- 高考物理平衡方程题
高考物理平衡方程题有很多,以下列举几个例子:
1. 轻绳一端系一质量为M的物体,放在倾角为θ的斜面上,另一端通过一光滑小孔用铰链固定在O点,当物体处于平衡位置时,物体对斜面的压力大小和绳对物体的拉力大小分别为多少?
2. 质量为m的物体,放在倾角为θ的光滑斜面上,物体下滑的加速度为a,若在物体上加一个垂直于斜面的外力F,使物体沿斜面以加速度a匀加速上升,求外力F的大小。
3. 质量为M的斜面体放在粗糙的水平地面上,斜面体倾角为θ,质量为m的小物块沿斜面下滑时,斜面体保持静止状态,则地面对斜面体的摩擦力方向是?
4. 质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,物体恰能沿斜面匀速下滑,现对物体施加一个方向平行于斜面向上的拉力F,要使物体沿斜面匀速上滑,则拉力F应为多大?
以上问题中都涉及到物体的受力平衡方程,需要根据物体的运动状态和受力情况,列出相应的平衡方程,并求解未知量。
相关例题:
题目:
有一个质量为 m 的小车,在水平面上以一定的速度 v 运动。小车前方有一块与小车相同的木块,木块与地面之间的摩擦系数为 μ。现在小车与木块之间有一个推力 F 作用,求 F 的大小需要满足什么条件才能使小车与木块达到相对静止?
分析:
1. 小车与木块之间的相互作用力为 F1,小车与地面之间的相互作用力为 F2。
2. 当 F1 > F2 + μmg 时,小车与木块之间发生相对滑动。
3. 当 F1 < μmg 时,小车与木块达到相对静止。
列出方程:
F - F1 = (m + m)a
F = F1 + F2
其中,F 为推力,F1 为小车与木块之间的相互作用力,F2 为小车与地面之间的相互作用力,m 为小车的质量,m 为木块的质量,a 为小车的加速度。
解得:
当 F > μmg + (m + m)v²/2g 时,小车与木块达到相对静止。
总结:
本题需要列出平衡方程来求解推力的大小范围,需要考虑到小车与木块之间的摩擦力和地面之间的摩擦力。通过分析加速度和速度的变化情况,可以得出推力的大小范围。
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