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,用繩子把一個重物懸掛于一固定點O,物體處于靜止狀態(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重物,此時重物受到重力和桌面的支持力,這兩個力是一對平衡力。
3. 物體在三個力作用下處于平衡狀態(tài),其中一個力與重力的方向相反,這種平衡現(xiàn)象也屬于重力平衡。例如,在勻速下降的電梯中,物體受到重力和電梯的拉力,由于兩個力平衡,因此重力與拉力、支持力的合力大小相等、方向相反。
需要注意的是,重力平衡僅適用于豎直平面內(nèi)的平衡問題,不適用于其他方向的平衡問題。同時,重力平衡也是物體運動和受力分析的基礎(chǔ),需要熟練掌握。
題目:
一個質(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,并保持該加速度不變。求物體所受的重力。
解析:
已知物體的質(zhì)量為 m,加速度為 g,方向向上。根據(jù)牛頓第二定律,物體所受的合力為 mg,方向向上。
重力是物體受到的地球引力,大小為 mg',方向向下。由于物體向上加速,所以重力與合力的方向相反,即重力與加速度的方向相反。
因此,物體所受的重力為:
mg' = - mg - ma = - (mg + ma)
其中,- 表示方向向下。
答案:
重力大小為 mg - ma,方向向下。