高三物理专题复习 2 物体的平衡

发布 2022-07-13 08:49:28 阅读 5367

物体的平衡问题是中学物理中一个重要的问题,它在高中的整个物理学习中有重要地位,它也是解决其它动力学问题的基础。它在力,热,电磁学中都有很好的体现。

物体的平衡问题常见有以下几种情况(以受力多少来看)

一、 二力平衡问题。

此类问题的求解一般比较简单,只要分清物体的受的两个力后列二力平衡方程说可。

例1:如图一人在匀速上升的升降机中,人的质量。

为m=60kg,求人对升降机的压力?

例2:在如图水平放置的平行板电容器中,一带电粒子水平匀速穿过,已知带电粒子质量为m=2×10-8kg,平行板间距d=10cm,粒子所带电量为。

q=5×10-10c,求平行板两极板间电压为多少?(g取10m/s2)

例3:如图,一电子匀速水平穿过如图示的电场和磁场区域,已知磁感应强度为b=1t,电容器两板间电势差为10v,两板间距为5cm,求电子的速度是多大?

例4.如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有一段折成直角的金属导线abc,ab=bc=l,导线中通有如图的电流,电流强度为i,磁感应强度为b,要使该导线保持静止不动,应在b点加一多大的力,方向如何?(导线所受重力不计)

二、 三力作用平衡问题。

这是平衡问题中最常见的一种情形,高中物理中的很多平衡问题中都是物体受三力作用,这类问题一般先分清受力后建立适当的坐标系,再对你进行分解,在坐标轴方向列两个平衡方程,即可求出答案。另外,在对三角形知识较熟悉情况下也可对这三力中的两力进行合成,然后用三角形中的规律求解。

例1:一物体静止在倾角为30°的斜面上,物体质量为10kg,求物体对斜面的压力以及与斜面间的摩擦力?(取)

例2:如图示,光滑小球用细绳悬挂在竖直墙上,小球的重力为10n,求小球对墙的压力和对绳的拉力?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

例3、如图所示,一条长为l的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电小球。将它置于一匀强电场中,电场强度大小为e,方向是水平的。已知当细线离开竖直位置的偏角为α时,小球处于平衡。

①小球带何种电荷?求出小球所带的电量;

②如果使细线的偏角由α增大到φ,然后将小球由静止开。

始释放,则φ应为多大,才能使在细线到达竖直位置时小球。

的速度刚好为零?(提示:)

三、物体受四个及四个以上力的作用。

此种情况一般分析受力后要先择好坐标系,然后把力沿坐标轴进行分解,再沿坐标轴上分别列力的平衡方程求解。

练习1.竖直放置的固定绝缘杆上,套一个带电小球,小球质量为m,带电量为q,小球与杆间的动摩擦因数为μ,杆所在空间有如图所示的水平向左的匀强电场,场强为e,水平向纸面里的匀强磁场,磁感应强度为b,已知mg>qe.若小球由静止开始运动,则当小球速度为多大时加速度最大,小球运动的最大速度可以达到多大?

练习2.如图示oa为一遵从胡克定律的弹性轻绳,其一端固定于天花板上的o点,另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平面上的滑块a相连,当绳子处于竖直位置时,滑块a对地面有压力作用,b为紧挨绳的一光滑水平小钉,它到天花板的距离bo等于弹性绳的自然长度,现用一水平力f作用于a,使之向右缓慢直线运动,则在运动过程中( )

地面对a的支持力n逐渐增大。

地面对a的摩擦力f保持不变。

地面对a的支持力n逐渐减小。

水平拉力f逐渐增大。

a ①②b ②③c ③④d ②④

例3.竖直放置的固定绝缘杆上,套一个带电小球,小球质量为m,带电量为q,小球与杆间的动摩擦因数为μ,杆所在空间有如图所示的水平向右的匀强电场,场强为e,水平向纸面里的匀强磁场,磁感应强度为b,已知mg>qe.若小球由静止开始运动,当小球速度v= 时加速度最大,小球运动的最大速度可以达到 .

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