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文檔簡介
第一章 力,高中物理會(huì)考復(fù)習(xí),第一章 力,知識(shí)內(nèi)容,一、力,1.概念:力是物體對(duì)物體的作用,力不能離開物體而存在.,2.力的作用是相互的,施力物體同時(shí)也是受力物體.,4.力的單位: 在國際單位制中力的單位名稱是牛頓,符號(hào)N,3.力是矢量.既有大小,又有方向,其合成與分解遵從力的平行四邊形定則.要完整地表達(dá)一個(gè)力,除了說明力的大小,還要指明力的方向,5.力的作用效果:使物體發(fā)生形變或使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化.,6.力的三要素:力的大小、方向和作用點(diǎn)叫力的三要素.通常用力的圖示將力的三要素表示出來,力的三要素決定力的作用效果.,力可以用一根帶箭頭的線段來表示:線段的長短表示力的大小,箭頭的指向表示力的方向,箭尾表示力的作用點(diǎn),這種表示力的方法稱為力的圖示做力的圖示時(shí),先選定一個(gè)標(biāo)度,再從力的作用點(diǎn)開始按力的方向畫出力的作用線,將力的大小與標(biāo)度比較確定線段的長度,最后加上箭頭,7.力的測(cè)量:常用測(cè)力計(jì)來測(cè)量,一般用彈簧秤.,8.力的分類:,(1)按性質(zhì)命名的力:重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等.,(2)按效果命名的力:拉力、壓力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等.,說明:性質(zhì)相同的力,效果可以相同也可以不同;反之,效果相同的力,性質(zhì)可能相同,也可能不同.,知識(shí)內(nèi)容,課堂練習(xí),1下列關(guān)于力的說法中正確的是 A力的產(chǎn)生離不開施力物體,但可以沒有受力物體 B物體可以只受到力的作用而不對(duì)其他物體施加力 C一個(gè)受力物體可以同時(shí)受到幾個(gè)施力物體的作用 D一個(gè)施力物體可以同時(shí)對(duì)幾個(gè)受力物體發(fā)生作用,( CD ),2力是物體對(duì)物體的作用,它的作用效果表現(xiàn)在 A、使物體發(fā)生形變; B使物體保持靜止 C使物體保持一定的速度; D使物體由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),( AD ),課堂練習(xí),3下列說法正確的是 A動(dòng)力和阻力都是根據(jù)力的效果命名的 B浮力和壓力都是根據(jù)力的性質(zhì)命名的 C重力和彈力的作用效果一定不同 D摩擦力只能是阻力,不能是動(dòng)力,( A ),知識(shí)內(nèi)容,二、重力,1.重力與萬有引力:重力與萬有引力的關(guān)系如圖所示,重力是萬有引力的一個(gè)分力,萬有引力的另一個(gè)分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力.,知識(shí)內(nèi)容,2.產(chǎn)生:由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生,但重力不是萬有引力.,3.大小:G=mg.一般不等于萬有引力(兩極除外),通常情況下可近似認(rèn)為兩者相等.,4.方向:豎直向下.,說明:,(1)不能說成是垂直向下.豎直向下是相對(duì)于水平面而言,垂直向下是相對(duì)于接觸面而言.,(2)一般不指向地心(赤道和兩極除外).,知識(shí)內(nèi)容,5.重心,(1) 物體各部分所受重力的合力的作用點(diǎn)叫重心,重心是重力的作用點(diǎn),重心可能在物體上,也可能在物體外.,(2)影響重心位置的因素: 質(zhì)量分布均勻的物體的重心位置,只與物體的形狀有關(guān).質(zhì)量分布均勻有規(guī)則形狀的物體,它的重心在其幾何中心上. 質(zhì)量分布不均勻的物體的重心與物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān).,(3)薄板形物體的重心,可用懸掛法確定.,課堂練習(xí),4、下列關(guān)于重力的說法中正確的是 A重力的方向總是指向地心 B物體只有落向地面時(shí)才受重力作用 C同一物體在地球上不同地方所受重力不同 D地面附近物體所受重力是由地球的萬有引力產(chǎn)生的,5關(guān)于物體重心的說法,正確的是 A、重心就是物體上最重的一點(diǎn); B重心在物體上的位置可能變化 C重心的位置一定在物體上; D重心在空間的高度可升可降,( CD ),( BD ),課堂練習(xí),知識(shí)內(nèi)容,6關(guān)于重力的大小,以下說法正確的是 A物體對(duì)水平支持面的壓力大小一定等于其重力 B物體平衡時(shí)對(duì)豎直懸繩的拉力大小一定等于其重力 C物體重力的大小可以用彈簧秤或桿秤直接測(cè)量 D物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)所受重力大于其向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受重力,( B ),三、彈力,1、物體在外力作用下發(fā)生的形狀改變叫做形變;在外力停止作用后,能夠恢復(fù)原狀的形變叫做彈性形變,2.定義:發(fā)生形變的物體會(huì)對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力.彈力是由于施力物體形變而引起.,例如:a對(duì)b的彈力是由于a形變而引起.,3.產(chǎn)生條件:(1)直接接觸;(2)發(fā)生形變.,知識(shí)內(nèi)容,4.彈力的方向,支持面的彈力方向,總是垂直于支持面指向受力物體.,繩對(duì)物體的拉力總是沿繩且指向繩收縮的方向。,桿對(duì)物體的彈力不一定沿桿的方向.,5.彈力的大小:,(1)與物體形變量有關(guān),形變量越大,彈力越大.一般情況下彈力的大小需結(jié)合運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來計(jì)算;,(2)彈簧彈力大小的計(jì)算.胡克定律:在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力F跟彈簧的形變量x成正比,即: F=kx.k是彈簧的勁度系數(shù),單位:N/m.勁度系數(shù)由彈簧本身的因素(材料、長度、截面)確定,與F、x無關(guān).,說明: 一根彈簧剪斷成兩根后,每根的勁度k都比原來的勁度大;兩根彈簧串聯(lián)后總勁度變??;兩根彈簧并聯(lián)后,總勁度變大.,課堂練習(xí),7在圖所示各情況中,物體A、B之間一定有彈力的是,( B ),8一物體靜止在水平桌面上,以下說法正確的是 A、物體對(duì)桌面的壓力就是重力 B物體的重力使桌面產(chǎn)生了形變 C桌面由于形變而對(duì)物體產(chǎn)生了支持力 D桌面對(duì)物體的支持力使物體產(chǎn)生形變,( CD ),課堂練習(xí),9關(guān)于彈力的方向,以下說法正確的是 A、壓力的方向總是垂直于接觸面,并指向被壓物體 B支持力的方向總是垂直于支持面,指向被支持物體 C繩對(duì)物體拉力的方向,總是沿著繩并指向繩拉伸的方向 D桿對(duì)物體推力的方向,總是沿著桿并指向桿收縮的方向,( AB ),課堂例題,F2,A,P,O,F1,B,例1.如圖所示,光滑但質(zhì)量分布不均的小球的球心在O,重心在P,靜止在豎直墻和桌邊之間.試畫出小球所受彈力。,解:由于彈力的方向總是垂直于接觸面,在A點(diǎn),彈力F1應(yīng)該垂直于球面所以沿半徑方向指向球心O;,在B點(diǎn)彈力F2垂直于墻面,因此也沿半徑指向球心O.,注意:彈力必須指向球心,而不一定指向重心.又由于F1、F2、G為共點(diǎn)力,重力的作用線必須經(jīng)過O點(diǎn),因此P和O必在同一豎直線上,P點(diǎn)可能在O的正上方(不穩(wěn)定平衡),也可能在O的正下方(穩(wěn)定平衡)。,課堂例題,F1,F2,A,B,例2.如圖所示,重力不可忽略的均勻桿被細(xì)繩拉住而靜止,試畫出桿所受的彈力.,解:A端所受繩的拉力F1沿繩收縮的方向,因此沿繩向斜上方;,B端所受的彈力F2垂直于水平面豎直向上.,由于此直桿的重力不可忽略,其兩端受的力可能不沿桿的方向.,桿受的水平方向合力應(yīng)該為零.由于桿的重力G豎直向下,因此桿的下端一定還受到向右的摩擦力f作用.,課堂例題,例3.圖中AC為豎直墻面,AB為均勻橫梁,其重為G,處于水平位置.BC為支持橫梁的輕桿,A、 B、C三處均用鉸鏈連接.試畫出橫梁B端所受彈力的方向.,F,解:輕桿BC只有兩端受力,所以B端所受壓力沿桿向斜下方,其反作用力輕桿對(duì)橫梁的彈力F沿輕桿延長線方向斜向上方.,例4.如圖所示,小車上固定著一根彎成角的輕桿,桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球,試分析下列情況下桿對(duì)球的彈力的大小和方向:小車靜止;小車以加速度a水平向右加速運(yùn)動(dòng).,答:mg,豎直向上;,,與豎直方向夾角,知識(shí)內(nèi)容,四、摩擦力,1.定義:相互接觸的物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),在接觸面處產(chǎn)生的阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力.,2.產(chǎn)生條件:兩物體直接接觸、相互擠壓、接觸面粗糙、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì).這四個(gè)條件缺一不可.,注意:兩物體間有彈力是這兩物體間有摩擦力的必要條件(沒有彈力不可能有摩擦力).,3.滑動(dòng)摩擦力大小:,滑動(dòng)摩擦力Ff=FN;其中FN是壓力,為動(dòng)摩擦因數(shù) ,無單位.,說明:在接觸力中,必須先分析彈力,再分析摩擦力.,只有滑動(dòng)摩擦力才能用公式F=FN,其中的FN表示正壓力,不一定等于重力G.,課堂例題,例1.如圖所示,用跟水平方向成角的推力F推重量為G的木塊沿天花板向右運(yùn)動(dòng),木塊和天花板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,求木塊所受的摩擦力大小.,解:,受力分析如圖,由豎直方向合力為零可得FN=Fsin-G,,因此有:f =(Fsin-G),10一人雙手握住豎直竹竿做爬竿運(yùn)動(dòng),關(guān)于他沿竿上升或下降時(shí)所受摩擦力情況,正確的分析是 A、上升時(shí)受方向向上的靜摩擦力,下降時(shí)受方向向下的滑動(dòng)摩擦力 B上升時(shí)受方向向上的靜摩擦力,下降時(shí)受方向向上的滑動(dòng)摩擦力 C上升時(shí)受方向向下的滑動(dòng)摩擦力,下降時(shí)受方向向下的靜摩擦力 D上升時(shí)受方向向下的滑動(dòng)摩擦力,下降時(shí)受方向向上的滑動(dòng)摩擦力,課堂練習(xí),( B ),課堂練習(xí),11一物體置于粗糙水平地面上,按圖15所示甲、乙、丙三種不同的放法,在水平力F作用下運(yùn)動(dòng),設(shè)地面與物體各接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,則物體受到的摩擦力的大小關(guān)系是 Af甲f乙f丙 B、f甲f乙f丙 Cf乙f甲f丙 Df甲=f乙=f丙,(D ),12如圖所示,在=02的粗糙水平面上,有一質(zhì)量為10kg的物體以一定速度V向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)還有一水平向左、大小為 10 N的力 F作用于物體上,則物體受到的摩擦力大小為 N;方向水平向 ( g取10 ms2),20,左,課堂練習(xí),13關(guān)于摩擦力,以下說法中正確的是 A運(yùn)動(dòng)的物體只可能受到滑動(dòng)摩擦力 B靜止的物體有可能受到滑動(dòng)摩擦力 C滑動(dòng)摩擦力的方向總是與運(yùn)動(dòng)方向相反 D滑動(dòng)摩擦力的方向有可能與運(yùn)動(dòng)方向一致,( BD ),知識(shí)內(nèi)容,3動(dòng)摩擦因數(shù),動(dòng)摩擦因數(shù)是兩個(gè)物體間的滑動(dòng)摩擦力與這兩個(gè)物體表面間的壓力的比值的數(shù)值既跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān),又跟接觸面的情況(如粗糙程度等)有關(guān)在相同的壓力下,動(dòng)摩擦因數(shù)越大,滑動(dòng)摩擦力就越大動(dòng)摩擦因數(shù)沒有單位,課堂練習(xí),14一均勻長木板的質(zhì)量為m,長為l,今用一水平力F勻速地推木板,使其13伸出水平桌面,如圖所示,則可測(cè)得木板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的大小為 A、Fmg ; BmgF C、3F/2mg ; D、2mg3F,( A ),知識(shí)內(nèi)容,4.靜摩擦力大小,(1)發(fā)生在兩個(gè)相互接觸、相對(duì)靜止而又有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體接觸面之間的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力叫靜摩擦力,(2)必須明確,靜摩擦力大小不能用滑動(dòng)摩擦定律f=N計(jì)算,只有當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí),其最大值一般可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力,即fm=N,知識(shí)內(nèi)容,(3)靜摩擦力是一種被動(dòng)力,與物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況有關(guān).求解靜摩擦力的方法是用力的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律.即靜摩擦力的大小要根據(jù)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況共同確定,其可能的取值范圍是 0ffm,例2.如圖所示,A、B為兩個(gè)相同木塊,A、B間最大靜摩擦力fm=5N,水平面光滑.拉力F至少多大,A、B才會(huì)相對(duì)滑動(dòng)?,課堂例題,解:A、B間剛好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),A、B間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處于一個(gè)臨界狀態(tài),既可以認(rèn)為發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng),摩擦力是滑動(dòng)摩擦力,其大小等于最大靜摩擦力5N,也可以認(rèn)為還沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),因此A、B的加速度仍然相等。分別以A和整體為對(duì)象,運(yùn)用牛頓第二定律,可得拉力大小至少為F=10N,知識(shí)內(nèi)容,5.摩擦力方向,摩擦力方向和物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的方向相反.,摩擦力的方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向可能成任意角度.通常情況下摩擦力方向可能和物體運(yùn)動(dòng)方向相同(作為動(dòng)力),可能和物體運(yùn)動(dòng)方向相反(作為阻力),可能和物體速度方向垂直(作為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力).在特殊情況下,可能成任意角度.,課堂例題,例3.小車向右做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng),質(zhì)量為m的物體恰好沿車后壁勻速下滑.求物體下滑過程中所受摩擦力和彈力的大小,并分析物體所受摩擦力的方向和物體速度方向的關(guān)系.,解:豎直方向:f=mg;水平方向:N=ma,物體受的滑動(dòng)摩擦力始終和小車的后壁平行,方向豎直向上,而物體的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線,相對(duì)于地面的速度方向不斷改變(豎直分速度大小保持不變,水平分速度逐漸增大),所以摩擦力方向和運(yùn)動(dòng)方向間的夾角可能取90和180間的任意值.,由上分析可見:無明顯形變的彈力和靜摩擦力都是被動(dòng)力.就是說:彈力、靜摩擦力的大小和方向都無法由公式直接計(jì)算得出,而是由物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況共同決定的.,課堂練習(xí),15關(guān)于靜摩擦力,下列說法正確的是 A、兩物體間有靜摩擦力,就一定有彈力 B兩物體間有靜摩擦力,就一定是靜止的 C兩物體間有彈力且靜止,就一定有靜摩擦力 D兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),就一定有靜摩擦力,( A ),16如圖是一主動(dòng)輪A通過皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪B的示意圖,A輪上M點(diǎn)和B輪上N點(diǎn)的切線均為豎直方向則對(duì)此兩點(diǎn)靜摩擦力方向的判斷正確的是 A、M點(diǎn)向上,N點(diǎn)向上 B、M點(diǎn)向上,N點(diǎn)向下, CM點(diǎn)向下,N點(diǎn)向上 DM點(diǎn)向下,N點(diǎn)向下,( D ),課堂練習(xí),17如圖,一木塊放在水平面上,在水平方向共受到三個(gè)力的作用,即 Fl=10 N,F(xiàn)2=2 N和靜摩擦力,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)若撤去力F1,則木塊在水平方向受到的合力為 A、10 N,方向向左 B、 6 N,方向向右 C、2N,方向向左 D、零,( D ),知識(shí)內(nèi)容,6.作用效果:阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但對(duì)物體來說,摩擦力可以是動(dòng)力,也可以是阻力.,7.發(fā)生范圍:,滑動(dòng)摩擦力發(fā)生在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間,但靜止的物體也可以受滑動(dòng)摩擦力;,靜摩擦力發(fā)生在兩個(gè)相對(duì)靜止的物體間,但運(yùn)動(dòng)的物體也可以受靜摩擦力.,知識(shí)內(nèi)容,8.規(guī)律方法總結(jié),(1)靜摩擦力方向的判斷,假設(shè)法:,動(dòng);若發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則說明物體原來的靜止是有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的靜止.且假設(shè)接觸面光滑后物體發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向即為原來相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向,從而確定靜摩擦力的方向.,即假設(shè)接觸面光滑,看物體是否會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn),根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),應(yīng)用力學(xué)規(guī)律判斷.,如圖所示物塊A和B在外力F作用下一起沿水平面向右以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),若A的質(zhì)量為m,則很容易確定A所受的靜摩擦力大小為ma,方向水平向右.,在分析靜摩擦力方向時(shí),應(yīng)注意整體法和隔離法相結(jié)合,如圖所示,在力F作用下,A、B兩物體皆靜止,試分析B所受的靜摩擦力.,G,G,f,f,f/,知識(shí)內(nèi)容,(2)摩擦力大小計(jì)算,分清摩擦力的種類:是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力.,滑動(dòng)摩擦力由f=N公式計(jì)算.最關(guān)鍵的是對(duì)相互擠壓力N的分析,它跟研究物體在垂直于接觸面方向的力密切相關(guān),也跟研究物體在該方向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān).特別是后者,最容易被人所忽視.注意N變,則f也變的動(dòng)態(tài)關(guān)系.,靜摩擦力:最大靜摩擦力是物體將發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)這一臨界狀態(tài)時(shí)的摩擦力,它只在這一狀態(tài)下才表現(xiàn)出來.它的數(shù)值跟正壓力成正比,一般可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力.靜摩擦力的大小、方向都跟產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力密切相關(guān),但跟接觸面相互擠壓力無直接關(guān)系.因而靜摩擦力具有大小、方向的可變性,即靜摩擦力是一種被動(dòng)力,與物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況有關(guān).求解靜摩擦力的方法是用力的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律.即靜摩擦力的大小要根據(jù)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況共同確定,其可能的取值范圍是 0ffm,知識(shí)內(nèi)容,五、物體受力分析,1.明確研究對(duì)象,2.按順序找力,3.只畫性質(zhì)力,不畫效果力,4.需要合成或分解時(shí),必須畫出相應(yīng)的平行四邊形(或三角形),在進(jìn)行受力分析時(shí),研究對(duì)象可以是某一個(gè)物體,也可以是保持相對(duì)靜止的若干個(gè)物體。研究對(duì)象確定以后,只分析研究對(duì)象以外的物體施予研究對(duì)象的力(既研究對(duì)象所受的外力),而不分析研究對(duì)象施予外界的力.,必須是先場(chǎng)力(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力),后接觸力;接觸力中必須先彈力,后摩擦力(只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力).,畫受力圖時(shí),只能按力的性質(zhì)分類畫力,不能按作用效果(拉力、壓力、向心力等)畫力,否則將出現(xiàn)重復(fù).,在解同一個(gè)問題時(shí),分析了合力就不能再分析分力;分析了分力就不能再分析合力,千萬不可重復(fù).,課堂例題,例1.畫出下列各圖中物體A、B、C的受力示意圖(已知物體A、B、C均靜止).,例2.汽車在平直公路上勻速前進(jìn)(設(shè)驅(qū)動(dòng)輪在后),則 A.前、后輪受到的摩擦力方向均向后 B.前、后輪受到的摩擦力方向均向前 C.前輪受到的摩擦力向前,而后輪受到的摩擦力向后 D.前輪受到的摩擦力向后,而后輪受到的摩擦力向前,(D),G,N,T,G,F,G,N,T,f,課堂例題,例3.如圖所示,三個(gè)物體疊放著,當(dāng)作用在B物體上的水平力F=2N時(shí),三個(gè)物體均靜止,則物體A與B之間的摩擦力大小為 N,B與C之間的摩擦力大小為 N,C與地面之間的摩擦力大小為 N.,0,2,2,例4.如圖所示,在兩塊相同的豎直木板之間,有質(zhì)量均為m的4塊相同的磚,用兩個(gè)大小均為F的水平力壓木板,使磚靜止不動(dòng),則第2塊磚對(duì)第3塊磚的摩擦力大小為 A0 Bmg C D2mg,(A),課堂例題,例5.如圖所示,粗糙的長木板上放一質(zhì)量為m的物塊,當(dāng)木板繞其一端由水平位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置的過程中,試分析物塊所受摩擦力大小的變化情況.,(先增大后減小),例6.把一重為G的物體,用一水平推力F=kt(k為恒量,t為時(shí)間)壓在豎直的足夠高的平整墻上(如圖所示),從t=0開始物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關(guān)系是下圖中的哪一個(gè)?,(B),知識(shí)內(nèi)容,六、力的合成與分解,1、矢量和標(biāo)量,(1)矢量在物理學(xué)中,有一些物理量,要把它的性質(zhì)完全地表達(dá)出來,除了說明其大小,還要指明其方向這種既要由大小、又要由方向來確定的物理量叫做矢量如力、速度、電場(chǎng)強(qiáng)度等,(2)標(biāo)量只有大小沒有方向的物理量叫做標(biāo)量如長度、時(shí)間、溫度、能、電流等,課堂練習(xí),17、以下各物理量中,屬于矢量的是 ;屬于標(biāo)量的是 電壓;熱量;磁感強(qiáng)度;位移;功;電動(dòng)勢(shì);質(zhì)量;加速度,知識(shí)內(nèi)容,2.合力、分力、力的合成,(1)某一個(gè)力作用在物體上所產(chǎn)生的效果與幾個(gè)力共同作用在物體上所產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力,(2)求幾個(gè)已知力的合力叫力的合成;求一個(gè)已知力的分力叫力的分解力的合成與分解互為逆運(yùn)算,(3)當(dāng)兩個(gè)力沒一直線作用在同一物體上時(shí),如果它們的方向相同,則合力的大小等于兩分力大小之和,方向與兩個(gè)分力的方向相同;如果這兩個(gè)力的方向相反,則合力的大小等于兩個(gè)分力的大小之差,方向與兩分力中數(shù)值大的那個(gè)分力相同,(4)如果兩個(gè)分力互成角度地作用在同一物體上,合力的大小與方向由力的平行四邊形定則確定,知識(shí)內(nèi)容,課堂練習(xí),18重20 N的物體 A置于水平地面上,用彈簧秤鉤住 A豎直向上提,當(dāng)秤上讀數(shù)為15 N時(shí),地面對(duì)物體 A的支持力是 N,物體 A受到的合力是 N,19兩人用60 N的力沿相反方向拉一輕質(zhì)彈簧的兩端,當(dāng)彈簧靜止時(shí),它所受的彈力和合力大小分別是( ) A、120N、120N; B60N、0N; C120N、0N; D60N、60N;,5,0,B,3.力的平行四邊形定則,求兩個(gè)互成角度的力的合力,可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形,它的對(duì)角線就表示合力的大小和方向.,知識(shí)內(nèi)容,說明:,矢量的合成與分解都遵從平行四邊形定則(可簡化成三角形定則),力的合成和分解實(shí)際上是一種等效替代.,由三角形定則還可以得到一個(gè)有用的推論:如果n個(gè)力首尾相接組成一個(gè)封閉多邊形,則這n個(gè)力的合力為零.,在分析同一個(gè)問題時(shí),合矢量和分矢量不能同時(shí)使用.也就是說,在分析問題時(shí),考慮了合矢量就不能再考慮分矢量;考慮了分矢量就不能再考慮合矢量.,矢量的合成分解,一定要認(rèn)真作圖.在用平行四邊形定則時(shí),分矢量和合矢量要畫成帶箭頭的實(shí)線,平行四邊形的另外兩個(gè)邊必須畫成虛線.各個(gè)矢量的大小和方向一定要畫得合理.,知識(shí)內(nèi)容,4用作圖法進(jìn)行力的合成和分解,(l)用作圖法進(jìn)行力的合成與分解時(shí),先選定一個(gè)標(biāo)度,并用一點(diǎn)代表受力物體,依據(jù)平行四邊形定則作出已知力和待求力的圖示如求兩力之合力,就從受力點(diǎn)作此二力的圖示,以它們?yōu)猷忂?,畫出一個(gè)平行四邊形,得到一條過受力點(diǎn)的對(duì)角線,則合力的大小由對(duì)角線的長度和選定的標(biāo)度求出,合力的方向用合力與某一分力的夾角表示,可用量角器置出對(duì)角線與一條鄰邊間的角度如求一個(gè)力的分力,就從受力點(diǎn)先作這個(gè)力的圖示,以它為對(duì)角線,再根據(jù)其他條件作出平行四邊形,得到過受力點(diǎn)的鄰邊,就可以求得分力的大小和方向了,(2)當(dāng)兩個(gè)力互相垂直時(shí),對(duì)應(yīng)的力平行四邊形為矩形,這時(shí),兩個(gè)力及其合力對(duì)應(yīng)成直角三角形的邊、角關(guān)系,可用勾股定理或三角函數(shù)知識(shí)解直角三角形以求出力,課堂練習(xí),20圖所示為用平行四邊形定則求力F1、F2的合力的示意圖,其中正確的是( ),A,21把豎直向下的18 N的力分解成兩個(gè)力,使其中一個(gè)分力在水平方向上并等于24 N,則另一個(gè)分力的大小 是 N,30,22兩個(gè)共點(diǎn)力,當(dāng)它們的方向一致時(shí),合力大小為7 N,當(dāng)它們的方向互相垂直時(shí),合力大小為5N,則這兩個(gè)力的大小分別為 N和 N,3,4,知識(shí)內(nèi)容,5.根據(jù)力的平行四邊形定則可得出以下幾個(gè)結(jié)論:,共點(diǎn)的兩個(gè)力(F1、F2)的合力(F)的大小,與它們的夾角()有關(guān);越大,合力越??;越小,合力越大.F1與F2同向時(shí)合力最大;F1與F2反向時(shí)合力最小,合力的取值范圍是:F1-F2FF1+F2,合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一分力.,共點(diǎn)的三個(gè)力,如果任意兩個(gè)力的合力最小值小于或等于第三個(gè)力,那么這三個(gè)共點(diǎn)力的合力可能等于零.,6.力的分解,(1)求一個(gè)已知力的分力叫力的分解.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,也遵從平行四邊形定則.,知識(shí)內(nèi)容,(2)一個(gè)已知力可以分解為無數(shù)對(duì)大小和方向不同的分力,在力的分解過程中,常常要考慮到力實(shí)際產(chǎn)生的效果,這樣才能使力的分解具有唯一性.要使分力有唯一解,必須滿足:已知兩個(gè)分力的方向或已知一個(gè)分力的大小和方向.,注意:已知一個(gè)分力(F2)大小和另一個(gè)分力(F1)的方向(F1與F2的夾角為),則有三種可能:,F2Fsin時(shí)無解,F2=Fsin或F2F時(shí)有一組解,Fsin F2F時(shí)有兩組解,F,F1,F2,知識(shí)內(nèi)容,(2)將一個(gè)力分解成兩個(gè)力,有無數(shù)多組解,分力可以大于、等于或小于合力,為了將一個(gè)力進(jìn)行確定的分解,應(yīng)根據(jù)這個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果,尋找一定的附加條件,在有以下三種附加條件時(shí),可將一個(gè)力分解成確定的兩個(gè)分力:,已知:合力的大小和方向,兩個(gè)分力的方向,求:兩個(gè)分力的大小。,已知:合力的大小和方向,一個(gè)分力的大小和方向,求:另一個(gè)分力的大小和方向。,已知:合力的大小和方向,一個(gè)分力的方向和另一個(gè)分力的大小,求: 這個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向。,(4)已知:合力的大小和方向,兩個(gè)分力的大小,求:兩個(gè)分力的方向。,(1)已知:合力的大小和方向,兩個(gè)分力的方向,求:兩個(gè)分力的大小。,知識(shí)內(nèi)容,(2)已知:合力的大小和方向,一個(gè)分力的大小和方向,求:另一個(gè)分力的大小和方向。,F萬是合力,F向心與F重是分力.,若角已知,則重力的方向和大小可求.,知識(shí)內(nèi)容,(3)已知:合力的大小和方向,一個(gè)分力的方向和另一個(gè)分力的大小,求: 這個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向。,知識(shí)內(nèi)容,(4)已知:合力的大小和方向,兩個(gè)分力的大小,求:兩個(gè)分力的方向。,已知:F=Mg=5N,T1=m1g=3N,T2=m2g=4N. 求:1=? 2=?,知識(shí)內(nèi)容,知識(shí)內(nèi)容,課堂例題,例1.4N、7N、9N三個(gè)共點(diǎn)力,最大合力為 ,最小合力是 .,20N,0N,解:,當(dāng)三力同向時(shí),合力最大,為三者之和20N,當(dāng)4N與7N兩力的合力等于9N且與9N之力反向時(shí),三者合力最小,為0N。,例2.輕繩AB總長l,用輕滑輪懸掛重G的物體。繩能承受的最大拉力是2G,將A端固定,將B端緩慢向右移動(dòng)d而使繩不斷,求d的最大可能值.,解:以與滑輪接觸的那一小段繩子為研究對(duì)象,在任何一個(gè)平衡位置都在滑輪對(duì)它的,壓力(大小為G)和繩的拉力F1、F2共同作用下,靜止。而同一根繩子上的拉力大小F1、F2總是相等的,它們的合力N是壓力G的平衡力,方向豎直向上。因此以F1、F2為分力做力的合成的平行四邊形一定是菱形。利用菱形對(duì)角線互相垂直平分的性質(zhì),結(jié)合相似形知識(shí)可得:,dl =,4,所以d最大為,課堂例題,例3.將一個(gè)大小為F的力分解為兩個(gè)分力,其中一個(gè)分力F1的方向跟F成600角,當(dāng)另一個(gè)分力F2有最小值時(shí),F(xiàn)1的 大小為 ,F(xiàn)2的大小為 。,解:已知力F,,F1的方向,另一個(gè)分力有最小值時(shí),與F1垂直。,故得,課堂例題,例4.如圖所示,河道內(nèi)有一艘小船,有人用100N的力F1與河道成300拉船.現(xiàn)要使船始終沿河道前進(jìn),則至少需加多大的力才行?這個(gè)力的方向如何?,故F2=50N,方向與河岸垂直,解:要使船始終沿河道前進(jìn),則船所受合力方向必平行于河道,即河的中心線上。,則其F2最小時(shí),必垂直于合力方向。,課堂例題,例5.重G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。若擋板逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置,在該過程中,斜面和擋板對(duì)小球的彈力的大小F1、F2各如何變化?,解:由于擋板是緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的,可以認(rèn)為每個(gè)時(shí)刻小球都處于靜止?fàn)顟B(tài),因此所受合力為零。,應(yīng)用三角形定則,G、F1、F2三個(gè)矢量應(yīng)組成封閉三角形,其中G的大小、方向始終保持不變;F1的方向不變;F2的起點(diǎn)在G的終點(diǎn)處,而終點(diǎn)必須在F1所在的直線上。,由作圖可知,擋板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90過程,F(xiàn)
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