高三物理中的重力平衡包括以下幾種情況:
1. 物體只受重力的平衡現(xiàn)象。例如,用繩子把一個(gè)重物懸掛于一固定點(diǎn)O,物體處于靜止?fàn)顟B(tài),即物體受到的重力與懸線對它的拉力是一對平衡力。
2. 物體受到重力和拉力的平衡現(xiàn)象。例如,在水平桌面上放置一個(gè)重物,此時(shí)重物受到重力和桌面的支持力,這兩個(gè)力是一對平衡力。
3. 物體在三個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài),且其中兩個(gè)力的作用線互相平行。此時(shí),這兩個(gè)力大小相等、方向相反,作用在同一直線上,第三個(gè)力就是重力。例如,在豎直方向上拋的小球,在最高點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)就是這種情況。
以上是重力平衡的一些情況,具體需要結(jié)合實(shí)際情況來判斷。
題目:
一個(gè)質(zhì)量為 m 的物體,在豎直向上的拉力作用下,以大小為 g 的加速度加速上升,并最終物體在天花板上懸掛的一根繩子的拉力為 T。求物體上升的高度。
分析:
拉力 T - 重力 mg = ma
其中,a = g
解得:
T = mg + ma = mg + mg = 2mg
由于物體在上升過程中只受到重力和繩子對它的拉力作用,因此可以應(yīng)用動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律來求解上升的高度。
解得:物體上升的高度為 h = (T - mg) / g × v^2 / 2 = (2mg - mg) / g × (2a) ^ 2 / 2 = (3a^2) / 2
其中,v 是物體在上升過程中的最大速度。
答案:物體上升的高度為 h = (3a^2) / 2 米。