力學(xué)專題 教案

力的概念：力是物體對物體的作用（1）力不能離開物體而獨立存在，有力就一定有“施力”和“受力”兩個物體。二者缺一不可。（2）力的作用是相互的.（3）力的作用效果：①形變；②改變運動狀態(tài)（4）力的圖示力的分類1．按性質(zhì)分重力（萬有引力）、彈力、摩擦力、分子力、電場力、磁場力……2．按效果分壓力、支持力、拉力、動力、阻力、向心力、……3．按產(chǎn)生條件分場力（非接觸力）、接觸力。重力：由于地球的吸引而使物體受到的力。（1）方向；總是豎直向下（2）大?。篏＝mg注意：重力是萬有引力的一個分力，另一個分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力，在兩極處重力等于萬有引力。由于重力遠大于向心力，一般情況下近似認為重力等于萬有引力。（3）重心：重力的等效作用點。重心的位置與物體的形狀及質(zhì)量的分布有關(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，重心在幾何中心上．薄板類物體的重心可用懸掛法確定。彈力1．彈力的產(chǎn)生條件是兩個物體直接接觸，并發(fā)生彈性形變。2．彈力的方向⑴壓力、支持力的方向總是垂直于接觸面。⑵繩對物體的拉力總是沿著繩收縮的方向。⑶桿對物體的彈力不一定沿桿的方向。如果輕直桿只有兩個端點受力而處于平衡狀態(tài)，則輕桿兩端對物體的彈力的方向一定沿桿的方向。摩擦力摩擦力的產(chǎn)生條件為：兩物體直接接觸、相互擠壓、接觸面粗糙、有相對運動或相對運動的趨勢。這四個條件缺一不可。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）滑動摩擦力大?、旁诮佑|力中，必須先分析彈力，再分析摩擦力。⑵只有滑動摩擦力才能用公式F=μFN，其中的FN表示正壓力，不一定等于重力G。合力、力的合成1.合力：一個物體受到幾個力共同作用產(chǎn)生的效果與一個力對物體作用產(chǎn)生的效果相同時，這個力就叫做那幾個力的合力2.合成：求幾個力的合力合力的求法1.力的平行四邊形定則：如果用表示兩個共點力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形，那么，合力F的大小和方向就可以用這兩個鄰邊之間的對角線表示出來。2.共點力：幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于同一點，這幾個力叫做共點力。3.平行四邊形定則的應(yīng)用方法a．兩個共點力的合成：從力的作用點作兩個共點力的圖示，然后以F1、F2為邊作平行四邊形，對角線的長度即為合力的大小，對角線的方向即為合力的方向。b．兩個以上共點力的合成：先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到所有的力都合成進去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。分力及力的分解概念1.力的分力：幾個力共同產(chǎn)生的效果跟原來一個力產(chǎn)生的效果相同，這幾個力就叫做原來那個力的分力。2.力的分解：求一個已知力的分力叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆運算，同樣遵守平行四邊形定則。把一個力（合力）F作為平行四邊形的對角線，然后依據(jù)力的效果畫出兩個分力的方向，進而作出平行四邊形，就可得到兩個分力F1和F2。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、方向選擇時，盡可能使落在、軸上的力多；被分解的力盡可能是已知力。步驟為：①正確選擇直角坐標(biāo)系，一般選共點力的作用點為原點，水平方向或物體運動的加速度方向為X軸，使盡量多的力在坐標(biāo)軸上。②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。③分別求出軸方向上的各分力的合力Fx和軸方向上各分力的合力Fy。物體的受力分析

把指定物體（研究對象）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，這就是受力分析。受力分析的順序:先找重力，再找接觸力（彈力、摩擦力），最后分析其他力（電磁力、浮力等）。

受力分析的三個判斷依據(jù)

（1）從力的概念判斷，尋找對應(yīng)的施力物體。

（2）從力的性質(zhì)判斷，尋找產(chǎn)生的原因。

（3）從力的效果判斷，尋找是否產(chǎn)生形變或改變運動狀態(tài)（是靜止、勻速運動還是有加速度）。共點力的平衡條件

在共點力作用下物體的平衡條件是合力為零，即

解題方法

當(dāng)物體在兩個共點力作用下平衡時，這兩個力一定等值反向；當(dāng)物體在三個共點力作用下平衡時，往往采用平行四邊形定則或三角形定則；當(dāng)物體在四個或四個以上共點力作用下平衡時，往往采用正交分解法。

解共點力平衡問題的一般步驟

（1）選取研究對象。

（2）對所選研究對象進行受力分析，并畫出受力圖。

（3）對研究對象所受力進行處理一般情況下需要建立合適的直角坐標(biāo)系，用正交分解法處理。

習(xí)題訓(xùn)練：1.甲、乙兩拳擊動員競技，甲一拳擊中乙肩部，觀眾可認為甲運動員（的拳頭）是施力物體，乙運動員（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)成相互作用的物體D．以上說法都不正確2.關(guān)于力的敘述中正確的是（）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，是因為豎直方向受到升力的作用3.一人站在體重計上稱體重，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，體重計指針穩(wěn)定后讀數(shù)為G/，則（）A．G＞G/B．G＜G/C．G＝G/’D．無法判定4.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（）A．一直下降B．一直上升C．先升高，后降低D．先降低，后升高5.在圖中，a、b（a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)）間一定有彈力的是（）6.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（）A．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，方向垂直于斜面向上D．大小為2N，方向豎直向上原長為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)?8cm；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)開__________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為___________N/m．8.如圖所示，長5m的水平傳送帶以2m/s的速度勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1。現(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=v=2m/sAB9.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動，由此可知，A、B間的動摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動摩擦因數(shù)μ2.。下列情況有可能是：A．μ1=0，μ2=0；B．μ1=0，μ2≠0；C．μ1≠0，μ2=0；D．μ1≠0，μ2≠0。10.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：（）A．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彈力11.四個共點力的大小分別為2N、3N、4N、6N，它們的合力最大值為_______，它們的合力最小值為_________。12.如圖所示,電燈的重力G=10N,BO與頂板間的夾角θ為60度,AO繩水平,求繩AO、BO受到的拉力F1、F2是多少？13.如圖所示,一個重為G的小球,夾在斜面與豎直擋板之間保持靜止,斜面傾角為37度,不計一切摩擦,求小球?qū)π泵媾c豎直擋板的壓力F1、F2各是多少?14.如圖所示,用兩根細繩AB和AC系一重為G的重物,兩繩和水平線的夾角分別為α和β,其中α＝30o,β＝60o,求繩AB和AC的拉力F1、F2各是多少?15.2008年北京奧運會，我國運動員陳一冰勇奪吊環(huán)冠軍，其中有一個高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖2－3－15所示位置，則在兩手之間的距離增大過程中，吊環(huán)的兩根繩的拉力FT(兩個拉力大小相等)及它們的合力F的大小變化情況為()A．FT增大，F(xiàn)不變B．FT增大，F(xiàn)增大C．FT增大，F(xiàn)減小D．FT減小，F(xiàn)不變16.如圖2－3－18所示，質(zhì)量為m的質(zhì)點靜止地放在半徑為R的半球體上，質(zhì)點與半球體間的動摩擦因數(shù)為μ，質(zhì)點與球心連線與水平地面的夾角為θ，則下列說法正確的是()A．質(zhì)點所受摩擦力大小為μmgsinθB．質(zhì)點對半球體的壓力大小為mgcosθC．質(zhì)點所受摩擦力大小為mgsinθD．質(zhì)點所受摩擦力大小為mgcosθ圖2－3－1817.如圖2－3－20所示，物體M在斜向右下方的推力F作用下，在水平地面上恰好做勻速運動，則推力F和物體M受到的摩擦力的合力方向是()A．豎直向下B．豎直向上C．斜向下偏左D．斜向下偏右圖2－3－2018.如圖2－3－21所示，物體A置于傾斜的傳送帶上，它能隨傳送帶一起向上或向下做勻速運動，下列關(guān)于物體A在上述兩種情況下的受力描述，正確的是()A．物體A隨傳送帶一起向上運動時，A所受的摩擦力沿斜面向下B．物體A隨傳送帶一起向下運動時，A所受的摩擦力沿斜面向下C．物體A隨傳送帶一起向下運動時，A不受摩擦力作用D．無論傳送帶向上或向下運動，傳送帶對物體A的作用力均相同圖2－3－2119.如圖2－3－22所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA、mB，且mA>mB，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計，如果繩一端由Q點緩慢地向左移到P點，整個系統(tǒng)重新平衡后，物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角θ變化情況是()A．物體A的高度升高，θ角變大B．物體A的高度降低，θ角變小C．物體A的高度升高，θ角不變D．物體A的高度不變，θ角變小圖2－3－2220、一個質(zhì)量為3kg的物體，被放置在傾角為α＝30°的固定光滑斜面上，在如圖2－3－24所示的甲、乙、丙三種情況下物體能處于平衡狀態(tài)的是(g＝10m/s2)()圖2－3－24僅甲圖B．僅