高考第一輪復(fù)習(xí)之2-力物體的平衡_第1頁
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文檔簡介

1、1第二章:力第二章:力 物體的平衡物體的平衡縱觀近幾年的高考題,這部分知識必定出現(xiàn),大部分是和其他的知識綜合出題,主要涉及到摩擦力和彈簧的彈力。單獨(dú)出題時往往以摩擦力為主。所以彈力中的胡克定律的應(yīng)用和摩擦力的各類問題是這部分的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在復(fù)習(xí)中應(yīng)弄清摩擦力產(chǎn)生的條件。動、靜摩擦力方向的判斷,動、靜和最大靜摩擦力大小的計(jì)算方法,弄清動、靜和最大靜摩擦力的區(qū)別和聯(lián)系,應(yīng)掌握好用整體法求摩擦力的方法。掌握建立物理模型的方法(把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為物理問題),掌握受力分析的方法(隔離法和整體法)以及處理力的合成與分解問題的方法(力的圖示法、代數(shù)計(jì)算法、正交分解法、多邊形法),提高學(xué)生的理解能力、推理能力、

2、分析綜合能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力及獲取知識的能力。第一模塊:力的的概念及常見的三種力第一模塊:力的的概念及常見的三種力夯實(shí)基礎(chǔ)知識夯實(shí)基礎(chǔ)知識一力1、定義:力是物體對物體的作用力是物體對物體的作用。2、力的性質(zhì)(1)物質(zhì)性:由于力是物體對物體的作用,所以力概念是不能脫離物體而獨(dú)立存在的,任意一個力必然與兩個物體密切相關(guān),一個是其施力物體,另一個是其受力物體。把握住力的物質(zhì)性特征,就可以通過對形象的物體的研究而達(dá)到了解抽象的力的概念之目的。(2)矢量性:作為量化力的概念的物理量,力不僅有大小,而且有方向,在相關(guān)的運(yùn)算中所遵從的是平行四邊形定則,也就是說,力是矢量。把握住力的矢量性特征

3、,就應(yīng)該在定量研究力時特別注意到力的方向所產(chǎn)生的影響,就能夠自覺地運(yùn)用相應(yīng)的處理矢量的“幾何方法”。(3)瞬時性:力作用于物體必將產(chǎn)生一定的效果,物理學(xué)之所以十分注重對力的概念的研究,從某種意義上說就是由于物理學(xué)十分關(guān)注力的作用效果。而所謂的力的瞬時性特征,指的是力與其作用效果是在同一瞬間產(chǎn)生的。把握住力的瞬時性特性,應(yīng)可以在對力概念的研究中,把力與其作用效果建立起聯(lián)系,在通常情況下,了解表現(xiàn)強(qiáng)烈的“力的作用效果”往往要比直接了解抽象的力更為容易。(4)獨(dú)立性:力的作用效果是表現(xiàn)在受力物體上的, “形狀變化”或“速度變化”。而對于某一個確定的受力物體而言,它除了受到某個力的作用外,可能還會受到

4、其它力的作用,力的獨(dú)立性特征指的是某個力的作用效果與其它力是否存在毫無關(guān)系,只由該力的三要素來決定。把握住力的獨(dú)立性特征,就可以采用分解的手段,把產(chǎn)生不同效果的不同分力分解開分別進(jìn)行研究。(5)相互性:力的作用總是相互的,物體 A施力于物體 B 的同時,物體 B 也必將施力于物體A。而兩個物體間相互作用的這一對力總是滿足大小相等,方向相互,作用線共線,分別作用于兩個物體上,同時產(chǎn)生,同種性質(zhì)等關(guān)系。把握住力的相互性特征,就可以靈活地從施力物出發(fā)去了解受力物的受力情況。3、力的分類:按性質(zhì)分類:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力、安培力等(按現(xiàn)代物理學(xué)理論,物體間的相互作用分四類:長程相互

5、作用有引力相互作用、電磁相互作用;短程相互作用有強(qiáng)相互作用和弱相互作用。宏觀物體間只存在前兩種相互作用。)按效果分類:拉力、壓力、支持力、動力、阻力、向心力、浮力、回復(fù)力等按研究對象分類:內(nèi)力和外力。按作用方式分類:重力、電場力、磁場力等為場力,即非接觸力,彈力、摩擦力為接觸力。說明:性質(zhì)不同的力可能有相同的效果,效果不同的力也可能是性質(zhì)相同的。4、力的作用效果:是使物體發(fā)生形變或改變物體的運(yùn)動狀態(tài)A、瞬時效應(yīng):使物體產(chǎn)生加速度 F=maB、時間積累效應(yīng):產(chǎn)生沖量 I=Ft,使物體的動量發(fā)生變化 Ft=pC、空間積累效應(yīng):做功 W=Fs,使物體的動能發(fā)生變化 W=Ek5、力的三要素是:大小、方

6、向、作用點(diǎn)6、力的圖示:用一根帶箭頭的線段表示力的三要素的方法。7、力的單位:是牛頓,使質(zhì)量為 1 千克的物體產(chǎn)生 1 米秒2加速度力的大小為 1 牛頓二重力1、產(chǎn)生:重力是由于地球的吸引而使物體受到2的力。說明:重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力,但它并不就等于地球時物體的引力重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力的一個分力,另一個分力提供物體隨地球旋轉(zhuǎn)所需的向心力。由于物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力很小,所以計(jì)算時一般可近似地認(rèn)為物體重力的大小等于地球?qū)ξ矬w的引力。(1)重力的大?。褐亓Υ笮〉扔?mg,g 是常數(shù),通常等于 9.8N/kg (說明:物體的重力的大小與物體的運(yùn)動狀態(tài)及所處的狀態(tài)都無關(guān))(2)重力的

7、方向:豎直向下的 (說明:不可理解為跟支承面垂直)(3)重力的作用點(diǎn)重心:重力總是作用在物體的各個點(diǎn)上,但為了研究問題簡單,我們認(rèn)為一個物體的重力集中作用在物體的一點(diǎn)上,這一點(diǎn)稱為物體的重心質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心不規(guī)則物體的重心可用懸線法求出重心位置說明:(l)重心可以不在物體上物體的重心與物體的形狀和質(zhì)量分布都有關(guān)系。重心是一個等效的概念。(2)有規(guī)則幾何形狀、質(zhì)量均勻的物體,其重心在它的幾何中心質(zhì)量分布不均勻的物體,其重心隨物體的形狀和質(zhì)量分布的不同而不同。(3)薄物體的重心可用懸掛法求得三、彈力三、彈力彈力:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對跟它接觸的物體會產(chǎn)生

8、力的作用,這種力叫做彈力(1)形變:物體形狀或體積的改變叫形變在外力停止作用后,能夠恢復(fù)原狀的形變叫彈性形變,課本中提到的形變,一般都是指彈性形變。(1)彈力產(chǎn)生的條件:物體直接相互接觸; 物體發(fā)生彈性形變(2)彈力的方向:跟物體恢復(fù)形狀的方向相同一般情況:凡是支持物對物體的支持力,都是支持物因發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力;支持力的方向總是垂直于支持面并指向被支持的物體一般情況:凡是一根線(或繩)對物體的拉力,都是這根線(或繩)因?yàn)榘l(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力;拉力的方向總是沿線(或繩)的方向桿一端受的彈力方向不一定沿桿的方向。彈力方向的特點(diǎn):由于彈力的方向跟接觸面垂直,面面結(jié)觸、點(diǎn)面結(jié)觸時彈力的

9、方向都是垂直于接觸面的(3)彈力的大?。号c形變大小有關(guān),同一物體形變越大彈力越大對有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體,彈力的大小可以由胡克定律計(jì)算。胡克定律可表示為(在彈性限度內(nèi)):F=kx,還可以表示成 F=kx,即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比。一根張緊的輕繩上的張力大小處處相等??捎闪Φ钠胶鈼l件或牛頓運(yùn)動定律求得四、摩擦力四、摩擦力1、滑動摩擦力:一個物體在另一個物體表面上存在相對滑動的時候,要受到另一個物體阻礙它們相對滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力(1)產(chǎn)生條件:接觸面是粗糙;兩物體接觸面上有壓力;兩物體間有相對滑動(2)方向:總是沿著接觸面的切線方向與相對運(yùn)動方向相反(3)大

10、小滑動摩擦定律滑動摩擦力跟正壓力成正比,也就跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比。即其中的 FN表示正壓力,不一定等于重力NFfG。為動摩擦因數(shù),取決于兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度,與接觸面的面積無關(guān)。2、靜摩擦力:當(dāng)一個物體在另一個物體表面上有相對運(yùn)動趨勢時,所受到的另一個物體對它的力,叫做靜摩擦力(1)產(chǎn)生條件:接觸面是粗糙的;兩物體有相對運(yùn)動的趨勢;兩物體接觸面上有壓力(2)方向:沿著接觸面的切線方向與相對運(yùn)動3趨勢方向相反(3)大?。红o摩擦力的大小與相對運(yùn)動趨勢的強(qiáng)弱有關(guān),趨勢越強(qiáng),靜摩擦力越大,但不能超過最大靜摩擦力,即 0ffm ,具體大小可由物體的運(yùn)動狀態(tài)結(jié)合動力學(xué)規(guī)

11、律求解。必須明確,靜摩擦力大小不能用滑動摩擦定律F=FN計(jì)算,只有當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時,其最大值一般可認(rèn)為等于滑動摩擦力,既 Fm=FN3、摩擦力與物體運(yùn)動的關(guān)系摩擦力的方向總是與物體間相對運(yùn)動(或相對運(yùn)動的趨勢)的方向相反。而不一定與物體的運(yùn)動方向相反。如:課本上的皮帶傳動圖。物體向上運(yùn)動,但物體相對于皮帶有向下滑動的趨勢,故摩擦力向上。摩擦力總是阻礙物體間的相對運(yùn)動的。而不一定是阻礙物體的運(yùn)動的。如上例,摩擦力阻礙了物體相對于皮帶向下滑,但恰恰是摩擦力使物體向上運(yùn)動。注意:以上兩種情況中, “相對”兩個字一定不能少。這牽涉到參照物的選擇。一般情況下,我們說物體運(yùn)動或靜止,是以地面為參照物

12、的。而牽涉到“相對運(yùn)動”,實(shí)際上是規(guī)定了參照物。如“A 相對于 B”,則必須以 B 為參照物,而不能以地面或其它物體為參照物。摩擦力不一定是阻力,也可以是動力。摩擦力不一定使物體減速,也可能使物體加速。受靜摩擦力的物體不一定靜止,但一定保持相對靜止?;瑒幽Σ亮Φ姆较虿灰欢ㄅc運(yùn)動方向相反題型解析題型解析類型題:類型題: 力的理解力的理解 【例題】甲、乙兩拳擊動員競技,甲一拳擊中乙肩部,觀眾可認(rèn)為甲運(yùn)動員(的拳頭)是施力物體,乙運(yùn)動員(的肩部)是受力物體,似但在甲一拳打空的情況下,下列說法中正確的是()A這是一種只有施力物體,沒有受力物體的特殊情況B此時的受力物體是空氣C甲的拳頭、胳膊與自身軀干構(gòu)

13、成相互作用的物體D以上說法都不正確解析:力的作用是相互,同時存在著施力物體與受力物體,只要有力產(chǎn)生必然存在著施力物體與受力物體,甲運(yùn)動員擊空了,但在其擊拳過程中,其拳頭、胳膊與軀干的相互作用系統(tǒng)內(nèi)由于相互作用而產(chǎn)生力,故選 C【例題】關(guān)于力的敘述中正確的是(C)A只有相互接觸的物體間才有力的作用B物體受到力作用,運(yùn)動狀態(tài)一定改變C施力物體一定受力的作用D豎直向上拋出的物體,物體豎直上升,是因?yàn)樨Q直方向受到升力的作用【例題】關(guān)于力的說法中正確的是( D )A力可以離開施力物體或受力物體而獨(dú)立存在B對于力只需要說明其大小,而無需說明其方向C一個施力物體只能有一個受力物體D一個受力物體可以有幾個施力

14、物體【例題】關(guān)于力作用效果,下列說法中正確的是(ABD)A力的三要素不同,力的作用效果可能不同B力的作用效果可表現(xiàn)在使物體發(fā)生形變C力的作用效果表現(xiàn)在使物體保持一定的速度運(yùn)動D力的作用效果可表現(xiàn)在使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變【例題】關(guān)于力的分類,下列敘述中正確的是( B )A根據(jù)效果命名的同一名稱的力,性質(zhì)一定相同B根據(jù)效果命名的不同名稱的力,性質(zhì)可能相同C性質(zhì)不同的力,對于物體的作用效果一定不同D性質(zhì)相同的力,對于物體的作用效果一定相類型題:類型題: 對重力的正確認(rèn)識對重力的正確認(rèn)識 重力實(shí)際上是物體與地球間的萬有引力的一部分(另一部分為物體繞地球旋轉(zhuǎn)所需要的向心力)4重力是非接觸力。非特別說明

15、,凡地球上的物體均受到重力。重力的大?。?,為當(dāng)?shù)氐闹亓铀賛gG g度,且隨緯度和離地面的高度而變。kgNg/8 . 9(赤道上最小,兩極最大;離地面越高,g 越小。在地球表面近似有:)mgrmmG221【例題】關(guān)于重力的說法正確的是( C )A物體重力的大小與物體的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān),當(dāng)物體處于超重狀態(tài)時重力大,當(dāng)物體處于失重狀態(tài)時,物體的重力小。B重力的方向跟支承面垂直C重力的作用點(diǎn)是物體的重心D重力的方向是垂直向下解析:物體無論是處于超重或失重狀態(tài),其重力不變,只是視重發(fā)生了變化,物體的重力隨在地球上的緯度變化而變化,所以 A 錯重力的方向是豎直向下,不可說為垂直向下,垂直往往給人們一種暗示

16、,與支承面垂直,重力的方向不一定很支承面垂直,如斜面上的物體所受重力就不跟支承面垂直所以 DB 錯重心是重力的作用點(diǎn),所以c 對【例題】下面關(guān)于重力、重心的說法中正確的是( )A風(fēng)箏升空后,越升越高,其重心也升高B質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心一定在物體上C舞蹈演員在做各種優(yōu)美動作的時,其重心位置不斷變化D重力的方向總是垂直于地面解析:實(shí)際上,一個物體的各個部分都受到重力,重心的說法是從宏觀上研究重力對物體的作用效果時而引入的一個概念,重心是指一個點(diǎn)(重力的作用點(diǎn)) 。由此可知,重心的具體位置應(yīng)該由物體的形狀和質(zhì)量分布情況決定,也就是說只要物體的形狀和質(zhì)量分布情況不變,重心與物體的空間位置

17、關(guān)系就保持不變。重心可能在物體外,也可能在物體內(nèi),對具有規(guī)則集合形狀質(zhì)量均勻分布的物體,重心在物體的幾何中心上。物體位置升高,其重心也跟著升高,根據(jù)以上分析可以判斷選項(xiàng)A、C 是正確的,選項(xiàng) B 是錯誤的。重力的方向是“豎直向下”的,要注意“豎直向下”與“垂直于地面”并不完全相同,所以選項(xiàng) D 的說法是錯誤的。 【例題】一人站在體重計(jì)上稱體重,保持立正姿勢稱得體重為 G,當(dāng)其緩慢地把一條腿平直伸出臺面,體重計(jì)指針穩(wěn)定后讀數(shù)為 G/,則(C )AGG/ BGG/ CGG/ D無法判定錯因分析:以為人的一條腿伸出臺面,壓在臺面上的力將減少,錯選 A;以為人腿伸出后人將用力保持身體平衡,易錯選 B,

18、無從下手分析該題易選 D。解析:人平直伸出腿后,身體重心所在的豎直線必過與臺面接觸的腳,即重心仍在臺面內(nèi)。重心是重力的作用點(diǎn),故應(yīng)選 C。【例題】關(guān)于重力的論述中正確的是( A、C )A物體受到的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的B只有靜止的物體才受到重力的作用C無論是靜止的還是運(yùn)動的物體都受到重力的作用D物體靜止時比它運(yùn)動時所受到的重力要大些解析:重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力,但要區(qū)分地球?qū)ξ矬w的吸引力與重力,如圖所示,地球?qū)ξ矬w的吸引力為 F 指向地心 O,由于地球上的物體要隨地球自轉(zhuǎn),故 F 分解為垂直于地軸的 F向和另一個分力 G(與水平面垂直) ,前者提供物體隨地球轉(zhuǎn)動

19、的向心力,后者即為重力。重力的大小與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),大小僅由重力加速度 g 和質(zhì)量有關(guān),根據(jù)上述分析,故 A、C 正確OONF心mF引mg甲【例題】下列說法中正確的是( D)A自由下落的石塊速度越來越大,說明石塊所受重力越來越大B在空中飛行的物體不受重力作用C一拋出的石塊軌跡是曲線,說明石塊所受重5力的方向始終在改變D將石塊豎直向上拋出,在先上升后下落的整個過程中,石塊所受重力的大小和方向都保持不變【例題】一個物體重力為 2N,在下列情況下它所受的重力仍是 2N 的是( ABD )A將它豎直向上拋起 B將它放到水里,它被浮起來C將它放到月球或木星上D將它放到高速行駛的列車上類型題:類型題:

20、 對重心的正確認(rèn)識對重心的正確認(rèn)識 【例題】下面關(guān)于物體重心的說法中正確的是( A )A汽車上的貨物卸下后,汽車的重心位置降低了B物體在斜面上上滑時,物體的重心相對物體的位置降低了C對于有規(guī)則幾何形狀的物體,重心一定在物體的幾何中心D對于重力一定的物體,無論其形狀如何變化,其重心位置不變【例題】如圖所示,一容器內(nèi)盛有水,容器的下方有一閥門 k,打開閥門讓水從小孔慢慢流出,在水流出的過程中,水和容器的共同重心將( D )A一直下降 B一直上升C先升高,后降低 D先降低,后升高【例題】如圖所示,有一等邊三角形 ABC,在B、C 兩點(diǎn)各放一個質(zhì)量為 m 的小球,在 A 處放一個質(zhì)量為 2m 的小球,

21、求這三個球所組成的系統(tǒng)的重心在何處2mmmABC解析:根據(jù)題意,可先求出 B、C 兩球的重心,由于 B、C 兩球質(zhì)量相等,故它們的重心在B、C 連線的中點(diǎn) D 處,質(zhì)量等效為 2m。接著再將這個 2m 的等效球與 A 一起求重心,顯然它們在A、D 連線的中點(diǎn) E 處(圖略) ?!纠}】某種汽車的制造標(biāo)準(zhǔn)是車身在橫向傾斜 300角時不翻倒,如圖所示。若車輪間距離為2m,那么車身重心 G 離斜面的高度應(yīng)不超過多少米?ABO解析:以車為研究對象,進(jìn)行受力分析ABOG只要重力的作用線不超過車輪的支持面,車就不會翻倒。車輪與斜面的接觸點(diǎn) A 是支持面的接觸邊緣。在直角三角形 AGO 中,AGO = 30

22、0,AO = = 1m,則重心高 h = = m = 2AB030tanAO31.73m?!纠}】如圖所示,矩形均勻薄板長 AC = 60cm,寬 CD = 10cm在 B 點(diǎn)以細(xì)線懸掛,板處于平衡,AB = 35cm,則懸線和板邊緣 CA 的夾角 等于多少?ABCDE解析: 均勻矩形薄板的重心在其對角線AD、CE 交點(diǎn) O 處,如圖 (解)所示,6ABCDEFaoGT根據(jù)二力平衡可知重力 G 與懸線拉力等大反向,且共線過 O 作 OH 交 AC 于 H,由幾何關(guān)系可知tan= = = = 1,BHOHAHABOH30355則 = 450類型題:類型題: 彈力有無的判斷方法彈力有無的判斷方法

23、假設(shè)法。將與研究對象接觸的物體,逐一移走,如果研究對象的狀態(tài)發(fā)生變化,表示它們之間有彈力;如果狀態(tài)無變化表示它們之間無彈力?!纠}】在圖中,a、b(a、b 均處于靜止?fàn)顟B(tài))間一定有彈力的是( B )ABAABBABCABD類型題:類型題: 彈力方向的判斷方法彈力方向的判斷方法 (1)根據(jù)物體的形變方向判斷:彈力方向與物體形變方向相反,作用在迫使這個物體形變的那個物體上。彈簧兩端的彈力方向是與彈簧中心軸線相重合,指向彈簧恢復(fù)原狀方向;輕繩的彈力方向沿繩收縮的方向,離開受力物體;面與面,點(diǎn)與面接觸時,彈力方向垂直于面(若是曲面則垂直于切面) ,且指向受力物體球面與球面的彈力沿半徑方向,且指向受力物

24、體輕桿的彈力可沿桿的方向,也可不沿桿的方向。(2)根據(jù)物體的運(yùn)動情況。利用平衡條件或動力學(xué)規(guī)律判斷【例題】如圖所示中的球和棒均光滑,試分析它們受到的彈力。【例題】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。AB【例題】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?!纠}】如圖所示,一根彈性桿的一端固定在傾角為 300的斜面上,桿的另一端固定一個重力為2N 的小球,小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時,彈性桿對小球的彈力( D )300A大小為 2N,方向平行于斜面向上B大小為 1N,方向平行于斜面向上C大小為 2N,方向垂直于斜面

25、向上D大小為 2N,方向豎直向上【例題】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質(zhì)量為 m 的小球,試分析下列情況下桿對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。小車以加速度 a 水平向左加速運(yùn)動?解析:(mg,豎直向上;7,與豎直方向夾角;22agmgaarctan,與豎直方向夾角;22agmgaarctan)【例題】如圖所示,固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為 ,在斜桿下端固定有質(zhì)量為m 的小球,下列關(guān)于桿對球的作用力 F 的判斷中,正確的是:( D )mA小車靜止時,F(xiàn)=mgsin,方向沿桿向上。B小車靜止時,F(xiàn)=mgcos,方向垂直桿

26、向上。C小車向右以加速度 a 運(yùn)動時,一定有F=ma/sin。D小車向左以加速度 a 運(yùn)動時,方向斜向左上方,與豎直22)()(mgmaF方向的夾角為 =arctan(a/g)。類型題:類型題: 彈簧彈力的計(jì)算與應(yīng)用彈簧彈力的計(jì)算與應(yīng)用 【例題】原長為 16cm 的輕質(zhì)彈簧,當(dāng)甲、乙兩人同時用 100N 的力由兩端反向拉時,彈簧長度變?yōu)?18cm;若將彈簧一端固定在墻上,另一端由甲一人用 200N 的拉,這時彈簧長度變?yōu)?_cm,此彈簧的勁度系數(shù)為 _ N/m解析:由胡克定律可知 100:200 = (1816):(l 16),解得 l = 20cm由胡克定律可彈簧勁度系數(shù) k = = N/m

27、 = 5103N/mxF210)24(100200點(diǎn)評本題要求考生掌握胡克定律,并理解正比的本質(zhì)特征此外對兩人拉彈簧與一人拉彈簧的受力分析也是本題設(shè)計(jì)的陷井【例題】如圖是某個彈簧的彈簧力 F 與其長度x 的關(guān)系變化圖象該彈簧的勁度系數(shù) k = _N/m100 x/cmF/N1020302030【例題】一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧,大彈簧比小彈簧長 0.2m,它們的下端平齊并固定,另一端自由,如圖所示當(dāng)壓縮此組合彈簧時,測得彈力與彈簧壓縮量的關(guān)系如圖所示試求這兩根彈簧的勁度系數(shù) k1和 k20.2x/mF/N00.1 0.2 0.312345解析:此物理過程,彈簧壓縮測得的力大小就等于彈簧的彈力,并

28、遵守胡克定律據(jù)題意,當(dāng)壓縮量只有 0.2m 的過程只彈簧 1 發(fā)生形變從圖中讀出,xm 02 .FN 2FKx(圖線的斜KFxNm11120210./00率就是 K1)彈簧組合形變量為 0.3m 時,彈簧 1 的形變量為彈簧 2 的形變量,xm103 .xm201 .,就有FFN125K xK x11225mNxxKK/201 . 03 . 010552112【例題】如圖所示,兩根相連的輕質(zhì)彈簧,它們的勁度系數(shù)分別為 ka = 1103N/m、kb = 2103N/m,原長分別為 la = 6cm、lb = 4cm,在下端掛一個物體 G,物體受到的重力為 10N,平衡時,下列判斷中正確的是(

29、BC )8A彈簧 a 下端受的拉力為 4 N,b 的下端受的拉力為 6 NB彈簧 a 下端受的拉力為 10 N,b 的下端受的拉力為 10 NC彈簧 a 長度變?yōu)?7cm,b 的長度變?yōu)?4.5 ND彈簧 a 長度變?yōu)?6。4cm,b 的長度變?yōu)?4.3 N【例題】如圖所示,A、B 是兩個物塊的重力分別為 3N、4N,彈簧的重力不計(jì),整個裝置沿豎直向方向處于靜止?fàn)顟B(tài),這時彈簧的彈力 F = 2N,則天花板受到的拉力和地板受到的壓力有可能是( AD)ABA天花板所受的拉力為 1N,地板受的壓力為6NB天花板所受的拉力為 5N,地板受的壓力為6NC天花板所受的拉力為 1N,地板受的壓力為2ND天花

30、板所受的拉力為 5N,地板受的壓力為2N【例題】a、b、c 為三個物塊,M、N 為兩個輕質(zhì)彈簧,R 為跨過定滑輪的輕繩,它們連接如圖所示,并處于平衡狀態(tài)則:( AD )MNRabcA有可能 N 處于拉伸狀態(tài)而 M 處于壓縮狀態(tài)B有可能 N 處于壓縮狀態(tài)而 M 處于拉伸狀態(tài)C有可能 N 處于不伸不縮狀態(tài)而 M 處于拉伸狀態(tài)D有可能 N 處于拉伸狀態(tài)而 M 處于不伸不縮狀態(tài)【例題】如圖,兩木塊的的質(zhì)量分別是 m1 和 m2,兩輕彈簧的勁度系數(shù)分別為 k1 和 k2,上面的木塊壓上面的彈簧上,整個系處于平衡狀態(tài),現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊直到它剛離開上面的彈簧,在這個過程中,下面的木塊移動的距離為:(

31、C )m1m2k2k1A B C D11kgm12kgm21kgm22kgm解析:對下面的彈簧,初態(tài)的彈力為F=(m1+m2)g,末態(tài)的彈力為 F/=m2g,故x=F/k2=m1g/k2。說明:研究的彈簧是下面的,勁度系數(shù)為 k2,力的變化是 m1g?!纠}】如圖所示,一勁度系數(shù)為 k2的輕質(zhì)彈簧,豎直地放在桌面上,上面壓一質(zhì)量為 m 的物體,另一勁度系數(shù)為 k1的彈簧豎直地放在物體上面,其下端與物體上表面連接在一起,兩個彈簧的質(zhì)量都不計(jì),要想使物體在靜止時下面彈簧的支持力減為原來的時,應(yīng)將上面的彈簧上端 A 豎直32向上提高一段距離 d,試求 d 的值A(chǔ)K1K2解析:21213)(kkmgk

32、kd9【例題】(2004全國理綜)如圖所示,四個完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為 F 的拉力作用,而左端的情況各不相同:中彈簧的左端固定在墻上,中彈簧的左端受大小也為 F 的拉力作用,中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動,中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零,以、依次表示1l2l3l4l四個彈簧的伸長量,則有 ( D )FFFFFA B2l1l4l3lC D=1l3l2l4l【例題】如圖所示,四根相同的輕質(zhì)彈簧連著相同的物塊,在外力作用下分別做以下運(yùn)動:gv(1)(2)vg(3)(4)(1)在光滑水平面上做加速度大小為 g 的勻

33、加速運(yùn)動;(2)在光滑斜面上做向上的勻速運(yùn)動;(3)做豎直向下的勻速運(yùn)動;(4)做豎直向上的、加速度大小為 g 的勻加速運(yùn)動。設(shè)四根彈簧的伸長量分別為l1、l2、l3、l4,不計(jì)空氣阻力,g 為重力加速度,則( )Al1l2 Bl3l4Cl1=l4 Dl2=l3答案:B解析:由牛頓第二定律得:F1=mg,F(xiàn)4-mg=mg,即 F4=2mg。由平衡條件得:F2=mgsin F3=mg由 F=kl 得知:l3l4。B 選項(xiàng)正確類型題:類型題: 摩擦力有無的確定摩擦力有無的確定 (1)由產(chǎn)生條件確定接觸面間有彈力;接觸面粗糙;有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢。這種方法就是看產(chǎn)生摩擦力的三個條件是否滿足。有

34、一個條件不滿足,就沒有摩擦力?!纠}】物體與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為,物體的質(zhì)量為 M。當(dāng)物體沿著墻壁自由下落時,物體受到的滑動摩擦力為_。解析: 0【例題】如圖所示,長 5m 的水平傳送帶以2m/s 的速度勻速運(yùn)動,物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 =0.1?,F(xiàn)將物體輕輕地放到傳送帶的 A 端,那么,物體從 A 端到 B 端的過程中,摩擦力存在的時間有多長?方向如何?v=2m/sAB解析:剛把物體放到傳送帶上瞬間,物體無水平速度,所以,物體相對傳送帶有向左的運(yùn)動,根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件,物體受到摩擦力作用,而且方向向右(跟相對運(yùn)動的方向相反)。在此摩擦力的作用下,物體向右加速,當(dāng)物體的速度與傳送帶

35、的速度相等時,物體與傳送帶間沒有相對運(yùn)動,也沒有相對運(yùn)動的趨勢,就不再受摩擦力作用。物體加速的時間即為摩擦力的作用時間。2s,而且在 2s 內(nèi)物體的位移為 2m,小于 5m,所以為 2s?!纠}】如圖所示,C 是水平地面,A、B 是兩個長方形物體,F(xiàn) 是作用在 B 上沿水平方向的力,物體 A 和 B 以相同的速度作勻速直線運(yùn)動,由此可知,A、B 間的動摩擦因數(shù) 1和 B、C 間的動摩擦因數(shù) 2有可能是:ABF10A1=0,2=0; B1=0,20;C10,2=0; D10,20。解析:B、D。2根據(jù)運(yùn)動狀態(tài)確定由物體的運(yùn)動狀態(tài),結(jié)合物體受其它外力的情況來進(jìn)行判斷。即: 假設(shè)沒有摩擦力,看物體能

36、否處于平衡,如不能處于平衡狀態(tài),則必有摩擦力;如能處于平衡狀態(tài),則必?zé)o摩擦力。 如果物體處于平衡狀態(tài)且有摩擦力,則摩擦力必與其它的力的合力等大反向【例題】如圖,力 F 拉著 A、B 共同作勻速運(yùn)動,A 是否受到摩擦力?ABF解析:設(shè) A 受到摩擦力,可設(shè)其向左(或向右)。顯然,A 的重力和支持力平衡,其所受合外力為 f,因而會產(chǎn)生加速度,A 不會作勻速運(yùn)動。與已知條件矛盾,故假設(shè)錯誤。練:如圖所示,物體 B 的上表面水平,B 上面載著物體 A,當(dāng)它們一起沿斜面勻速下滑時,A 物體受到的力:(B)BAA只有重力;B只有重力和支持力;C只有重力、支持力和摩擦力;D有重力、支持力、摩擦力和斜面對它的

37、彈力類型題:類型題: 摩擦力方向的確定摩擦力方向的確定 1、由相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢確定,摩擦力的方向總與相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的方向相反?!跋鄬Α倍譀Q定了參照物的選取。一般情況下是選地面或靜止在地面上的物體做參照物,而在判斷摩擦力的方向時,參照物不能任意選取。判斷兩物體間的摩擦力時,必須以且中之一做參照物?!纠}】人在自行車上蹬車前進(jìn)時,車的前后兩輪受到地面對它的摩擦力的方向( D )A都向前;B都向后;C前輪向前,后輪向后; D前輪向后,后輪向前。練:如圖是主動輪 P 通過皮帶帶動從動輪 Q 的示意圖,A 與 B、C 與 D 分別是皮帶與輪邊沿相接觸的一點(diǎn),如果皮帶不打滑,則下列判斷錯

38、誤的是:(B)ABPQCDAA 與 B、C 與 D 處于相對靜止?fàn)顟B(tài);BB 點(diǎn)相對于 A 點(diǎn)運(yùn)動趨勢的方向與 B 點(diǎn)的運(yùn)動方向相反;CD 點(diǎn)相對于 C 點(diǎn)運(yùn)動趨勢的方向與 C 點(diǎn)的運(yùn)動方向相反;D主動輪受的摩擦力是阻力,從動輪受的摩擦力是動力。2、由牛頓定律確定?!纠}】如圖, A、B 置于光滑水平面上,在水平力 F 作用下共同運(yùn)動,A 是否受摩擦力?如有,摩擦力的方向如何?ABF解析:有;方向向右?!纠}】 (2005天津卷)如圖所示,表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪,兩物塊 P、Q 用輕繩連接并跨過滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦) ,P 懸于空中,Q 放在斜面上,均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用水平向左的恒

39、力推 Q 時,P、Q 仍靜止不動,則( )PQAQ 受到的摩擦力一定變小 BQ 受到的摩擦力一定變大C輕繩上拉力一定變小 D輕繩上拉力一定不變解析:本題是一個靜態(tài)平衡問題,由于不知物體 P 和 Q 的質(zhì)量關(guān)系,所以放置在斜面上的 Q物體在沒有水平向左的恒力推 Q 時可能受到斜面11對它的靜摩擦力作用,也可能不受斜面對它的摩擦力作用。設(shè)斜面傾角為,P 的質(zhì)量為,Q 的質(zhì)1m量為。在沒有水平向左的恒力推 Q 時分別有以2m下幾種可能情況:當(dāng)時,斜面對物體 Q 的摩sin21gmgm擦力為零;當(dāng)時,斜面對物體 Q 的靜sin21gmgm摩擦力沿斜面向下;當(dāng)時,斜面對物體 Q 的靜sin21gmgm摩

40、擦力沿斜面向上。在這種情況下,當(dāng)用水平向左的恒力推 Q 時,Q 受到的摩擦力一定變大;在這種情況下,當(dāng)用水平向左的恒力推 Q 時,Q 受到的摩擦力一定變大;在這種情況下,當(dāng)用水平向左的恒力推 Q 時,Q 受到的摩擦力可能是減小,也可能反向不變、減小或增大;由以上分析可知 Q 受到的摩擦力從大小來看:不變;變?。蛔兇?;這三種情況都有可能。故選項(xiàng) A、B 不正確。而輕繩上的拉力可確定 P 物體為研究對象,由于 P 物體處于靜止?fàn)顟B(tài),所以 P 物體受力平衡,即輕繩的拉力等于 P 物體的重力。故輕繩的拉力不變。答案:D【例題】如圖所示,質(zhì)量為 m 的物體放在水平放置的鋼板 C 上,與鋼板的動摩擦因素為

41、 。由于受到相對于地面靜止的光滑導(dǎo)槽 A、B 的控制,物體只能沿水平導(dǎo)槽運(yùn)動?,F(xiàn)使鋼板以速度 V1向右勻速運(yùn)動,同時用力 F 拉動物體(方向沿導(dǎo)槽方向)使物體以速度 V2沿導(dǎo)槽勻速運(yùn)動,求拉力 F 大小。v1v2ABC解析:F=mg22212VVV分析與解:物體相對鋼板具有向左的速度分量V1和側(cè)向的速度分量 V2,故相對鋼板的合速度 V的方向如圖所示,滑動摩擦力的方向與 V 的方向相反。根據(jù)平衡條件可得:V1V2fVF=fcos=mg22212VVV從上式可以看出:鋼板的速度 V1越大,拉力 F越小。【例題】如圖有一半徑為 r = 0.2m 的圓柱體繞豎直軸 OO以 = 9rad/s 的角速度

42、勻速轉(zhuǎn)動今用力 F 將質(zhì)量為 1kg 的物體 A 壓在圓柱側(cè)面,使其以 v0 = 2.4m/s 的速度勻速下降若物體 A 與圓柱面的摩擦因數(shù) = 0.25,求力 F 的大小 (已知物體A 在水平方向受光滑擋板的作用,不能隨軸一起轉(zhuǎn)動 )解析:在水平方向圓柱體有垂直紙面向里的速度,A 相對圓柱體有紙垂直紙面向外的速度為, = r = 1.8m/s;在豎直方向有向下的速度 0 = 2.4m/sA 相對于圓柱體的合速度為 = = 0 + 3m/s合速度與豎直方向的夾角為 ,則 cos = = 045A 做勻速運(yùn)動,豎直方向平衡,有 Ff cos = mg,得 Ff = = 12.5Nmgcos另 F

43、f =FN,F(xiàn)N =F,故 F = = 50NfF3、由牛頓第三定律確定12物體與物體間的摩擦力的作用是相互的,必然滿足牛頓第三定律。所以在分析物體間的摩擦力時,借助牛頓第三定律,往往能起到化難為易的效果。4、用整體法來確定【例題】如圖所示,三角形劈塊放在粗糙的水平面上,劈塊上放一個質(zhì)量為 m 的物塊,物塊和劈塊均處于靜止?fàn)顟B(tài),則粗糙水平面對三角形劈塊:(C)A有摩擦力作用,方向向左;B有摩擦力作用,方向向右;C沒有摩擦力作用;D條件不足,無法判定解析:此題用“整體法”(把整個系統(tǒng)當(dāng)做一個研究對象來分析的方法)分析因?yàn)槲飰K和劈塊均處于靜止?fàn)顟B(tài),因此把物塊和劈塊看作是一個整體,由于劈塊對地面無相

44、對運(yùn)動趨勢,故沒有摩擦力存在(試討論當(dāng)物塊加速下滑和加速上滑時地面與劈塊之間的摩擦力情況?)類型題:類型題: 摩擦力大小的確定摩擦力大小的確定 在確定摩擦力的大小時,要特別注意物體間的摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力,因?yàn)槎叩拇笮∽兓闆r是不同的。滑動摩擦力的大小跟壓力 N 有關(guān),成正比,與引起滑動摩擦力的外力的大小無關(guān);而靜摩擦力的大小跟壓力 N 無關(guān),由引起這個摩擦力的外力決定,但最大靜摩擦力的大小跟壓力 N 有關(guān)。因此,在確定摩擦力的大小時,靜摩擦力的大小應(yīng)由引起靜摩擦力的外力的大小來確定,不能用 f=N 計(jì)算。滑動摩擦力的大小常用公式 f=N 求得,而靜摩擦力的大小常根據(jù)平衡條件確定。

45、1、由平衡條件確定?!纠}】如圖所示,質(zhì)量為 m,橫截面為直角三角形的物塊 ABC,AB 邊靠在豎ABC 直墻面上,F(xiàn) 是垂直于斜面 BC 的推力,現(xiàn)物塊靜止不動,則摩擦力的大小為_。ACBF解析:。fmgFsin【例題】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,木塊和天花板間的動摩擦因數(shù)為 ,求木塊所受的摩擦力大小。FG解析:f =(Fsin-G)【例題】如圖所示,質(zhì)量分別為 M 和 m 的兩物體 A 和 B 疊放在傾角為 的斜面上,A、B 之間的動摩擦因數(shù)為 1,A 與斜面間的動摩擦因數(shù)為2。當(dāng)它們從靜止開始沿斜面滑下時,兩物體始終保持相對靜止,則物體

46、B 受到的摩擦力大小為:(C)ABA0; B1mgcos; C2mgcos; D(1+2)mgcos;【例題】 (東臺市 2008 屆第一次調(diào)研)一質(zhì)量為 M、傾角 為的斜面體在水平地面上,質(zhì)量為m 的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在斜面上,現(xiàn)用一平行于斜面的、大小恒定的拉力 F 作用于小木塊,拉力在斜面所在的平面內(nèi)繞小木塊旋轉(zhuǎn)一周的過程中,斜面體和木塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài),下列說法中正確的是 (C:拉力水平時)MFA小木塊受到斜面的最大摩擦力為22)sin(mgFB小木塊受到斜面的最大摩擦力為 F-mgsin13C斜面體受到地面的最大摩擦力為 FD斜面體受到地面的最大摩擦力為 Fcos【例題】如圖所示,

47、質(zhì)量為 m 的木塊在置于桌面上的木板上滑行,木板靜止,它的質(zhì)量 M=3m。已知木板與木板間、木板與桌面間的動摩擦因數(shù)均為 。則木板所受桌面的摩擦力大小為:( A )vAmg; B2mg; C3mg; D4mg。【例題】A、B、C 三物塊質(zhì)量分別為M、m、m0,作如圖所示的連接,繩子不可伸長,且繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計(jì)。若 B隨 A 一起沿桌面作勻速運(yùn)動,則可以斷定:AMmmoABCA、物塊 A 與桌面間有摩擦力,大小為 m0g;B、物塊 A 與 B 間有摩擦力,大小為 m0g;C、桌面對 A、A 對 B 都有摩擦力,兩者方向相同,大小均為 m0g;D、桌面對 A、A 對 B 都有摩

48、擦力,兩者方向相反,大小均為 m0g?!纠}】如圖,兩塊相同的豎直木板 A、B 之間,有質(zhì)量均為 m 的 4 塊相同的磚,用兩個大小相等的水平力壓木板,使磚靜止不動。設(shè)所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均為 ,則第二塊磚對第三塊磚的摩擦力大小為:( B )1 234FFAMg; B0; CF; D2mg。2根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行確定【例題】如圖,水平園盤上放一木塊 m,木塊隨著園盤一起以角速度 勻速轉(zhuǎn)動,物體到轉(zhuǎn)軸的距離為 R。物體受到的摩擦力為多大?方向如何?解析:Rm2【例題】如圖,質(zhì)量為 m 的物體 A 放在質(zhì)量為M 的物體 B 上,B 與彈簧相連,它們一起在光滑水平面上做簡諧運(yùn)動,運(yùn)動過程中 A、

49、B 間無相對運(yùn)動。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為 k。當(dāng)物體離開平衡位置的位移為 x 時,求 A、B 間的摩擦力的大小。BA解析:mMmkxf【例題】質(zhì)量分別為 m1、m2的物體 A、B,將它們疊放在傾角為 的斜面上,如圖所示。它們一起沿斜面下滑。求下列兩種情況下,A 受到的摩擦力。斜面光滑;B 與斜面的動摩擦因數(shù)為 ,且 tan。AB解析:(1)不受摩擦力(2)cos1gmf 【例題】如圖所示,水平面上兩物體 ml、m2經(jīng)一細(xì)繩相連,在水平力 F 的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),則連結(jié)兩物體繩中的張力可能為( ABC )Fm1m2 A零; BF/2; CF; D大于 F解析:當(dāng) m2與平面間的摩擦力與 F 平衡時

50、,繩中的張力為零,所以 A 對;當(dāng) m2與平面間的最大靜摩擦力等于 F/2 時,則繩中張力為 F/2,所以B 對,當(dāng) m2與平面間沒有摩擦力時,則繩中張力為 F,所以 C 對,繩中張力不會大于 F,因而 D錯答案:ABC點(diǎn)評:要正確解答該題,必須對靜摩擦力,最大靜摩擦力有深刻正確的理解14類型題:類型題: 幾個要注意的問題幾個要注意的問題 (1)區(qū)別靜摩擦力和滑動摩擦力在研究摩擦力時,要特別注意物體間的摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力,因?yàn)槎叩拇笮∽兓闆r是不同的。滑動摩擦力的大小跟壓力 N 有關(guān),與引起滑動摩擦力的外力的大小無關(guān);而靜摩擦力的大小跟壓力 N 無關(guān),由引起這個摩擦力的外力決定,

51、但最大靜摩擦力的大小跟壓力 N 有關(guān)。因此,在確定摩擦力的大小時,靜摩擦力的大小應(yīng)由引起靜摩擦力的外力的大小來確定,不能用 f=N計(jì)算?!纠}】長直木板的上表面的一端放置一個鐵塊,木板放置在水平面上,將放置鐵塊的一端由水平位置緩慢地向上抬起,木板另一端相對水平面的位置保持不變,如圖所示鐵塊受到摩擦力 f 木板傾角變化的圖線可能正確的是(設(shè)最大靜摩擦力的大小等于滑動摩擦力大?。海–)mO0fA62Of026BOf024COf024D【例題】如右圖所示,用一水平推力 F=kt(k 為常數(shù),t 為時間)把重為 G 的物體壓在足夠高的平直的豎直墻上,則從 t=0 開始,物體受到的摩擦力隨時間的變化圖

52、像是下圖中的(B)FtFf0GAtFf0GBtFf0GCtFf0GD解析:物體受到的動摩擦力 Ff=kt 隨時間的增加而從零開始增加。開始時,F(xiàn)fG,物體向下做加速運(yùn)動。當(dāng) Ff=kt=G 時,物體的速度最大;此后 FfG,物體做減速運(yùn)動;當(dāng)速度減為零時,物體處于靜止。動摩擦力變?yōu)殪o摩擦力,大小突變?yōu)榕c重力大小相等第二模塊:力的合成與分解第二模塊:力的合成與分解夯實(shí)基礎(chǔ)知識夯實(shí)基礎(chǔ)知識1、合力和力的合成:一個力產(chǎn)生的效果如果能跟原來幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫那幾個力的合力,求幾個力的合力叫力的合成2、力的平行四邊形定則:求兩個互成角度的共點(diǎn)力的合力,可以用表示這兩個力的線段為鄰邊

53、作平行四邊形,合力的大小和方向就可以用這個平行四邊形的對角線表示出來。共點(diǎn)的兩個力 F1,F(xiàn)2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,合力可能比分力大,也可能比分力小,F(xiàn)1與 F2同向時合力最大,F(xiàn)1與 F2反向時合力最小,合力大小的取值范圍是 | F1F2|F(F1F2)多個力求合力的范圍有 n 個力,它們合力的最nFFFF、321大值是它們的方向相同時的合力,即,F(xiàn)Fiinmax1而它們的最小值要分下列兩種情況討論:若 n 個力中的最大力FFFFn123、大于,則它們合力的最小值是FmFiii mn1,15FFmiii mn1,若 n 個力中的最大力FF

54、FFn123、小于,則它們合力的最小值是 0。FmFiii mn1,3、三角形法則:求兩個互成角度的共點(diǎn)力F1,F(xiàn)2的合力,可以把 F1,F(xiàn)2首尾相接地畫出來,把 F1,F(xiàn)2的另外兩端連接起來,則此連線就表示合力 F 的大小和方向;4、分力與力的分解:如果幾個力的作用效果跟原來一個力的作用效果相同,這幾個力叫原來那個力的分力求一個力的分力叫做力的分解5、分解原則:平行四邊形定則力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,同樣遵循的平行四邊形定則。同樣,由力的分解所遵循的平行四邊形定則可知:如不加任何限制而將某個力分解為兩個分力,則可以得到無數(shù)種分解的方式,這是毫無意義的。通常作力的分解時所加的限制有兩種:按照

55、力的作用效果進(jìn)行分解,按照所建立的直角坐標(biāo)將力作正交分解6、正交分解法正交分解法物體受到多個力作用時求其合力,可將各個力沿兩個相互垂直的方向直行正交分解,然后再分別沿這兩個方向求出合力,正交分解法是處理多個力作用用問題的基本方法,值得注意的是,對、x方向選擇時,盡可能使落在、軸上的力多;yxy被分解的力盡可能是已知力。步驟為:正確選擇直角坐標(biāo)系,一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn),水平方向或物體運(yùn)動的加速度方向?yàn)閄 軸,使盡量多的力在坐標(biāo)軸上。正交分解各力,即分別將各力投影在坐標(biāo)軸上,分別求出坐標(biāo)軸上各力投影的合力。分別求出軸方向上的各分力的合力 Fx 和x軸方向上各分力的合力 Fy。yFx=F1xF

56、2xFnx Fy =F1yF2yFny利用勾股定理及三角函數(shù),求出合力的大小和方向,共點(diǎn)力合力的大小為 F=,合22yxFF力方向與 X 軸夾角xyFFarctan第三模塊:受力分析、物體的平衡第三模塊:受力分析、物體的平衡夯實(shí)基礎(chǔ)知識夯實(shí)基礎(chǔ)知識物體受力情況的分析(1)物體受力情況分析的理解:把某個特定的物體在某個特定的物理環(huán)境中所受到的力一個不漏,一個不重地找出來,并畫出定性的受力示意圖。對物體進(jìn)行正確地受力分析,是解決好力學(xué)問題的關(guān)鍵。(2)物體受力情況分析的方法:為了不使被研究對象所受到的力與所施出的力混淆起來,通常需要采用“隔離法”,把所研究的對象從所處的物理環(huán)境中隔離出來;為了不使

57、被研究對象所受到的力在分析過程中發(fā)生遺漏或重復(fù),通常需要按照某種順序逐一進(jìn)行受力情況分析,而相對合理的順序則是先找重力,再找接觸力(彈力、摩擦力) ,最后分析其它力(場力、浮力等) 。重力是否有;彈力看四周;分析摩擦力;不忘重力是否有;彈力看四周;分析摩擦力;不忘電磁浮電磁?。?)受力分析的幾個步驟靈活選擇研究對象:也就是說根據(jù)解題的目的,從體系中隔離出所要研究的某一個物體,或從物體中隔離出某一部分作為單獨(dú)的研究對象,對它進(jìn)行受力分析 所選擇的研究對象要與周圍環(huán)境聯(lián)系密切并且已知量盡量多;對于較復(fù)雜問題,由于物體系各部分相互制約,有時要同時隔離幾個研究對象才能解決問題究竟怎樣選擇研究對象要依題

58、意靈活處理對研究對象周圍環(huán)境進(jìn)行分析:除了重力外查看哪些物體與研究對象直接接觸,對它有力的作用凡是直接接觸的環(huán)境都不能漏掉分析,而不直接接觸的環(huán)境千萬不要考慮進(jìn)來然后按照重力、彈力、摩擦力的順序進(jìn)行力的分析,根據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和所滿足的物理規(guī)律,確定它們的存在或大小、方向、作用點(diǎn)審查研究對象的運(yùn)動狀態(tài):是平衡態(tài)還是加速狀態(tài)等等,根據(jù)它所處的狀態(tài)有時可以確定某些力是否存在或?qū)δ承┝Φ姆较蜃鞒雠袛喔鶕?jù)上述分析,畫出研究對象的受力分析圖;把各力的方向、作用點(diǎn)(線)準(zhǔn)確地表示出來16(4)物體受力情況分析的依據(jù):在具體的受力分析過程中,判斷物體是否受到某個力的依據(jù)通常有如下三個。從力的概念判斷,尋找

59、施力物體;從力的性質(zhì)判斷,尋找產(chǎn)生原因;從力的效果判斷,尋找是否產(chǎn)生形變或改變運(yùn)動狀態(tài)六平衡概念的理解及平衡條件的歸納1共點(diǎn)力:物體受到的各力的作用線或作用線的延長線能相交于一點(diǎn)的力2平衡狀態(tài):在共點(diǎn)力的作用下,物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動的狀態(tài)。說明:這里的靜止需要二個條件,一是物體受到的合外力為零,二是物體的加速度為零,僅速度為零時物體不一定處于靜止?fàn)顟B(tài),如物體做豎直上拋運(yùn)動達(dá)到最高點(diǎn)時刻,物體速度為零,但物體不是處于靜止?fàn)顟B(tài),因?yàn)槲矬w受到的合外力不為零3共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:合力為零,即0合F說明;三力匯交原理:當(dāng)物體受到三個非平行的共點(diǎn)力作用而平衡時,這三個力必交于一點(diǎn);物體受到

60、N 個共點(diǎn)力作用而處于平衡狀態(tài)時,取出其中的一個力,則這個力必與剩下的(N-1)個力的合力等大反向。若采用正交分解法求平衡問題,則其平衡條件為:FX 合=0,F(xiàn)Y 合=0;有固定轉(zhuǎn)動軸的物體的平衡條件轉(zhuǎn)動平衡狀態(tài)是靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài);其共同的物理本質(zhì)是描述轉(zhuǎn)動狀態(tài)的角速度這一物理量保持恒定;而能夠迫使物體轉(zhuǎn)動角速度發(fā)生變化的只有力矩,所以在有固定轉(zhuǎn)動軸的物體的平衡條件是:物體所受到的合力矩為零,即=0。M4力的平衡:作用在物體上幾個力的合力為零,這種情形叫做力的平衡(1)若處于平衡狀態(tài)的物體僅受兩個力作用,這兩個力一定大小相等、方向相反、作用在一條直線上,即二力平衡(2)若處于平衡狀態(tài)的物體受

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