高中物理力學(xué)中常見的三種力

力、力學(xué)中常見的三種力基礎(chǔ)知識(shí)―、力1、定義：力是物體對(duì)物體的作用說明：定義中的物體是指施力物體和受力物體，定義中的作用是指作用力與反作用力。2、力的性質(zhì)力的物質(zhì)性：力不能離開物體單獨(dú)存在。力的相互性：力的作用是相互的。力的矢量性：力是矢量，既有大小也有方向。力的獨(dú)立性：一個(gè)力作用于物體上產(chǎn)生的效果與這個(gè)物體是否同時(shí)受其它力作用無關(guān)。3、力的分類按性質(zhì)分類：重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等按效果分類：拉力、壓力、支持力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等按研究對(duì)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(dòng)狀態(tài).5、力的三要素是：大小、方向、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：由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力叫重力.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(shí)物體的引力.重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力的一個(gè)分力，另一個(gè)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(shí)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。2、大小：G=mg（說明：物體的重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及所處的狀態(tài)都無關(guān)）3、方向：豎直向下（說明：不可理解為跟支承面垂直）.4、作用點(diǎn)：物體的重心.5、重心：重心是物體各部分所受重力合力的作用點(diǎn).說明：（1）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(gè)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1、定義：直接接觸的物體間由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力．2、產(chǎn)生條件：直接接觸，有彈性形變。3、方向：彈力的方向與施力物體的形變方向相反，作用在迫使物體發(fā)生形變的物體上。說明：①壓力、支持力的方向總是垂直于接觸面（若是曲面則垂直過接觸點(diǎn)的切面）指向被壓或被支持的物體。②繩的拉力方向總是沿繩指向繩收縮的方向。③桿一端受的彈力方向不一定沿桿的方向。4、大?。孩購椈稍趶椥韵薅葍?nèi)，遵從胡克定律力F=kX。②一根張緊的輕繩上的張力大小處處相等。③非彈簧類的彈力是形變量越大，彈力越大，一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來計(jì)算。四、摩擦力1、定義：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢時(shí)，受到的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的力，叫摩擦力，可分為靜摩擦力和動(dòng)摩擦力。2、產(chǎn)生條件：①接觸面粗糙；②相互接觸的物體間有彈力；③接觸面間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢。

說明：三個(gè)條件缺一不可，特別要注意“相對(duì)”的理解3、摩擦力的方向：①靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反。②動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切，并與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。4、摩擦力的大?。孩凫o摩擦力的大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)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OWfWf，具體大小可由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)結(jié)合動(dòng)力學(xué)規(guī)律求解。②滑動(dòng)摩擦力的大m小f=pN。說明：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的大小、物體運(yùn)動(dòng)的速度和加速度無關(guān)，只由動(dòng)摩擦因數(shù)和正壓力兩個(gè)因素決定，而動(dòng)摩擦因數(shù)由兩接觸面材料的性質(zhì)和粗糙程度有關(guān).規(guī)律方法1、對(duì)重力的正確認(rèn)識(shí)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）重力是非接觸力。非特別說明，凡地球上的物體均受到重力。重力的大?。篏=mg，g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，且隨緯度和離地面的高度而變。（赤道上最mm小，兩極最大；離地面越高，g越小。在地球表面近似有：G—mgr2【例1】關(guān)于重力的說法正確的是（）物體重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，當(dāng)物體處于超重狀態(tài)時(shí)重力大，當(dāng)物體處于失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力小。重力的方向跟支承面垂直重力的作用點(diǎn)是物體的重心重力的方向是垂直向下【例2】下面關(guān)于重力、重心的說法中正確的是（）風(fēng)箏升空后，越升越高，其重心也升高質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心一定在物體上舞蹈演員在做各種優(yōu)美動(dòng)作的時(shí)，其重心位置不斷變化重力的方向總是垂直于地面【例3】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(tái)面，體重計(jì)指針穩(wěn)定后讀數(shù)為6/,則（）A.G>G/B.GVG/C、G=G/'D.無法判定2、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(gè)物體形變的那個(gè)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(shí)，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(dòng)情況。利用平行條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律判斷.【例4】如圖所示中的球和棒均光滑，試分析它們受到的彈力。說明：分析彈力：找接觸面（或接觸點(diǎn)）一判|斷是否有擠壓（假設(shè)法）一判斷彈力的方向AzTOC\o"1-5"\h\z【例5】如圖所示，小車上固定著一根彎成a角B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：甲乙小車靜止；②小車以加速度a水平向右加速運(yùn)動(dòng).③小車以加速度a水平向左加速運(yùn)動(dòng)?

）3、彈簧彈力的計(jì)算與應(yīng)用【例6】如圖，兩木塊的的質(zhì)量分別是ml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(gè)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(gè)過程中，下面的木塊移動(dòng)的距離為：（）兀竺瓦喧C,些D.怛h%4、摩擦力方向的判斷與應(yīng)用【例7】如圖所示，小車的質(zhì)量為M.人的質(zhì)量為m,人用恒力F拉繩，若人和車保持相對(duì)靜止.不計(jì)繩和滑輪質(zhì)量、車與地面的摩擦，則車對(duì)人的摩擦力可能是（）（m-M）（m-M）（M-m）A、0；B、（）F,方向向右；C、（）F,方向向左；D（）F，方向向右\m+M丿vm+M丿vm+M丿解析：由于車與人相對(duì)靜止，則兩者加速度相同，即a=2F/（M+m）,若車對(duì)人的摩擦力向右，人對(duì)車的摩擦力向左，則對(duì)人：F-f二ma，對(duì)車：F+f二Ma,必須M〉m。則D正確；若車對(duì)人的摩擦力向左，人對(duì)車的摩擦力向右，則對(duì)人：F+f二ma,對(duì)車：Ff二Ma,必須M〈m。則C正確；說明：摩擦力的方向的判定：“摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反”是判定摩擦力方向的依據(jù)，步驟為：①選研究對(duì)象（即受摩擦力作用的物體）；②選跟研究對(duì)象接觸的物體為參照物。③找出研究對(duì)象相對(duì)參照物的速度方向或運(yùn)動(dòng)趨勢方向.④摩擦力的方向與相對(duì)速度或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反.（假設(shè)法判斷同樣是十分有效的方法）5、摩擦力大小的計(jì)算與應(yīng)用【例8】如圖所示，水平面上兩物體m「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（）A.零；B.F/2；C.F；D.大于F點(diǎn)評(píng)：要正確解答該題，必須對(duì)靜摩擦力，最大靜摩擦力有深刻正確的理解【例9】如圖所示，傳送帶與水平面的夾角為370并以10m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)著，在傳送帶的A端輕輕放一小物體，若已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為“=0.5,AB間距離S=16m,貝V小物體從A端運(yùn)動(dòng)到B端所需的時(shí)間為：（1）傳送帶順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)？（2）傳送帶逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)？A、2.8s；B、2.0s；C、2.1s；D、4.0s；II7i散第2課力的合成與分解基礎(chǔ)知識(shí)一?合力與分力1、一個(gè)力如果它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用所產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力.2、合力與它的分力是力的效果上的一種等效替代關(guān)系。力的合成與分解551、求幾個(gè)力的合力叫力的合成，求一個(gè)力的分力叫力的分解．2、運(yùn)算法則：平行四邊形法則：求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力片，F(xiàn)2的合力，可以把片，F(xiàn)2的線段作為鄰邊作平行四邊形，它的對(duì)角線即表示合力的大小和方向；三角形法則：求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力片，F(xiàn)2的合力，可以把片，F(xiàn)2首尾相接地畫出來，把片，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；共點(diǎn)的兩個(gè)力片，f2的合力F的大小，與它們的夾角8有關(guān)，0越大，合力越??；0越小，合力越大，合力可能比分力大，也可能比分力小，F(xiàn)］與F2同向時(shí)合力最大，F(xiàn)］與F2反向時(shí)合力最小，合力大小的取值范圍是丨片一F2IWFW(F］+F2)三個(gè)力或三個(gè)以上的力的合力范圍在一定的條件下可以是：OWFWIFx+F+???Fnl三．力的分解計(jì)算力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，同樣遵守平行四邊形法則，兩個(gè)分力的合力是唯一確定的，而一個(gè)已知力可以分解為大小、方向不同的分力，即一個(gè)力的兩個(gè)分力不是唯一的，要確定一個(gè)力的兩個(gè)分力，應(yīng)根據(jù)具體條件進(jìn)行。1、按力產(chǎn)生的效果進(jìn)行分解2、按問題的需要進(jìn)行分解具體問題的條件有：已確定兩個(gè)分力的大小，可求得分力的方向。已確定兩個(gè)分力的方向，可求得分力的大小。已確定一個(gè)分力的大小和方向，可求得另上個(gè)分力的大小和方向。已確定一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向，可求得一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向。四、正交分解法物體受到多個(gè)力作用時(shí)求其合力，可將各個(gè)力沿兩個(gè)相互垂直的方向直行正交分解，然后再分別沿這兩個(gè)方向求出合力，正交分解法是處理多個(gè)力作用用問題的基本方法，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(dòng)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。Fx二Flx+F2xFnxFy=Fly+F2yHFny共點(diǎn)力合力的大小為F=fF?+F;，合力方向與X軸夾角。x規(guī)律方法1、基本規(guī)律與方法的應(yīng)用【例1】兩個(gè)力的合力與這兩個(gè)力的關(guān)系，下列說法中正確的是：(CD)A、合力比這兩個(gè)力都大B、合力至少比兩個(gè)力中較小的力大C、合力可能比這兩個(gè)力都小D、合力可能比這兩個(gè)力都大【例2】施用一動(dòng)滑輪將一物體提起來，不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量及其間的摩擦力，則(BCD)A．C.總可以省力一半；拉力可能大于被提物體的重量B.最大省力一半；DA．C.總可以省力一半；拉力可能大于被提物體的重量B.最大省力一半；D.拉力可能等于被提物體的重量;A的質(zhì)量是m，A、B始終相對(duì)靜止，共同沿水平面向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)a=0時(shí)和a=0.75g【例3】時(shí)，B對(duì)A的作用力FB各多大？B2、用圖象法求合力與分力【例4】設(shè)有五個(gè)力同時(shí)作用在質(zhì)點(diǎn)P,4對(duì)角線，如圖所示，這五個(gè)力中的最小力的大小為F,則這五個(gè)力的合力等于()A、3FB、4FC、5FD、6F3、用三角形法則分析力的動(dòng)態(tài)變化【例5】如圖所示，將一個(gè)重物用兩根等長的細(xì)繩OA、OB懸掛在半圓形的架子上，在保持重物位置不動(dòng)的前提下，B點(diǎn)固定不動(dòng)，懸點(diǎn)A由位置C向位置D移動(dòng)，直至水平，在這個(gè)過程中，兩繩的拉力如何變化？間(D)取下間(D)取下A物體后，B物體仍能勻速下滑【例6】如圖所示，質(zhì)量為m的球放在傾角為a的光滑斜面上，試分析擋板AO與斜面的傾角B多大時(shí)，AO所受壓力最??？4、正交分解和等效替代【例7】如圖2—24(a)所示，A、B質(zhì)量分別為mA和mB，疊放在傾角為8的斜面上以相同的速度勻速下滑，則()(A)AB間無摩擦力作用(B)B受到的滑動(dòng)摩擦力大小為(mA＋mB)gsin8(C)B受到的靜摩擦力大小為mAgsine【例8】某壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，其中B為固定鉸鏈，若在A處作用于壁的力F則由于力F的作用，使滑塊C壓緊物塊D,設(shè)C與D光滑接觸，桿的重力不計(jì)，求物體D受到的壓力大小是F的幾倍？(滑塊重力不計(jì))■第3堡』物體的受力分析(隔離法與整體法)基礎(chǔ)知識(shí)一、物體受力分析方法把指定的研究對(duì)象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出來，并畫出受力圖，就是受力分析。對(duì)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。1、受力分析的順序：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)2、受力分析的幾個(gè)步驟．靈活選擇研究對(duì)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(gè)物體，或從物體中隔離出某一部分作為單獨(dú)的研究對(duì)象，對(duì)它進(jìn)行受力分析．所選擇的研究對(duì)象要與周圍環(huán)境聯(lián)系密切并且已知量盡量多；對(duì)于較復(fù)雜問題，由于物體系各部分相互制約，有時(shí)要同時(shí)隔離幾個(gè)研究對(duì)象才能解決問題．究竟怎樣選擇研究對(duì)象要依題意靈活處理．

對(duì)研究對(duì)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(duì)象直接接觸，對(duì)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)．八、、?審查研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)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(shí)可以確定某些力是否存在或?qū)δ承┝Φ姆较蜃鞒雠袛啵鶕?jù)上述分析，畫出研究對(duì)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.3、受力分析的三個(gè)判斷依據(jù)：從力的概念判斷，尋找施力物體；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(dòng)狀態(tài)。二、隔離法與整體法1、整體法：以幾個(gè)物體構(gòu)成的整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象進(jìn)行求解的方法。在許多問題中可以用整體法比較方便，但整體法不能求解系統(tǒng)的內(nèi)力。2、隔離法：把系統(tǒng)分成若干部分并隔離開來，分別以每一部分為研究對(duì)象進(jìn)行受力分根據(jù)地，分別列出方程，再聯(lián)立求解的方法。3、通常在分析外力對(duì)系統(tǒng)作用時(shí)，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用時(shí)，用隔離法。有時(shí)在解答一個(gè)問題時(shí)要多次選取研究對(duì)象，需要整體法與隔離法交叉使用規(guī)律方法1、物體的受力分析【例1】以下四種情況中，物體處于平衡狀態(tài)的有（）A、豎直上拋物體達(dá)最高點(diǎn)時(shí)B、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體C、單擺擺球通過平衡位置時(shí)D、彈簧振子通過平衡位置時(shí)【例2】如圖所示，小車M在恒力作用下，沿水平地面做直線運(yùn)動(dòng)，由此可以判斷（）A、若地面光滑，則小車一定受三個(gè)力作用若地面粗糙，則小車可能受三個(gè)力作用C若小車做勻速運(yùn)動(dòng)，則小車一定受四個(gè)力作用D.若小車加速運(yùn)動(dòng)，則小車可能受三個(gè)力作用2、物體受力分析常用的方法及注意點(diǎn)1）隔離法與整體法將研究對(duì)象與周圍物體分隔或?qū)⑾鄬?duì)位置不變的物體系作為一個(gè)整體來分析。（2）假設(shè)法在未知某力是否存在時(shí)，可先對(duì)其作出存在或不存在的假設(shè)，然后再就該力存在與不存在對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否產(chǎn)生影響來判斷該力是否存在。3）注意要點(diǎn)研究對(duì)象的受力圖，通常只畫出根據(jù)性質(zhì)命名的力，不要把按效果分解的分力或合力分析進(jìn)去，受力圖完成后再進(jìn)行力的合成或分解。區(qū)分內(nèi)力和外力，對(duì)幾個(gè)物體的整體進(jìn)行受力分析時(shí)，這幾個(gè)物體間的作用力為內(nèi)力，不能在受力圖中出現(xiàn)，當(dāng)把某一物體單獨(dú)隔離分析時(shí)，原來的內(nèi)力變成了外力，要畫在受力圖上。在難以確定物體的某些受力情況時(shí)，可先根據(jù)（或確定）物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再運(yùn)用平衡條件或牛頓定律判定未知力?！纠?】如圖1—19所示，A、B兩物體排放在水平面上，在水平力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).在以下情況中對(duì)B進(jìn)行受力分析，

（1）B與水平面間無摩擦.（2）B與水平面間及B、A之間都存在摩擦.OQB3、優(yōu)先考慮整體法OQB【例4】有一個(gè)直角支架AOB,AO水平放置，表面粗糙,OB豎直向下，表面光滑。AO上套有小環(huán)P,OB上套有小環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為m,兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡（如圖所示）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡,那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較,AO桿對(duì)P環(huán)的支持力fn和摩擦力f的變化情況是A.Fn不變，f變大B.Fn不變，f變小C.Fn變大，f變大d.fn變大，f變小【例5】如圖，有一箱裝得很滿的土豆，以一定的初速度在動(dòng)摩擦因數(shù)為J的水平地面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其他外力及空氣阻力，則中間一質(zhì)量為m的土豆A受到其他土豆對(duì)它的作用力大小應(yīng)是D.2JD.2mgB.|JmgC.mg\：1+y24、整體法與隔離法的交替使用【例6】如圖所示，有一重力為G的圓柱體放置在水平桌面上，用一夾角為60°、兩夾邊完全相同的人字夾水平將其夾?。▕A角仍不變），圓柱體始終靜止。試問：（1）若人字夾內(nèi)側(cè)光滑，其任一側(cè)與圓柱體間的彈力大小也等于G，則圓柱體與桌面間的摩擦力的大小為多少？答：G（2）若人字夾內(nèi)側(cè)粗糙，其任一側(cè)與圓柱體間的彈力大小仍等于G，欲使圓柱體對(duì)桌面的壓力為零，則整個(gè)人字夾對(duì)圓柱體摩擦力的大小為多少？方向如何？答：＜2G，方向斜向上【例7】如圖所示，傾角為&的斜面A固定在水平面上。木塊B、C的質(zhì)量分別為M、m,始\~Q終保持相對(duì)靜止，共同沿斜面下滑。B的上表面保持水平，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為"。「B：⑴當(dāng)B、C共同勻速下滑；⑵當(dāng)B、C共同加速下滑時(shí)，分別求B、C所受的各力。丿；"IFll:第4課::共點(diǎn)力作用下的物體的平衡基礎(chǔ)知識(shí)共點(diǎn)力物體同時(shí)受幾個(gè)力的作用，如果這幾個(gè)力都作用于物體的同一點(diǎn)或者它們的作用線交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫共點(diǎn)力.二、平衡狀態(tài)物體保持靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（或有固定轉(zhuǎn)軸的物體勻速轉(zhuǎn)動(dòng)）.說明：這里的靜止需要二個(gè)條件，一是物體受到的合外力為零，二是物體的速度為零，僅速度為零時(shí)物體不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)，如物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)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受到的合外力不為零.三、共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件物體受到的合外力為零.即F合=0口說明；①三力匯交原理：當(dāng)物體受到三個(gè)非平行的共點(diǎn)力作用而平衡時(shí)，這三個(gè)力必交于一點(diǎn)；物體受到N個(gè)共點(diǎn)力作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，取出其中的一個(gè)力，則這個(gè)力必與剩下的（N-1）個(gè)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；四、平衡的臨界問題口口由某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象或由某種物理狀態(tài)變化為另一種物理狀態(tài)時(shí)，發(fā)生轉(zhuǎn)折的狀態(tài)叫臨界狀態(tài)，臨界狀態(tài)可以理解為“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”某種現(xiàn)象的狀態(tài)。平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處的平衡狀態(tài)將要發(fā)生變化的狀態(tài)。往往利用“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件。五、平衡的極值問題極值是指研究平衡問題中某物理量變化情況時(shí)出遭到的最大值或最小值?？煞譃楹唵螛O值問題和條件極值問題。規(guī)律方法I1、用平衡條件解題的常用方法（1）力的三角形法物體受同一平面內(nèi)三個(gè)互不平行的力作用平衡時(shí)，這三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接，構(gòu)成一個(gè)矢量三角形；反之，若三個(gè)力矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形，則這三個(gè)力的合力必為零．利用三角形法，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)可求得未知力．（2）力的合成法物體受三個(gè)力作用而平衡時(shí)，其中任意兩個(gè)力的合力必跟第三個(gè)力等大反向，可利用力的平行四邊形定則，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解．（3）正交分解法將各個(gè)力分別分解到X軸上和y軸上，運(yùn)用兩坐標(biāo)軸上的合力等于零的條件，多用于三個(gè)以上共點(diǎn)力作用下的物體的平衡.值得注意的是，對(duì)x、y方向選擇時(shí)，盡可能使落在x、y軸上的力多；被分解的力盡可能是已知力，不宜分解待求力．fy1'N莎F5exmg【例1】重為G的木塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為|J，一人欲用最小的作用力F使木板做勻速運(yùn)動(dòng)，則此最小作用力的大小和方向應(yīng)如何？【例2】如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在水平放置的鋼板C上，物體與鋼板的動(dòng)摩擦因數(shù)為|J，由于光滑導(dǎo)槽AB的控制，該物體只能沿水平導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使鋼板以速度v向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)用力F沿導(dǎo)槽方向拉動(dòng)物體使其以速度v1沿槽運(yùn)動(dòng)，則F的大?。ǎ〢、等于pmgB、大于pmgC、小于pmgD、不能確定2、動(dòng)態(tài)平衡問題的分析在有關(guān)物體平衡問題中，存在著大量的動(dòng)態(tài)平衡問題，所謂動(dòng)態(tài)平衡問題是指通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化,而在這個(gè)過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài).解動(dòng)態(tài)問題的關(guān)鍵是抓住不變量，依據(jù)不變的量來確定其他量的變化規(guī)律，常用的分析方法有解析法和圖解法.解析法的基本程序是：對(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析，建立平衡方程，求出應(yīng)變物理量與自變物理量的一般函數(shù)關(guān)系式，然后根據(jù)自變量的變化情況及變化區(qū)間確定應(yīng)變物理量的變化情況

圖解法的基本程序是：對(duì)研究對(duì)象在狀態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進(jìn)行受力分析，依據(jù)某一參量的變化（一般為某一角度），在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下的平衡力圖（力的平行四邊形或力的三角形），再由動(dòng)態(tài)的力的平行四邊形或三角形的邊的長度變及角度變化確某些力的大小及方向的變化情況【例】固定在水平面上光滑半球，半徑為R,球心O的正上方固定一個(gè)小定滑輪，細(xì)線一端拴一小球，置于半球面的A點(diǎn)，另一端繞過A點(diǎn)，現(xiàn)緩慢地將小球從A點(diǎn)拉到B點(diǎn)，則此過程中，小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮n、細(xì)線的拉力大小F的變化情況是：（）A、Fn變大，F(xiàn)不變；B、Fn變小，F(xiàn)變大；C、Fn不變，F(xiàn)變??；D、Fn變大，F(xiàn)變小；3、三力匯交原理與三角形相似法物體在共面的三個(gè)力作用下處于平衡時(shí)，若三個(gè)力不平行，則三個(gè)力必共點(diǎn)三力匯交原理O這就是【例4】重力為G的均質(zhì)桿一端放在粗糙的水平面上，另一端系在一條水平繩上，桿與水平面成a角，如圖所示，已知水平繩中的張力大小為片，求地面對(duì)桿下端的作用力大小和方向？當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，由力的合成分解作出平行四邊形，由三角形相似可列式求解.O這就是【例5】如圖所示，在豎直墻上用絕緣物固定一帶電體A,在其正上方的點(diǎn)O用長為L的絕緣絲懸掛一帶電小球B，由于帶電體間的相互排斥而使絲線成B角.后由于漏電使B減小，問此過程中絲線對(duì)帶電小球的拉力的變化情況．3、解決臨界問題的方法臨界問題：某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象或物體從某種特性變化為另一種特性時(shí)，發(fā)生的轉(zhuǎn)折狀態(tài)為臨界狀態(tài)。臨界狀態(tài)也可理解為“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”某種現(xiàn)象的狀態(tài)，平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處平衡狀態(tài)將要變化的狀態(tài)，涉及臨界狀態(tài)的問題叫臨界問題，解決這類問題一定要注意“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件。在研究物體的平衡時(shí)，經(jīng)常遇到求物理量的取值范圍問題，這樣涉及到平衡問題的臨界問題，解決這類問題的基本方法是假設(shè)推理法，即先假設(shè)怎樣，然后再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識(shí)列方程求解。【例6】如圖所示，一圓柱形容器上部圓筒較細(xì)，下部的圓筒較粗且足夠長，容器的底是一可沿圓筒無摩擦移動(dòng)的活塞S,用細(xì)繩通過測力計(jì)F將活塞提著.容器中盛水.開始時(shí)，水面與上圓筒的開口處在同一水平面，在提著活塞的同時(shí)使活塞緩慢地下移.在這一過程中，測力計(jì)的讀數(shù)（A）A、先變小，然后保持不變B、一直保持不變C、先變大，然后變小D、先變小，然后變大4、平衡問題中極值的求法極值：是指研究平衡問題中某物理量變化情況時(shí)出現(xiàn)最小值。中學(xué)物理的極值問題可分為簡單極值問題和條件，區(qū)分的依據(jù)就是是否受附加條件限制。若受附加條件陰制，則為條件極值。的最大值或【例7】如圖所示，物體放在水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為p,現(xiàn)施一與水平面成a角且斜向下的力F推物體，問：a角至少為多大時(shí)，無論F為多大均不能推動(dòng)物體（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦

的最大值或力）？【例8】如圖所示，A、B兩個(gè)帶有同種電荷的小球，質(zhì)量都是m,用兩根長為L的細(xì)絲線將這兩球吊于O點(diǎn)，當(dāng)把球A固定點(diǎn)O的正下方時(shí)，球B偏轉(zhuǎn)的角度a=60°，求A、B兩球帶電總量的最小值？”第5課”平衡問題的情境與處理方法基礎(chǔ)知識(shí)I一、情境1.一般平衡：物質(zhì)受到若干個(gè)力而處于平衡狀態(tài).已知其中一些力需求某個(gè)力，構(gòu)建已知力與未知力之間的關(guān)系。2特殊平衡（1）動(dòng)態(tài)平衡：物體受到的若干個(gè)力中某些力在不斷變化，但物體的平衡狀態(tài)不變．這類問題一般需把握動(dòng)（如角度）與不動(dòng)（如重力）的因素及其影響關(guān)系．（2）臨界平衡：當(dāng)物體的平衡狀態(tài)即將被破壞而尚未破壞時(shí)對(duì)應(yīng)的平衡．這類問題需把握一些特殊詞語，如“恰”、“最大”、“最小”、“至多”等隱含的物理意義和條件。二、方法受力分析的對(duì)象有時(shí)是單個(gè)物體，有時(shí)是連接體．對(duì)單個(gè)物體，如果受三個(gè)力或可簡化為三個(gè)力的可以通過平行四邊形定則（或三角形定則）應(yīng)用數(shù)學(xué)方法（如：拉密定理則、相似三角形、三角函數(shù)或方程菱形轉(zhuǎn)化為直角三角形等）來處理．如果單個(gè)物體受到三個(gè)以上的力一般可利用物理方法（如正交分解）來處理．對(duì)連接體問題可借助整體法和隔離法轉(zhuǎn)化為單個(gè)物體來分析處理．由于整體法和隔離法相互彌補(bǔ)（整體法不需考慮內(nèi)力，但也求不出內(nèi)力，可利用隔離法求內(nèi)力）．所以連接體問題一般既用到整體法也需用到隔離法．如果已知內(nèi)力一般先隔離再整體，如果內(nèi)力未知一般完整體再隔離．這種思想不僅適用于平衡狀態(tài)下的連接體問題，也適用于有加速度的連接體問題．1.數(shù)學(xué)方法：（1）拉密定理：物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，各力的大小分別與另鬥外兩個(gè)力夾角的正弦值成正比.如圖所示，其表達(dá)式為：一二=―二=亠春廠sin0sin0sin0TOC\o"1-5"\h\z123（2）相似三角形：在對(duì)力