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专题二 物体的受力和平衡
复习目标:1.根据弹力和摩擦力产生的原因,并且结合牛顿第一、第二、第三定律提高分
析受力的能力
2.应用力的平衡条件分析、解决平衡类问题
复习重点: 受力分析、平衡条件的应用 复习难点:1.受力分析的一般方法
2.平衡条件的应用
一、考纲解读
本专题涉及的考点有:滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数;形变、弹性、胡克定律;力的合成和分解。
《大纲》对“滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数,形变、弹性、胡克定律”等考点均为Ⅰ类要求;对“力的合成和分解”为Ⅱ类要求。
力是物理学的基础,是高考必考内容。其中对摩擦力、胡克定律的命题几率较高。主要涉及弹簧类问题、摩擦力等,通过连接体、叠加体等形式进行考查。力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律是复习的重点。
二、课程标准
(1)通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律,能用动摩擦因数计算摩擦力。 (2)知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律。
(3)通过实验,理解力的合成与分解,知道共点力的平衡条件,区分矢量与标量,用力的合成与分解分析日常生活中的问题。
三、命题趋向
本专题的高考热点主要由两个:一是有关摩擦力的问题,二是共点的两个力的合成问题。本章知识经常与牛顿定律、功和能、电磁场等内容综合考查。单纯考查本章的题型多以选择题为主,中等难度。
四、知识梳理
牛顿第一定律的内容:
,
牛顿第三定律的内容:
1. 力
(1)定义: 叫力;
(2)力具有物质性、 、 及独立性等四性;
(3)力作用在物体上会产生以下两个方面的效果:使物体 和使物体 ____ 发生改变;
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(4)力可以用图示的方法来表示, 叫力的图示;
(5)可以从以下两个方面对力进行分类:按力的性质来分可分为 等,按力的作用效果来分可分为 等。
2. 重力
(1)重力是由于 而产生的;
(2)重力大小可以用公式 来计算,实验中可以用 来测量;纬度越高,重力加速度越_________;离地越高重力加速度越_________。 (3)重力的方向 ;
(4) 叫物体的重心,重心的具体位置和 及 有关。
3.弹力
(1) 叫形变,其中 叫弹性形变; (2) 叫弹力;
(3)弹力的产生条件是 ;
(4)弹簧弹性形变产生的弹力可由公式f=kx来反映,其中x指的是 ,k指的是 ,它是这样规定的: ;
(5)弹力的方向为 __ 或 或 , 具体地说轻绳中的弹力方向为 的方向,压力的方向为 的方向。
4.滑动摩擦力
(1)当物体 时的摩擦力叫滑动摩擦力;
(2)滑动摩擦力产生的条件是: ; (3)滑动摩擦力的方向为 ;
(4)滑动摩擦力的大小可用公式f=μN来计算,其中μ指,它与 和
有关,N指的是 ,它与物体的重力相比 ;
5.静摩擦力
(1)当物体 时的摩擦力叫静摩擦力;
(2)静摩擦力产生的条件是 ; (3)静摩擦力的方向为 ; (4)静摩擦力的大小
6、力的合成与分解
(1)如果一个力的 和几个力 的相同,那么 的合力, 的分力;
(2) 叫力的合成, 叫力的分解;
(3)力的合成和分解都遵循 法则,所谓 法则就是 ;
(4)同直线上的力合成时可以转化代数运算,具体的做法是
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;
(5)当互成角度的两个力F1、F2合成时在角度不确定的情况下,它们合力的取值范围
是 ,当两力的夹角为 时取最大值 ,当两力的夹角为时 取最小值 ;
(6)分解力通常根据力的作用效果进行具体的做法是 (7)已知合力及两个分力的方向的分解结果是 的,已知合力及一个分力的大小
和方向分解的结果可能有 ,已知合力、一个分力的方向及另外一个分力的大小则分解的结果可能是 ;(填“唯一”、“两组解”、等)
(8)分力和合力的大小关系可能是 ,
如 ;可能是 , 如 ;可能是 , 如 ,等;
(9)所谓正交分解法就是 ; (10)图形法
7.共点力
(1)同时作用在物体上的几个力,如果它们的 相同
或 ,那么这几个力叫做共点力;
(2)物体在几个力作用下平衡,而它们的作用线又既不平行且不共线,则这几个力必
定共点;
8.物体的平衡及物体的平衡条件
(1)物体的平衡状态是指物体处于 状态或 状态; (2)共点力作用下物体的平衡条件是: ,这个条件在各种不同
的具体情况下又常常表达成不同的形式如: 等等; (3)选取研究对象时有两种方法:一种是 ,另一种是 ,具体选那一
种方法应该由所研究的问题来决定,如在求 时,用 法,在求 时,用 法;
9、受力分析是每个学习物理的人必须掌握的基本手段。可以这样说:掌握了受力分析,物理学习就成功了一半。 受力分析的步骤: 1、 选取对象:
2、 受力分析时力的顺序:_____________________________________________ 3、 画受力图
力分析的方法: 受力分析应先主动力后被动力进行分析;利用力的平衡进行受力分析
五、针对性精练
1、下面图中,静止的小球m分别与两个物体(或面)接触,设各接触面光滑,则A受到两个弹力的是……………………………………………………………………( )
精品 m A α A α α A .
2、如图所示,弹簧的劲度系数为k小球重力为G,平衡时,球在A位置,今用力F将小球向下拉长x到B位置,则此时弹簧的弹力为…( ) A.kx
B.kx+G C.G- kx
D.以上都对于
3、两个弹簧称平放在光滑的水平桌面上,乙的一端系于墙上,两个弹簧秤挂勾相连,当在甲的右端挂勾上用100N的水平拉力拉甲时,则甲、乙两个弹簧秤读数分别是
( )
A、100N;0 B、 100N;100N C、0;100N D、200N;100N
乙 甲 F 4、两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地
面上,如图1所示.不计摩擦,A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为( )
A. mg,(M-m)g; B.mg,Mg;
C.(M-m)g,Mg; D.(M+m)g,(M-m)g.
5、如图所示,两根相同的轻弹簧S1、S2,劲度系数皆为k?4?102N/m.悬挂的重物的质量分别为m1?2kg和m2?4kg.若不计弹簧质量,取g?10m/s,则平衡时弹簧S1、
2S2的伸长量分别为
(A)5cm、10cm (B)10cm、5cm ( ) (C)15cm、10cm (D)10cm、15cm
6、如图所示,A、B两物体叠放在水平面上,A、B始终保持相对静止。当两物体在水平面上:
B A 精品
F
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(1)匀加速前进时;A、B间是否受有摩擦力,其方向如何?
(2)匀速前进时A、B间是否受有摩擦力,其方向如何?
(3)匀减速前进时A、B间是否受有摩擦力,其方向如何?
(4)静止不动时。A、B间是否受有摩擦力,其方向如何?
7.如图所示,位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力。 ( ) A.方向可能沿斜面向上 B.方向可能沿斜面向下
M C.大小可能等于0 D.大小可能等于F θ
8.小物体m放在质量为M的物体上,M系在固定在墙上水平弹簧的一端,且置于光滑的水平面上,如图所示,若弹簧的劲度系数为k1,将M向右拉离平衡位置x1,然后无初速释放,在以后的运动过程中,M和m保持相对静止,那么在运动中受到的最小摩擦力为多少?最大摩擦力为多少? m M
9、如图所示,用50N的水平推力F把重24N的物体压在竖直墙面上,物体沿墙下滑,物体与墙面之间的动摩擦因数μ=0.4,求摩擦力的大小。 F
10、如图所示,在恒力F的作用下,物体A、B被紧紧的压在墙上,试分析A和B分别受到的静摩擦力的方向(GA=GB=G) A B F
11、如图所示,木块受到F1=8N,F2=2N和摩擦力三个水平力的作用静止在水平面上,若撤去F1,木块所受的静摩擦力为( )
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