高中物理必修一第三章研究物體間的相互作用__知識點(diǎn)總結(jié)_典型例題_專題訓(xùn)練_模擬試題

1、第三章 力 物體的平衡本章內(nèi)容是力學(xué)的基礎(chǔ)，也是貫穿于整個物理學(xué)的核心內(nèi)容。本章從力的基本定義出發(fā)，通過研究重力、彈力、摩擦力，逐步認(rèn)識力的物質(zhì)性、力的矢量性、力的相互性，并通過受力分析，分析物體所處的狀態(tài)或從物體所處的平衡狀態(tài)，分析物體的受力情況。物體的受力分析法是物理學(xué)重要的分析方法。由于它的基礎(chǔ)性和重要性，決定了這部分知識在高考中的重要地位。本章知識的考查重點(diǎn)是：三種常見力，為每年高考必考內(nèi)容，明年乃至許多年后，仍將是頻繁出現(xiàn)的熱點(diǎn)。力的合成與分解、共點(diǎn)力的平衡等在高考中或單獨(dú)出現(xiàn)或與動力學(xué)、電磁學(xué)等相結(jié)合，或選擇或計算論述，或易或難，都要出現(xiàn)。核心知識課標(biāo)解讀力的概念 1理解力是物體之

2、間的相互作用，能找出施力物體和受力物體2知道力的作用效果3知道力有大小和方向，會畫出力的圖示或力的示意圖4知道力的分類重力的確概念5知道重力是地面附近的物體由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的6知道重力的大小和方向，會用公式計算重力7知道重心的概念以及均勻物體重心的位置彈力的概念8知道什么是彈力以及彈力產(chǎn)生的條件9能在力的圖示（或力的示意圖）中正確畫出彈力的方向10知道如何顯示微小形變胡克定律11知道在各種形變中，形變越大，彈力越大12知道胡克定律的內(nèi)容和適用條件13對一根彈簧，會用公式進(jìn)行計算摩擦力的概念14知道滑動摩擦力產(chǎn)生的條件，會判斷滑動摩擦力的方向15會利用公式進(jìn)行計算，知道動摩擦因數(shù)跟什么有

3、關(guān)16知道靜摩擦產(chǎn)生的條件，會判斷靜摩擦力的方向17知道最大靜摩擦力跟兩物間的壓力成正比二力平衡18知道什么是力的平衡19知道二力平衡的條件力的合成和分解20理解力的合成和合力的概念21理解力的合成和合力的概念22掌握平行四邊形定則，會用作圖法、公式法求合力的大小和方向23熟悉力的三角形法24掌握平行四邊形定則25理解力的分解和分力的概念理解力的分解是力的合成逆運(yùn)算，26會用作圖法求分力，會用直角三角形的知識計算分力矢量和標(biāo)量及運(yùn)算 27知道什么是矢量，什么是標(biāo)量28知道平行四邊形定則是矢量加法運(yùn)算的普遍定則受力分析2初步熟悉物體的受力分析專題一力的概念、重力和彈力 知識梳理要對力有深刻的理解

4、，應(yīng)從以下幾個方面領(lǐng)會力的概念。 1力的本質(zhì) (1)力的物質(zhì)性：力是物體對物體的作用。提到力必然涉及到兩個物體一施力物體和受力物體，力不能離開物體而獨(dú)立存在。有力時物體不一定接觸。(2)力的相互性：力是成對出現(xiàn)的，作用力和反作用力同時存在。作用力和反作用力總是等大、反向、共線，屬同性質(zhì)的力、分別作用在兩個物體上，作用效果不能抵消. (3)力的矢量性：力有大小、方向，對于同一直線上的矢量運(yùn)算，用正負(fù)號表示同一直線上的兩個方向，使矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算；這時符號只表示力的方向，不代表力的大小。 (4)力作用的獨(dú)立性：幾個力作用在同一物體上，每個力對物體的作用效果均不會因其它力的存在而受到影響，這就

5、是力的獨(dú)立作用原理。 2力的作用效果 力對物體作用有兩種效果：一是使物體發(fā)生形變_，二是改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。這兩種效果可各自獨(dú)立產(chǎn)生，也可能同時產(chǎn)生。通過力的效果可檢驗力的存在。 3力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn) 完整表述一個力時，三要素缺一不可。當(dāng)兩個力 F1、F2的大小、方向均相同時，我們說F1=F2，但是當(dāng)他們作用在不同物體上或作用在同一物體上的不同點(diǎn)時可以產(chǎn)生不同的效果。力的大小可用彈簧秤測量，也可通過定理、定律計算，在國際單位制中，力的單位是牛頓，符號是N。 4力的圖示和力的示意圖 (1)力的圖示：用一條有向線段表示力的方法叫力的圖示，用帶有標(biāo)度的線段長短表示大小，用箭頭指向表示方向

6、，作用點(diǎn)用線段的起點(diǎn)表示。(2)力的示意圖：不需畫出力的標(biāo)度，只用一帶箭頭的線段示意出力的大小和方向。 5力的分類 (1)性質(zhì)力：由力的性質(zhì)命名的力。如；重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力、分子力等。(2)效果力：由力的作用效果命名的力。如：拉力、壓力、支持力、張力、下滑力、分力：合力、動力、阻力、沖力、向心力、回復(fù)力等。6重力 （1）重力的產(chǎn)生： 重力是由于地球的吸收而產(chǎn)生的,重力的施力物體是地球。 （2）重力的大?。?由G=mg計算，g為重力加速度，通常在地球表面附近，g取9.8米秒2，表示質(zhì)量是1千克的物體受到的重力是9.8牛頓。 由彈簧秤測量：物體靜止時彈簧秤的示數(shù)為重力大小。 （3）

7、重力的方向：重力的方向總是豎直向下的，即與水平面垂直，不一定指向地心.重力是矢量。 （4）重力的作用點(diǎn)重心 物體的各部分都受重力作用，效果上,認(rèn)為各部分受到的重力作用都集中于一點(diǎn)，這個點(diǎn)就是重力的作用點(diǎn)，叫做物體的重心。 重心跟物體的質(zhì)量分布、物體的形狀有關(guān)，重心不一定在物體上。質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體其重心在物體的幾何中心上。 （5）重力和萬有引力 重力是地球?qū)ξ矬w萬有引力的一個分力，萬有引力的另一個分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力，同一物體在地球上不同緯度處的向心力大小不同，但由此引起的重力變化不大，一般情況可近似認(rèn)為重力等于萬有引力，即：mg=GMm/R2。除兩極和赤道外，重力的方向并

8、不指向地心。重力的大小及方向與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，在加速運(yùn)動的系統(tǒng)中，例如：發(fā)生超重和失重的現(xiàn)象時，重力的大小仍是mg 7彈力 1產(chǎn)生條件： (1)物體間直接接觸； (2)接觸處發(fā)生形變(擠壓或拉伸)。 2彈力的方向：彈力的方向與物體形變的方向相反，具體情況如下： (1)輕繩只能產(chǎn)生拉力，方向沿繩指向繩收縮的方向. (2)彈簧產(chǎn)生的壓力或拉力方向沿彈簧的軸線。(3)輕桿既可產(chǎn)生壓力，又可產(chǎn)生拉力，且方向沿桿。3彈力的大小 彈力的大小跟形變量的大小有關(guān)。 彈簧的彈力，由胡克定律F=kx,k為勁度系數(shù)，由本身的材料、長度、截面積等決定，x為形變量，即彈簧伸縮后的長度L與原長Lo的差：x=|L-L0

9、|，不能將x當(dāng)作彈簧的長度L一般物體所受彈力的大小，應(yīng)根據(jù)運(yùn)動狀態(tài)，利用平衡條件和牛頓運(yùn)動定律計算，例2小車的例子就說明這一點(diǎn)。 例題評析【例1】下列關(guān)于力的說法中，正確的是( ) A只有相互接觸的兩物體之間才會產(chǎn)生力的作用 B力是不能離開物體而獨(dú)立存在的，一個力既有施力物體，又有受力物體 C一個物體先對別的物體施加力后，才能受到反作用力 D物體的施力和受力是同時的【分析與解答】 力是物體間的相互作用，不一定發(fā)生在直接接觸的物體間，直接接觸而發(fā)生的作用叫接觸力，如彈力、摩擦力；通過場發(fā)生的作用叫場力，如重力、電場力、磁場力等。物體的施力和受力不分先后，總是同時的。正確答案為B、D【例2】關(guān)于物

10、體的重心，以下說法正確的是 A物體的重心一定在該物體上 B形狀規(guī)則的物體，重心就在其中心處 C用一根懸線掛起的物體靜止時，細(xì)線方向一定通過物體的重心D重心是物體上最重的一點(diǎn)【分析與解答】 重心是物體各部分的重力的合力的作用點(diǎn)，薄板物體的重心位置可以用懸掛法確定，其他形狀的物體重心位置也可以用懸掛法想象的討論。重心不一定在物體上，也當(dāng)然不是物體中最、重的一點(diǎn)，故AB錯，(如一根彎曲的桿，其重心就不在桿上)用懸線掛起物體處于靜止時，由二力平衡原理知細(xì)線拉力必與重力等大、反向、共線，故C正確?！纠?】如圖所示，小車上固定一根折成角的曲桿，桿的另一端一固定一質(zhì)量為m的球，則當(dāng)小車靜止時和以加速度a向右

11、加速運(yùn)動時桿對球的彈力大小及方向如何?【分析與解答】當(dāng)小車靜止時，根據(jù)物體平衡條件可知，桿對球的彈力方向豎直向上，大小等于mg。 當(dāng)小車加速運(yùn)動時，設(shè)小球受的彈力F與豎直方向成角，如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律，有：Fsin=ma Fcos=mg 解得：F= tan=a/g可見，桿對球彈力的方向與加速度大小有關(guān)，只有當(dāng)加速度a=gtan、且方向向右時，桿對球的彈力才沿著桿；否則不沿桿的方向。(4)面與面、點(diǎn)與面接觸的壓力或支持力的方向總垂直于接觸面，指向被壓或被支持的物體，如圖所示，球和桿所受彈力的示意圖?！纠?】在一粗糙水平面上有兩個質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1和2，中間用一原長為、勁度系數(shù)為k

12、的輕彈簧連接起來，如圖甲所示木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2，當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時兩木塊之間的距離是 ( )【分析與解答】:方法一 選連接體為研究對象，對它進(jìn)行受力分析，其受力如圖乙所示對連接體整體，由三力平衡得F-Fl-F2=0，其中，F(xiàn)1=m1g，F(xiàn)2=m2g選木塊2為研究對象，其受力如圖丙所示，由三力平衡得F-F2-F彈=O，其中，F(xiàn)彈為彈簧的彈力綜合以上各式得，F(xiàn)彈=m1g設(shè)彈簧的伸長長度為，由胡克定律得F彈=kx即x=m1g/k所以當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時兩木塊之間的距離為+x=+m1g/k.因而選項A正確可以說，這一解法被不少同學(xué)所采用方法二選木塊l為研究對象，

13、其受力如圖丁所示，由二力平衡得F彈-F1=0，而F1=m1g，由以上兩式得F彈=mlg參照方法一，所求距離是+mlg/k顯然，這一創(chuàng)新的解法比較簡單，而第一種解法是常規(guī)的卻是較麻煩的解法它們是由選擇的研究對象不同而出現(xiàn)的 能力訓(xùn)練1 1. 關(guān)于力的的概念，正確的說法是：A 一個受力物體可以找到一個或幾個以上的施力物體B 力是使物體增加位移的原因，C 壓彈簧時，手先給彈簧一個壓力，而使之壓縮，彈簧壓縮后再反過來給手一個彈力D 力可以從一個物體傳給另一個物體而不改變其大小。2關(guān)于力，下列說法中正確的是： A物體受幾個力作用時，運(yùn)動狀態(tài)一定發(fā)生改變B在任何地方1千克力均為9.8牛頓C.力學(xué)中常見的力

14、有重力、彈力、摩擦力D按力的性質(zhì)可分為拉力、支持力、壓力等。3足球運(yùn)動員已將足球踢向空中，如圖所示，下列描述足球在向斜上方飛行過程中某時刻的受力如圖，正確的是(G為重力，F(xiàn)為腳對球的作用力，f為空氣阻力)： 4關(guān)于重力，下列說法正確的是 A重力的方向總是指向地心 B重力的大小可以用彈簧秤和桿秤測量 c重力的方向總是豎直向下的 D物體的重力大小等于壓在支持面上的壓力 5設(shè)想從某一天起，地球的引力減小一半，那么，對漂浮在水面上的船來說，下列說法中正確的是 A船受到的重力將減小，船的吃水深度將不變 B船受到的重力將減小，船的吃水深度將減小 c船受到的重力將不變，船的吃水深度將不變 D船受到的重力將不

15、變，船的吃水深度將減小 6一個物體重2N，那么，在下列情況下物體的重力仍為2N的有： A將它放在水里，它被浮起 B將它放在高速行駛的列車上 C將它放在月球或木星上 D將它從直升機(jī)上拋下7一個熟雞蛋很難立于水平桌面上，而一個生雞蛋能很容易立于水平桌面上，這是因為： A熟雞蛋比生雞蛋輕 B熟雞蛋重心位置不變，而生雞蛋重心位置可以變化 c生雞蛋的重心和熟雞蛋重心位置都固定，但直立時高度不同 D熟雞蛋的重心位置變化，而生雞蛋的重心位置不變8.下列說法正確的是 A木塊放在桌面上要受到一個向上的彈力，這是由于木塊發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的B拿一根竹竿撥動水中的木頭，木頭受到竹竿的彈力，這是由于竹竿發(fā)生形變產(chǎn)生

16、的c繩對物體的拉力的方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向D掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是因為電線發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的9.三個相同的支座上分別擱著三個質(zhì)量和直徑都相等的光滑圓球a、b、c，支點(diǎn)P、Q在同一水平面上a球的重心01位于球心，b球和c球的重心0a、Ob分別位于球心的正上方和球心的正下方，如圖所示，三球均處于平衡狀態(tài)支點(diǎn)P對a球的彈力為N1，對b球和c球的彈力分別為N2和N3，則 10如圖所示，OP為粗糙的水平桿，OQ為光滑的豎直桿，質(zhì)量相同的兩個小環(huán)a，b，通過細(xì)線連接套在桿上，a環(huán)在A位置時平衡。當(dāng)a環(huán)移到A位置時也恰好平衡，在A位置水平桿受到的壓力為N1，細(xì)線的拉力為T1，在A

17、位置水平桿受到的壓力為N2，細(xì)線的拉力為T2，則下述結(jié)論正確的是 ANl>N2，T1=T2 BN1=N2，Tl>T2 CN1=N2，T1<T2 DN1>N2，T1>T2 11如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上，(但不拴接)，整個系統(tǒng)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，在這過程中下面木塊移動的距離為 Amlg/k1 Bm2g/k1 Cm1g/k2 Dm2g/k212.如右圖所示，a、b為兩根相連的輕質(zhì)彈簧，它們的勁度系數(shù)分別為k1=1×103 N/m，k2=2&#

18、215;103 N/m，原長分別為La=6cm，LB=4cm在下端掛一物體G，物體受到的重力為10N，平衡時 A彈簧a下端受的拉力為4 N，b下端受的拉力為6 N B彈簧a下端受的拉力為10 N，b下端受的拉力為10N C彈簧a的長度變?yōu)?cm，b的長度變?yōu)?.5cm D彈簧a的長度變?yōu)?.4cm，b的長度變?yōu)?.3cm13下圖中，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均為F的拉力作用，而左端的情況則各不相同：若彈簧的質(zhì)量都可忽略不計，以L1、L2、L3、L4依次表示四條彈簧的伸長量，則 AL2>L1 BL4>L3 CL1>L3 DL2=L4 14由實驗測得彈簧

19、的長度L與彈力F的關(guān)系如上圖所示，則彈簧的原長為_cm，勁度系數(shù)為_Nm。15用金屬制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到拉力會伸長。17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)：金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律。這一發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要基礎(chǔ)。現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設(shè)計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/1000，問最大拉力多大?由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，選用同種材料制成樣品進(jìn)行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如下：(1)測試結(jié)果表明線材受拉力作用后其伸長與材料的求度成_比，與材料的截面積成_比。 (2)上述金屬細(xì)桿承

20、受的最大拉力為_N。長度伸 拉力 長截面積250N 500N 750N 1000N lm O.05cm2O.04cmO.08cmO.12cmO.16cm 2m O.05cmO.08cmO.16cmO.24cmO.32cm lm O.10cm2O.02cmO.04cmO.06cmO.08cm專題二摩擦力 知識梳理 摩擦力有滑動摩擦力和靜摩擦力兩種，它們的產(chǎn)生條件和方向判斷是相近的。 1產(chǎn)生的條件： (1)相互接觸的物體間存在壓力； (2)接觸面不光滑； (3)接觸的物體之間有相對運(yùn)動(滑動摩擦力)或相對運(yùn)動的趨勢(靜摩擦力)。 注意：不能絕對地說靜止物體受到的摩擦力必是靜摩擦力，運(yùn)動的物體受到的

21、摩擦力必是滑動摩擦力。靜摩擦力是保持相對靜止的兩物體之間的摩擦力，受靜摩擦力作用的物體不一定靜止?；瑒幽Σ亮κ蔷哂邢鄬瑒拥膬蓚€物體之間的摩擦力，受滑動摩擦力作用的兩個物體不一定都滑動。2摩擦力的方向： 沿接觸面的切線方向(即與引起該摩擦力的彈力的方向垂直)，與物體相對運(yùn)動(或相對：運(yùn)動趨勢)的方向相反。例如：靜止在斜面上的物體所受靜摩擦力的方向沿接觸面(斜面)向上。 注意：相對運(yùn)動是以相互作用的另一物體為參考系的運(yùn)動，與以地面為參考系的運(yùn)動不同，故摩擦力是阻礙物體間的相對運(yùn)動，其方向不一定與物體的運(yùn)動方向相反。例如：站在公共汽車上的人，當(dāng)人隨車一起啟動(即做加速運(yùn)動)時，如圖所示，受重力G、

22、支持力N、靜摩擦力f的作用。當(dāng)車啟動時，人相對于車有向后的運(yùn)動趨勢，車給人向前的靜摩擦力作用；此時人隨車向前運(yùn)動，受靜摩擦力方向與運(yùn)動方向相同。3摩擦力的大?。?(1)靜摩擦大小跟物體所受的外力及物體運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)，只能根據(jù)物體所處的狀態(tài)(平衡或加速)由平衡條件或牛頓定律求解。靜摩擦力的變化存在一個最大值-最大靜摩擦力，即物體將要開始相對滑動時摩擦力的大小(最大靜摩擦力與正壓力成正比)。(2)滑動摩擦力與正壓力成正比，即f=,為動摩擦因數(shù)，與接觸面材料和粗糙程度有關(guān)；N指接觸面的壓力，并不總等于重力。 例題評析【例5】如右圖所示，質(zhì)量為m的木塊在傾角為的斜面上沿不同方向以不同速度Vl、V2、V3

23、滑行時，小木塊受到的滑動摩擦力多大?斜面受到的滑動摩擦力多大?(已知木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為)【分析與解答】：(公式法)不管小木塊沿斜面向哪個方向運(yùn)動，其受到斜面支持力N都等于mgcos，故小木塊受到的滑動摩擦力均為：f=N=mgcos木塊受斜面的滑動摩擦力為f=mgcos，則由牛頓第三定律知，斜面受木塊的滑動摩擦力大小也為f=mgcos【例6】如下圖所示，拉力F使疊放在一起的A、B兩物體以共同速度沿F方向做勻速直線運(yùn)動，則 ( ) A甲、乙圖中A物體均受靜摩擦力作用，方向與F方向相同。 B甲、乙圖中A物體均受靜摩擦力作用，方向與，方向相反 C甲、乙圖中A物體均不受靜摩擦力作用 D甲圖中A物

24、體不受靜摩擦力作用，乙圖中A物體受靜摩擦力作用，方向與F方向相同【分析與解答】： 假設(shè)甲圖中A物體受靜摩擦力作用，則它在水平方向上受力不平衡，將不可能隨B物體一起做勻速直線運(yùn)動，所以A物體不受靜摩擦力作用，這樣就排除了A、B兩項的正確性c、D兩項中哪個正確，由乙圖中A物體是否受靜摩擦力判定假設(shè)乙圖中A物體不受靜摩擦力作用，則它將在其重力沿斜面的分力作用下向下滑不能隨B物體保持沿斜面向上的勻速直線運(yùn)動因此乙圖中A物體一定受靜摩擦力作用，且方向與F方向相同，c項是不正確的答案：D 能力訓(xùn)練2 1如下圖所示，有一塊質(zhì)量為m的磚，它的長、寬、高分別為25 cm、15 cm、8 cm，則當(dāng)它平放、側(cè)放和

25、豎放時，運(yùn)動的磚塊所受到的摩擦力大小關(guān)系為： 3用手握住瓶子，使瓶子在豎直方向上靜止，如果握力加倍，則手對瓶子的摩擦力 A加倍 B保持不變C方向由向下變成向上 D方向由向上變成向下 3如圖所示，質(zhì)量均為m的I、兩木塊疊放在水平面上，I受到斜向上與水平面成角的力F作用，受到斜向下與水平面成口角的力F作用，兩力在同一豎直平面內(nèi)，此時兩木塊保持靜止，則 AI、之間一定存在靜摩擦力B與水平面之間可能存在靜摩擦力 c對I的支持力一定等于mg D水平面對的支持力可能大于2 mg4如圖所示，用彈簧秤拉動放于水平桌面上的長條狀物體，在拉動后，勻速拉動的過程中(翻倒前)，彈簧秤的示數(shù)不變，這表明 A滑動摩擦力大

26、小與相對速度大小無關(guān) B滑動摩擦力大小與接觸面的大小無關(guān) c長條狀物體的質(zhì)量分布均勻 D長條狀物體與桌面問的動摩擦因數(shù)一定5卡車上裝著一只始終與它相對靜止的集裝箱，不計空氣阻力，下列說法正確的是 A當(dāng)卡車開始運(yùn)動時，卡車對集裝箱的靜摩擦力使集裝箱隨卡車一起運(yùn)動 B當(dāng)卡車勻速運(yùn)動時，卡車對集裝箱的靜摩擦力使集裝箱隨卡車一起運(yùn)動 c當(dāng)卡車勻速運(yùn)動時，卡車對集裝箱的靜摩擦力等于零 D當(dāng)卡車制動時，卡車對集裝箱的靜摩擦力等于零6如圖所示，兩物塊疊放在水平桌面上，當(dāng)用一個水平力F推物塊A時，A、B仍保持靜止。設(shè)此時B對A的摩擦力的大小為f1，桌面對B的摩擦力的大小為f2。則 Af1=F，f2=0 Bf1

27、=O，f2=F C，f1=F/2，f2=F/2 Df1=F，f2=F/27如圖所示，質(zhì)量m=10kg和M=30kg的兩物塊，疊放在動摩擦因數(shù)為050的粗糙水平地面上一處于水平位置的輕質(zhì)彈簧，勁度系數(shù)為250Nm，一端固定于墻壁，另一端與質(zhì)量為m的物塊相連，彈簧處于自然狀態(tài)現(xiàn)用一水平推力F作用于質(zhì)量為M的物塊上，使它緩慢地向墻壁一側(cè)移動當(dāng)移動O.40m時，兩物塊間開始相對滑動，這時水平推力F的大小為 A100N B250N C200N D300N8如圖所示，A、B、c三個物體組成的系統(tǒng)在水平面上以同一速度做勻速運(yùn)動，其中c物體受到向右的恒力F的作用，則以下說法正確的是 AB物體受向右的摩擦力 B

28、c物體未受摩擦力CA、B、c組成的系統(tǒng)所受摩擦力的矢量和為零 DA物體所受摩擦力的矢量和為零9如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體P連接，P與斜放的固定擋板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面體P此刻所受到的外力個數(shù)有可能為 A2個 B3個 C4個 D5個10一物塊m從某曲面上的Q點(diǎn)自由落下，通過一粗糙的靜止傳送帶后，落到地面P點(diǎn)，如圖所示若傳送帶的皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動起來，使傳送帶也隨之運(yùn)動，再把該物體放到Q點(diǎn)自由滑下，那么 A它可能落在P點(diǎn)B它可能落在P點(diǎn)左邊c它可能落在P點(diǎn)的右邊D它可能落不到地面上11.一木塊放在水平桌面上，受水平力F1=10N，F(xiàn)2=2N及摩擦力作用

29、下處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。若撤去F1，則木塊在水平方向受到的合力為多少?方向怎樣? 12如圖所示，在一水平面上放置兩物體，已知A、B兩物體與地面的最大靜摩擦力分別為8N和4N，若一水平力F=6N，向右作用于A物體時，此時A對B的作用力大小為_.當(dāng)水平力向左作用于B時，則A對B的作用力為_ 13如右圖所示，在=0.1的水平面上向左運(yùn)動的物體，質(zhì)量為20kg，在運(yùn)動過程中，還受到一個水平向右的大小為10N的推力的作用，則物體受到的滑動摩擦力為_(g=10m/s2)14如圖所示，矩形斜面水平邊的長度為O.6m，傾斜邊的長度為O.8m，斜面傾角為370，一與斜面摩擦因數(shù)為=O.6的小物體重25N，在與

30、斜面平行的力F的作用下，沿對角線AC勻速下滑，求推力F。15如圖所示，質(zhì)量為M的物體放在水平放置的鋼板C上，鋼板的動摩擦因數(shù)為，由于光滑導(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向右運(yùn)動，同時用力F沿導(dǎo)槽的方向拉動物體使物體以速度V2沿導(dǎo)槽運(yùn)動，則F的大小為多少? 16如圖所示，木板A的質(zhì)量為m，木塊B的質(zhì)量是2m，用細(xì)線系住A，細(xì)線與斜面平行，B木塊沿傾角為的斜面，在木板A的下面勻速下滑若A和B之間及B和斜面之間的動摩擦因數(shù)相同，求動摩擦因數(shù)及細(xì)線的拉力T專題三力的合成與分解 知識梳理1力的合成 利用一個力(合力)產(chǎn)生的效果跟幾個力(分力)共同作用產(chǎn)生的效果相同，而做的一種

31、等效替代。力的合成必須遵循物體的同一性和力的同時性。 （1）合力和分力:如果一個力產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫那幾個力的合力，那幾個力就叫這個力的分力。 合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系，即一個力若分解為兩個分力，在分析和計算時，考慮了兩個分力的作用，就不可考慮這個力的作用效果了；反過來，若考慮了合力的效果，也就不能再去重復(fù)考慮各個分力的效果。 （2）共點(diǎn)力物體同時受幾個力作用，如果這些力的作用線交于一點(diǎn)，這幾個力叫共點(diǎn)力。如圖(a)所示，為一金屬桿置于光滑的半球形碗中。桿受重力及A、 B兩點(diǎn)的支持力三個力的作用； N1作用線過球心，N2作用線垂直于桿，當(dāng)桿在作用線共面的

32、三個非平行力作用下處于平衡狀態(tài)時，這三力的作用線必匯于一點(diǎn)，所以重力G的作用線必過 N1、N2的交點(diǎn)0；圖(b)為豎直墻面上掛一光滑球，它受三個力：重力、墻面彈力和懸線拉力，由于球光滑，它們的作用線必過球心。 （3）力的合成定則：平行四邊形定則：求共點(diǎn)力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的線段為鄰邊作平行四邊形，它的對角線即表示合力的大小和方向，如圖a。 三角形定則：求F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的有向線段首尾相接，從F1的起點(diǎn)指向F2的末端的有向線段就表示合力F的大小和方向，如圖b。2合力的計算(1)合力的大?。喝魞蓚€共點(diǎn)力F1，F(xiàn)2的夾角為，根據(jù)余弦定理,其合力大小為: .

33、合力的范圍是：|F1-F2|FF1+F2，還可以看出：合力可能大于分力，可能小于分力，也可能等于分力。(合力與分力的關(guān)系就是平行四邊形的對角線與鄰邊的關(guān)系；對角線可以大于鄰邊，也可以小于鄰邊，還可以等于鄰邊；合力與分力的關(guān)系還可以看成是三角形三邊的關(guān)系，任意兩邊之和大于第三邊，任意兩邊之差小于第三邊) (2)合力的方向：若F與F1的夾角為，則：tan=,當(dāng)時tan=(3)同一直線上的矢量運(yùn)算：幾個力在一條直線上時，先在此直線上選定正方向，與其同向的力取正值，反之取負(fù)值，然后進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算求其合力。這時“+”或“-”只代表方向，不代表大小。 (4)同一根輕繩中各處張力相等，此外當(dāng)大小相等的兩力夾角

34、為1200時，合力大小等于兩分力大小3力的分解 (1)在分解某個力時，要根據(jù)這個力產(chǎn)生的實際效果或按問題的需要_進(jìn)行分解 (2)有確定解的條件： 已知合力和兩個分力的方向，求兩個分力的大小(有唯一解) 已知合力和一個分力的大小與方向，求另一個分力的大小和方向(有一組解或兩組解) 已知合力、一個分力F1的大小與另一分力F2的方向，求F1的方向和F2的大小(有兩個或唯一解) (3)力的正交分解：將已知力按互相垂直的兩個方向進(jìn)行分解的方法利用力的正交分解法可以求幾個已知共點(diǎn)力的合力，它能使不同方向的矢量運(yùn)算簡化為同一直線上的矢量運(yùn)算 力的分解問題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效果，畫出力的平行四邊形，接著就轉(zhuǎn)

35、化為一個根據(jù)知邊角關(guān)系求解的幾何問題。4、處理力的合成與分解問題的方法 1力的圖示法：按力的圖示作平行四邊形，然后量出對角線的長短并找出方向 2代數(shù)計算法：由正弦或余弦定理解三角形求解 3正交分解法：將各力沿互相垂直的方向先分解，然后求出各方向的合力，再合成 4多邊形法：將各力的首尾依次相連，由第一個力的始端指向最后一個力的尾端的有向線段表示合力的大小和方向 例題評析【例7】在傾角為的斜面上，放一質(zhì)量為m的光滑小球，小球被豎直的木板擋住，則球?qū)π泵娴膲毫?( )【分析與解答】：小球的重力產(chǎn)生兩個效果：水平擠壓木板；垂直斜面方向壓緊斜面故可將重力沿水平方向和垂直斜面方向分解為Fl、F2如右圖所

36、示，根據(jù)平行四邊形定則，可得：F=mg/cos答案：C【例8】分解一個力，若已知它的一個分力的大小和另一個分力的方向，以下正確的是 ( ) A只有唯一組解 B一定有兩組解 C可能有無數(shù)組解 D可能有兩組解 能力訓(xùn)練31在右圖中長為5 m的細(xì)繩兩端分別系于豎立在地面上相距為4m的兩桿的頂端以、B繩上掛一光滑的輕質(zhì)掛鉤，其下連著一個重為12 N的物體，平衡時繩中的張力T=_N2 重為G的物體系在兩根等長的細(xì)繩0A、OB上，輕繩的A端、B端掛在半圓形的支架上，如右圖所示若固定A端的位置，將繩OB的B端沿半圓支架從水平位置逐漸移至豎直位置C的過程中，則 AOB繩上的拉力先增大后減小 BOB繩上的拉力先

37、減小后增大 cOA繩上的拉力先增大后減小 D0A繩上的拉力不斷減小3三段不可伸長的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如右圖所示，其中OB是水平的，A端、B端固定若逐漸增加c端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩 A必定是OA B必定是OBc必定是OC D可能是OB，也可能是OC 4水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m=10kg的重物，CBA=300，如右圖所示，則滑輪受到的繩子的作用力為(g=10 m/s2)5如圖所示，物體靜止在光滑的水平面上，水平力F作用于O點(diǎn)，現(xiàn)要使物體在水平面上沿0O方向做加速運(yùn)動，

38、必須在F和00所決定的平面內(nèi)再施加一個力F，那么F的最小值應(yīng)為 6右圖中A0、B0、CO是三條完全相同的細(xì)繩，并將鋼梁水平吊起，若鋼梁足夠重時，繩A0先斷，則 ( )A=1200B1200C1200D不論為何值，A0總是先斷 7一根質(zhì)量可以不計的細(xì)線，能夠承受的最大拉力為F現(xiàn)把重量G=F的重物通過光滑的、重量不計的小鉤掛在這根細(xì)線上，兩手握住細(xì)線的兩端，開始時兩手并攏，然后沿水平方向慢慢地分開為了不使細(xì)線被拉斷，兩段細(xì)線之間的夾角不能大于 A600 B900 C1200 D15008水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B，一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m=10

39、kg的重物，CBA=300，如圖甲所示，則滑輪受到繩子的作用力為(取g=10m/s2) A50N B50 c100N D1009在研究共點(diǎn)力合成實驗中，得到如圖所示的合力F與兩力夾角的關(guān)系圖線，則下列說法正確的是 A2NF14N B2NF10N C兩分力大小分別為2N和8N D兩分力大小分別為6N和8N 10跳傘運(yùn)動員打開傘后經(jīng)過一段時間，將在空中保持勻速降落。已知運(yùn)動員和他身上裝備的總重量為G1，圓頂形降落傘的重量為G2，有8條相同的拉線一端與飛行員相連(拉線重量不計)。另一端分布在傘面邊緣上(圖中沒有把拉線都畫出來)，每根拉線和豎直方向都成300角，那么每根拉線上的張力大小為 300G60

40、0ABC11.如圖所示，輕繩AC與天花板夾角=300，輕繩BC與天花板夾角=600.設(shè)AC、BC繩能承受的最大拉力均不能超過100N，CD繩強(qiáng)度足夠大，求CD繩下端懸掛的物重G不能超過多少？ 12一個大人與一個小孩分別在河的兩岸，沿河岸拉一條船前進(jìn)，大人的拉力為F1=400N，方向和河岸成300，(小孩的拉力在圖中未畫出)，要使船在河流中平行河岸行駛，求小孩對船施加的最小力的大小和方向。 專題四受力分析 知識梳理 受力分析就是把研究對象在給定物理環(huán)境中所受到的力全部找出來，并畫出相應(yīng)受力圖。 1受力分析的依據(jù) (1)依據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和性質(zhì)特點(diǎn)，每種力的產(chǎn)生條件提供了其存在的可能性，由于力的

41、產(chǎn)生原因不同，形成不同性質(zhì)的力，這些力又可歸結(jié)為場力和接觸力，接觸力(彈力和摩擦力)的確定是難點(diǎn)，兩物體直接接觸是產(chǎn)生彈力、摩擦力的必要條件，彈力產(chǎn)生原因是物體發(fā)生形變，而摩擦力的產(chǎn)生，除物體間相互擠壓外，還要發(fā)生相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢。 (2)依據(jù)作用力和反作用力同時存在，受力物體和施力物體同時存在。一方面物體所受的每個力都有施力物體和它的反作用力，找不到施力物體的力和沒有反作用力的力是不存在的；另一方面，依據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系，可靈活變換研究對象，由作用力判斷出反作用力。(3)依據(jù)物體所處的運(yùn)動狀態(tài)：有些力存在與否或者力的方向較難確定，要根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)，利用物體的平衡條件或牛頓運(yùn)動

42、定律判斷。 2受力分析的程序 (1)根據(jù)題意選取研究的對象選取研究對霖豹原慰是要使對留題懿研窮盡量藩侵j研究對象可以是單個物體或物體的某一部分，也可以是由幾個物體組成的系統(tǒng) (2)把研究對象從周圍的物體中隔離出來，為防止漏掉某個力，要養(yǎng)成按一般步驟分析的好習(xí)慣一般應(yīng)先分析重力；然后環(huán)繞物體一周，找出跟研究對象接觸的物體，并逐個分析這些物體對研究對象的彈力和摩擦力；最后再分析其他場力(電場力、磁場力)等 (3)每分析一個力，都要想一想它的施力物體是誰，這樣可以避免分析出某些不存在的力如豎直上拋的物體并不受向上的推力，而剎車后靠慣性滑行的汽車也不受向前的“沖力” (4)畫完受力圖后要進(jìn)行定性檢驗，

43、看一看根據(jù)你畫的受力圖，物體能否處于題目中所給的運(yùn)動狀態(tài)3受力分析的注意事項 (1)只分析研究對象所受的力，不分析研究對象對其他物體所施的力 (2)只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力 (3)每分析一個力，都應(yīng)找出施力物體 (4)合力和分力不能同時作為物體所受的力4受力分析的常用方法：隔離法和整體法 （1）隔離法 為了弄清系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個物體的受力和運(yùn)動情況，一般可采用隔離法 運(yùn)用隔離法解題的基本步驟是： 明確研究對象或過程、狀態(tài)； 將某個研究對象、某段運(yùn)動過程或某個狀態(tài)從全過程中隔離出來； 畫出某狀態(tài)下的受力圖或運(yùn)動過程示意圖； 選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解 （2）整體法 當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)

44、內(nèi)部某些物體的力和運(yùn)動時，一般可采用整體法運(yùn)用整體法解題的基本步驟是： 明確研究的系統(tǒng)和運(yùn)動的全過程； 畫出系統(tǒng)整體的受力圖和運(yùn)動全過程的示意圖； 選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解隔離法和整體法常常交叉運(yùn)用，從而優(yōu)化解題思路和方法，使解題簡捷明快 例題評析【例9】 如圖所示，斜面小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁。若再在斜面上加一物體m，且M、m相對靜止，試分析小車受哪幾個力的作用【分析與解答】 對M和m整體分析，它們必受到重力和地面支持力，由于小車靜止，由平衡條件知墻面對小車必?zé)o作用力。以小車為研究對象，如圖所示，它受四個力：重力Mg，地面的支持力FN，m對它的壓力F2和靜摩擦力f，由于m靜

45、止，可知f和FN的合力必豎直向下?！菊f明】 M與墻有接觸，但是否有擠壓，應(yīng)由M和m的狀態(tài)決定。若m沿M加速下滑，加速度為a，則墻對M就有彈力作用，彈力FN水平. 【注意】 為防止丟力，在分析接觸力時應(yīng)繞研究對象觀察一周，對每個接觸點(diǎn)要逐一分析。不能把作用在其它物體上的力錯誤地認(rèn)為通過力的傳遞作用在研究對象上。正確畫出受力示意圖。畫圖時要標(biāo)清力的方向，對不同的力標(biāo)示出不同的符號。 【例10】一個底面粗糙，質(zhì)量為M的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且與水平面夾角為300，現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m的小球，小球與斜面的夾角為30。，如圖所示。 (1)當(dāng)劈靜止時繩子中拉力大小為多少? (2)若地面

46、對劈的最大靜摩擦力等于地面對劈的支持力的岸倍，為使整個系統(tǒng)靜止，值必須符合什么條件?【分析與解答】 (1)以水平方向為x軸，建立坐標(biāo)系，并受力分析如圖所示。(2)以劈和小球整體為研究對象，受力分析如圖ACBF【例11】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_。 【分析與解】：物塊ABC受到重力、墻的支持力、摩擦力及推力四個力作用而平衡，由平衡條件不難得出靜摩擦力大小為 。ABCF【例12】如圖所示，物體的質(zhì)量為2kg，兩根輕繩AB和AC的一端連接于豎直墻上，另一端系于物體上，在物體上另施加一個方向與水

47、平線成=600的拉力F，若要使兩繩都能伸直，求拉力F的大小范圍?！痉治雠c解】：作出A受力圖如圖28所示，由平衡條件有：F.cos-F2-F1cos=0, Fsin+F1sin-mg=0GF2F1Fxy要使兩繩都能繃直，則有：F1由以上各式可解得F的取值范圍為：。 能力訓(xùn)練41如圖所示，m1、m2兩物塊疊放在一起以初速度V。被斜拋出去。不考慮空氣阻力，拋出后m2的受力情況是 A只受重力作用 B受重力和m-的壓力作用 C受重力、硼的壓力和摩擦力作用 D所受合力的方向與初速度方向一致2如圖所示，A、B、C的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，A、B間用細(xì)繩連接掛在固定在C上的光滑定滑輪上，整個系統(tǒng)相對于地面

48、處于靜止?fàn)顟B(tài)，則B對C和地面對C的摩擦力的大小分別是 AmAg，mBg BmBgmAg CmAgO DOO3水平皮帶傳輸裝置如圖所示，皮帶的速度保持不變，物體被輕輕地放在A端皮帶上，開始時物體在皮帶上滑動，當(dāng)它到達(dá)位置C后就不再相對滑動，而是隨皮帶一起勻速運(yùn)動，直至傳送到B端，在傳送過程中，物體受到的摩擦力 在AC段為水平向左的滑動摩擦力 在AC段為水平向右的滑動摩擦力 在CB段不受靜摩擦力 在CB段受水平向右的靜摩擦力 A B C D4如圖所示，一光滑小球放于盒中，盒的空間剛好能容納小球，在以下四種情況中小球與盒下側(cè)壁存在擠壓力的是 A盒靜止于斜面上 B盒沿光滑斜面自由下滑時 C斜面粗糙，盒

49、沿斜面自由下滑 D斜面粗糙，給盒一個初速度，使之沿斜面自由上滑5.兩光滑平板MO、NO構(gòu)成一具有固定夾角0=75°的V形槽，一球置于槽內(nèi)，用表示NO板與水平面之間的夾角，如圖5所示。若球?qū)Π錘O壓力的大小正好等于球所受重力的大小，則下列值中哪個是正確的？ A.15° B.30° C.45° D.60°PQ6.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)用水平向左的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，則 A.Q受到的摩擦力一定變小B.Q受到的摩擦力一定變

50、大C.輕繩上拉力一定變小D.輕繩上拉力一定不變7.身高和質(zhì)量完全相同的兩人穿同樣的鞋在同一水平1乙甲2地面上通過一輕桿進(jìn)行頂牛比賽，企圖迫使對方后退.設(shè)甲、乙對桿的推力分別為F1、F2.甲、乙兩人身體因前頃而偏離豎直方向的夾角分別為1、2，傾角越大，此刻人手和桿的端點(diǎn)位置就越低，如圖所示，若甲獲勝，則A.F1=F2 1>2 B.F1>F2 1=2 C.F1=F2 1<2 D.F1>F2 1>2 8.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)用水平向左的恒力推Q時，

51、P、Q仍靜止不動，則A.Q受到的摩擦力一定變小B.Q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專題五共點(diǎn)力作用下物體的平衡 知識梳理 1共點(diǎn)力的判別：同時作用在同一物體上的各個力的作用線交于一點(diǎn)就是共點(diǎn)力。這里要注意的是“同時作用”和“同一物體”兩個條件，而“力的作用線交于一點(diǎn)”和“同一作用點(diǎn)”含義不同。當(dāng)物體可視為質(zhì)點(diǎn)時，作用在該物體上的外力均可視為共點(diǎn)力：力的作用線的交點(diǎn)既可以在物體內(nèi)部，也可以在物體外部。 ， 2平衡狀態(tài)：對質(zhì)點(diǎn)是指靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，對轉(zhuǎn)動的物體是指靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)。 (1)二力平衡時，兩個力必等大、反向、共線； (2)三力平衡時，若是非平行力，則三力作用線必交于一點(diǎn)，三力的矢量圖必為一閉合三角形； (3)多個力共同作用處于平衡狀態(tài)時，這些力在任一方向上的合力必為零； (4)多個力作用平衡時，其中任一力必與其它力的合力是平衡力； (5)若物體有加速度，則在垂直加速度的方向上的合力為零。 3平衡力與作用力、反作用力 一對平衡力一對作用力與反作用力作用對象 只能是同一物體，分別作用在兩個物體上力的性質(zhì)可以是不同性質(zhì)的力 一定是同一性質(zhì)的力作用效果二者的作用相互抵消 各自產(chǎn)生自己的效