具体分析) ③勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系(如:溶 解平衡、电离平衡等),未平衡状态不能用此来分 析
8

高一物理动态平衡

高一物理动态平衡

高一物理中的动态平衡是指物体在受到力的作用下,保持匀速直线运动或静止的状态。

以下是关于高一物理动态平衡的一些重要知识点:
1. 牛顿第一定律:也称为惯性定律,它表明物体将保持匀速直线运动或静止状态,除非受到外力的作用。

2. 力的平衡:当物体所受到的合力为零时,物体处于力的平衡状态。

这意味着物体不会改变其速度或位置。

3. 平衡方程:对于物体在水平面上的动态平衡问题,可以根据牛顿第二定律和力的平衡原理建立平衡方程。

例如,对于水平拉扯的物体,拉力等于摩擦力。

4. 惯性力:当物体在进行加速或减速运动时,会产生一个与运动方向相反的惯性力,也称为惯性反作用力。

惯性力的大小与物体的质量和加速度相关。

5. 重力和支持力:在考虑动态平衡时,需要考虑物体所受到的重力和支持力。

当物体竖直上升或下降时,重力与支持力之间的关系可以用来分析物体的运动状态。

6. 摩擦力:摩擦力是一种阻碍物体相对运动的力。

在动态平衡问题
中,需要考虑摩擦力的大小和方向。

7. 斜面上的动态平衡:当物体放置在倾斜角度不为零的斜面上时,需要考虑斜面的倾斜角度和重力分解等因素,以确定物体是否处于动态平衡状态。

了解这些基本知识后,你可以通过解决一些相关问题和练习来深入理解高一物理中的动态平衡概念。

此外,实际观察和实验也是加深对动态平衡的理解的有效方法。

高一物理平衡和压强知识点

高一物理平衡和压强知识点

高一物理平衡和压强知识点一、平衡的概念和条件平衡是物体所处的一种状态,当物体处于平衡状态时,它不会有任何的加速度。

在物理学中,平衡可以分为静态平衡和动态平衡。

1.静态平衡:物体处于静态平衡时,其静止或匀速直线运动的状态不会发生变化。

2.动态平衡:物体处于动态平衡时,其运动状态会发生变化,但整体上保持平衡。

要使一个物体处于平衡状态,需要满足以下条件:1.物体的合力为零:合力是物体所受到的所有力的矢量和,如果合力为零,则物体处于平衡状态。

2.物体的力矩为零:力矩是力对物体产生的转动效果,物体的力矩为零意味着物体不会产生转动。

二、压强的概念和计算压强是指单位面积上的力的大小,它是一个标量。

在物理学中,压强可以通过以下公式计算:压强 = 力 / 面积压强的单位通常为帕斯卡(Pa),1帕斯卡等于1牛顿/平方米(N/m²)。

三、平衡和压强的关系平衡和压强之间存在一定的关系。

当一个物体处于平衡状态时,它所受到的压强是均匀分布的。

这是因为在平衡状态下,物体受力均衡,没有产生任何转动。

如果压强不均匀分布,就会产生力矩,导致物体发生转动,从而破坏平衡状态。

举个例子来说明,假设有一个均匀的水平地面上放置一个方形木板。

如果木板的一侧受到的压强更大,那么木板会发生转动,直到受到的压强均匀分布,木板才能达到平衡状态。

四、应用案例:水平地面上的物体平衡现在我们来看一个具体的应用案例:一个小球放置在水平地面上,如何使小球达到平衡状态?首先,小球受到重力的作用,重力是小球受到的唯一的外力。

为了使小球达到平衡状态,需要使合力和力矩都为零。

1.合力为零:小球受到的重力向下,需要施加一个与重力大小相等、方向相反的支持力,使合力为零。

2.力矩为零:为了使小球不发生转动,支持力的作用线需要通过小球的重心。

这样,支持力产生的力矩为零,小球才能达到平衡状态。

通过这样的思路,我们可以使小球达到平衡状态。

五、总结本文介绍了高一物理中关于平衡和压强的知识点。

动态力学中动态平衡问题(含答案)

动态力学中动态平衡问题(含答案)

动态力学中动态平衡问题(含答案)在动态力学中,动态平衡问题是一种常见的研究领域。

动态平衡是指当物体处于运动状态时,其各个部分之间的力和力矩之和为零的状态。

本文将介绍动态平衡问题的一些基本概念和解决方法。

动态平衡的基本概念动态平衡问题涉及到物体的运动和受力情况。

当一个物体在运动时,它的各个部分之间存在力和力矩的平衡关系,才能保持动态平衡状态。

以下是动态平衡问题中的一些重要概念:1. 力:作用在物体上的力是物体保持动态平衡的基本要素。

力的大小、方向和作用点可以影响物体的运动和动态平衡状态。

2. 力矩:力矩是力对物体产生的旋转效果。

力矩与物体的力、力的作用点和距离相关。

在动态平衡问题中,力矩的平衡关系对于保持物体的平衡状态至关重要。

3. 动力学方程:动力学方程描述了物体运动的规律。

在动态平衡问题中,通过分析物体受力和力矩的平衡关系,可以建立动力学方程来求解平衡状态。

动态平衡问题的解决方法解决动态平衡问题的方法有多种,根据具体情况选择适合的方法可以更好地解决问题。

以下是一些常用的解决方法:1. 力和力矩分析法:通过分析物体受到的力和力矩,建立动力学方程,解得平衡状态的条件和解。

2. 动态平衡条件:根据动态平衡问题的特点,可以得出一些常用的动态平衡条件,如施加在物体上的力的合力为零、力矩的和为零等。

通过运用这些条件,可以求解物体的平衡状态。

3. 拉格朗日方程法:拉格朗日方程是研究物体运动的重要工具,可以应用于动态平衡问题的求解。

通过建立拉格朗日方程,可以得到物体运动的规律和平衡状态。

这些解决方法在动态平衡问题的研究中起到了重要的作用,可以帮助我们解析和理解物体的平衡状态和运动规律。

动态平衡问题的答案根据具体的动态平衡问题,可以使用上述的解决方法来求解平衡状态和答案。

然而,由于没有具体的问题描述,无法给出具体的答案。

综上所述,动态平衡问题是一种研究物体在运动状态下保持平衡的问题。

通过力和力矩分析、动态平衡条件和拉格朗日方程等方法,可以解决动态平衡问题并求得平衡状态。

化学平衡与压强的影响

化学平衡与压强的影响

化学平衡与压强的影响化学平衡是化学反应中达到动态平衡的状态,它的特点是反应物和生成物的摩尔浓度保持不变。

在化学平衡中,压强的变化对反应的方向和速率产生着不可忽视的影响。

首先,压强对化学平衡的方向产生影响。

根据利用Le Chatelier原理来分析,当系统中的压强增加时,平衡会倾向于方向上产生物质较少的反应。

这是因为增加压强会使系统迅速向平衡状态趋近,而产生物质较少的反应对于压强的变化更为敏感。

相反,当压强减小时,平衡会倾向于方向上产生物质较多的反应。

压强的变化对于气体反应尤为明显。

以一个包含氨和硝酸的反应来说明。

在该反应中,氨和硝酸生成氮气和水。

当压强增加时,气相反应被压缩,因此气体的摩尔浓度增大。

根据Le Chatelier原理,平衡会向方向上产生物质较少的反应,因此该反应朝着生成气体较少的方向移动,即向氨和硝酸生成氮气和水的反应方向移动。

其次,压强对化学平衡的速率也会产生影响。

当压强增加时,反应速率会变快。

这是因为增加压强会增加反应物的摩尔浓度,从而提高碰撞的频率和能量。

根据碰撞理论,反应速率与碰撞频率和能量有关,因此增加压强会加快反应速率。

需要注意的是,压强的提高并不一定总是对化学平衡有利的。

在某些情况下,反应物和生成物的摩尔比例和反应活性与压强之间存在复杂的关系。

例如,在氧化亚氮和一氧化氮反应生成氮气和二氧化氮的反应中,当压强增加时,平衡的移动方向与剧变有关。

在低压下,氮气的生成较少,而在高压下,反应会向氮气生成的方向移动。

这是因为该反应的速率随着压强的增加而增加,并且氮气的生成速率高于氧化亚氮。

因此,在压强较低的条件下,反应会朝着生成氧化亚氮的方向移动;而在压强较高的条件下,反应会朝着生成氮气的方向移动。

综上所述,压强对化学平衡具有重要的影响。

它能够改变平衡的方向和速率,尤其在气相反应中表现得更加显著。

通过了解和理解压强的影响,我们能够更好地控制化学反应和实现所需的平衡状态。

压强对化学平衡的影响

压强对化学平衡的影响

若a<b,即正反应方向是气体分子数目增大的 反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动。
2、压强的变化对化学平衡的影响
(反应前后气体分子数有变化的体系)
V
V( 正 )
V(正)= V(逆)
V(小)
V(大)=V(小)
V
V( 正 )
V(正) = V(逆)
V(大)
V( 逆 )
V(大) V( 逆 )
V(大)=V(小)
ax(g)+by(g)=cM(g)+dN(g)
在a+b<b+c
当增大压强,化学反应速率增大,化学反应逆方向 移动。当减小压强,化学反应速率减小,化学反应 正方向移动。
结论及应用:
对有气体参加的可逆反应:a A(g)
c b (B) 平衡常数可表示为:K a c ( A)
b B(g)
若a>b,即正反应方向是气体分子数目减小的反应, 增大压强,平衡向正反应方向移动; 若a=b ,即反应前后气体分子数目不变的反应, 改变反应体系的压强,平衡不发生移动;
3、 对于反应前后气体分子数目不变的反应,改 变压强平衡不移动。
V V(正) V正= V逆 V(正) V正= V逆
V
V(逆)
0
V(逆)
⑤增大压强
t
0
⑥减小压强
t
V正=V逆 平衡不移动
压强引起平Leabharlann 移动的相关v-t图分析结论及应用:
对有气体参加的可逆反应:a A(g)
b B(g)
c b (B) 平衡常数可表示为:K a c ( A) 若a>b 即正反应方向是气体分子数目减小的反应, 增大压强,平衡向正反应方向移动;
压强对化学反应的影响

高三物理学习中动态平衡知识的教案

高三物理学习中动态平衡知识的教案

高三物理学习中动态平衡知识的教案。

一、课前预习环节在课前预习环节中,学生需要自学以下知识:1.动态平衡的概念:动态平衡是指物体的加速度为零,但速度不为零的状态。

在这种状态下,物体既不会继续加速,也不会减速,而是以恒定的速度运动。

2.动态平衡的条件:物体能够达到动态平衡的条件是,物体受到的合力为零,且物体的力矩也为零。

如果物体没有受到合力,那么它会一直以恒定速度运动下去。

如果物体受到的合力不为零,那么它将会加速或减速。

而如果物体的力矩不为零,那么它将会旋转或倾斜。

3.动态平衡的应用:在实际应用中,动态平衡有许多应用。

例如,在车辆的轮子和船的螺旋桨中,都需要使用动态平衡来保证它们能够平稳运转。

此外,在工程中,人们也需要用到动态平衡来设计和制造一些特殊的机械设备。

二、课堂教学环节在课堂教学环节中,老师将会通过以下方式来帮助学生更好地理解和掌握动态平衡的知识:1.理论讲解:老师将会向学生讲解动态平衡的概念、条件和应用等基础知识,并且通过案例和实例来帮助学生更好地理解这些概念。

2.模型演示:老师将会使用一些简单的模型来演示动态平衡的实例,例如在一个悬挂着质量均匀、形状对称的物体的细杆两端各悬挂一物体的物理实验,以及使用转臂称量法实验等等,以便让学生更好地理解动态平衡的概念和应用。

3.小组讨论:老师将会组织学生进行小组讨论,让学生自主探究动态平衡的条件和应用,培养学生的思维能力和创新意识。

三、课后作业环节在课后作业环节中,老师将会布置以下任务:1.题目练习:老师将会提供一些练习题,让学生熟悉掌握动态平衡的基础知识和应用。

2.案例分析:老师将会提供一些实际案例,让学生自行分析其动态平衡的条件和应用,并撰写一篇短文。

3.知识总结:老师将要求学生撰写一篇总结性文章,总结动态平衡的概念和条件,并以相关应用为例,让学生更加深入地理解和掌握动态平衡的知识。

通过以上三个环节的学习,学生将能够更好地理解和掌握动态平衡的知识,培养自主学习和思考的能力,为以后的物理学习打下坚实的基础。

动态平衡五种方式及其例题

动态平衡五种方式及其例题

动态平衡五种方式及其例题
动态平衡是指物体在运动过程中保持平衡的状态。

在物理学中,动态平衡可以通过不同的方式实现。

以下是五种常见的动态平衡方
式及其例题:
1. 旋转平衡,当一个物体围绕其重心旋转时,可以通过调整物
体的形状或质量分布来实现动态平衡。

例如,考虑一个旋转的飞镖,通过在飞镖的尾部增加适当的质量,可以使飞镖在飞行时保持平衡。

2. 机械平衡,在机械系统中,可以通过调整零件的位置或者添
加平衡配重来实现动态平衡。

例如,一辆车轮的动态平衡可以通过
在轮胎上添加配重来实现,以减少车辆在高速行驶时的震动。

3. 流体力学平衡,在液体或气体流体系统中,可以通过调整管
道的形状或者增加阀门来实现动态平衡。

例如,一个水泵系统可以
通过调整管道的直径和长度来保持水流的平衡,以确保系统的稳定
运行。

4. 控制系统平衡,在自动控制系统中,可以通过调整控制器的
参数或者反馈信号来实现动态平衡。

例如,一个飞行器的自动驾驶
系统可以通过不断调整飞行姿态来保持平衡,以应对外部风力和气流的影响。

5. 动力平衡,在动力系统中,可以通过调整引擎或发动机的输出功率来实现动态平衡。

例如,一辆汽车在行驶过程中可以通过调整引擎的油门来保持速度和方向的平衡。

这些是常见的动态平衡方式及其例题,通过这些方式可以在不同的物理系统中实现动态平衡,确保系统的稳定运行。

反应平衡和压强的关系

反应平衡和压强的关系

反应平衡和压强之间的关系主要取决于反应前后的气体体积变化。

具体来说,如果一个反应前后的气体体积不变,那么压强不会影响平衡;如果反应前后气体体积之和不变,增大压强会向气体体积减小的一边移动;如果反应前后气体体积之和减小,增大压强会向气体体积增大的一边移动。

首先,我们需要理解反应平衡的概念。

在一定条件下,一个可逆反应的正反应和逆反应速率相等,反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化,这就是所谓的化学平衡。

化学平衡是一个动态平衡,它受到许多因素的影响,其中压强就是其中一个重要的因素。

接下来,我们来看一下增大压强对反应平衡的影响。

对于气体参与的反应,压强对平衡的影响主要取决于反应前后的气体体积变化。

如果反应前后气体体积不变,那么增大压强对平衡没有影响。

但是,如果反应前后气体体积之和发生变化,那么增大压强就会对平衡产生影响。

具体来说,如果反应前后气体体积之和不变,增大压强会促进正反应的进行,使正反应速率加快,逆反应速率不变,最终导致平衡向右移动。

如果反应前后气体体积之和小于反应前后的气体体积之和,增大压强就会促进气体体积增大的反应物的消耗,促进气体体积减小生成物的生成,因此平衡会向右移动。

此外,需要注意的是,增大压强对反应平衡的影响不仅仅取决于压强的变化,还受到其他因素的影响,如温度、浓度、催化剂等。

因此,在具体问题中,需要综合考虑这些因素来做出正确的判断。

总之,反应平衡和压强之间的关系主要是取决于反应前后的气体体积变化。

如果反应前后气体体积不变,那么压强不会影响平衡;如果反应前后气体体积之和发生变化,那么增大压强会促进平衡向右移动。

同时,还需要注意其他因素的影响,如温度、浓度、催化剂等。

在实际应用中,我们需要根据具体情况来选择合适的操作条件,以达到最佳的反应效果。

高一物理动态平衡笔记

高一物理动态平衡笔记

高一物理动态平衡笔记
1.动态平衡定义:动态平衡是指物体在受到多个力的作用下,虽然
各力的大小和方向都在变化,但物体仍能保持静止或做匀速直线运动的状态。

2.动态平衡条件:动态平衡的条件是物体所受的所有力的矢量和
(包括重力、支持力、摩擦力、推力等)等于零,即ΣF=0。

3.动态平衡与静态平衡的区别:静态平衡是指物体在受到力的作用
下,保持静止状态。

而动态平衡则是物体在力的作用下,能够保持匀速直线运动。

4.动态平衡的应用实例:
车轮在行驶过程中的平衡:车轮在转动过程中,由于离心力的作用,可能会产生不平衡,通过动态平衡调整,可以使车轮在高速行驶时保持稳定。

悬挂系统的平衡:汽车悬挂系统的设计中,就需要考虑到动态平衡,使得车辆在行驶过程中,即使路面不平,也能保持相对稳定的行驶状态。

5.分析动态平衡问题的方法:
确定研究对象:明确要分析的物体及其运动状态。

列出作用在物体上的所有力:包括重力、支持力、摩擦力、拉力、压力等。

根据力的平衡条件进行分析:ΣF=0,如果满足这个条件,则物体
处于动态平衡状态。

6.动态平衡实验:可以通过设计实验来观察和理解动态平衡,例如
使用旋转平台和附加不同质量的物体,观察平台的转动情况,理解动态平衡的原理。

以上是高一物理关于动态平衡的一些基本知识点和笔记,希望对你有所帮助。

在学习过程中,理解和应用这些概念是非常重要的,同时结合实际例子和实验操作,可以更好地理解和掌握动态平衡的原理。

第二章 微专题13 动态平衡问题

第二章 微专题13 动态平衡问题

微专题13动态平衡问题1.三力动态平衡常用解析法、图解法、相似三角形法、正弦定理法等:(1)若一力恒定还有一个力方向不变,第三个力大小、方向都变时可用图解法;(2)若另两个力大小、方向都变,且有几何三角形与力的三角形相似的可用相似三角形法;(3)若另外两个力大小、方向都变,且知道力的三角形中各角的变化规律的可用正弦定理;(4)若另外两个力大小、方向都变,且这两个力的夹角不变的可用等效圆周角不变法或正弦定理.2.多力动态平衡问题常用解析法.1.光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向,球心恰位于圆弧形细杆的圆心处,如图所示.将悬点A 缓慢沿杆向上移动,直到轻绳处于竖直方向,在这个过程中,轻绳的拉力()A .逐渐增大B .大小不变C .先减小后增大D .先增大后减小答案C 解析方法一图解法:在悬点A 缓慢向上移动的过程中,小球始终处于平衡状态,小球所受重力mg 的大小和方向都不变,支持力的方向不变,对小球进行受力分析如图甲所示,由图可知,拉力F T 先减小后增大,C 正确.方法二解析法:如图乙所示,由正弦定理得F T sin α=mg sin β,得F T =mg sin αsin β,由于mg 和sin α不变,而sin β先增大后减小,可得F T 先减小后增大,C 正确.2.质量为m 的球置于倾角为θ的光滑固定斜面上,被与斜面垂直的光滑挡板挡着,如图所示.当挡板从图示位置沿逆时针缓慢转动至水平位置的过程中,挡板对球的弹力F N1和斜面对球的弹力F N2的变化情况是()A .F N1先增大后减小B .F N1先减小后增大C.F N2逐渐增大D.F N2逐渐减小答案D解析对球受力分析如图,当挡板逆时针缓慢转动到水平位置时,挡板对球的弹力逐渐增大,斜面对球的弹力逐渐减小,故选D.3.(2023·湖南郴州市质检)如图所示,斜面体置于粗糙水平面上,光滑小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过光滑定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离,斜面体始终静止.则在小球移动过程中()A.细线对小球的拉力变大B.斜面体对小球的支持力变大C.斜面体对地面的压力变大D.地面对斜面体的摩擦力变大答案A解析对小球受力分析并合成矢量三角形.如图所示,重力大小、方向不变,支持力方向不变,细线拉力方向由图甲中实线变为虚线,细线对小球的拉力增大,斜面体对小球的支持力减小,A正确,B错误;甲乙对斜面体受力分析,正交分解:F N′sinα=F f,F N地=F N′cosα+Mg,根据牛顿第三定律,小球对斜面体的压力F N′减小,所以地面对斜面体的摩擦力减小,地面对斜面体的支持力减小,根据牛顿第三定律,斜面体对地面的压力减小,C、D错误.4.(多选)(2023·安徽蚌埠市高三月考)如图,轻杆一端连在光滑的铰链上,另一端固定着质量为m 的小球,初始时,在球上施加作用力F 使杆处于水平静止,力F 和杆的夹角α=120°.现保持α角不变,改变力F 的大小缓慢向上旋转轻杆,直至杆与水平方向成60°角,在这个过程中()A .力F 逐渐增大B .力F 逐渐减小C .杆对小球的弹力先增大后减小D .杆对小球的弹力先减小后增大答案BD 解析由于轻杆一端连在光滑的铰链上,故杆对小球的作用力始终沿着杆的方向,设转动过程中杆与竖直方向夹角为θ,由平衡条件可得,垂直杆方向满足F sin 60°=mg sin θ,杆转过60°过程,θ从90°减小到30°,可知力F 逐渐减小,A 错误,B 正确;沿杆方向满足F 杆=F cos 60°-mg cos θ,联立上述两式可得F 杆=233mg ·sin(θ-60°),可知当θ=60°时,F 杆=0,故θ从90°减小到30°的过程,杆对小球的弹力先减小为零后反向增大,C 错误,D 正确.5.在一些地表矿的开采点,有一些简易的举升机械,利用图示装置,通过轻绳和滑轮提升重物.轻绳a 端固定在井壁的M 点,另一端系在光滑的轻质滑环N 上,滑环N 套在光滑竖直杆上.轻绳b 的下端系在滑环N 上并绕过定滑轮.滑轮和绳的摩擦不计.在右侧地面上拉动轻绳b 使重物缓慢上升过程中,下列说法正确的是()A .绳a 的拉力变大B .绳b 的拉力变大C .杆对滑环的弹力变大D .绳b 的拉力始终比绳a 的小答案D 解析设a 绳子总长为L ,左端井壁与竖直杆之间的距离为d ,动滑轮左侧绳长为L 1,右侧绳长为L 2.由于绳子a 上的拉力处处相等,所以两绳与竖直方向夹角相等,设为θ则由几何知识,得d =L 1sin θ+L 2sin θ=(L 1+L 2)sin θ,L 1+L 2=L 得到sin θ=d L,当滑环N 缓慢向上移动时,d 、L 没有变化,则θ不变.绳子a 的拉力大小为F T1,重物的重力为G .以动滑轮为研究对象,根据平衡条件得2F T1cos θ=G ,解得F T1=G 2cos θ,故当θ不变时,绳子a 拉力F T1不变,A 错误;以滑环N 为研究对象,绳b 的拉力为F T2,则F T2=F T1cos θ保持不变;杆对滑环的弹力F N =F T1sin θ保持不变,B 、C 错误;绳b 的拉力F T2=F T1cos θ,所以绳b 的拉力F T2始终比绳a 的拉力F T1小,D 正确.6.某小区晾晒区的并排等高门形晾衣架A ′ABB ′-C ′CDD ′如图所示,AB 、CD 杆均水平,不可伸长的轻绳的一端M 固定在AB 中点上,另一端N 系在C 点,一衣架(含所挂衣物)的挂钩可在轻绳上无摩擦滑动.将轻绳N 端从C 点沿CD 方向缓慢移动至D 点,整个过程中衣物始终没有着地.则此过程中轻绳上张力大小的变化情况是()A .一直减小B .先减小后增大C .一直增大D .先增大后减小答案B 解析轻绳N 端由C 点沿CD 方向缓慢移动至D 点的过程中,衣架两侧轻绳与水平方向的夹角先增大后减小,设该夹角为θ,轻绳上的张力为F ,由平衡条件有2F sin θ=mg ,故F =mg 2sin θ,可见张力大小先减小后增大,B 项正确.7.如图所示,半径为R 的圆环竖直放置,长度为R 的不可伸长的轻细绳OA 、OB ,一端固定在圆环上,另一端在圆心O 处连接并悬挂一质量为m 的重物,初始时OA 绳处于水平状态,把圆环沿地面向右缓慢转动,直到OA 绳处于竖直状态,在这个过程中()A .OA 绳的拉力逐渐增大B .OA 绳的拉力先增大后减小C .OB 绳的拉力先增大后减小D .OB 绳的拉力先减小后增大答案B 解析以重物为研究对象,重物受到重力mg 、OA 绳的拉力F 1、OB 绳的拉力F 2三个力而平衡,构成矢量三角形,置于几何圆中如图所示.在转动的过程中,OA 绳的拉力F 1先增大,转过直径后开始减小,OB 绳的拉力F 2开始处于直径上,转动后一直减小,B 正确,A 、C 、D 错误.8.(2023·山东青岛市模拟)我国的新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世,目前新疆地区的棉田大部分是通过如图甲所示的自动采棉机采收.自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包,通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下,这个过程可以简化为如图乙所示模型:质量为m 的棉包放在“V ”型挡板上,两板间夹角为120°固定不变,“V ”型挡板可绕O 轴在竖直面内转动.在使OB 板由水平位置顺时针缓慢转动到竖直位置过程中,忽略“V ”型挡板对棉包的摩擦力,已知重力加速度为g ,下列说法正确的是()A .棉包对OA 板的压力逐渐增大B .棉包对OB 板的压力先增大后减小C .当OB 板转过30°时,棉包对OB 板的作用力大小为mgD .当OB 板转过60°时,棉包对OA 板的作用力大小为mg答案D 解析对棉包受力分析如图,(a)由正弦定理可得mg sin 120°=F OB sin β=F OA sin α,棉包在旋转过程中α从0逐渐变大,β从60°逐渐减小,因此OB 板由水平位置缓慢转动60°过程中,棉包对OA 板压力逐渐增大,对OB 板压力逐渐减小;OB 板继续转动直至竖直的过程中,棉包脱离OB 板并沿OA 板滑下,棉包对OA 板压(b)力随板转动逐渐减小,故A 、B 错误;当OB 板转过30°时,两板与水平方向夹角均为30°,两板支持力大小相等,与竖直方向夹角为30°,如图(b),可得F OA ′=F OB ′=33mg ,故C 错误;当OB 板转过60°时,OA 板处于水平位置,棉包只受到受力和OA 板的支持力,由二力平衡得F OA ″=mg ,故D 正确.9.(2023·上海市模拟)如图所示,细绳一端固定在A 点,另一端跨过与A 等高的光滑定滑轮B 后悬挂一个砂桶Q (含砂子).现有另一个砂桶P (含砂子)通过光滑挂钩挂在A 、B 之间的细绳上,稳定后挂钩下降至C 点,∠ACB =120°,下列说法正确的是()A .若只增加Q 桶中的砂子,再次平衡后P 桶位置不变B .若只增加P 桶中的砂子,再次平衡后P 桶位置不变C .若在两桶内增加相同质量的砂子,再次平衡后P 桶位置不变D .若在两桶内增加相同质量的砂子,再次平衡后Q 桶位置上升答案C 解析对砂桶Q 分析有,Q 受到细绳的拉力大小F T =G Q ,设AC 、BC 之间的夹角为θ,对C点分析可知C 点受三个力而平衡,由题意知,C 点两侧的绳张力相等,故有2F T cosθ2=G P ,联立可得2G Q cos θ2=G P ,故只增加Q 桶中的砂子,即只增加G Q ,夹角θ变大,P 桶上升,只增加P 桶中的砂子,即只增加G P ,夹角θ变小,P 桶下降,故A 、B 错误;由2G Q cosθ2=G P ,可知,当θ=120°时有G Q =G P ,此时若在两砂桶内增加相同质量的砂子,上式依然成立,则P 桶的位置不变,故C 正确,D 错误.10.如图所示,一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点.另一细绳跨过滑轮,左端悬挂物块a ,右端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ,整个系统处于静止状态.若保持F 的方向不变,逐渐增大F 的大小,物块b 仍保持静止状态,则下列说法中正确的是()A .桌面受到的压力逐渐增大B .连接物块a 、b 的绳子张力逐渐减小C.物块b与桌面间的摩擦力一定逐渐增大D.悬挂于O点的细绳OO′中的张力保持不变答案D解析由于整个系统处于静止状态,所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变;物块a只受重力以及绳子的拉力,由于物块a平衡,则连接a和b的绳子张力F T保持不变;由于绳子的张力及夹角均不变,所以OO′中的张力保持不变,B错误,D正确;对b分析可知,b处于静止即平衡状态,设绳子和水平方向的夹角为θ,力F和水平方向的夹角为α,对b受力分析,由平衡条件可得F N+F sinα+F T sinθ=mg,可得F N=mg-F sinα-F T sinθ,θ与α均保持不变,绳子拉力不变,力F增大,则桌面给物块b的支持力减小,根据牛顿第三定律,桌面受到的压力逐渐减小;在水平方向上,当力F的水平分力大于和绳子拉力F T的水平分力时,则有F cosα=F f+F T cosθ,此时摩擦力随着F增大而增大,当力F的水平分力小于和绳子拉力的水平分力时,则有F cosα+F f=F T cosθ,此时摩擦力随着F的增大而减小,A、C错误.11.(多选)(2023·陕西渭南市模拟)质量为m的物体,放在质量为M的斜面(倾角为α)体上,斜面体放在水平粗糙的地面上,物体和斜面体均处于静止状态,如图所示.当在物体上施加一个水平力F,且F由零逐渐加大到F m的过程中,物体和斜面体仍保持静止状态.在此过程中,下列判断正确的是()A.斜面体对物体的支持力逐渐增大B.斜面体对物体的摩擦力逐渐增大C.地面受到的压力逐渐增大D.地面对斜面体的摩擦力由零逐渐增大到F m答案AD解析对物体进行研究,物体受到重力mg、水平推力F、斜面的支持力F N1(如图甲,摩擦力F f1不确定)当F=0时,物体受到的静摩擦力大小为F f1=mg sinα,方向沿斜面向上,支持力F N1=mg cos α.在F不为零时,斜面体对物体的支持力F N1=mg cosα+F sinα,所以支持力逐渐增大;对于静摩擦力,当F cosα≤mg sinα时,静摩擦力大小F f1=mg sinα-F cosα,可见随F的增大而减小,当F cosα>mg sinα时,静摩擦力F f1=F cosα-mg sinα,随F的增大而增大,故A正确,B 错误;对于整体,受到总重力(M +m )g 、地面的支持力F N2、静摩擦力F f2和水平推力F ,如图乙,由平衡条件得F N2=(m +M )g ,地面的摩擦力F f2=F ,可见,当F 增大时,F f2逐渐增大.由牛顿第三定律得知,地面受到的压力保持不变,地面对斜面体的摩擦力由零逐渐增大到F m ,故C 错误,D 正确.12.(2023·河南洛阳市模拟)《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV 的高压线上带电作业的过程.如图所示,绝缘轻绳OD 一端固定在高压线杆塔上的O 点,另一端固定在兜篮D 上.另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C 点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制.身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,缓慢地从C 点运动到处于O 点正下方E 点的电缆处.绳OD 一直处于伸直状态,兜篮、王进及携带的设备总质量为m ,可看作质点,不计一切阻力,重力加速度大小为g .关于王进从C 点缓慢运动到E 点的过程中,下列说法正确的是()A .绳OD 的拉力一直变小B .工人对绳的拉力一直变大C .OD 、CD 两绳拉力的合力小于mgD .当绳CD 与竖直方向的夹角为30°时,工人对绳的拉力为33mg 答案D 解析对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析,绳OD 的拉力为F 1,与竖直方向的夹角为θ;绳CD 的拉力为F 2,与竖直方向的夹角为α,则由几何关系得α=45°-θ2.由正弦定理可得F 1sin α=F 2sin θ=mg sin (π2+α),解得F 1=mg tan α,F 2=mg sin θcos α=mg cos 2αcos α=mg (2cos α-1cos α),α增大,θ减小,则F 1增大,F 2减小,A 、B 错误;两绳拉力的合力大小等于mg ,C 错误;当α=30°时,则θ=30°,根据平衡条件有2F 2cos 30°=mg ,可得F 2=33mg ,D 正确.。

动态平衡和平衡常数的计算题解析

动态平衡和平衡常数的计算题解析

动态平衡和平衡常数的计算题解析动态平衡是力学中一个重要的概念,常被用于描述物体在作用力下的运动状况。

平衡常数则是用于计算平衡体系中各个力的大小和方向的系数。

本文将对动态平衡和平衡常数的计算进行详细解析。

一、动态平衡的基本概念动态平衡是指在某个物体或系统中,物体的加速度为零,即物体静止或以恒定速度运动。

在动态平衡状态下,物体所受的合外力和合外力矩为零。

为了更好地理解动态平衡的概念,我们假设有一个悬挂在支架上的杆子。

当杆子处于静止状态时,它所受的重力和支架对其的反作用力之和为零,这是静态平衡条件。

而当我们给杆子一个初始推力后,杆子开始运动,它所受的合外力不再等于零。

此时,为了保证杆子处于动态平衡状态,我们需要施加一个与杆子运动方向相反的力,使合外力为零。

二、平衡常数的计算方法平衡常数是用来计算平衡体系中各个力的大小和方向的系数。

它是根据平衡条件建立的方程来求解的。

以一个简单的物体在水平面上受到一个力的情况为例,我们可以使用平衡常数来计算物体所受的力的大小和方向。

假设物体的质量为m,受力方向与水平方向夹角为θ,物体受到的合外力为F。

根据牛顿第二定律,我们可以得到物体在水平方向上的合外力为Fcosθ,垂直方向上的合外力为Fsinθ。

由于物体处于平衡状态,所以合外力为零,即Fcosθ = 0,Fsinθ = 0。

根据这两个方程,我们可以解得F的大小和方向。

三、动态平衡和平衡常数的应用举例1. 摆钟的动态平衡摆钟是一个经典的动态平衡应用例子。

当摆钟处于静止状态时,摆锤所受重力和摆钟支撑力之和为零,满足静态平衡条件。

但是当我们给摆钟一个初始力使其摆动时,摆锤所受的合外力不再等于零,此时需要施加一个与摆动方向相反的力来保持动态平衡。

2. 汽车在转弯时的动态平衡当汽车在转弯时,车辆所受的离心力会使车辆倾斜,而车辆倾斜会导致车辆失去平衡从而翻车。

为了保持动态平衡,司机需要采取适当的控制措施,如调整车速、转向时施加相反方向的力等。

高三物理静力学中的动态平衡问题课件人教版

高三物理静力学中的动态平衡问题课件人教版

例2、如图所示,一个重为G的球放在光滑斜面上, 斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板 挡住,使之处于静止状态,今使板与斜面夹角β缓慢 增大,问:在此过程中,球对挡板、斜面的压力如 何变化?
β θ
FN1 F1 FN2
FN FN1 FN2
F2
F2
θ
G
F1 θ F2
动态平衡问题
什么是动态平衡?
• 物体处于一系列的平衡状态中,此过程中 外力在发生变化,但合力始终为零。 • 变化的外力一般是被动力(微变弹力、静 摩擦力)。 • 解决动态平衡问题的关键是:在变中找到 不变。
解决动态平衡的步骤
• 正确分析物体动态平衡问题,可分三步进 行: • 1、对物体的初状态进行受力分析。 • 2、在变化过程中,找出不变的物理量。 • 3、应用平行四边形定则(三角形定则)进 行判断。
F拉
FN
G
点评:合力大小方向不变,力的矢量三角 形与几何三角形相似。
θ
G
θ
G
θ
G
点评:合力的大小、方向不变,一个分力的方 向不变,则另一分力有最小值.(条件:两分力 垂直)
例3、光滑的半球固定在水平地面上,球心正上 方有一滑轮,轻绳的一端系一小球靠在半球上,另 一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图3 所示,现缓慢地拉绳,在使小球沿球面上移过程中, 半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变 化情况如何?
解决动态平衡的方法
• 物理方法:三力平衡问题用合成法,多力 平衡用分解法(正交分解法)。 • 数学方法:三力平衡用图解法,多力平衡 用公式法。
例1、如图所示,人站在岸上通过定滑轮用绳牵引 小船,若水的阻力恒定不变,则在船匀速靠岸的 过程中,绳的拉力和船受到的浮力如何变化?
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中考压强的动态平衡多选题
1.把装有适量水的玻璃管倒置在盛水的烧杯中,液面稳定后,玻璃管中的水面高于烧杯中水面,a是
玻璃管口片一点,如图6所示。

将玻璃管绕a点倾斜一定角度,液面稳定后,下列说法正确的是
A.玻璃管内水的质量变大
B.玻璃管内气体压强变大
C.玻璃管外水对烧杯底部压强变大
D.玻璃管内气体压强的变化量小于管内水对烧杯底部压强的变化量
2.水平桌面上的烧杯中装有适量的水,一木块用细线系住,细线的另一端固定在烧杯底部,如图3所示。

剪断细线后,木块上浮最后漂浮在水面。

木块漂浮在水面时与剪断细线前相比较
A.木块受到的浮力变小
B.烧杯底部受到水的压强变小
C.烧杯底部受到水的压力变化量等于木块受到浮力的变化量
D.桌面受到压力的变化量等于木块受到浮力的变化量
3.如图5所示,把装水的大烧杯放在水平升降台上,将一轻质玻璃杯倒扣在水中,玻璃杯内封闭
一些气体,玻璃杯底用支架固定,支架在水中部分的体积忽略不计,水面都是静止的。

将升降
台缓慢升起一定高度(玻璃杯口没有接触大烧杯底部),水面静止后,下列说法正确的是
A.玻璃杯内的气体压强逐渐变大
B.玻璃杯外、内水面高度差变大
C.大烧杯底部内表面受到的压强变大
D.支架对玻璃杯的压力变小
4.做托里拆利实验时,玻璃管竖直放置,玻璃管内有些残留的空气,水银液面静止时的位置如图6
所示。

若往水银槽中再注入一些水银,则
A.管内气体压强变大 B.水银槽中的水银液面不变
C.管内、外水银液面高度差不变 D.管内、外水银液面高度差变小
5.图6是某同学自制的盛水容器的示意图,容器口的橡皮塞中插有一根两端开口的玻璃管,橡皮塞与
玻璃管之间、橡皮塞与容器口之间都是密闭的,玻璃管内的水面恰好与下端管口相平。

打开阀门K,
接一杯水后,关闭阀门,此时玻璃管的下端仍在水中。

则接水后与接水前相比较
A.玻璃管外的水面下降
B.玻璃管口的水面上升
C.容器底内表面a点的压强不变
D.容器内玻璃管外的气体压强变大
6.
把装有适量水的量筒倒置的烧杯里的水中,量筒口未接触烧杯底部,量筒中的水面高于烧杯中的
水面,且水面是静止的,如图5所示。

将量筒缓慢向上提(量筒口未离开水面),则在这个过程中
A.量筒内、外水面的高度差保持不变
B.量筒内气体的压强逐渐变小
C.烧杯底内表面受到的压强逐渐变小
D.烧杯对桌面的压强逐渐变小
7.某同学在装有适量水的烧杯中央,固定一支点燃的蜡烛,将一个透明玻璃杯倒扣在蜡烛上。

蜡烛火焰熄灭后,过一会儿,玻璃杯内水面的位置如图5所示。

则在玻璃杯内水面上升的过程中
A.烧杯中的水面逐渐降低
B.玻璃杯内气体压强逐渐变小
C.烧杯对桌面的压强逐渐变大
D.烧杯底部上表面a点的压强逐渐变小。

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