物体静止或匀速运动的条件
物体的平衡和平衡条件
物体的平衡和平衡条件一、平衡状态的概念物体在受到外界作用力时，能够保持静止或匀速直线运动的状态称为平衡状态。
平衡状态分为两种：静止状态和匀速直线运动状态。
二、平衡条件的建立1.实验观察：在实验室中，通过实验观察发现，当物体受到两个力的作用时，若这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上，物体就能保持平衡状态。
2.平衡条件的得出：根据实验观察，总结出物体的平衡条件为：物体受到的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
三、平衡条件的应用1.力的合成：当物体受到两个力的作用时，可以根据平衡条件求出这两个力的合力。
合力的计算方法为：在力的图示中，将两个力的向量首尾相接，由起点到终点的向量即为合力向量。
2.平衡方程的建立：在已知物体受到的力的大小和方向时，可以根据平衡条件建立平衡方程，求解未知力。
平衡方程的一般形式为：ΣF = 0，ΣF表示物体受到的所有力的矢量和。
3.平衡状态的判断：判断物体是否处于平衡状态，可以通过观察物体是否保持静止或匀速直线运动来判断。
同时，也可以通过检验物体受到的力是否满足平衡条件来判断。
四、平衡条件的拓展1.多个力的平衡：当物体受到多个力的作用时，物体能够保持平衡的条件为：所有力的合力为零，即ΣF = 0。
2.非共点力的平衡：当物体受到非共点力的作用时，可以通过力的平行四边形定则求解合力，再根据平衡条件判断物体是否处于平衡状态。
3.动态平衡：物体在受到两个力的作用时，若这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上，物体将保持动态平衡状态。
动态平衡状态下的物体，速度大小和方向均不变。
物体的平衡和平衡条件是物理学中的重要知识点，掌握平衡状态的概念、平衡条件的建立、平衡条件的应用以及平衡条件的拓展，有助于我们更好地理解物体在受到力作用时的行为。
同时，平衡知识在实际生活和工作中也有着广泛的应用，如工程结构设计、机械运动分析等。
习题及方法：1.习题：一个物体质量为2kg，受到一个大小为10N的水平力和一个大小为15N的竖直力，求物体的平衡状态。
高中物理常见临界条件
临 界 情 况临 界 条 件速度达到最大 物体所受合外力为零物体所受合外力为零刚好不相撞 两物体最终速度相等或者接触时速度相等刚好不分离两物体仍然接触、弹力为零两物体仍然接触、弹力为零原来一起运动的两物体分离时不只弹力为零且速度和加速度相等为零且速度和加速度相等 运动到某一极端位置粒子刚好飞出（飞不出）两个极板间的匀强电场的匀强电场粒子运动轨迹与极板相切粒子运动轨迹与极板相切粒子刚好飞出（飞不出）磁场粒子刚好飞出（飞不出）磁场 粒子运动轨迹与磁场边界相切粒子运动轨迹与磁场边界相切物体刚好滑出（滑不出）小车物体刚好滑出（滑不出）小车物体滑到小车一端时与小车的速度刚好相等相等刚好运动到某一点（“等效最高点”） 到达该点时速度为零到达该点时速度为零 绳端物体刚好通过最高点绳端物体刚好通过最高点 物体运动到最高点时重力（“等效重力”）等于向心力速度大小为杆端物体刚好通过最高点杆端物体刚好通过最高点 物体运动到最高点时速度为零物体运动到最高点时速度为零某一量达到极大（小）值双弹簧振子弹簧的弹性势能最大双弹簧振子弹簧的弹性势能最大 弹簧最长（短），两端物体速度为零弹簧最长（短），两端物体速度为零 圆形磁场区的半径最小圆形磁场区的半径最小磁场区是以公共弦为直径的圆磁场区是以公共弦为直径的圆 使通电导线在倾斜导轨上静止的最小磁感应强度磁感应强度安培力平行于斜面安培力平行于斜面两个物体距离最近（远）两个物体距离最近（远） 速度相等速度相等 动与静的分界点转盘上“物体刚好发生滑动”转盘上“物体刚好发生滑动” 向心力为最大静摩擦力向心力为最大静摩擦力刚好不上（下）滑刚好不上（下）滑保持物体静止在斜面上的最小水平推力拉动物体的最小力拉动物体的最小力 静摩擦力为最大静摩擦力，物体平衡静摩擦力为最大静摩擦力，物体平衡关于绳的临界问题绳刚好被拉直绳刚好被拉直 绳上拉力为零绳上拉力为零绳刚好被拉断绳刚好被拉断 绳上的张力等于绳能承受的最大拉力绳上的张力等于绳能承受的最大拉力 运动的突变天车下悬挂重物水平运动，天车突停天车下悬挂重物水平运动，天车突停重物从直线运动转为圆周运动，绳拉力增加增加绳系小球摆动，绳碰到（离开）钉子绳系小球摆动，绳碰到（离开）钉子 圆周运动半径变化，拉力突变圆周运动半径变化，拉力突变重力： G = mg (g 随高度、纬度、不同星球上不同) 弹簧的弹力：F= Kx 滑动摩擦力：F 滑= m N静摩擦力：静摩擦力： O£ f 静£ f m万有引力：万有引力： F 引=G 221r m m电场力： F电=q E =q du u库仑力：库仑力： F =K221r q q (真空中、点电荷)磁场力：(1)、安培力：磁场对电流的作用力。
简述二力平衡条件
简述二力平衡条件二力平衡条件，又称“等大反作用力原理”、“大小相等、方向相反”，是物体的受力情况处于静止或匀速直线运动状态时，平衡力和合外力必须满足的一个重要条件。
其含义是：两个互相作用的物体，如果不受到力的作用，即可保持静止或做匀速直线运动状态。
此时，它们各自所受的力彼此平衡。
二力平衡条件：在作用力与反作用力的作用下，物体静止或匀速直线运动状态，如果这种静止或匀速直线运动状态没有任何变化，则这两个力就彼此平衡。
若有了变化，这两个力不再平衡，但这两个力的作用效果之和等于零，合力为零，这种静止或匀速直线运动状态仍然保持不变。
如果二力不能平衡，物体就会偏离平衡位置而倾倒，严格地说，也是不能达到平衡状态的。
为了研究二力不平衡的后果，人们引入了合外力这一概念，它是指作用在物体上除重力以外的力。
在研究重力和弹力的关系时，人们注意到：重力的作用点是位于物体的重心上，所以弹力总是指向地心，与物体重心垂直；物体受到的重力与其重心到支持面的距离之比为1： 9；物体只受到重力的作用时，物体就处于平衡状态。
当重力和弹力的大小和方向都发生改变时，这两个力就不再平衡，我们把这样的现象叫做物体的受力状态改变。
弹簧秤实验是最基本的实验方法之一。
人们总结出这样的经验：弹簧秤平衡时，把弹簧秤的钩码挂在弹簧秤的中间位置。
这时，弹簧秤中的小锤子始终指向静止的物体（或静止的钩码）。
如果没有弹簧秤平衡的情况，物体就会自动停下来。
因此，要使物体保持平衡，就必须使弹簧秤的小锤子指向物体，这样就完成了物体的受力状态的改变。
如果物体已经失去平衡，你可以使物体尽量接近平衡。
你可以在吊着的绳子末端缠绕上适当的重物，并将其挂在物体的重心附近，从而对物体施加一个水平向上的力，增加重物对重心的压力。
同样，你还可以使用橡皮筋等细长的物体来增加对重心的压力。
当你把一些物体放在地面上，用橡皮筋或钢丝绷紧时，它们就会自动停止摆动。
这表明，你需要的是额外的阻力，这可以使物体重新获得平衡。
物体的匀速圆周运动与力的平衡
物体的匀速圆周运动与力的平衡物体的匀速圆周运动是一种特殊的运动形式，它既具有圆周运动的特征，又具有匀速运动的特点。
在这种运动中，物体沿着圆周轨道运动，速度的大小保持不变。
然而，要保持这种运动状态，必须满足一定的条件，其中之一就是力的平衡。
力的平衡是指物体所受的合力为零，即物体受到的力相互抵消，使物体保持静止或匀速运动。
在物体的匀速圆周运动中，力的平衡起着至关重要的作用。
首先，我们来看一下匀速圆周运动过程中物体所受的力。
物体在圆周运动中，必须受到向心力的作用，否则就无法保持圆周运动的状态。
向心力是一种指向圆心的力，它不仅使物体沿着圆周轨道运动，还改变了物体的速度方向。
同时，在匀速圆周运动中，物体的速度大小保持不变，因此必须受到另一个力的作用，即离心力。
离心力是一种指向远离圆心方向的力，它与向心力大小相等、方向相反，正好与向心力抵消，使物体保持匀速运动。
其次，我们来探讨一下力的平衡与物体匀速圆周运动的关系。
物体进行匀速圆周运动时，必须保持两个方向上的力平衡，即向心力与离心力之间的平衡。
如果这两个力不相互平衡，那么物体将会偏离圆周轨道。
以一个绳子连接的物体作为例子，当绳子因为向心力的拉扯向圆心方向时，物体会被牵引沿圆周运动。
此时，如果没有离心力的作用，物体将会沿直线运动，而不是匀速圆周运动。
而当离心力与向心力大小相等、方向相反时，这两个力相互抵消，物体将保持匀速圆周运动的状态。
然而，力的平衡与物体的匀速圆周运动并不总是成立的。
如果存在其他力的干扰，如摩擦力、斥力等，就会打破力的平衡，导致物体的运动状态发生改变。
比如，当物体在平面上进行匀速圆周运动时，摩擦力可能使物体减速或甚至停止运动。
同样地，当物体在空间中进行匀速圆周运动时，外界的斥力或吸引力也会干扰物体的运动轨迹。
综上所述，物体的匀速圆周运动与力的平衡密切相关。
力的平衡是保持匀速圆周运动的必要条件，使物体能够沿着圆周轨道保持匀速运动。
然而，力的平衡并非一成不变，受到其他力的干扰时，物体的运动状态可能会发生变化。
力与运动状态的关系
力与运动状态的关系一、平衡状态平衡状态指物体保持静止状态或匀速直线运动状态。
平衡状态等价于物体受到的合外力为零。
静止状态时，物体的速度为零；但是反之物体的速度为零，并不一定是静止状态。
比如一个竖直上抛的小球，小球在运动到最高点时，其速度为零，但是由于下一时刻小球会下落，即运动状态发生了改变，说明小球受到了力的作用，在不考虑空气阻力的情况下，我们知道小球在空中上去下来的整个运动过程中只受到重力的作用，即在小球运动到最高点的时候，也受到重力作用，故合外力不为零，所以小球在最高点速度为零，但不是静止状态。
静止状态不仅是速度为零，而且合外力还要为零。
二、惯性定律惯性定律中，牛顿总结了物体在不受到外力作用时，保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变原来状态。
反过来，一个物体保持静止状态或匀速直线运动状态对应两种受力情况：一种是不受任何外力，另一种是受到平衡力作用。
当物体受到一对平衡力作用时，相当于物体受到的合外力为零，等价于不受外力作用，故在理解惯性定律时，其中的外力应当理解为是物体受到的合外力。
外力改变的是物体的速度，可以是速度的大小也可以是速度的方向。
也就是说当物体的速度发生了变化时，我们说物体一定受到了力的作用。
错误的理解：物体速度越大，受到的外力越大。
例如两个完全相同的物体A和B，分别受到外力F1和F2的作用，在水平面上做匀速直线运动，物体A的速度为3m/s，物体B的速度为6m/s，则F1和F2谁大？由于都是匀速直线运动状态，所以两物体处于平衡状态，受到合外力为零，则水平方向上，两物体应该都分别受到外力F和摩擦力f 的作用，由于A和B是完全相同的两个物体，根据摩擦力的影响因素可得，A和B受到的摩擦力大小相同，再由二力平衡可得F1=f，F2=f，所以F1=F2。
物体受到力的作用后，会使物体的速度发生变化，但物体的初始速度并不是由受到的力决定的。
三、受力分析在对物体受力分析时，需要重点深度理解摩擦力和空气阻力。
匀速曲线运动的定义
匀速曲线运动的定义一、引言在物理学中，运动是指物体位置随时间的变化。
根据运动的轨迹，运动可以分为直线运动和曲线运动。
在曲线运动中，有一种特殊的运动形式称为匀速曲线运动。
本文将详细探讨匀速曲线运动的定义、特点、实例以及与其他相关概念的关系。
二、匀速曲线运动的定义匀速曲线运动是指一个物体在运动过程中，其速度的大小保持不变，方向不断改变的曲线运动。
这个定义中的关键点包括：一是速度大小恒定，二是运动轨迹为曲线，三是速度方向不断变化。
在匀速曲线运动中，由于速度大小恒定，因此其加速度（速度的变化率）必须为零。
三、匀速曲线运动的特点匀速曲线运动的特点主要包括以下几个方面：1.速度大小恒定：在匀速曲线运动中，物体运动的速度大小始终保持不变，即速率是恒定的。
2.速度方向改变：由于匀速曲线运动是曲线运动，所以物体运动的速度方向在不断改变。
速度方向的改变会导致物体在曲线上画出一个完整的圆或椭圆等轨迹。
3.加速度为零：由于匀速曲线运动的速度大小恒定，且方向不断改变，所以其加速度必须为零。
如果加速度不为零，速度大小或方向会发生改变，这与匀速的定义相矛盾。
4.受恒力作用：由于加速度为零，可以推断匀速曲线运动受到的力必须是恒力。
在物理学中，恒力是指大小和方向都不发生变化的力。
只有受到恒力作用的物体才能保持匀速直线运动或静止状态。
5.轨迹为封闭图形：由于匀速曲线运动的速度方向不断改变，其运动轨迹通常为一个封闭图形，如圆、椭圆等。
这个封闭图形可以用来描述物体的运动规律和特征。
四、匀速曲线运动的实例在实际生活中，匀速曲线运动的实例并不常见，因为匀速曲线运动需要满足速度大小恒定和加速度为零两个条件。
然而，我们可以找到一些近似于匀速曲线运动的例子：1.卫星绕地球运动：卫星绕地球的运动轨迹近似于一个椭圆，其速度大小基本保持不变，但方向不断改变。
这种运动可以视为一种近似于匀速曲线运动的实例。
2.投篮：当篮球在空中飞行时，其运动轨迹是一个抛物线。
牛顿第一定律
牛顿力学现在已经成为科学的基础，是学习物理的基础理论。
它由三个运动定律构成。
长久以来人们习惯了以牛顿三大定律作为推导的基础，几乎没有人去怀疑。
但这不代表它就是真理。
牛顿第一定律也被称作惯性定律，其内容为：一切物体在没有受到外力作用时总保持静止状态或匀速直线运动状态。
也可以表述为,一切物体要么保持匀速直线运动状态要么保持静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
牛顿第一定律主要是从天文观察中，间接推导而来，是抽象概括的结论，不能单纯按字面定义而用实验直接验证[1]。
爱因斯坦曾经这样批评：“经典力学想要说明一个物体不受外力，必须证明它是具有惯性的，想要说明一个物体是惯性的，又必须证明它不受外力。
”因此牛顿第一定律有循环论证的嫌疑。
此外，牛顿无法解释行星绕太阳作公转运动，除了遵守万有引力定律外，还具有同向性，轨道共面性，公转周期都大于太阳的自转周期，牛顿对此只能归因于上帝的安排[2]。
同时，牛顿力学不能解决引力波问题，并且与达尔文的生物进化论、热力学第二定律相矛盾。
由奥斯特电流磁效应可知，电荷静止存在电场，匀速运动还产生磁场；中性物体静止和匀速运动为什么一样？1 牛顿第一定律的公理性作为力学的第一条命题——牛顿第一定律，它就必定会含有“逻辑循环”的性质，它是不可能通过物理学的其他定义或定律，也不可能通过直接的物理实验得到证明的。
牛顿第一定律具有公理性，只能依靠以它为出发点所推出的大量结论与无数实验事实的符合得到验证。
在第一运动定律中，物体不受力与物体作惯性运动（相对于惯性系作匀速直线运动）互为因果。
于是问题产生了：怎样知道物体是否受力作用呢？看该物体相对于惯性系是否作匀速直线运动；又怎样确知判断运动状态的参考系是不是惯性系？又要求对在这个参考系中静止或作匀速直线运动的物体作出“不受力”的判断。
也就是说，判别物体是否受力和判别所使用的参考系是不是惯性系，要同时靠物体是否在做惯性运动来决定。
所以，正如爱因斯坦所说：“惯性定律的弱点在于它含有这样一种循环论证：如果有一物体离开别的物体都足够远，那么它运动起来就没有加速度；而只是由于它运动起来没有加速度这一事实，我们才知道它离开别的物体是足够远的。
牛顿运动定律10
意义:质点运动学——描述一个质点的运动;
质点动力学——解释质点为什么,或者说 在什么条件下做这样和那样的运动.
立足点:力
动力学问题主要围绕力的瞬时效应;时空累 积效应展开,涉及相应的守恒定律.
牛顿定律
动力学的基本定律
一 牛顿定律的理解 二 牛顿定律的应用
内容 结构
要求：1 能用牛顿运动微分方程 求解质点在变力 作用下做直线运动的简单题目。 2 能用微元法求解有质量绳子的平动转动问题
2 2 解: 合外力: F ma m r m (a cos wti b sin wtj )
∴ 合力的冲量为： / 2 / 2 2 I F dt m (a cos wti b sin wtj )dt
0 0
ma sin ti mb costj
v
代入法向方程
N 3mg cos
v an 2 g cos R
2
体会: 用牛顿定律求解单个质点运动的两个重要技巧:
1 运动微分方程式 2 运动数学的变量迭换思想.
质点组题目不单独 做要求！
附1:有质量绳子 平动转动问题 例1 质量为 m 、长为 l 的柔软细绳，一端系着放在光 滑桌面上质量为 m＇ 的物体，在绳的另一端力F ．设绳 的长度不变，质量分布是均匀的．求：(1)绳作用在物 体上的力；(2)绳上任意点的张力．
F F
(1) 它们总是成对出现。它们之间一一对应。 (2) 它们分别作用在两个物体上。绝不是平衡力。 (3) 它们一定是属于同一性质的力。
(四) 惯性系与非惯性系 问 题
( 了解)
假如：车厢地面是光滑的： a=0时 小球的状态符合牛顿定律 a≠0时 小球的状态为什麽不符合牛顿定律？ 结论：在有些参照系中牛顿定律成立，这些系称为惯 性系。相对惯性系作加速运动的参照系是非惯性系。 而相对惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系。
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物体静止或匀速运动的条件物体静止或匀速运动是物理学中的两个重要概念。
为了使一个物体能够保持静止或者做匀速运动，需要满足一定的条件。
本文将探讨物体静止或匀速运动所需的条件，并进行适当的论述。
一、物体静止的条件
静止是指物体在空间中不发生位置变化的状态。
要使物体呈现静止状态，需要满足以下几个条件：
1.力的平衡：物体所受合力为零，即各个作用在物体上的力互相抵消。
当一个物体受到多个力的作用时，这些力的合力必须为零，才能使物体保持静止。
这是牛顿第一定律的应用，也称为力的平衡条件。
2.摩擦力的作用：物体与支持面或其他物体接触时，发生微观接触变形，产生摩擦力。
当物体受到外力作用时，摩擦力可以使物体保持静止，防止滑动或移动。
3.重力的作用：重力是一个物体受到的地球引力或其他天体引力。
当物体处于地面或其他支撑物体上时，重力与支持面的压力
相互平衡，物体可以静止。
以上是使物体保持静止的三个主要条件。
当这些条件满足时，
物体将保持静止状态。
二、物体匀速运动的条件
匀速运动是指物体在单位时间内移动的距离相同，速度保持恒
定的状态。
为了使物体呈现匀速运动，需要满足以下几个条件：
1.力的平衡：物体在做匀速运动时，受到的合力为零。
根据牛
顿第一定律，当物体所受合力为零时，物体将保持匀速直线运动。
2.无摩擦或恒定摩擦力：摩擦力可以改变物体的运动状态，所
以在使物体产生匀速运动时，要么不存在摩擦力，要么存在一个
与速度无关的恒定摩擦力。
3.保持恒定的外力：在使物体产生匀速运动时，外界对物体的施加的力要保持不变。
若力的大小或方向发生变化，则物体的运动状态将不再是匀速运动。
以上是使物体产生匀速运动的三个基本条件。
当这些条件满足时，物体将保持运动速度不变。
综上所述，物体静止或匀速运动的条件对于理解物体的运动规律和解决实际问题非常重要。
在实际应用中，我们必须认真分析和研究物体所受的各种力，以确定是否满足静止或匀速运动的条件。
只有在这些条件下，我们才能准确地描述物体的运动特性，并为物理学和工程学的发展提供有力支持。
通过本文的论述，我们可以理解物体静止或匀速运动的条件以及其对物体运动状态的影响。
在解决实际问题时，我们应根据具体情况分析物体所受的力，并结合相应的物理定律，来判断物体是否处于静止或匀速运动状态。
只有掌握了这些知识和方法，我们才能更好地理解和应用物理学的原理，为实际生活和科学研究提供解决方案。