平衡状态与稳定状态有何区别

1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？

答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。

2‘表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若:』:质的压力不变，问测设其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？

答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。荇：1：质的压力不变，测5：其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测所处的环境压力可能发生变化。

3^当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？

答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。

4^准平衡过程与可逆过程有何区别？

答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。推平衡过程只注重

的是系统内部而可逆过程是内外兼顾!

5^不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？

答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。引起其他变化时是可以回到初态的! 6~没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被白动顶开，有时被0动吸紧，这是什幺原因？

答：水温较商时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被9 动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。人气卍力改变，热水能兌散失，导致内部乐力改变，乐力平衡打破1.用II形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？

答：严格说来，是有影响的，因为0型管越飢，就有越多的被测工质进入0型管中，这部

分工质越多，它对读数的准确性影响越大。

关于浮体的平衡与稳定性

关于浮体的平衡与稳定性)1 谢建华 (西南交通大学牵引动力国家重点实验室) 摘要：本文讨论了浮体的平衡与稳定问题，介绍了定倾中心的定义，并结合一个具体的例子，给出了定倾高度的三种不同的计算方法，最后，根据能量方法说明了用定倾高度判定浮体稳定性的理论依据。 关键词：浮体；平衡；稳定性 浮体的平衡与稳定问题研究是一个非常有实际意义的课题，是船舶与海洋平台设计的理论基础，在其它工程中也有广泛的应用。在浮体稳定性研究中，定倾中心是一个重要的概念，但是，笔者认为有一些教科书或文献对此概念的定义是不够明确的，例如，有的认为，当船 体发生微小摇晃时浮力的作用线交对称轴线（浮轴）于一定点，此点即为定倾中心]2[],1[，也有的认为实验表明前述两直线交于一点]3[。另外，在用力系简化方法推导定倾高度的过程中也有含糊不清之处]1[，或在稳定性判定上发生错误]4[。笔者带着这些疑问查阅了若干 参考书，特别是[5]、[6]和[7]。根据这些材料，本文介绍了定倾中心的明确定义，并结合一个具体的例子，给出了定倾高度三种不同的计算方法，最后，根据能量方法说明了用定倾高度判定浮体稳定性的理论依据。 如果物体的比重比水小，物体在水中漂浮平衡时，有一部分将露出水面，这样的物体称为浮体。浮体要满足以下两个条件才能平衡：(i) 受水的浮力等于浮体的重量；(ii)浮心(浮力的作用点)与浮体重心的连线和水平面垂直，如图1(a)所示。浮体平衡位置还要满足稳定性条件才能具体实现。图1(b)表示一个长方形物块平躺和竖立平衡位置发生了微小的扰动，其中，左边的物块上作用的重力和浮力阻碍了物块进一步偏离其平衡位置，因此平衡是稳定，而右边的物块则相反，其上作用的重力和浮力加剧了偏离其平衡位置，平衡是不稳定。以下来分析浮体平衡和稳定的条件。 图1 浮体的平衡 假设浮体有一个对称面，平衡位置发生扰动时，浮体上各点的位移均平行于对称面，浮体作平面运动。容易说明浮体对铅直和水平扰动是稳定的，仅需考虑浮体对转动方向扰动的稳定性问题。平衡时，浮体与水平面的交面称浮面，记为S。先建立一个与浮体固连的坐标 )1国家自然科学基金资助项目(10772151)

4.1B 杠杆的平衡条件—沪教(上海)版八年级物理下册学案

第四章4.1b 杠杆的平衡条件 [学习目标] 1．理解杠杆的平衡； 2.理解杠杆的平衡条件； 3.通过动手实验，探究杠杆的平衡条件，学会列表收集数据，分析数据，得出结论，锻炼科学探究的能力． 4．说出杠杆的平衡条件，能用杠杆的平衡条件判断杠杆是否平衡并进行有关计算． [知识解读] 1． 杠杆的平衡状态 杠杆的平衡是指杠杆静止不转动或杠杆匀速转动。有的同学会错误的认为只有当杠杆在水平位置静止时才处于平衡状态，其实只要杠杆静止，无论水平与否，均处于平衡状态，当然，当杠杆匀速转动时，如风扇的扇叶匀速转动，也是平衡的。 2． 杠杆的平衡条件： 当杠杆处于平衡状态时，通过实验探究，可以知道杠杆满足的平衡条件为： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 写作：F 1·L 1=F 2·L 2, 或 2 1 12 L L F F 说明：动力臂L 1是阻力臂L 2的几倍，动力F 1就是阻力F 2的几分之一。 [概念辨析] 1． 为什么实验前要调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡？ 实验过程中，当杠杆水平静止时，且作用在杠杆上的力为竖直方向时，力臂恰好与水平杠杆重合，这样我们就可以直接从右刻度的杠杆上读出力臂的数值。 2． 实验前如何调节平衡螺母？ 如图1所示，实验前要调整杠杆在水平位置平衡，可以进行的操作是把左面的A 螺母向右调，或将右边的B 螺母向右调。 仔细体会，我们发现有这样一个简单的方法判定：不管左边还是右边的平衡螺母，杠杆哪一边高就往哪一边调。 [实验指导] 实验：探究杠杆的平衡条件 1、实验目的：探究杠杆的平衡条件 2、实验器材：带有刻度的杠杆、铁架台、测力计、钩码和线 3、实验步骤： （1）调节平衡螺母，如图2所示，使杠杆在水平位置平衡。 （2）用线系着钩码，分别挂在杠杆两侧，调节到杠杆在水平位置再次平衡，如图3所示，记录此时的动力、阻力、动力臂、阻力臂的数值，填入表中。 （3）改变钩码个数和位置，使杠杆再次平衡。记录数据填在表中。共做4组。 A B 图1

重心位置与物体平衡关系

重心位置与物体平衡的关系 一个物体受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫物体的重心。重心相当于是物体各个部分所受重力的等效作用点。重心的位置一方面取决于物体的几何形状，另一方面取决于物体的质量分布情况。 物体的平衡问题是物理学中一大类问题，物体在重力和支持力下的平衡又可分为稳定平衡、不稳定平衡和随遇平衡三个类型。物体稍微偏离平衡位置，如果重心升高，就是稳定平衡；如果重心降低，就是不稳定平衡；如果重心的位置不变，就是随遇平衡。 从物理学的角度来看，重心的位置和物体的平衡之间有着密切联系，主要体现在两个方面： （1）物体的重心在竖直方向的投影只有落在物体的支撑面内或支撑点上，物体才可能保持平衡。 （2）物体的重心位置越低，物体的稳定程度越高。 对于重心位置和平衡的关系我们可以举出如下熟知的例子： 类型1：不倒瓮为什么不倒?如图1，有趣的不倒翁，不论你怎么使劲推，它都不会翻倒。甚至你把它横过来放，一松手，不倒翁又会站在你面前。这是怎么回事呢？一方面因为它上轻下重，底部有一个较重的铁块，所以重心很低；另一方面，不倒翁的底面大而圆滑，当它向一边倾斜时，它的重心和桌面的接触点不在同一条铅垂线上，重力作用会使它向另外一边摆动。比如，当不倒翁向左倒时，重心和重力作用线在接触点的右边，在重力作用下，不倒翁就又向右倒。当倒向右边时，重心和重力作用线又跑到接触点左边，迫使不倒翁再向左倒。不倒翁就是这样摆过来，又摆过去，直到因为摩擦和空气阻力，能量逐渐损失，减少到零。重力作用线此时恰好通过接触点，它才不会继续摆动。 类型2：来看一个不可思议的平衡表演. 将一把小折刀打开一半，把刀尖插进一支铅笔的一侧，距笔尖约2厘米。将笔尖放在手指头上，铅笔会稳稳地站立着。稍稍调整一下小刀的开合度，把笔尖放在任何物体上，你会发现，铅笔都不会倾倒。这是因为铅笔和小刀组成的系统，其总重心在笔尖支撑点以下的缘故，其道理和不倒翁有些相似. 类型3：一块水平放置的砖头，不论雨打风吹，总是稳稳地呆在原地。如果把它竖起来，一有风吹草动它就可能翻倒。这是因为砖头平放时，重心很低，接触地面的面积又很大，因此导致它的重心较低，不容易翻倒。其他物体也是这样，如果你到过工厂，会发现许多机器设备的机座都比较大，也很沉，目的就是防止机器翻倒，增加机器的稳定性。往车或船上装货物时，要先把重的东西放在底部。因为这样一来，整个车或船的重心较低，可以保证行驶

2020-2021物理杠杆平衡的专项培优易错试卷练习题(含答案)附答案解析

一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题 1．如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆处于水平平衡状态，所用钩码完全相同。下列做法中能使杠杆再次平衡的是 A ．分别在两边钩码下再增加一个相同钩码 B ．左边减少1个钩码，右边减少2个钩码 C ．两边钩码均向支点移动相同的距离 D ．左边钩码向左移1.5cm ，右边钩码向右移1cm 【答案】D 【解析】 【详解】 设一个钩码的重力为G ，左边钩码到支点的距离为3l ，因为杠杆正处于水平平衡，所以由杠杆平衡条件可得 233G l G l ?=?右， 解得2l l =右，即右边钩码到支点的距离为2l ； A ．若分别在两边钩码下再增加一个相同钩码，则 3342G l G l ?≠?， 此时杠杆不再平衡，不符合题意； B ．若左边减少1个钩码，右边减少2个钩码，则 32G l G l ?≠? ， 此时杠杆不再平衡，不符合题意； C ．若两边的钩码均向支点移动相同的距离l ，则 223G l G l ?≠?， 此时杠杆不再平衡，不符合题意； D ．若左边钩码向左移1.5cm ，右边钩码向右移1cm ，则 2(3 1.5)3(21)G l G l ?+=?+， 此时杠杆平衡，符合题意。 2．如图所示，在一个轻质杠杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个动力F ，使杠杆保持平衡，然后向右缓慢转动F 至水平方向，这一过程中（ ）

A．F先变小后变大B．F逐渐变大 C．动力臂逐渐变小D．动力臂逐渐变大 【答案】A 【解析】 【分析】 杠杆平衡条件及应用。 【详解】 杠杆在图中所示位置平衡，阻力（重物对杠杆的拉力）及阻力臂大小不变；动力F由图中所示位置转动至水平方向的过程中，当动力F的方向与杠杆垂直时，动力F的力臂最长，因此动力F的力臂先增大后减小，由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，动力Ｆ先变小后变大。故选A。 【点睛】 中等题.失分的原因是： ①不知道动力F方向变化的过程中阻力和阻力臂的大小不变； ②不会画动力F在不同位置时的动力臂； ③不会利用杠杆平衡条件通过动力臂的变化分析出动力的变化； ④不知道当动力F与杠杆垂直时，动力臂最大，动力F最小。 3．如图所示，为提升重物，现选用轻质杠杆，不考虑杠杆支点O点处的摩擦，每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度，下列说法正确的是 A．当重物悬挂在A点，动力作用在C点时，该杠杆一定是省力杠杆 B．当重物悬挂在C点，动力作用在B点时一定比作用在A点时要省力 C．无论重物挂在A点还是B点时，利用该机械所做的有用功都相等 D．如果动力作用在C点且方向始终保持与杆保持垂直，则提升重物过程动力大小不变【答案】C 【解析】 【分析】 灵活运用杠杆平衡公式分析即可； 【详解】 AB．不论重物悬挂在A点或C点，也不论动力作用在C点还是B点，判断杠杆是省力还

运用平衡判据探讨系统的平衡稳定性条件

运用平衡判据探讨系统的平衡稳定性条件 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

本科毕业论文（设计）题目：运用平衡判据探讨系统的平衡稳定性条件 系（部） 学科门类 专业 学号 姓名 指导教师 职称 年月日

运用平衡判据探讨系统的平衡稳定性条件 摘要 熵判据是讨论热力学系统是否处于平衡态的最基本判据，但在实际热力学过程中可 以引入其它判据进行讨论。本文探讨了系统在熵和体积不变时，由内能判据出发，再结 合雅克比行列式，详细推证了平衡稳定性条件。该方法条理清楚，步骤简明，便于理解。 关键词：熵判据内能判据雅克比行列式平衡稳定性条件 ABSTRACT Entropy criterion is the most basic criterion in discussing the equilibrium state of thermodynamic system, but we can introduce other criterion for discussion in the actual thermodynamic process. This essay discusses the requirement for a system to reach a equilibrium stability in detail. The discussion is in condition of constant entropy and volume, and on the basis of the internal energy criterion and the Jacobian. This method is clear, concise, and easy to master. Key words: entropy criterion internal energy criterion Jacobian the equilibrium stability condition

中考杠杆及杠杆动态平衡问题复习(教师,含答案)

中考杠杆及杠杆动态平衡问题复习 杠杆基础问题 一、杠杆力臂的作法 方法点拨：一找点，二画线（必要时反向延长或正向延长力的作用线），三作垂线段（力臂用虚线或实线表示），四标符号（标上直角符号和大括号，并标上力臂的字母）。 杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上，力臂和力的作用线必须垂直 例：如图所示，作出图中各杠杆的动力和阻力的力臂。 二、最大动力臂和最小动力的作法 方法点拨：一、找到杠杆的支点。二、如果未规定动力作用点，则刚赶上离支点最远的点为动力作用点。三、做出动力，动力方向与动力作用点和支点的连线垂直。 例1 ：为使杠杆OA 保持静止，画出在A 点所加最小力F 1的示意图和阻力 F 2的力臂 l 2． 例2：如图丙所示，用螺丝刀撬起图钉．请在图上画出螺丝刀 受到图钉阻力F 2的力臂；并画出作用在螺丝刀柄上A 点的最 小动力F 1的示意图． 例3：如图3所示，一重力可忽略不计的杠杆，支点为O ，A 端挂一重物G ，若要杠杆在图示位置平衡，要在C 点加最小 的力，这个力的方向怎样？ 拓展训练：1、如图所示，曲杆AOBC 自重不计，O 为支点，AO=60cm ，OB=40cm ，BC=30cm ，要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F 的示意图及其力臂L 。

2、如图所示，唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶．请你在图中画出这个力的示意图． 3、如图所示，一只圆柱形油桶，高80cm，底部直径为60cm，盛满油以后总重为3000N，要想使底部D稍稍离开地面，在B点要加的最小力为多大？同时请作出最小的力F的示意图及其力臂L。 4.如图所示，用撬棒撬起大石头，向上、向下用力都可以， 哪一种方式更省力？请你具体说明原因。 。 三、根据力臂画力的作法 方法点拨：作力臂的垂线，并延长至杠杆，作用线与杠杆的交点即为力的作用点。力的方向要根据杠杆平衡状态来判断。 例1：如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F作用下杠杆静止在水平位置，l为F的力臂，请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。 例2：如图6所示，杠杆在力、作用下处于平衡状态，为的力臂。请在图中作出力。 四、情境设置题作图 例1：画出作用在压水泵摇柄上力的力臂。 例2：杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用，护城河上安装的吊桥（图 3）就是一个杠杆，它的支点是C点，画出绳对吊桥的拉力及拉力的力臂。 例3：如图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点。请作 出拔钉子时所用最小动力的示意图。（注意：请在图上保留为确保作图 准确所画的辅助线）

《物体平衡的稳定性》教案1

物体平衡的稳定性 【教学课题】 物体平衡的稳定性 【教学目标】 1.知识与能力 ?掌握物体的受力分析、平衡条件及物体平衡的种类 2.过程与方法 ?能用刚体的平衡条件分析物体的平衡 3.情感态度与价值观 ?培养耐心细致的工作作风和严肃认真的科学态度 【教学安排】 2课时 【教学重难点】 重点： 掌握物体平衡的种类,稳定性的概念 难点： 能正确运用平衡条件求解静力学问题 【教学方法】 讲练结合、总结归纳 【教学用具】 投影仪、投影片 【主要内容】 一、平衡的种类 钢丝上的杂技演员、儿童玩的不倒翁都是在重力和支持力的作用下处于平衡状态，但是钢丝上的演员稍有不慎就会摔下来，不倒翁扳倒后却会自动立起来。可见，平衡也是有区别的。那么平衡有哪些种类呢？

如果照图1.6-3(a）那样，把木条一端的小孔套在水平轴O上，把木条从平衡位置稍微移开一些，重心C的位置升高，重力对轴O的力矩就会使它回到原来的平衡位置，这种平衡叫做稳定平衡（stable equilibrium）。 图1.6-3（a）图1.6-3(b) 如果照图1.6-3(b)那样，使木条的重心恰好在水平轴的正上方，木条处于平衡状态。把木条从平衡位置稍微移开一点，重心C的位置降低，重力对轴O的力矩就会使它继续远离平衡位置，这种平衡叫做不稳定平衡（unstable equilibrium）。 如果照图1.6-3(b)那样，把木条重心C处的小孔套在轴O上，这时无论你把木条放在什么位置，它都能保持平衡。这是因为无论木条处在什么位置，重心C的位置都没有改变，重力对轴O的力矩始终为零的缘故。这种平衡叫做随遇平衡（indifferent equilibrium）。

杠杆单元测试卷带答案解析

、 杠杆单元测试卷 一、选择题 1．下列关于杠杆的说法中，正确的是（） A．杠杆只可以是直的 B．杠杆一定有支点 C．杠杆的支点可以不在杠杆上 ￥ D．杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和 2．关于杠杆，下列中正确的是（） A．力臂就是杠杆的支点到力的作用点的距离 B．杠杆的支点总在杠杆的中间 C．力臂可以在杆上，也可以不在杠杆上 D．杠杆只有静止时才能讨论其平衡问题 3．在研究杠杆平衡的实验中，多次实验改变力和力臂的大小是为了（） A．取平均值减小误差 B．多次实验是为取得准确数据 - C．由特殊现象归纳出普遍规律 D．为减小摩擦力带来的影响 4．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列说法中正确的是（） A．将支点两侧钩码都向右移动一格，杠杆仍平衡 B．在支点两边的钩码下各增加一个钩码，杠杆仍平衡 C．将支点左边的钩码向左移动两格，将支点右侧的钩码向右移动一格，杠杆仍平衡 D．将支点左边加上二个钩码，右边加上一个钩码，杠杆仍平衡 5．（2002?南京）一根轻质杠杆，在左右两端分别挂上200N和300N的重物时，杠杆恰好平衡．若将两边物重同时增加50N，则杠杆（） ! A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然平衡 D．无法确定 6．（2003?天津）如图所示的轻质杠杆，AO 小于 BO．在 A、B 两端悬挂重物 G1和 G2后杠杆平衡，若将 G1和 G2同时向支点 O 移动相同的距离，则（） A．杠杆仍保持平衡B．杠杆的A端向下倾斜 C．杠杆的B端向下倾斜D．无法判断 7．如图，一均匀木棒支点支在中间时，恰好在水平位置平衡，若把A端切去一半，叠放在棒上，则木棒将（） A．A端下沉B．B端下沉C．木棒仍平衡D．无法判定

4.3平衡的稳定性汇总

第四章物体的平衡 §4.2 平衡的稳定性 【学习目标】 1．知道稳定平衡、不稳定平衡和随遇平衡； 2．了解三类平衡从动力学角度来看有什么区别； 3．知道稳度，体会增加稳度在实际生活中的重要意义。 4．通过让学生举例，培养信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、 合作能力。 【问题导学】 在前面的学习中，我们学习了有关共点力的平衡问题，我们知道了共点力平衡的 条件是共点力的合力为零。那么是不是自然界中的所有的平衡现象都如共点力作 用一样呢？为什么比萨斜塔每年都在倾斜却总也不倒呢？为什么双层公交车比 正常的公交车车底看起来要低呢？通过这节课的学习，希望同学们能给我以合理 的解释，好，我们进入这节课的学习研究，平衡的稳定性。 【合作探究】 一、平衡的分类 1、平衡的定义 [讨论交流] 准备一段视频录像（走钢丝杂技表演），让学生结合录像和书上的讨论交流，观 察这几个平衡与以前有什么不同，这三个平衡之间有什么不同？（把问题写在黑 板） 问题1：这三种平衡状态下，物体所受的力是共点力吗？（不是，向下的重力与 向上的绳的作用力不相交，重力作用于重心，绳对人的作用力不止一个点，如人 的两只脚、车的两个轮） 问题2：他们是否可以看做质点？（不可以，人体的姿势、形态对人体受力的有 影响，也使重心位置变化） 学生总结：此时物体不能看做质点又处于平衡状态，与我们以前学过的平衡发生 了变化，概念要发生变化，平衡条件也要发生变化，所以我们要考虑它们的另一 特性：平衡的稳定性。 问题3：我们换一种研究问题的方法，先观察这三个平衡的特点：第一个人受到 微小扰动而偏离平衡位置时，不能回到原先的状态，我们称之为不稳定平衡；第

杠杆平衡条件的应用是杠杆知识点中的重难点

杠杆平衡条件的应用是杠杆知识点中的重难点。常规的思路是根据杠杆平衡条件，通过比较变化后的动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积是否相等来进行判断的，花时较长，运算较复杂，甚至求解困难。作者根据自己教学中学生常错的题写下本文，供大家参考，希望能给大家带来一点收获。(注意：本文中涉及杠杆均为轻质杠杆，不考虑杠杆自重。) 一.动力最小问题： 学生求最小动力经常出错，究其原因，主要是对最长动力臂在哪不知道。这类题分为两类，第一类是已知力的作用点，当支点与动力作用点的连线做力臂时候动力最小，即力的方向与支点和动力作用点的连线垂直时动力臂最长，动力最小，至于动力方向要阻止杠杆在阻力作用下转动。第二类是不知道力的作用点，此时可以在杆上找离支点最远的点，再按第一类做。注意动力作用点与阻力作用点不一定作用在支点两端，可能在同一端。 例：如图1所示，要使杠杆在水平位置处于平衡状态，作用在A处的力沿______(填字母)方向最省力，力的大小是_______N (本题属于第一类问题，明显看出沿AD方向最省力，最小力F=150N) 如图2所示，曲杆AOBC自重不计，O为支点，AO＝60cm，OB＝40cm，BC＝30cm，A端所挂重物G＝50N，为使杠杆在图示位置平衡，需在C处施加一个力为使用力最小，这个力的方向如何？试在图上画出该力的示意图，求该力为多大？(本题属于第二类问题，作用点可能为C点或A点，经计算OC＝50cm，小于OA ＝60cm，所以最小动力作用在A点，方向与杠杆垂直，最小力F＝50N。) 二.挑东西和抬东西问题： 这类问题是杠杆平衡条件应用中学生经常错弄题的题型之一，究其原因大多是由于支点判断错误，导致计算错误。总结起来：若不考虑扁担自重，挑东西人肩膀是支点，前后货物重力分别充当动力和阻力，肩膀受压力等于前后货重之和。抬东西可以看成两人肩膀互为支点，货重当阻力肩膀向上抬的力做动力，肩膀受到压力与向上抬的力等大。 例：小明的家在农村，暑假期间他会帮家里干一些力所能及的农活。一天傍晚他去晒场把稻谷挑回家。扁担长1.61m,前筐重200N,后筐重150N,问小明要平衡地挑起这担稻谷,他的肩膀距离扁担的前端应该是多少cm ? (设小明的肩膀距离扁担的前端Lm，根据杠杆平衡条件，得：200NхLm=150Nх(1.61m-Lm)，解得L＝0.69m＝69cm)

物体的平衡问题

物体的平衡问题 物体的平衡又分为随遇平衡、稳定平衡和不稳定平衡三种． 一、稳定平衡：如果在物体离开平衡位置时发生的合力或合力矩使物体返回平衡位置，这样的平衡叫做稳定平衡．如图1—1（a）中位于光滑碗底的小球的平衡状态就是稳定的． 二、不稳定平衡：如果在物体离开平衡位置时发生的合力或合力矩能使这种偏离继续增大，这样的平衡叫做不稳定平衡，如图1—1(b)中位于光滑的球形顶端的小球，其平衡状态就是不稳定平衡． 三、随遇平衡：如果在物体离开平衡位置时，它所受的力或力矩不发生变化，它在新的位置上仍处于平衡，这样的平衡叫做随遇平衡，如图1—1（c）中位于光滑水平板上的小球的平衡状态就是随遇的． 从能量方面来分析，物体系统偏离平衡位置，势能增加者，为稳定平衡； 减少者为不稳定平衡；不变者，为随遇平衡． 如果物体所受的力是重力，则稳定平衡状态对应重力势能的极小值，亦即物体的重心有最低的位置．不稳定平衡状态对应重力势能的极大值，亦即物体的重心有最高的位置．随遇平衡状态对应于重力势能为常值，亦即物体的重心高度不变． 二、方法演练 类型一、物体平衡种类的问题一般有两种方法解题，一是根据平衡的条件从

物体受力或力矩的特征来解题，二是根据物体发生偏离平衡位置后的能量变化来解题。 例1．有一玩具跷板，如图1—2所示，试讨论它的稳定性（不考虑杆的质量）． 分析和解：假定物体偏离平衡位置少许，看其势能变化是处理此类问题的主要手段之一，本题要讨论其稳定性，可假设系统发生偏离平衡位置一个θ角，则： 在平衡位置，系统的重力势能为 (0) 2(c o s )E L l m g α=- 当系统偏离平衡位置θ角时，如图1一3所示，此时系统的重力势能为 ()[c o s c o s ()][c o s c o s E m g L l m g L l θθαθθαθ=-++-- 2c o s (c o s m g L l θ θ=- ()(0) 2(c o s 1)(c P E E E m g L l θθ?=-=-- 故只有当cos L l θ<时，才是稳定平衡． 例2．如图1—4所示，均匀杆长为a ，一端靠在光滑竖直墙上，另一端靠在光滑的固定曲面上，且均处于Oxy 平面内．如果要使杆子在该平面内为随遇平衡，试求该曲面在Oxy 平面内的曲线方程． 分析和解：本题也是一道物体平衡种类的问题，解此题显然也是要从能量的

如图所示要使杠杆处于平衡状态在A点分别作用的四个力中最小的是

如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是（） A．F1B．F2C．F3 D．F4 如图所示，下列简单机械中，省距离的是（） A ．B ． C ． D ． 小夏推箱子经历了如图所示的过程，最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离。对上述过程中涉及到的物理知识，分析正确的是（） A．图甲：因为箱子没动，所以小夏没有对箱子施加力的作用 B．图乙：因为箱子受到的摩擦力大于推力，所以小夏没推动箱子 C．图乙：因为小夏对箱子施加了力，所以小夏对箱子做了功 D．图丙：小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积 一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家,对此,下列说法中错误的是 A．爬相同的楼梯,儿子体重小做的功少 B．爬相同的楼梯,父亲体重大做的功多 C．爬相同的楼梯,儿子比父亲先到达,儿子的功率一定大 D．爬相同的楼梯,父亲比儿子先到达,父亲的功率一定大 如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。一直重物A上升速度为0.4m/s，不计滑轮中、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小 如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg）． （1）按题意画出滑轮组的绕绳．（2）人所做功的功率多大？（3）被吊起的重物质量多大？ 为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是 A．尽可能使燃料充分燃烧 B．尽量延长热机的工作时间

C．尽量减少废气带走的热量 D．尽量减少热机部件之间的摩擦 炎炎夏日，气温节节上升，温度计内水银柱慢慢升高，此过程中水银的（）。 A.质量变大 B.密度变大 C.内能减小 D.比热容变大 10.下列关于热学知识的说法正确的是（） A. 烧开水是通过做功的方法增加水的内能 B. 冰在熔化过程中吸热，温度不变，内能增加 C. 柴油机的效率可以达到100％ D. 端午粽子飘香，说明分子间存在引力 热气球吊起气象探测器匀速升空的过程中，动能______，机械能______．（选填：“增大”“变小”或“不变”） 完全燃烧0.5kg的煤气，如果放出的热量有80%给水吸收，则水吸热______J，它能使20℃，______kg 的水升高到l00℃（q煤气=4.2×107J/kg）． 用煤气灶把2kg、初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20 g煤气，已知水的比热容是4.2×103 J/(kg．℃)，煤气的热值为4.2×107 J/kg． (1)水吸收的热量为多少焦？ (2)该煤气灶烧水的效率为多少？ 如图所示器具中，属于省力杠杆的是 14.如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A 点的拉力为FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是 A.f/2FA B.f/3F C.FA/2F D.G/2F 一个体重为500N的人，经测定他的手臂最大可发挥700N的拉力。若这个人用一个定滑轮来提示重物，他所能提前的最大物为（）。 A1200 B700 C500 D200。下列关于机械效率的说法正确的是 A. 机械效率可以提高到100％ B. 机械效率总小于1 C. 功率大的机械，机械效率高 D. 机械效率越高，有用功就越多 用一个动滑轮将重为4N物体匀速提升1m，拉力大小如图4所示，则 A.拉力是2.2N B有用功是2.2J C.总功是4.8J D机械效率是120%100g热水和50g冷水混合后（不考虑热量损失），（ A、热水降低的温度等于冷水升高的温度 B、热水降低的温度小于冷水升高的温度 C、热水降低的温度大于冷水升高的温度 D、热水放出的热量大于冷水吸收的热量

《物体平衡的稳定性》同步练习2

物体平衡的稳定性 一、选择题 1．物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，这三个力的数值选取可能正确的是（）A．15 N、5 N、6 N B．9 N、2 N、7 N C．3 N、4 N、5 N D．1 N、6 N、3 N 2．如图4-1所示，在倾角为α的斜面上放一质量为m的光滑小球，球 被竖直的木板挡住，则小球对斜面的压力为（） A．mgcosα B．mgtgα C．mg／cosα D．mg 3．如图4-2所示，在粗糙水平面上放一个三角形木块a，若物体b在a的斜面上匀速下滑，则（） A．a保持静止，而且有相对水平面向右运动的趋势 B．a保持静止，而且没有相对水平面运动的趋势 C．a保持静止，而且有相对水平面向左运动的趋势 D．因未给出所需数据，无法对a是否运动或有无运动趋势作出判断 4．如图4-3所示，小球A静止于水平面B上，下列说法正确的是（） A．A对B的正压力大小等于A的重力，这两个力是平衡的 B．A对B的正压力大小等于A的重力，这两个力是作用力和反作用力 C．B对A的支持力大小等于A的重力，这两个力是作用力和反作用力 D．B对A的支持力大小等于A的重力，这两个力是平衡力 5．如图4-4所示，PQ是一根非均匀直棒，全长8m，用两根细绳吊 成水平状态，α=60°，β＝30°，则棒的重心到P点的距离是（） A．1 m B．2 m C．3 m D．6 m 6．质量为m的物体，放在质量为M的斜面体上，斜面体放在粗糙 的水平地面上，m和M均处于静止状态，如图4-5所示．当物体m 上施加一个水平力F，且F由零逐渐加大到F m的过程中，m和M 仍保持相对静止，在此过程中，下列判断哪些是正确的（） A．斜面体对m的支持力逐渐增大 B．物体m受到的摩擦力逐渐增大

平衡稳定性判定1

1、如图2.2 -1所示，三个完全相同的半径为r的光滑小圆柱紧密接触叠放在光滑的大圆筒中，处于平衡 状态，试求大圆筒的最大半径R. 2、如图2.6-2所示，浮子是半径为R的球冠，质量为ml，质心到球冠底的距离 为h.另有一根长为ι，质量为m2的均匀细杆从浮子中心垂直插到底，细杆上 插一不计质量的小旗，试讨论该体系平衡的稳定性 3、半径R ０.5cm的空心球以角速度ω=５rad/s, 绕其竖直直径旋转，如图例2- 3a所示，在球内侧高度为R/2处有一小木块同球一起旋转， (g=10m/s2) (1)实现这一情况所需的最小摩擦系数是多 少? (2)求ω= 8rad·s-1时实现这一情况的条件 (3)就以下两种情况研究运动的稳定性. ( i)木块位置有微小变动 ( ii)球的角速度有微小变动. (第9届国际物理奥林匹克竞赛题) 4、一长方形均为薄板AB，可绕通过其重心、垂直于长度方向的 固定水平轴O (垂直纸面)自由转动，如图7练4所示。在板上轴 O左侧距O点为L处以轻绳悬挂一质量为m的物体。在轴O的 右侧板上放一质量也是m的立方体，立方体边长以及其左侧面到 轴O的距离均为ι。已知起始时板处于水平位置，挂物与地面相 接触，轻绳绷紧，整个系统处于平衡状态。现在立方体右侧面中

心处施一沿水平方向向右的力F 去拉它，若用符号μ表示立方体与板面间的静摩擦系数，当F 从零开始逐渐增大至某一数值时，整个系统的平衡状态将开始被破坏。试讨论:可能出现几种平衡状态被破坏的情况?每种情况出现的条件是什么?要求在以μ为纵坐标、x(= L 2-3)为横坐标的图中，画出可能发生这 几种情况出现的区域。不要求讨论这些区域交界线上的平衡状态被破坏的情况。 5、截面为正方形的木棒水平地浮在水面上，为使木棒对于水平轴的扭转扰动呈稳定平衡，木棒的比重应为多大? 6、半径为R 的圆环绕其铅垂直径轴以不变的角速度ω匀速转动。两质量 为m 的珠子用长为L=R 的轻杆相连，套在圆环上可以无摩擦地滑动，如 图7-练15所示。试求轻杆在圆环上的平衡位置，用环心O 与杆心C 的 连线与铅垂轴的夹角θ表示，并分析平衡的稳定性。 7、有一个熟鸡蛋的长轴为ι，其尖端B 的曲率半径为b ，圆端A 的曲率半径为 α，现已知圆端可以稳定地立在水平地面上，如果要其尖端能稳定地立在半径为 r 的碗里，对r 有什么要求? (所有接 触面都不会产生滑动) 8.曲杆DCE 中的CD 、CE 是相互垂直的两段均质杆，每段长为2l ，重量均为P 。将此曲杆搁在宽度为G 的光滑平台上(图)aL ，求平衡时的φ角

静电平衡状态下导体

静电平衡状态下导体 ●难点磁场 1.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一 均匀带电细杆MN ，如图8-1所示，金属球上感应电荷产生的 电场在球内直径上a ,b ,c 三点的场强大小分别为E a ,E b ,E c ,三者相 比 A.E a 最大 B.E b 最大 C.E c 最大 D.E a =E b =E c 2.在正电荷附近有两个绝缘导体M 、N ，由于静电感 应发生了如图8-2的电荷分布，当用导线将a b 两点联接 起来时，导线中是否有电流流过，如果有电流，电流的方 向是怎样的？ 3.如图8-3所示，面积足够大的、板间距离为d 的两平行金属 板竖直放置，与直流电压为U 的电源连接，板间放一半径为R （2R ＜d ）的绝缘金属球壳，C 、D 是球壳水平直径上的两点，则以下 说法正确的是 A.由于静电感应，球壳上C 、D 两点电势差为d RU B.由于静电感应，球壳中心O 点场强为零 C.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电 D.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电 ●案例探究 ［例1］如图8-4所示，水平放置的金属板正上方有一固 定的正点电荷Q ，一表面绝缘的带电的小球（可视为质点且不 影响Q 的电场），从左端以初速度v 0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中 A.小球做匀速直线运动 B.小球做先减速，后加速运动 C.小球的电势能保持不变 D.电场力对小球所做的功为零 命题意图：考查对静电平衡导体特点的理解与应用能力.B 级要求. 错解分析：由于受思维定势的影响，误选B ，没有充分考虑到导体的放入.由于静电感应而导致空间电场的变化因素，思维片面化. 解题方法与技巧：水平放置的金属板处于点电荷Q 的电场中而达到静 电平衡状态，是一个等势体，其表面处电场线处处与表面垂直，故带电小 球（表面绝缘，电量不变）在导体表面滑动时，电场力不做功，故小球做 匀速直线运动，所以A 、C 、D 选项正确. ［例2］如图8-5所示，绝缘导体A 带正电，导体不带电，由于静电 感应，使导体B 的M 端带上负电，而N 端则带等量的正电荷. （1）用导线连接M 、N ，导线中有无电流流过？ （2）若将M 、N 分别用导线与大地相连，导线中有无电流流过？方 向如何？ 命题意图：考查对静电平衡特点及电流产生条件的理解能力.B 级要求. 错解分析：对电流形成的条件理解不深刻，误认为将M 、N 两点相连会进行电中和现象，有电流通过 . 图 8-1 图8— 2 图 8-3 图 8-4 图8-5

平衡状态与稳定状态有何区别

1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？ 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 2‘表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若:』:质的压力不变，问测设其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？ 答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。荇：1：质的压力不变，测5：其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测所处的环境压力可能发生变化。 3^当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4^准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。推平衡过程只注重

的是系统内部而可逆过程是内外兼顾! 5^不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？ 答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。引起其他变化时是可以回到初态的! 6~没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被白动顶开，有时被0动吸紧，这是什幺原因？ 答：水温较商时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被9 动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。人气卍力改变，热水能兌散失，导致内部乐力改变，乐力平衡打破1.用II形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？ 答：严格说来，是有影响的，因为0型管越飢，就有越多的被测工质进入0型管中，这部 分工质越多，它对读数的准确性影响越大。

杠杆基础练习

基础练习： 1.下列简单机械中,属于省力杠杆的是 A.瓶盖起子 B.镊子 C.天平 D.定滑轮 2.如图4所示,杠杆处于平衡状态。杠杆上每一小格长度都相等,每个钩码的质量都相等。下列做法中杠杆仍能平衡的是 A.在左右钩码组中各增加一个相同的钩码 B.左侧的钩码组向右移动两格右侧的钩码组向左移动一格 C.从左侧钩码组中摘去一个钩码从右侧钩码组中摘去两个钩码 D ．将左侧钩码组中摘去一个钩码后再向左移动两格 3．如图所示，在杠杆的A 端挂一重物A ，在B 点加120N 竖直向上的力，此时杠杆在水平位置处于平衡，已知AO=2m ，AB=0.6m ，（不计杆重及摩擦）则物体Ａ所受的重力是 Ａ．84N Ｂ．36N Ｃ．280N Ｄ．400N 4.如图16所示的杠杆,在水平位置上处于平衡状态,杠杆重不计。物体A 重80牛,AO=0.8米,BO =0.4米.求:物体B 受到的重力是 牛。 5.有一杠杆,动力臂L 1=200厘米,动力 F1=100牛,阻力臂L2=0.5米,当杠杆平衡时,阻力F2是 牛。 6.如图9-1所示的杠杆已在水平位置上平衡,根据图上的数据可知L2= 厘米。 7.如图9-2所示的杠杆在水平位置上平衡,杠杆AB=25米, G1:G2=3：1,则AO= 米。 8.1米长的杠杆左端挂80牛的物体,右端挂20牛的物体,为使杠杆平衡,支点到杠杆右端的距离是 米。 9、 如图所示，不同方向的三个力F 1，F 2，F 3分别作用在A 点时，都能使杠杆平衡，那么这三个力中最小的是 。 10.如图9-16所示的杠杆AO 水平放置,绳AC 与杆垂直,物体M 的重为G ,当挂物体M 的悬点从O 点逐渐向右移动到B 点时,AC 绳恰好被拉断。已知AB=1/5AO,求绳AC 所能承受的最大拉力。 11．一条扁担长1.5 m ，前端挂200 N 重的货物，后端挂300 N 重的货物，肩膀应离扁担的前端_____ m 才能使其刚好平衡。 12.如图9-14所示,物体甲重5牛,物体乙重3牛,杠杆在水平位置上平衡.若在悬点A 增挂2牛的重物,为使杠杆平衡,悬点B 应增挂多少牛的重物。 13．如图12—6所示，用一个小小的弹簧秤，竟然称出了大象的重，他用了一根10 m 长的槽钢，当槽钢呈水平平衡时，弹簧秤和大象到悬挂点的距离分别是9.54 m 和0.06 m ，若弹簧秤指示着200N 的重量，则大象和铁笼共重约_____t 。

静电平衡状态下导体特点与应用

难点11 静电平衡状态下导体特点与应用 以静电平衡状态下的导体为命题点的考题时现于高考卷面，充分表明当今高考已无热点，然而该类命题以其背景的抽象性、知识的综合性，始终是考生应考的难点。 ●难点展台 1.（★★★）一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延 长线放置一均匀带电细杆MN ，如图11-1所示，金属球上感应 电荷产生的电场在球内直径上a ,b ,c 三点的场强大小分别为 E a ,E b ,E c ,三者相比 A.E a 最大 B.E b 最大 C.E c 最大 D.E a =E b =E c 2.（★★★★）在正电荷附近有两个绝缘导体M 、N ，由于静电感应发生了如图11-2的电荷分布，当用导 线将a b 两点联接起来时，导线中是否有电流流过，如果有电流， 电流的方向是怎样的？ 3.（★★★）如图11-3所示，面积足够大的、板间距离为d 的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U 的电源连接，板间放 一半径为R （2R ＜d ）的绝缘金属球壳，C 、D 是球壳水平直径上的 两点，则以下说法正确的是 A.由于静电感应，球壳上C 、D 两点电势差为 d RU B.由于静电感应，球壳中心O 点场强为零 C.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电 D.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电 ●案例探究 ［例1］（★★★★）如图11-4所示，水平放置的金属板 正上方有一固定的正点电荷Q ，一表面绝缘的带电的小球（可视为质点且不影响Q 的电场），从左端以初速度v 0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中 A.小球做匀速直线运动 B.小球做先减速，后加速运动 C.小球的电势能保持不变 D.电场力对小球所做的功为零 图 11-1 图11— 2 图 11-3 图11-4

教科版高中物理必修1 课时作业-第4章 第2节 第3节 平衡的稳定性(选学)

[A 组 素养达标] 1．(多选)下列物体的设计中能增大稳度的是( ) A ．不倒翁的下部填充实物,上部空壳 B ．赛车有一副“身矮轮宽”的怪模样 C ．凳子将四条腿改为三条腿 D ．船的两头尖,中间宽 解析：不倒翁的结构能降低重心,从而增大稳度,A 正确；赛车的宽轮胎能增大接触面,从而增大稳度,B 正确． 答案：AB 2．如图所示,放在水平桌面上的木块受到F 1＝8 N 、F 2＝3 N 的两水平推力作用而 静止．若撤去F 1,则木块在水平方向上受到的合力为( ) A ．0 B ．3 N,方向为水平向左 C ．2 N,方向为水平向右 D ．8 N,方向为水平向左 解析：木块原来处于静止状态,则所受摩擦力为静摩擦力,取向右为正方向,由平衡条件得F 1－F 2－f ＝0,得静摩擦力f ＝5 N,方向为水平向左．撤去F 1后,F 2使木块产生向左的运动趋势,由于F 2<5 N,故木块仍静止,故此时木块在水平方向上受到的合力为0(此时静摩擦力f′＝3 N,方向为水平向右,与F 2平衡),故选A. 答案：A 3．如图所示,A 、B 两球完全相同,质量为m,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧,静止不动时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的长度被压缩了( ) A. mgtan θ k B. 2mgtan θ k C.mgtan θ2 k D.2mgtan θ2 k 则x ＝mgtan θ2 k , 解析：对A 球受力分析如图所示,由平衡条件得：F ＝mgtan θ 2,又F ＝kx, 故C 对,A 、B 、D 错． 答案：C 4．如图所示,在粗糙水平面上放置A 、B 、C 、D 四个小物块,各小 物块之间由四