- 高三物理动态平衡
高三物理动态平衡涉及的内容包括:
1. 共点力平衡,例如三力平衡,动态平衡条件为三个力的合力为零。
2. 杠杆平衡,也属于动态平衡的一种,当杠杆的重心在支点上不变时,杠杆的转动将受到作用力矩的阻碍。
此外,还有带电粒子在电场中的偏转、导体线圈的电磁阻尼和受迫振动等涉及动态平衡。
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相关例题:
题目:一个质量为m的物体,在倾角为θ的斜面上恰能匀速下滑。现对该物体施加一个水平推力F,使物体沿斜面匀速上滑,求推力F的大小。
分析:物体在斜面上匀速下滑时,受到重力、支持力和摩擦力三个力作用。当施加水平推力F后,物体受到重力、支持力、摩擦力和推力四个力作用,由于物体处于平衡状态,因此需要列出一个动态平衡方程。
解:物体在斜面上匀速下滑时,受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用,根据受力分析可得:
mgcosθ=f
其中f为滑动摩擦力。
当施加水平推力F后,物体受到重力、支持力、摩擦力和推力四个力的作用,由于物体处于平衡状态,因此有:
$F=mgcosθ+f$
其中f为滑动摩擦力,方向沿斜面向下。
根据上述分析,可以列出动态平衡方程:
$F=mgcosθ+f$
又因为物体匀速上滑,所以有:
$f=u(mgcosθ+Fsinθ)$
其中u为滑动摩擦系数。
联立上述两式可得:
$F=(u-usin^{2}theta)mgcostheta$
总结:该题中物体在斜面上匀速下滑时受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用,施加水平推力后物体受到重力、支持力、摩擦力和推力四个力的作用,由于处于平衡状态,因此需要列出一个动态平衡方程。最终解得推力F的大小为$(u-usin^{2}theta)mgcostheta$。
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