在2013年的高考物理中,平衡狀態(tài)通常指的是物體在受到力的作用時(shí),合力為零的狀態(tài)。在這種情況下,物體不會(huì)進(jìn)行加速或減速運(yùn)動(dòng),也不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。平衡狀態(tài)可能出現(xiàn)在靜止?fàn)顟B(tài),以及勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)過(guò)程中。
在涉及到平衡狀態(tài)的物理題目中,通常涉及到物體的受力分析。物體受到的力可以來(lái)自重力、彈力、摩擦力等,這些力可能會(huì)使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。如果這些力的合力為零,那么物體就處于平衡狀態(tài)。
具體到高考物理題目中,涉及到平衡狀態(tài)的一般是靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。例如,一個(gè)物體在斜面上保持靜止,就需要分析重力、斜面的支持力等因素;又如,一個(gè)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則需要分析重力、支持力、摩擦力等因素。在這些情況下,物體都處于平衡狀態(tài)。
以上信息僅供參考,如果還有疑問(wèn),建議查閱高考物理歷年真題。
題目:
一個(gè)質(zhì)量為$m$的小球,在光滑的水平桌面上,被一根輕繩一端拉住,繩的另一端固定在O點(diǎn)?,F(xiàn)在用一個(gè)大小為$F$的力去拉小球,使小球在水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求繩的拉力大小。
分析:
由于小球在水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),因此小球處于平衡狀態(tài)。根據(jù)平衡條件,繩的拉力大小等于小球的重力與向心力之和。
解:
根據(jù)平衡條件,有:
$mg = F_{拉} \times \cos\theta$
其中$\theta$為繩與豎直方向的夾角。
又因?yàn)樾∏蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng),因此有:
$F_{向} = F_{拉} \times \sin\theta$
其中$F_{向}$為向心力。
將以上兩式聯(lián)立可得:
$F_{拉} = \frac{mg}{\sin\theta}$
即繩的拉力大小為小球重力與向心力之和除以繩與豎直方向的夾角的正弦值。