浅析高中物理平衡状态
高中物理：动态平衡状态下物体的受力变化情况
通过上面的分析，我们会发现，在图解法中，构建力学矢量三角形，将力学问题转化为数学平面几何问题， 能使动态平衡状态下物体的受力变化情况分析的解题过程更加形象，思维过程更加流畅，给人一种焕然一 新，豁然开朗的全新感受。
▍ 来源：综合网络 ▍ 编辑：Wordwuli ▍ 声明：如有侵权，请联系删除；若需转载，请注明出处。 ▍ 提示：①更多精彩内容，请点击文章标题下方的公众号名称查看；②进入公众号后，发送关键词给我，我会立即回复相关 内容给您。
解析 对小圆柱体Q进行受力分析，如图所示，可知重力mg恒定不变，当弹力F与N在P缓慢上移时两者方向
均发生改变，且两力方向间的夹角亦改变，满足相似三角形法的条件。令小滑轮右侧的绳长为X,作出小圆柱 体P受力的力学“矢量三角形”，如图6所示，发现该三角形对应边表示的力N∥O1O2, F∥A O2, F0∥AO1，则“矢量三角形”与“几何三角形”AO1O2相似，则
在上图中：F0∥AB, F1∥AC, F2∥BC则
例题2 如图5所示，半圆柱体P半径为R，其被固定在水平面上，在其截面圆心O1正上方有一光滑的小定滑
轮被固定在水平墙面上的A点，小定滑轮到P边缘的水平切线的距离为h，在半圆柱体P上放一个光滑的小圆柱 体Q，其截面圆心O2，Q的截面半径为r。现将一根轻绳绕过定滑轮后将小圆柱体Q系住后，缓慢地拉动Q，试 分析在以后的过程中，绳对Q和P对Q的弹力变化情况。
例题3 如图9所示，半圆柱体P固定在水平面上，有一挡板MN，其延长线总是通过半圆柱体的圆心O，但挡
板与半圆柱体不接触，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态，图示是这个装 置的截面图，若用外力使MN绕O点缓慢地顺时针转动，在MN到达水平位置前的过程中，试分析MN对Q和P对Q 的弹力变化情况。
高中物理 动态平衡 受力分析
高中物理动态平衡受力分析受力分析精讲（2）动态平衡是指物体受到大小方向变化的力而保持平衡。
在受力分析问题中，动态平衡是一个难点，也是高考热门考点。
在共点力的平衡中，有些题目中常有“缓慢”一词，表示物体在受力过程中处于动态平衡状态，即每一时刻下物体都保持平衡。
解析法、图解法和相似三角形法是解决动态平衡问题的基本方法。
解析法是对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出未知力的函数表达式，然后根据自变量的变化进行分析。
通常需要借助正交分解法和力的合成分解法。
解析法特别适合解决四力以上的平衡问题。
例如，一个小虫重为G，不慎跌入一个碗中，碗内壁为一半径为R的球壳的一部分，且其深度为D，碗与小虫脚间的动摩擦因数为μ。
若小虫可顺利爬出碗口而不会滑入碗底，则D的最大值为多少？（用G、R表示D）图解法常用来解决动态平衡类问题，尤其适合物体只受三个力作用，且其中一个为XXX的情况。
根据平行四边形（三角形）定则，将三个力的大小、方向放在同一个三角形中，利用邻边及其夹角跟对角线的长短关系分析力大小变化情况。
因此，图解法具有直观、简便的特点。
在应用时需正确判断某个分力方向的变化情况及变化范围，也常用于求极值问题。
恒力F+某一方向不变的力是图解法常见的情况之一。
例如，如图所示，用细绳通过定滑轮沿竖直光滑的墙壁匀速向上拉动，则拉力F和墙壁对球的支持力N的变化情况如何？在图解法中，半圆形支架BAD，两细绳OA和OB结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，可以分析OA绳和OB绳所受力的大小如何变化。
在图解法中，正确判断某个分力方向的变化情况及变化范围非常重要。
例如，在固定的、倾角为α斜面上，有一块可以转动的夹板（β不定），夹板和斜面夹着一个质量为m的光滑均质球体，需要求β取何值时，夹板对球的弹力最小。
上方的距离为h，细绳悬挂在滑轮上，另一端固定在墙上，细绳与竖直方向的夹角为α。
高中物理第三章相互作用共点力作用下的平衡状态
第三章 3.7共点力作用下的平衡状态【学习目标】1．知道什么是共点力作用下的平衡状态，理解共点力作用下物体的平衡条件。
2．能用牛顿运动定律解决平衡问题。
【学习任务】 一、平衡状态的理解例1．下列事例中处于平衡状态的是( )A ．“神舟”号飞船匀速落到地面的过程B ．汽车在水平路面上启动或刹车的过程C ．汽车停在斜坡上D ．竖直上抛的物体在到达最高点的那一瞬间 共点力作用下物体的平衡状态 1．对静止状态的理解静止与速度v ＝0不是一回事，物体保持静止状态，说明v ＝0，a ＝0，两者同时成立．若仅是v ＝0，a≠0，如上抛到最高点的物体，自由下落开始时刻的物体等，它们并非处于平衡状态． 2．平衡状态和运动状态的关系平衡状态⇔⎩⎪⎨⎪⎧静止状态匀速直线运动状态我们在此所说的平衡主要是“平动”意义上的平衡，而非“转动”平衡，如水平光滑地面上高速旋转的陀螺就是一种转动平衡，高中阶段主要研究“平动”平衡． 3．共点力平衡的条件：物体所受合力为零数学表达式有两种：(1)F 合＝0，(2)⎩⎪⎨⎪⎧Fx 合＝0Fy 合＝0Fx 合和Fy 合分别是将力进行正交分解后，物体在x 轴和y 轴上所受的合力．二、共点力平衡问题例2．如图所示，某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将F4＝5 N 的力沿逆时针方向转动90°，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受合力的大小为多少？4．共点力作用下物体的平衡条件的常用推论(1)由F合＝0可知，每一方向上的合力均为零，则平衡条件又可表述为ΣFx＝0、ΣFy＝0(此推论一般应用于正交分解法求解平衡问题)．(2)当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它所受的其余力的合力大小相等、方向相反，作用在同一直线上(等效于二力平衡)．(3)当物体受到三个互成角度的力(非平行力)作用而平衡时，这三个力必在同一平面内，且三个力的作用线或作用线的延长线必相交于一点(三力汇交原理)．(4)三个共点力使物体处于平衡状态时，这三个力的矢量箭头首尾相接可构成闭合的矢量三角形．三、共点力平衡问题及处理方法例3．三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图4－7－1所示，其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳( )A．必定是OA B．必定是OBC．必定是OC D．可能是OB，也可能是OC［拓展］如图所示，电灯悬挂于两墙壁之间，更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点位置和OB绳的位置不变，则在A点向上移动的过程中( )A．绳OB的拉力逐渐增大 B．绳OB的拉力逐渐减小C．绳OA的拉力先增大后减小 D．绳OA的拉力先减小后增大5．求解共点力平衡问题常用的方法(1)基本方法①合成法：主要是三力平衡问题，常用力的合成的观点，根据平衡条件建立方程求解．②分解法：从力的分解的观点求解，包括按力产生的实际效果分解和力的正交分解法．(2)常用推论①相似三角形法：通过力三角形与几何三角形相似求未知力，它对解斜三角形的情况更显优越性．②矢量图解法：当物体所受的力变化时，根据物体的受力特点进行受力分析，画出平行四边形或三角形，注意明确各个力的变化量和不变量，结合数学规律对比分析，使动态问题静态化、抽象问题形象化，问题将变得易于分析处理．③拉密原理法：三个共点力平衡时，每个力与另外两个力的夹角的正弦之比均相等，这个结论叫拉密原理．表达式为F1/sin α＝F2/sin β＝F3/sin θ.④三力汇交原理：物体在同一个平面内三个力作用下处于平衡状态时，若这三个力不平行，则这三个力必共点，这就是三力汇交原理．⑤矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用而平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成一个封闭的三角形，即这三个力的合力必为零，由此求得未知力．⑥对称法：利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法．在静力学的研究对象中有些具有对称性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性．解题中注意到这一点，会使解题过程简化．【补充学习材料】1．如图所示，在一根水平直杆上套着a、b两个轻环，在环下用两根等长的轻绳拴着一个重物．把两环分开放置，静止时，杆对a环的摩擦力大小为F f，支持力大小为F N.若把两环距离稍微缩短些放置，仍处于静止，则( BC)A．F N变小 B．F N不变 C．F f变小 D．F f不变2．如图所示，把球夹在竖直墙AC和木板BC之间，不计摩擦，球对墙的压力为F N1，球对板的压力为F N2，在将板BC逐渐放至水平的过程中，下列说法中正确的是(D )A．F N1和F N2都增大B．F N1和F N2都减小C．F N1增大，F N2减小D．F N1减小，F N2增大3如图所示，重20 N的物体静止在倾角为θ＝30°的粗糙斜面上，物体与固定在斜面上的轻弹簧连接，设物体与斜面间的最大静摩擦力为12 N，则弹簧的弹力为(D )①可能为零②可能为22 N，方向沿斜面向上③可能为2 N，方向沿斜面向上④可能为2 N，方向沿斜面向下A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①②③④4．如图所示，一个重为G的物体放在粗糙水平面上，它与水平面的动摩擦因数为μ，若对物体施加一个与水平面成θ角的力F，使物体做匀速直线运动，则下列说法中不正确．．．的是( C )A ．物体所受摩擦力与拉力的合力方向竖直向上B ．物体所受的重力、支持力、摩擦力的合力与F 等大反向C ．物体所受的重力、摩擦力、支持力的合力等于Fcos θD ．物体所受摩擦力的大小等于Fcos θ，也等于μ(G－Fsin θ) 第三章 3.7共点力作用下的平衡状态 编号：3.71、 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 Q ，两环质量均为m ，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连，并在某一位置平衡，如图。
高中物理需要平衡摩擦力的实验
高中物理需要平衡摩擦力的实验在高中物理中，我们经常进行平衡摩擦力的实验。
这种实验可以帮助我们更好地了解物体运动时的摩擦力的特性，以及如何通过调整物体之间的力来达到平衡状态。
在实验中，我们通常使用平面上的两个物体，例如一块木板和一个金属块。
首先，我们将木板放在水平面上，并放置金属块在木板上。
然后，我们将增加金属块的重量，以增加金属块和木板之间的摩擦力。
最终，我们可以通过调整金属块的重量来达到平衡状态，使金属块在木板上不再滑动。
在这个实验中，平衡状态的关键是平衡摩擦力。
摩擦力是物体之间接触时产生的阻力，它可以使物体停止滑动或者减慢运动速度。
在物理学中，摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是在物体停止滑动之前阻止物体运动的力，而动摩擦力是在物体运动时减慢物体运动速度的力。
在平衡摩擦力的实验中，我们需要考虑如何平衡静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力的大小取决于物体之间的接触力和静摩擦系数，而动摩擦力的大小取决于物体之间的接触力和动摩擦系数。
因此，我们需要通过调整物体之间的接触力和摩擦系数来平衡摩擦力。
为了调整物体之间的接触力，我们可以通过增加或减少金属块的重量来改变物体之间的重力。
重力是作用在物体上的万有引力，它与物体的质量成正比，与物体之间的距离成反比。
因此，我们可以通过改变金属块的重量来改变物体之间的重力，从而调整物体之间的接触力。
为了调整物体之间的摩擦系数，我们可以通过改变木板和金属块之间的表面材料来改变摩擦系数。
摩擦系数是物体之间摩擦力和物体之间的接触力之比。
不同的表面材料具有不同的摩擦系数，因此我们可以通过改变木板和金属块之间的表面材料来改变摩擦系数。
通过这个实验，我们可以更好地了解物体运动时的摩擦力的特性，以及如何通过调整物体之间的力来达到平衡状态。
这有助于我们更好地理解物理学中的平衡力和摩擦力的概念，并在日常生活中应用这些概念。
高中物理物体的平衡的知识点
1、平衡状态：物体受到⼏个⼒的作⽤，仍保持静⽌状态，或匀速直线运动状态，或绕固定的转轴匀速转动状态，这时我们说物体处于平衡状态，简称平衡。
在⼒学中，平衡有两种情况，⼀种是在共点⼒作⽤下物体的平衡;另⼀种是在⼏个⼒矩作⽤下物体的平衡(既转动平衡)。
2、要区分平衡状态、平衡条件、平衡位置⼏个概念。
平衡状态指的是物体的运动状态，即静⽌匀速直线运动或匀速转动状态;⽽平衡条件是指要使物体保持平衡状态时作⽤在物体上的⼒和⼒矩要满⾜的条件。
⾄于平衡位置这个概念是指往复运动的物体，当该物体静⽌不动的位置或物回复⼒为零的位置。
它是研究物体振动规律时的重要概念，简谐振动的物体在平衡位置时其合⼒不⼀定零，所以也不⼀定是平衡状态。
例如单摆振动到平衡位置时后合⼒是指向圆⼼的。
3、共点⼒的平衡 ⑴共点⼒：物体同时受⼏个共⾯⼒的作⽤，如果这⼏个⼒都作⽤在物体的同⼀点，或这⼏个⼒的作⽤线都相交于同⼀点，这⼏个⼒就叫做共点⼒。
⑵共点⼒作⽤下物体的平衡条件是物体所受的合外⼒为零。
⑶三⼒平衡原理：物体在三个⼒作⽤下，处于平衡状态，如果三⼒不平⾏，它们的作⽤线必交于⼀点，例如图1所⽰，不均匀细杆AB长1⽶，⽤两根细绳悬挂起来，当AB在⽔平⽅向平衡时，⼆绳与AB夹⾓分别为30°和60°，求AB重⼼位置? 根据三⼒平衡原理，杆受三⼒平衡，TA、TB、G必交于点O只要过O作AB垂线，它与AB交点C 就是AB杆的重⼼。
由三⾓函数关系可知重⼼C到A距离为0.25⽶。
⑷具体问题的处理 ①⼆⼒平衡问题，⼀个物体只受两个⼒⽽平衡，这两个⼒必然⼤⼩相等，⽅向相反，作⽤在⼀条直线上，这也就是平常所说的平衡⼒。
平衡⼒的这些特点就成为了解决⼒的平衡问题的基础，其他平衡问题最终要转化为这个基础问题。
②三⼒平衡问题：往往先把两个加合成，这个合⼒与第三个⼒就转化成了⼆⼒平衡问题，即三⼒平衡中任意两个⼒的合⼒与第三个⼒的⼤⼩相等，⽅各相反，作⽤在⼀条直线上。
高中物理动态平衡问题的解法研究
高中物理动态平衡问题的解法研究高中物理动态平衡问题的解法研究动态平衡是物理学中的一个重要概念。
它指的是当物体受到一定力的作用时，它仍能保持平衡，但不是静止状态，而是以恒定速度做匀速直线运动或做匀速圆周运动。
高中物理学习中，动态平衡问题常常出现，解决这类问题需要掌握相关的知识和方法。
本文将就高中物理动态平衡问题的解法进行研究，来为同学们提供一些参考。
一、动态平衡的基本概念动态平衡指的是物体在受到一定力的作用下保持平衡，但物体不是静止不动的状态，而是以恒定的速度做匀速直线运动或做匀速圆周运动。
当物体在动态平衡下运动时，其所有对外界的力合力为零，且其转动力矩亦相互平衡。
二、解决动态平衡问题的方法当遇到动态平衡问题时，我们需要通过以下几个步骤来进行解决。
1、画出自由体图首先画出物体的自由体图来确定所有对物体作用的力，并标上力的方向和大小。
自由体图的作用是帮助求出物体的加速度和未知力的大小方向。
2、列力学方程列出物体受到的所有作用力的合力，并令其等于物体的加速度乘上物体的质量。
根据牛顿第一、第二定律，得出物体受力的大小方向和加速度的大小方向关系。
3、解方程在列出力学方程的基础上，解出未知量。
三、动态平衡的种类在物理学中，动态平衡可分为匀速直线运动和匀速圆周运动两种类型。
1、匀速直线运动的动态平衡匀速直线运动的动态平衡，其合力为零，即物体所受合力为零，物体将以恒定速度匀速运动。
例如，当有一个匀速直线运动的小车沿着水平面行驶，其速度始终保持不变，竖直方向所受合力为重力，合力方向竖直向下，水平方向受到阻力，合力方向水平向后。
当阻力等于与重力相等时，合力为零，小车将以恒定速度做匀速直线运动。
2、匀速圆周运动的动态平衡匀速圆周运动的动态平衡指的是物体绕一定圆周做匀速运动。
在这种情况下，物体所受的合力合力矩亦相互平衡，物体才能维持匀速圆周运动状态。
例如，当有一束质点以一定的速度沿着圆周地面做匀速圆周运动时，向心力方向向圆心，重力方向向下，当向心力等于重力时，二者相平衡，质点将沿着圆周维持匀速圆周运动状态。
高中物理 一轮复习微专题 三个共点力作用下的动态平衡
三个共点力作用下的动态平衡问题一.要点精讲1．共点力作用于物体的同一点或作用线相交于一点的几个力。
2．平衡状态物体保持静止或匀速直线运动的状态。
3．共点力的平衡条件(1)F 合＝0或者⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝0，F y ＝0。
(2)平衡条件的推论①二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反。
②三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等，方向相反；并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形。
③多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反。
4.静态平衡与动态平衡：（1）静态平衡模型物体保持静止或匀速直线运动的状态，物体受到的各个力不变。
（2）动态平衡模型①物体受到的力在发生动态变化，但物体保持静止或匀速直线运动的状态②物体“缓慢”运动时，可把物体看作平衡状态处理，物体所受合力为0. 动态平衡问题较难！二.解决动态平衡问题的思路与法：1.解决问题切入思路 （1）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函数表达式(通常为三角函数关系)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。
(2)图解法不需要列式计算，通过画图分析求解。
对于三个力作用下的平衡问题，通常①一个力大小、方向均不变，另一个力方向不变，通常画闭合三角形。
②一个力是恒力，另两个力方向的夹角保持不变的情况，可构造圆，来解决。
恒力对应的圆心角不变。
③当一个力是恒力，另一个力大小不变时，也可画圆来分析处理。
三.精选例题题型1：一恒两向变（一力不变，两力方向都变）——相似三角形把一光滑圆环固定在竖直平面内，在光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，如图所示。
质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。
现拉动细线，使小球沿圆环缓慢下移。
高中物理动态平衡典例赏析
高中物理动态平衡典例赏析浙江省诸暨市草塔中学浙江诸暨 311812在物理核心素养的四个要素中，科学探究是一个过程；是一种学习方式和科学研究方式；是一种学习物理观念、发展物理思维、形成科学态度和责任的手段和途径。
在常规的课堂教学中，习题教学也是科学探究的一种方式，通过一类习题的分析探讨、归纳总结，形成结论，使学生对解决这类问题具有正确的物理思维方法、操作程序。
本文就高中物理的动态平衡问题予以小结，不足之处还请指正。
问题界定：所谓动态平衡，就是通过改变某一物理量使物体状态发生缓慢变化，“缓慢”指物体速度很小，可认为速度为零，故物体在变化过程中处于平衡问题，通常把物体的这种状态称为动态平衡。
典例赏析：小结：上述的分析解答方法我们通常称为“解析法”，其操作程序常可分为：一确定研究对象；二画好受力分析；三建好直角坐标；四根据平衡条件列方程组。
通过分析角度的变化，结合正弦、余弦、正切函数的单调性来判断。
不知我们发现没有，初学学生在分析选项D时，他们画的受力分析可分为两派，一是结点（工人及其装备）不动，将逆时针转一小角度；二是悬点不动，将顺时针转一小角度，如右图所示。
从题目情景来看第二种比第一种更加符合题目的意思，第一种可以说是一种等效吧！从力变化的角度；从数学的角度来看两者是等效的。
但在实际的操作过程中第一种简洁、方便、灵活，不信你看。
这个选项D中三个力符合：小结：物体受三个力的作用处于平衡，其中一力的方向与大小都不变，另一力的仅方向不变，由于第三力的方向变化，来判断这一力和另一力的大小变化情况，通常用作动态平行四边形（矢量图）的方法来处理。
在作图过程中我们发现平行四边形的其中一组边的距离是不会变的，我们常称为“夹平行线法”。
解二：操作流程如图小结：这种边三角和力三角相似的方法我们常称“相似三角形法”。
其通常适合于我们要研究的物体在绕某定点在做圆周运动，物体受三个力作用处于平衡，其中一力的方向与大小都不变，另二力的方向都变化，此类平衡问题我们通常是相似三角形来判断大小变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅析高中物理平衡状态
作者：倪夕华
来源：《中学生数理化·学研版》2014年第12期
摘要：高中物理是技能教育的基础学科，对物理规律的认识是实现技能培养的根本。
正确探究物理规律的前提是对研究对象所处状态的准确判断，其中平衡状态是物理学问题处理过程中的核心突破点，高中物理中涉及的平衡状态主要包括动态平衡和静态平衡，本文通过具体实例扼要分析了高中物理平衡状态的处理技巧，供广大物理爱好者参考。
关键词：平衡状态；力学方程；平衡力
一、引言
纵观整个物理学科架构，对求解物理问题有帮助的物理状态非“平衡状态”莫属，因为平衡状态所具备的力学条件具有鲜明的数学物理方程特性，可以通过平衡状态所具备的临界状态的特征将物理问题转换成具体的数学问题，进而使得定量求解物理问题成为可能。
通常，高中物理学中的平衡状态离不开力学平衡、系统能量平衡等，其中力学平衡问题是物理学中最常探究的热点，也是成功地将物理原理应用到具体的问题环境中的中枢纽带，因此正确认识力学平衡状态是物理学基本素养提升的根本表现。
具体而言，平衡状态所对应的受力特征包括动态特性和静态特性，前者也会涉及运动学规律，而静态物理平衡状态大多涉及静力学平衡问题等，因此，对物理学平衡问题的研究是对力学体系的完善和升华，对提升学生物理技能有显著作用。
二、常见物理平衡状态分析
1。
复合场中的动态平衡问题
复合场是高中物理学中的重要板块，具有难度大、过程多等特点，要获得优秀的复合场处理技巧，必须具备完整的电磁学及力学基本知识，然而对平衡状态的认识是以上知识有机整合的前提，该问题中的平衡状态除了对力学平衡问题的认识以外，也涉及运动学规律的应用等。
复合场中最常见的平衡状态以动态平衡的形式出现，其中带电粒子所具备的平衡运动是该类问题的主要形式。
图1
例1如图1：一带负电的粒子在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中运动。
已知电场强度为E，方向竖直向下；磁感强度为B，垂直纸面向内。
试问：当该粒子能够在该复合场中做匀速圆周运动，并且轨道半径为R时，判断粒子的运动速率及方向情况？
分析：该题中涉及的场有电磁场、电场、重力场等，在洛伦兹力、电场力、重力的共同作用下带电粒子所处的状态中，可以抽象出动态平衡的元素，亦即带电粒子能够在竖直平面内圆
周运动，表明粒子所受重力和电场力互成平衡力，此外在洛伦兹力的作用下粒子做匀速圆周运动，进而可以将该圆周运动单独地抽象出来进行孤立求解。
当确定匀速圆周运动的受力特征以后，可以根据圆周运动规律进行力学方程的求解，得到运动半径R、速度v等变量之间的关系，进而求解问题。
该题中用到的平衡状态确定依据是研究对象在复合场中的特殊运动行为，因为带电液滴重力做功不能忽略，然而在竖直平面内恰好做圆周运动可以确定该运动轨迹满足物理学临界条件，进而采用圆周运动学物理规律进行模型的构建，将运动轨迹所包含的参数和洛伦兹力联系起来进行定量求解，显然临界思想的引入为成功求解题目提供了定量化元素，对有用信息的提取和处理起到重要作用。
2。
力学过程中的平衡状态
力学中的临界问题通常涉及受力平衡，包括静力学和动力学等不同的过程，一般说来物体状态由所受的外力情况决定，因此平衡状态归根结底是研究物体受力的临界情况，主要是体现物体受力平衡的情况即将被破坏或者即将不被破坏的微妙状态。
从力学角度分析平衡状态能够很直观地列出受力平衡方程，借助常规的数学处理技巧即可较为容易的完成力学问题的求解。
图2
例2如图2：光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮，后用力拉住，使小球静止。
现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A到半球的顶点B的过程中，判断半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况？
分析：该过程中涉及到研究对象所处的状态变化过程，根据受力条件的改变判断在平衡状态环境下各个分力的变化规律。
表面光滑的半球固定在平面上使其与小球滑轮等构成整体系统，当细绳拉动小球时，接触面上小球受到绳子的拉力T、半球表面的支持力N及重力G三个外力的作用，缓慢拉动细绳的过程本质上是使得小球具备平衡状态，进而可以得出该三个外力构成共点平衡力，亦即T、N、G构成闭合的矢量三角形。
在运动过程中，重力G的大小、方向始终不变，而拉力T与接触面的夹角随着接触点由A转向B而逐渐增加，故而根据几何常识不难判断出拉力T和支持力N的变化规律。
解决上述问题的关键在于恰当地挖掘题设中隐含的平衡过程，能够准确地将有价值的平衡状态从连续的变化过程中抽象出来，进而大胆地应用力学平衡规律，构建数学物理模型进行定量判断。
研究对象的平衡状态始终取决于其受力的平衡与否，这也是牛顿运动定律的灵魂所在，因此对高中物理学科中涉及的平衡状态分析也是对力学基本定理的巩固与理解，由此可见，高中阶段对物理学体系的完善必须建立在对基本原理理解的基础之上，对高中物理平衡状态的分析是提升物理素养的基本途径。
三、结语
正确理解物理规律的核心在于对研究对象状态的准确判断，高中物理平衡状态为成功解决物理问题提供了有效信息，通过平衡状态所具备的特殊力学条件可以将抽象的物理问题转换成具体的数学物理方程进行定量求解。
高中物理体系中复合场中的带电粒子平衡状态问题是典型的多元化动态平衡模型，涉及多种力的共同作用及运动规律等，因此对复合场平衡问题的认识对整个物理认知架构的完善有重要作用，此外常规力学动态平衡过程中对物理平衡状态的确认是分析变化过程中力学特征的重要依据。