物系平衡解题步骤

物系平衡解题步骤

物系平衡解题步骤

作为物理学中的一大难点,平衡的解题步骤经常令学生感到困扰。在这里,笔者将为大家介绍一套物系平衡解题步骤。这个步骤可以帮助大家更加轻松地解决平衡问题。

一、找出受力图

首先,我们需要找出物理系统的受力图。这个受力图在很大程度上可以帮助我们分析物理系统的受力情况,为平衡解题提供重要信息。

二、分解力和计算力的大小

接下来,我们需要对受力图进行分析。首先,我们可以将每一个力都进行分解,分别计算每个分力的大小。对于力的计算,我们可以利用牛顿第二定律进行推导。

三、分析平衡方程

然后,我们需要根据平衡的定义,列出平衡方程。平衡方程是指物理系统在平衡状态下,满足合力为零,合力矩为零两个条件。这个步骤的关键在于,我们需要确定平衡点的位置,从而可以计算合力矩。

四、解方程

接下来,我们需要解平衡方程。这个步骤的难点在于,我们需要将平衡方程进行简化,从而可以得到待求量的表达式。在简化和解方程的过程中,我们需要注意单位的一致性和精度的保证。

五、确定答案

最后,我们需要对得出的结果进行检查和确定。十分重要的是,我们应该从物理实际出发,对答案进行合理性的确认。如果答案有误,我们应该及时找出错误,并进行更正。

总结

物系平衡解题步骤是一个相对系统和完整的解题思路。在实际解题过程中,我们可以灵活运用其中的各个步骤。通过不断的实践和探索,相信我们会越来越擅长平衡解题,得到更好的成绩。

高中物理动态平衡问题的解题方法与技巧

高中物理动态平衡问题的解题方法与技巧 一、动态平衡 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,在问题的描述中常用“缓慢”这个词语. 二、处理动态平衡问题的一般思路 (1)平行四边形定则是基本方法,但也要根据实际情况采用不同的方法.若出现直角三角形,常用三角函数表示合力与分力的关系. (2)图解法分析物体动态平衡问题时,一般物体只受三个力作用,且其中一个力大小、方向均不变,另一个力的方向不变,第三个力大小、方向均变化. (3)用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律: ①若已知F合的方向、大小及一个分力F1的方向,则另一个分力F2的最小值的条件为F1⊥F2; ②若已知F合的方向及一个分力F1的大小、方向,则另一个分力F2的最小值的条件为F2⊥F合. 三、求解动态平衡问题的几种方法

②将物体受的力按实际效果分解或正交分解 ③列平衡方程得出未知量与已知量的关系式 ④根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况 图解法 ①选某一状态对物体进行受力分析 ②根据平衡条件画出平行四边形或矢量三角形 ③根据已知量的变化情况,画出平行四边形的边角变 化情况 ④确定未知量大小、方向的变化 相似三 角形法 ①选取某一状态对物体进行受力分析 ②根据对物体的受力分析作出矢量三角形 ③找出与矢量三角形相似的几何三角形 ④利用几何知识确定未知量的变化 1、解析法 【例1】如图所示,物体P、Q用轻绳连接后跨过定滑轮,物体P静止在倾角为37°角的斜放木板上,Q悬挂着.已知P、Q的质量m P、m Q大小的关系为m Q= 3 4 m P,今将斜放木板的倾角从37°增到60°,物体P仍保持静止而没有滑动,若不计滑轮处的摩擦,sin 37°=0.6,则下列说法中正确的是( ) A.绳子的张力变大

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 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 F T (两个拉力大小相等) 及它们的合力 F 的大小变化情况为 ( A . F T 减小, F 不变 B .F T 增大, F 不变 C .F T 增 大, F 减小 D .F T 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 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, C ,重物 将绳的固定端从 A 点稍向下移,则在移动过程中 ( 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

化学反应的平衡移动与解题技巧

化学反应的平衡移动与解题技巧在化学学科中,我们经常会遇到涉及化学反应平衡的题目。了解反 应平衡移动和掌握解题技巧对于理解化学反应和解决相关问题至关重要。本文将介绍化学反应平衡的基本概念,探讨平衡移动的因素,并 分享解题技巧。 一、化学反应平衡的基本概念 在化学反应中,反应物通过相互作用而转变为产物。平衡态是指当 反应速率相等时,反应物和产物的浓度保持不变的状态。平衡常数(K)用于描述反应物和产物之间的比例关系,其表达式为 [K]=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b(其中,[A]、[B]、[C]和[D]代表反应物和 产物的浓度,a、b、c和d代表各自的系数)。 二、平衡移动的因素 1. 压力:对于气相反应而言,增加压力将使平衡向产物一侧移动。 这是因为增加压力会导致气相分子的浓度增加,从而使反应朝向分子 数较少的一侧移动,以减小压力。 2. 温度:温度的变化对平衡移动有着重要影响。对于可逆反应而言,增加温度将使平衡向吸热反应的产物一侧移动,而降低温度则使平衡 向放热反应的产物一侧移动。 3. 浓度:改变反应物或产物的浓度也会导致平衡的移动。增加某种 物质的浓度将使平衡向另一侧移动以减小浓度差异。

4. 催化剂:催化剂可以加速化学反应达到平衡状态,但不会改变平 衡位置。催化剂通过提供替代反应途径来降低活化能,从而加速前后 反应物和产物的转化过程。 三、解题技巧 1. 熟练掌握平衡常数表达式:根据给定的反应方程式,编写平衡常 数表达式是解题的关键。根据反应物和产物的浓度、压力或者摩尔比 例关系,建立正确的平衡常数表达式,并根据需要转化成适合计算的 形式。 2. 分析反应条件的影响:通过分析反应条件的影响,可以预测平衡 移动的方向。对于温度变化,根据反应是否放热或吸热来判断平衡移 动的方向。对于压力变化,根据反应前后气体分子数的变化确定平衡 移动的方向。 3. 运用Le Chatelier定律:Le Chatelier定律是解决化学平衡移动问 题的重要工具。它可以简单地总结为"当系统处于平衡状态,当外界对 该平衡状态施加的影响时,系统将产生反应以减小这种影响"。根据这 个原理,我们可以预测反应在何种外界因素的影响下将发生平衡移动。 4. 掌握计算方法:平衡移动的计算主要涉及解平衡常数表达式和计 算化学反应的浓度、压力等。熟练掌握化学计算的方法和技巧是解决 化学平衡移动问题的关键。 综上所述,了解化学反应的平衡移动与解题技巧对于化学学科的学 习和应用具有重要意义。通过熟练掌握平衡常数表达式,分析反应条

力的平衡题解题技巧

力的平衡题解题技巧 力的平衡问题是物理学中常见的一类问题,主要涉及到物体受力的 平衡条件和力的分析。解决这类问题需要掌握一定的技巧和方法。本 文将介绍一些常用的力的平衡题解题技巧,希望能对学习者有所帮助。 一、建立坐标系和选择参考点 在解决力的平衡问题时,建立一个适当的坐标系非常重要。坐标系 可以帮助我们清晰地理解物体受力的方向和大小。选择参考点也是很 关键的一步,通过选择合适的参考点,可以简化力的平衡问题的分析 过程。 二、分解力的方向 分解力是解决力的平衡问题的基本方法之一。通过将力分解为平行 和垂直于某一方向的分力,可以简化问题的解决过程。通常可以选择 将力分解为水平和垂直方向上的分力,这样能够使问题变得更加清晰 明了。 三、利用受力平衡条件 受力平衡条件是力的平衡问题的基本原理之一。根据牛顿第二定律 的受力平衡条件,物体的合力和合力矩都应该为零。利用受力平衡条件,我们可以得到一些有用的关系式,用于解决力的平衡问题。 四、静摩擦力和滑动摩擦力的分析

在力的平衡问题中,经常会涉及到静摩擦力和滑动摩擦力的分析。静摩擦力是指物体在静止状态下受到的摩擦力,滑动摩擦力是指物体在滑动状态下受到的摩擦力。分析这两种摩擦力的大小和方向是解决一些复杂力的平衡问题的关键。 五、利用力矩的概念 力矩是解决力的平衡问题的重要工具之一。力矩是由力和力臂构成的乘积,它可以帮助我们理解力在物体上产生的转动效应。通过计算物体所受力的力矩和合力矩,我们可以得到一些有用的方程式,用于解决力的平衡问题。 六、注意问题的附加条件 在解决力的平衡问题时,需要特别注意问题的附加条件。附加条件可能包括物体的重量、倾斜角度、摩擦系数等信息。合理利用这些附加条件能够帮助我们更快地解决问题,提高解题效率。 七、多做例题和思考题 最后,掌握力的平衡题解题技巧需要多做例题和思考题。通过大量练习,我们可以熟悉各种不同类型的力的平衡问题,提高解决问题的能力和水平。 综上所述,力的平衡题解题技巧是物理学中一项重要的技能。通过建立坐标系、分解力、利用受力平衡条件、分析摩擦力、应用力矩概念、注意问题的附加条件以及多做例题和思考题,我们可以更好地解决力的平衡问题。掌握这些技巧将对学习者在物理学习中起到很大的

平衡力解题技巧

平衡力解题技巧 平衡力作为物理学的基础概念之一,广泛应用于日常生活和科学研究中。它是指物体所受到的合力为零时的状态,也就是物体不会发生加速度变化的状态。平衡力解题是物理学学习中的重要部分,下面将介绍一些平衡力解题的技巧和方法。通过掌握这些技巧,我们可以更加准确地分析和解决与平衡力有关的问题。 一、找准平衡点 对于平衡力解题来说,首先要找准平衡点,即物体所受合力为零的位置。在实际问题中,平衡点往往是问题中给出的某个物体的位置,或者是一个变量,我们需要通过分析题目中的条件来求解。通过准确找准平衡点,能够使解题的过程更加简洁和准确。 举个例子,假设有一个杆,其质量均匀分布在整个杆上,是一个直角三角形,以杆顶的顶点为坐标原点。问题要求求出以顶点为支点的平衡点。在这个例子中,杆的质量分布是已知的,我们可以运用杆的质心的概念来求解。质心可以定义为物体在空间中的一个点,其总质量在这个点上产生的合力的效果与物体在各个点上的合力的效果相同。对于杆来说,质心位于杆的中点,我们可以通过质心的位置求解平衡点。通过找准平衡点,并运用合适的方法求解,可以快速解决平衡力问题。 二、运用平衡条件 在平衡力解题中,最重要的方法之一就是运用平衡条件。平衡条件指的是物体所受的力在平衡状态下满足合力为零的条件。具体运用平衡条件的方法有很多,下面列举其中几种常见的方法。 1. 平衡力和力的平衡:当物体处于平衡状态下时,所受的力满足合力为零的条件。我们可以通过将各个力以向量的形式表示,并把它们相加,然后令合力等于零来求解问题。这种方法适用于力的方向已知的情况。

2. 平衡力和力矩的平衡:力矩是指力在物体上产生的转动效果。当物体处于平 衡状态时,除了合力为零外,力矩也为零。力矩可以通过力的大小、作用点到旋转中心的距离以及力和距离之间的夹角来计算。当题目给出了物体所受的力以及物体绕某一点旋转的条件时,我们可以运用力矩的平衡来解决问题。 通过运用平衡条件,我们可以将复杂的问题简化成具有确定性的方程式,从而 解决平衡力问题。 三、合理利用示意图和坐标系 在解决平衡力问题的过程中,合理利用示意图和坐标系是非常必要的。示意图 可以帮助我们更清晰地理解问题,并直观地表示出各个物体和力的相对关系。坐标系则可以帮助我们引入数学计算,进一步简化问题。 示意图通常包含物体的形状、所受的力以及坐标系的标注等信息。通过绘制示 意图,我们可以更加直观地理解题目,并清晰地表示出各个物体和力的相对位置和方向关系。 坐标系的选取应根据问题的实际情况来选择,可以选择直角坐标系、极坐标系等。坐标系的引入使问题的分析和计算更加简便和清晰。特别是在涉及力矩计算时,合理引入坐标系可以更方便地计算力和距离之间的夹角。 结论 平衡力解题是物理学学习中的重要部分,通过掌握平衡力解题的技巧和方法, 我们能够更加准确地分析和解决与平衡力有关的问题。本文介绍了找准平衡点、运用平衡条件和合理利用示意图和坐标系等三个方面的技巧。通过使用这些技巧,我们可以更高效地解决平衡力问题,提高解题的准确性和效率。

高中物理物体平衡的解法

高中物理物体平衡的解法 平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止的状态,是加速度等于零的状态。 共点力作用下物体的平衡条件:物体所受的合外力为零,即∑F=0或∑=0,∑=0 平衡条件的推论: 1、物体在多个共点力作用下处于平衡状态,则其中的一个力与其余的力的合力等大反向。 2、物体在同一平面内的三个不平行的力作用下,处于平衡状态,这三个力必为共点力。或作用线的延长线或反向延长线必交于同一点。 3、物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,这三个力的有向线段必构成闭合三角形。 一、合成法或分解法 例1、如图所示,将一根不能伸长的柔软轻绳的两端分别系于A、B两点上,用动滑轮将一物体悬挂在绳子上,当物体达到平衡时,两段绳子间的夹角为,绳子张力为F1;将绳子B端移至C点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为,绳子张力为F2;将绳子B端移至D点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为,绳子张力为F3。已知A、C、D三点在同一水平直线上,不计绳与滑轮间的摩擦,则() A、== B、=< C、F1 = F2 = F3 D、F1 = F2< F3 解析:设绳的总长为L,A、C的间距为d,A、D的间距为,

A、O的间距为L 1,则:在B点时, ,所以;同理,当在C点时有,在D点有。从图中可以看出>d,所以有=<;又因是动滑轮,绳子张力处处相等,合力一定时两绳的夹角越大,张力也越大,所以F1 = F2< F3综上所述,选项B、D正确 总结:(1)当物体只受三个力作用而处于平衡时,此三力必共面共点,将其中的任意两个力合成,合力必定与第三个力大小相等,方向相反;将其中某一个力(一般为已知力)沿另外两个力的反方向进行分解,两个分力的大小与另两个力的大小相等。在利用力的平行四边形定则解答物体的平衡问题时,若所作平行四边形中包含有直角三角形,一般用三角函数知识求解,也可用正弦定理和余弦定理求解(高考不作要求);若平行四边形为菱形,可作另一条对角线为辅助线,由于菱形的两条对角线相互垂直平分,可将菱形转化为一般直角三角形;若观察分析发现所作力的三角形与几何三角形相似,则可利用“相似三角形对应边成比例”的性质求解。总之,对于三力平衡问题,解法灵活,可以利用合成法、图解法或正交分解法等方法解题(2)同一根轻绳各处的拉力大小都相等,“滑环”、“滑轮”各处的拉力大小依然相等;而“结点”则把绳子分成两段,拉力的大小一般不相等。 (3)解答本题时,要设法通过力的方向所确定的角度去建立给定的几何量(如绳长)之间的关系。 二、整体法和隔离法 例2、如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙的水平直杆MN上,现用水平力F拉着绳子上的一点O,使小球B从图示实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终保持在原位置不动,则在这一过程中,环对杆的摩擦力和环对杆的压力的变化情况是

物体的平衡

物体的平衡 一、精讲释疑 1、平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动状态。 静止:速度为0,受到的合外力为0,两个条件同时具备才是静止状态。 如竖直上抛的物体,上升到最高点时,速度为0,但合外力不为0,有重力作用,就不属于静止状态。 2、共点力作用下物体的平衡条件:物体所受的合外力为0,F合=0共点力:物体所受的力能交于一点,这样的力称为共点力。 (1)三力交汇原理 物体受到非平行的三个共点力的作用处于平衡状态时,这三个力必交于一点。 (2)如果物体受到N个力作用平衡时,则其中任何一个力必然跟剩余的(N-1)个力的合力等大反向。 物体受三个力而处于平衡状态时,其中的一个力必然跟其余两个力的合力等大反向。 在遇到三力平衡题时,把其中一个力拿出来,剩下的那两个力去画四边形合成,合力一定与拿出来的那个力等大反向。 (3)选择正交分解法解决平衡问题,∑Fx=0,∑Fy=0 3、两种典型的平衡问题的解题思路与方法 (1)动态平衡问题 两种解题方法:图示法、解析法

图示法:物体受三力平衡,其中一个力的大小和方向均不变,还有一个力的方向不变,可利用图示法确定这两个力的大小变化情况。 解析法:对任意一个状态受力分析,建立平衡方程,求出函数关系式,然后利用三角函数自变量的变化进行分析,得出结论。 (2)整体法与隔离法的灵活使用 例1 一个倾角为α的斜面,重为G 的均匀球放在 光滑斜面上,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。今使挡板与 斜面的夹角β缓慢增大,在此过程中,球对挡 板和球对斜面的压力大小如何变化。 在木板缓慢移动时,β角增大的过程中,球会缓慢下移,由于运动缓慢,所以每时每刻可认为是平衡态,因此属于动态平衡问题。 所谓动态平衡,指一个物理过程进行得非常缓慢。 选球作研究对象,对球做受力分析,重力G 、斜面 的支持力F 1、挡板对球的压力F 2,球受三个力作 用而处于平衡状态,则任意二力的合力与第三个 力等大反向。 为了使作出的图便于分析,应该把恒力拿出来。 本题重力G 是恒力,画一个与G 等大反向的力, 它就是剩余两个力的合力。 在挡板转动的过程中,斜面的支持力F 1大小会β α F 1 F 2 G F 1 F 2 G

高考力学平衡问题的解题方法

高考力学平衡问题的解题方法 高考力学平衡问题是力学中的一个重要内容,也是高考物理试题中常见的考点。力学 平衡问题涉及力的平衡、力的分解、力的合成、杠杆原理等内容。下面,我们将针对高考 力学平衡问题的解题方法进行详细介绍,希望能帮助大家更好地掌握这一知识点。 1. 力的平衡 力的平衡是指物体在受到多个力的作用时,物体整体处于静止状态或匀速直线运动的 状态。在力的平衡问题中,我们需要通过受力分析来确定物体所受的各个力,然后利用力 的平衡条件进行计算。力的平衡条件是:合力为零,合力矩为零。在力的平衡问题中,我 们通常采用受力分析法和力的平衡条件一起进行求解。 2. 受力分析法 受力分析法是解决力学平衡问题的关键步骤之一。通过受力分析,我们可以清晰地了 解物体所受的各个力,包括重力、支持力、摩擦力等。在进行受力分析时,需要注意以下 几点: (1)明确物体所受的力:首先要明确物体所受的各个力,包括外力和内力。外力主要包括重力、支持力、摩擦力等;内力主要包括弹力、拉力等。在力的平衡问题中,通常只 考虑外力的作用。 (2)确定坐标系:确定一个适当的坐标系,通常选择与力的方向垂直的坐标轴。在平衡问题中,常常需要考虑力的水平方向和垂直方向的分量,因此需要选取合适的坐标系。 (3)受力图的画法:在受力分析时,可以画出物体所受的各个力的受力图,清晰地表示出各个力的方向和大小。这有助于我们更好地理解问题,并进行后续的计算。 4. 力的分解与合成 在解决力学平衡问题时,我们常常需要对力进行分解和合成。力的分解是将一个力分 解为若干个分力的重要方法,力的合成是将若干个力合成为一个合力的重要方法。通过分 解和合成,我们可以更好地解决问题,求解所需的未知力或未知物体的受力情况。 5. 杠杆原理 杠杆原理是力学平衡问题中常用的解题方法。在杠杆原理中,我们需要利用力的力矩 等式来解决平衡问题。力的力矩等式表示:力的力矩的和等于零。在应用杠杆原理解题时,我们需要根据物体所受的各个力和力臂的关系,建立方程组进行求解,找到物体的平衡位 置和受力情况。

物理共点力平衡问题解题技巧

物理共点力平衡问题解题技巧 物理共点力平衡问题是一类比较常见的力学问题,掌握其解题技巧对于解决这类问题非常有帮助。下面从平衡条件、平衡条件的应用、解题方法三个方面来探讨物理共点力平衡问题的解题技巧。 一、平衡条件 共点力平衡条件是物体所受的合外力为零,即物体所受的力相互平衡。根据牛顿第三定律,物体所受的力必须满足以下三个条件: 1.物体所受的合力为零,即物体处于静止或匀速直线运动状态; 2.物体所受的合力矩为零,即物体不发生旋转; 3.物体所受的各个力在其作用点上的力矩平衡,即物体不发生力矩的转动。 二、平衡条件的应用 共点力平衡条件在日常生活和工程实际中有着广泛的应用,例如在建筑物结构分析、物体受力分析、机械能守恒等方面都有应用。下面举两个例子: 1.建筑物结构分析 在建筑物结构分析中,共点力平衡条件可以帮助我们分析建筑物各个部分的受力情况,从而判断建筑物的稳定性和安全性。例如,我们可以利用共点力平衡条件分析建筑物受到的风力和地震力的影响,从而设计出更加安全的建筑结构。 2.物体受力分析 在物体受力分析中,共点力平衡条件可以帮助我们判断物体的运动状态和受力情况。例如,我们可以利用共点力平衡条件分析物体的重力、弹力和摩擦力等力的作用,从而了解物体的运动状态和变化趋势。

三、解题方法 解决共点力平衡问题需要掌握一定的解题方法,下面介绍两种常用的方法: 1.合成法 合成法是将两个或两个以上的力合成一个合力,然后根据合力的大小和方向来分析物体的受力情况。这种方法适用于已知物体受到的各个力的方向和大小的情况。 例如,在分析物体的重力、弹力和摩擦力时,可以先将这三个力合成一个合力,然后根据合力的方向和大小来判断物体的运动状态。 2.分解法 分解法是将一个力分解成两个或两个以上的分力,然后根据分力的方向和大小来分析物体的受力情况。这种方法适用于已知物体受到一个力的方向和大小的情况。 例如,在分析物体的重力时,可以将重力分解成水平方向的分力和竖直方向的分力,然后根据分力的方向和大小来判断物体的运动状态。 四、解题思路 解决共点力平衡问题需要遵循一定的解题思路,下面介绍两种常用的思路: 1.从整体到局部 从整体到局部是一种常见的解题思路,它是指先从整体上分析物体的受力情况,然后再逐步细化到各个部分。例如,在分析建筑物的结构时,可以先从整体上分析建筑物受到的风力和地震力的影响,然后再逐步细化到各个部分的结构分析。 2.从局部到整体 从局部到整体是指先从某个局部的分析入手,然后再逐步扩展到整体的分析。例

高考力学平衡问题的解题方法

高考力学平衡问题的解题方法 力学平衡问题是高考力学中比较常见的考点之一,也是比较基础的力学问题。在解决这类问题时,我们需要运用平衡条件和受力分析的知识。下面就让我们来看一看,解决力学平衡问题的常用方法和技巧吧。 一、受力分析 受力分析是解决力学平衡问题的重要方法之一。在解题时,我们需要先画出物体受到的力(包括重力、支持力、摩擦力等),然后逐个分析这些力对物体的影响。 例如,对于一个悬挂在细绳上的物体,我们可以画出如下受力图: 在这张图中,P代表物体的重力,T代表细绳的张力。根据牛顿第二定律,得出物体的平衡条件: P = T 这就是我们常说的“绳子拉力与物体重力相等”的结论。 二、平衡条件 平衡条件是解决力学平衡问题的基础。在求解问题时,我们需要根据平衡条件来列方程、解方程,最终得出物体的状态。 常用的平衡条件包括力的平衡条件和力矩的平衡条件。其中,力的平衡条件是指物体受到的所有力的合力等于零。力矩的平衡条件则是指物体受到的所有力对于某个固定点的合力矩等于零。 对于力的平衡条件,我们可以列出如下公式: ΣF = 0 其中,ΣF代表物体受到的所有力的合力,等于零说明受力平衡。 例如,对于如下图示的问题: x - 4cos30° = 0 y + 4sin30° - 4 = 0 其中,x和y分别代表M点的受力。解出这个方程组,就可以得到M点的受力状态。 三、注意事项

1. 画出受力图:在解决力学平衡问题时,一定要根据题目要求画出正确的受力图。这样才能更加清晰地分析受力情况,便于列式求解。 2. 选择合适的坐标系:当我们采用力矩平衡条件进行求解时,需要选择合适的坐标系。通常情况下,我们会选择某个固定点或某个受力点作为坐标系原点。选择合适的坐标系可以简化计算,提高求解效率。 3. 仔细分析题目:在解决力学平衡问题时,需要仔细分析题目中给出的条件,根据这些条件选择正确的解题方法。此外,要注意题目的难易程度以及所需要的知识点,有针对性地备考。 四、总结 力学平衡问题是高考力学的基础考点之一,掌握解决这类问题的方法和技巧对于提高考试成绩非常有帮助。我们需要熟练掌握受力分析、平衡条件等知识点,灵活运用这些知识点求解各种力学平衡问题。希望本文所介绍的方法和技巧能够对广大考生有所帮助。

高中物理 物体平衡问题的求解方法[整理]

第 1 页 共4 页 物体平衡问题的求解方法 物体处于静止或匀速运动状态,称之为平衡状态。平衡状态下的物体是是物理中重要的模型,解平衡问题的基础是对物体进行受力分析。物体的平衡在物理学中有着广泛的应用,在高考中,直接出现或间接出现的概率非常大。本文结合近年来的高考试题探讨物体平衡问题的求解策略。 1.整体法和隔离法 对于连接体的平衡问题,在不涉及物体间相互作用的内力时,应道德考虑整体法,其次再考虑隔离法。有时一道题目的求解要整体法、隔离法交叉运用。 [例1] (1998年上海高考题)有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环P ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图1。现将P 环向左移 一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来 的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变 化情况是( ) A .N 不变,T 变大 B .N 不变,T 变小 C .N 变大,T 变大 D .N 变大,T 变小 解析 用整体法分析,支持力mg N 2=不变。再隔离Q 环,设PQ 与OB 夹角为θ,则不mg T =θcos ,θ角变小,cos θ变大,从上式看出T 将变小。故本题正确选项为B 。 2.正交分解法 物体受到3个或3个以上的力作用时,常用正交分解法列平衡方程,形式为0=合x F , 0=合y F 。为简化解题步骤,坐标系的建立应达到尽量少分解力的要求。 [例2] (1997年全国高考题)如图2所示,重物的质量为m ,轻细绳AO 与BO 的A 端、B 端是固定的,平衡时AO 是水平的,BO 与水平面夹角为θ,AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是( ) A .θcos 1mg F = B .θcot 1mg F = C .θsin 2mg F = D .θsin /2mg F = 解析 选O 点为研究对象,O 点受3个力的作用。沿水平方向和竖直方向建立xOy 坐标系,如图3所示。由物体的平衡条件 0cos 12=-=F F F x θ合;0sin 2=-=mg F F y θ合 解得 ⎩⎨⎧==θθ sin /cot 2 1mg F mg F 因此选项BD 正确。 3.力的合成法 物体在受到3个共点力的作用下处于平衡状态,则任意2个 O P Q 图1 A B 图 2 1F 图 3 图4 2

化学平衡移动解题技巧

化学平衡计算题求解技巧 知识体系和复习重点 一、化学平衡常数浓度平衡常数及转化率的应用 1、化学平衡常数 1化学平衡常数的数学表达式 2化学平衡常数表示的意义 平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K 值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低; 2、有关化学平衡的基本计算 1物质浓度的变化关系 反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度 生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度 其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比; 2反应的转化率α:α=(或质量、浓度) 反应物起始的物质的量(或质量、浓度)反应物转化的物质的量×100% 3在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论: 恒温、恒容时: ;恒温、恒压时:n 1/n 2=V 1/V 2 4计算模式“三段式” 浓度或物质的量 aAg+bBg cCg+dDg 起始 m n O O 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率:αA=ax/m ×100% C 的物质的量分数:ωC =×100% 技巧一:三步法 三步是化学平衡计算的一般格式,根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量;但要注意计算的单位必须保持统一,可用mol 、mol/L,也可用L; 例1、X 、Y 、Z 为三种气体,把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中,发生反应X + 2Y 2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:nX+ nY= nZ,则Y 的转化率为 A 、 %1005⨯+b a B 、%1005)(2⨯+b b a C 、%1005)(2⨯+b a D 、%1005)(⨯+a b a 解析:设Y 的转化率为α X + 2Y 2Z 起始mol a b 0 转化mol αb 2 1 αb αb 平衡mol -a αb 2 1 -b αb αb 依题意有:-a αb 21+ -b αb = αb ,解得:α= %1005)(2⨯+b b a ;故应选B;

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,在此过程中,F N1和F N2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F N1和F N2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F N2sinθ-mg=0,F N1cosθ=F N2sinθ,联立可解得F N2=mg/θ,F N1=sinθ/tanθ。木板在顺时针放平过程中,θ角一直在增大,可知F N1和F N2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F N1的方向,然后按F N2方向变化规律转动F N2,即可看出结果。

物体系统的平衡部分习题参考答案及典型例题解答

题3-24图 一、部分习题参考答案 3-24无底的圆柱形空筒放于光滑地面上,内放两个圆球,如图所示。若每个球重为F W ,半径为r ,筒的半径为R ,各接触面之间的摩擦略去不计。求圆筒不致翻倒的最小重量F W min ( r < R < 2r )。 解:先取右上侧的小球为研究对象,画受力图如图(1)所示,求得θtan 1W N F F =。再以圆筒为研究对象,画受力图如图(2)所示,根据力偶平衡理论可得R d F F N W /1m in =,其中θcos 2r d =,得R r R F R F F W N W /)(2/cos 21min -==θ。 3-25重F W 的均质球半径为r ,放在墙与杆AB 之间,如图所示。设杆的A 端为铰支,B 端用水平绳索拉住。已知AB 杆长为L ,其与墙的夹角为α。如不计杆重,并设各接触处均为光滑,求绳索的拉力。又当α为何值时,绳的拉力为最小。 解:先取均质球为研究对象,画受力图如图(1)所示,求得αsin /W N F F =。再以直杆AB 为研究对象,画受力图如图(2)所示,以A 为矩心写力矩方程可得2 /tan cos sin αααL r F F W T =。根据半角公式,αααsin cos 12tan -=,可得) cos 1(cos αα-=L r F F W T ,要令F T 最小,只要使得 )cos 1(cos αα-最大即可。显然在1)cos 1(cos =-+αα的情况下,ααcos 1cos -=时)cos 1(cos αα-最大,所以有当2/1cos =α即︒=60α时F T 最小。 题3-25图 图(2) 图(1) 图(1) 图(2)

高三物理02_力的合成与分解、物体的平衡 知识点解析、解题方法、考点突破、例题分析、达标测试

【本讲主要内容】 力的合成与分解、物体的平衡 【知识掌握】 【知识点精析】 1. 力的运算 (1)合力、分力:一个物体受到几个力的作用,可以找一个力来代替那几个力,这一个力叫合力,那几个力叫分力。 这里的“代替”是等效代替。 (2)共点力的合成 共点力:力线共点或力线的延长线共点,这个点可以不在物体上。 力是矢量,力的合成遵循平行四边形定则(三角形法)。 F≥|F1-F2|,三个力的最小值是否为零,可两个力的合力最大值和最小值:F1+F2≥ 合 看以三力为边能否构成一个三角形(或两力之和是否等于第三力)。 (3)力的分解 求一个已知力的分力就叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆运算,也遵循平行四边形定则。 力合成时,合力有唯一解。而力分解时,一个力分解为两个力,可以有无数对解,可以根据力的效果分解力,从而得到唯一解。 分解一个已知力时,如果附带限制条件将会有确定的解,如:已知两个分力的方向,已知一个分力的大小和方向。 但是,如果已知两个分力的大小或已知一个分力的大小和另一个分力的方向,可能一解、两解、无解。 正交分解法:把一个力沿着两个相互垂直的方向进行分解。 2. 物体的平衡 (1)平衡状态:静止:物体的速度和加速度都等于零。 匀速运动:物体的加速度为零,速度不为零且保持不变。 (2)共点力作用下物体的平衡条件:合外力为零即F合=0。 (3)平衡条件的推论:当物体平衡时,其中某个力必定与余下的其它的力的合力等值反向。 【解题方法指导】 例1. 用轻绳AC与BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,如图所示。已知AC绳所能承受的最大拉力为150N,BC绳所能承受的最大拉力为100N,求能吊起的物体最大重力是多少? 解析:对C点受力分析如图:可知T A:T B:G=2:1:3

3.3.3物料平衡计算的方法和步骤

三、物料平衡计算的方法和步骤 (一)水泥厂的物料平衡计算 1.烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 (1)年平衡法 计算步骤是:按计划任务书对工厂规模(水泥年产量的要求),先计算要求的熟料年产量,然后选择窑型、规格,标定窑的台时产量,选取窑的年利用率,计算窑的台数,最后再核算出烧成系统和工厂的生产能力。 ①要求的熟料年产量可按式(3-1)计算: Q y = p e d ---100100G y (3-1) 式中 Q y ——要求的熟料年产量(t/a ); G y ——工厂规模(t/a ); d ——水泥重视高的掺入量(%); e ——水泥中混合材的掺入量(%); p ——水泥的生产损失(%),可取为3%~~5%。 当计划书任务书规定的产品品种有两种或两种以上,但所用的熟料相同时,可按下式分别求出每种水泥要求的熟料年产量,然后计算熟料年产量的总和。 Q y1=p e d ---1001001 1G y1 (3-2) Q y2= p e d ---1001002 2G y2 (3-3) Qy=Q y1+Q y2 (3-4) 式中 Q y1,Q y2——分别表示每种水泥要求的熟料年产量(t/a ); G y1,G y2——分别表示每种水泥年产量(t/a ); d 1,d 2——分别表示每种水泥中石膏的渗入量(%); e 1,e 2——分别表示每种水泥中混合材的渗入量(%); Q y ——两种熟料年产量的总和(t/a )。 ②窑的台数可按式(3-5)计算: n= 1 .8760 h Q Qy η (3-5) 式中 n ——窑的台数; Q y ——要求的熟料年产量(t/a ); Q h.1——所选窑的标定台时产量【t/(台·h)】; η——窑的年利用率,以小数表示。不同窑的年利用率可参考下列数值:湿法窑0.90,传统干法窑0.85,机立窑0.8~0.85,悬浮预热器窑、预分解窑0.85; 8760——全年日历小时数。 算出窑的台数n 等于或略小于整数并取整数值。例如,n=1.9,取为两台,此时窑的能力稍有富余,这是允许的,也是合理的。如n 比某整数略大,取该整数值。例如n=2.1或

物理 必修一 第三章 平衡问题总结

专题四.共点力作用下物体的平衡 一、共点力作用下物体的平衡 ◎知识梳理 1.共点力的判别:同时作用在同一物体上的各个力的作用线交于一点就是共点力。这里要注意的是“同时作用”和“同一物体”两个条件,而“力的作用线交于一点”和“同一作用点”含义不同。当物体可视为质点时,作用在该物体上的外力均可视为共点力:力的作用线的交点既可以在物体内部,也可以在物体外部。 , 2.平衡状态:对质点是指静止状态或匀速直线运动状态,对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。 (1)二力平衡时,两个力必等大、反向、共线; (2)三力平衡时,若是非平行力,则三力作用线必交于一点,三力的矢量图必为一闭合三角形; (3)多个力共同作用处于平衡状态时,这些力在任一方向上的合力必为零; (4)多个力作用平衡时,其中任一力必与其它力的合力是平衡力; (5)若物体有加速度,则在垂直加速度的方向上的合力为零。 3.平衡力与作用力、反作用力

对作用力反作用力都是大小相 等、方向相反,作用在一条直线 上的两个力。 【注意】①一个力可以没有平衡力,但一个力必有其反作用力。 ②作用力和反作用力同时产生、同时消失;对于一对平衡力,其中一个力存 在与否并不一定影响另一个力的存在。 4.正交分解法解平衡问题 正交分解法是解共点力平衡问题的基本方法,其优点是不受物体所受外力多 少的限制。 解题依据是根据平衡条件,将各力分解到相互垂直的两个方向上. 正交分解方向的确定:原则上可随意选取互相垂直的两个方向;但是,为解 题方便通常的做法是:①使所选取的方向上有较多的力;②选取运动方向和与其 相垂直的方向为正交分解的两个方向。在直线运动中,运动方向上可以根据牛顿 运动定律列方程,与其相垂直的方向上受力平衡,可根据平衡条件列方程。③使 未知的力特别是不需要的未知力落在所选取的方向上,从而可以方便快捷地求 解。 解题步骤为:选取研究对象一受力分析一建立直角坐标系一找角、分解力一 列方程一求解。 5.解平衡问题的基本步骤: ⑴选择恰当的研究对象,对研究对象进行受力分析。

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