力和物体的平衡

1、力和物体的平衡【考点解读】本章内容是力学的基础，也是贯穿于整个物理学的核心内容。本章从力的基本定义出发，通过研究重力、弹力、摩擦力，逐步认识力的物质性、力的矢量性、力的相互性，并通过受力分析，分析物体所处的状态或从物体所处的平衡状态，分析物体的受力情况。物体的受力分析法是物理学重要的分析方法。由于它的基础性和重要性，决定了这部分知识在高考中的重要地位。本章的考查重点是：1、力、物体的平衡为每年高考必考内容，以后仍将是高考的热点。2、力的合成与分解、共点力的平衡等在高考中或单独出现或与动力学、电磁学等相结合，或选择、填空或计算论述，或易或难，都可能出现。【知识网络】 力是物体间的相互作用力的概念

2、 力的相互性、矢量性、物质性 力的三要素、力的图示 按性质分类：重力、弹力、摩擦力等 力的分类 按效果分类：动力、阻力、拉力、压力、支持力等 产生：由于地球吸引 方向：竖直向下重力 大小：G=mg 重心：重心是重力的等效作用点，均匀物体的重心在几何中心，物体的重心不一定在物体上；力物体的平衡 力学中常见 的三种力 产生：物体直接接触；接触处物体发生了弹性形变。 方向：弹力的方向与受力物体的形变方向相反； 弹力 在接触面上产生的弹力的方向与面垂直； 绳产生的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向 大小：弹力大小与形变量有关，形变量越大，弹力越大作用点：接触面上 产生：物体接触且挤压；接触面粗糙；有相对运动

3、趋势 静摩擦力 方向：沿接触面的切线，与相对运动趋势方向相反。 大小：0ffm摩擦力 产生：接触且挤压；接触面粗糙；有相对滑 动 方向：沿接触面的切线，与相对滑动的方向相反 动摩擦力 大小： 作用点：接触面上力的合成运算平行四边形定则 |F1F2|FF1F2力的分解 物体的平衡共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡【例题精讲】 例1、（2009天津）1物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中E竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是：例2、（2008年广东理科基础）人站在自动扶梯的

4、水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图1所示。以下说法正确的是（ ）A人受到重力和支持力的作用B人受到重力、支持力和摩擦力的作用C人受到的合外力不为零D人受到的合外力方向与速度方向相同例3（2008年广东理科基础） 探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为AL原0.02mk500NmBL原0.10mk500NmCL原0.02mk250NmDL原0.10mk250Nm例4、（2008年山东理综） 用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L0现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2

5、m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L0斜面倾角为300，如图所示。则物体所受摩擦力( )A等于零B大小为，方向沿斜面向下C大小为，方向沿斜面向上D大小为mg，方向沿斜面向上例5、（2009江西质检）如图所示，A、B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端搁置在水平地面上，处于静止状态，悬挂A杆的绳倾斜，悬挂B杆的绳恰好竖直，则关于两杆的 受力情况，下列说法中正确的有( ) A.A、B杆都受三个力作用B.A、B杆都受四个力作用C.A杆受三个力,B杆受四个力D.A杆受四个力,B杆受三个力例6、（2009江西）水平横粱的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙上，另一端跨过

6、滑轮后悬挂一质量m=10 kg的重物，CBA30，如图甲所示，则滑轮受到绳子的作用力为（g=10m/s2）A50N B50N C100N D100NFAB例7、（2010江西）如图所示，A、B为两个相同木块，A、B间最大静摩擦力Fm=5N，水平面光滑。拉力F至少多大，A、B才会相对滑动？例8、（03年理综)如图甲所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为=60。两小球的质量比为A B C D【随堂测试】1.下列说法正确的是 ( )

7、A.力是使物体产生形变和改变物体运动状态的原因B.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体又是施力物体C.只要两个力的大小相同,它们产生的效果一定相同 D.两个物体之间的相互作用力可以是不同性质的力2如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平拉力F拉A，但A、B仍保持静止，则下面的说法中正确的是（ ）。A物体A与地面间的静摩擦力的大小等于FB物体A与地面的静摩擦力的大小等于零 C物体A与B间的静摩擦力的大小等于F D物体A与B间的静摩擦力的大小等于零3关于两物体之间的弹力和摩擦力，下列说法中正确的是( )FA有摩擦力一定有弹力B摩擦力的大小与弹

8、力成正比C有弹力一定有摩擦力D弹力是动力，摩擦力是阻力4如上图所示，用水平力F将物体压在竖直墙壁上，保持静止状态，物体所受的摩擦力的大小( )A随F的增大而增大 B随F的减少而减少C等于重力的大小 D可能大于重力5用手握着一个玻璃杯，处于静止状态。如果将手握得更紧，手对玻璃杯的静摩擦力将 ，如果手的握力不变，而向杯中倒入一些水（杯仍处于静止状态），手对杯的静摩擦力将 。vF6一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到两个拉力作用，拉力的大小如图所示，物体处于静止状态，（1）若只撤去10N的拉力，则物体能否保持静止状态？ ；（2）若只撤去2N的力，物体能否保持静止状态？ 。7如图所示，在=0.2的粗

9、糙水平面上，有一质量为10kg的物体以一定的速度向右运动，同时还有一水平向左的力F作用于物体上，其大小为10N，则物体受到的摩擦力大小为_，方向为_(g取10N/kg)8如图所示，重20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N水平向右的力F作用，物体所受摩擦力的大小为 ，方向为 。【随堂测试参考答案】1AB 2AD 3A 4C 5不变；变大6最大静摩擦力fm8N，若只撤去10N的拉力，则物体能保持静止；若只撤去2N的力，物体可能保持静止也可能产生滑动。 720N，水平向左 82N，水平向右第一次课课后精练一、选择题1.下列说法正确的是（ ）A.甲用力把乙推倒而自己

10、并未倒下，说明只是甲对乙施加了推力，而乙对甲没施加推力 B.甲对乙施加了力的作用，甲是施力物体，同时也是受力物体C带正电的甲球吸引带负电的乙球，那么乙球也吸引甲球，但是磁铁吸引铁块，而铁块不会吸引磁铁D力不能离开物体单独存在2.用弹簧秤竖直悬挂一个静止的小球，下面说法正确的是（ ）A小球对弹簧秤的拉力就是小球的重力B小球对弹簧秤的拉力大小等于小球的重力大小C小球的重力的施力物体是弹簧秤D小球的重力的施力物体是地球3.如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则小球受到的力是（ ）A重力、绳的拉力B重力、绳的拉力、斜面的弹力C重力、斜面的弹力D绳的拉力、斜面的弹力 4.关于摩擦

11、力，下列说法中正确的是（ ）A摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 B摩擦力总是阻碍物体的运动C摩擦力的方向与物体运动的方向总在一条直线上D摩擦力的方向总跟接触面相切5.在图中，质量为20 kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10 的拉力作用，则物体所受摩擦力为（ ）(10 N/kg) A10 N 向右 B10 N 向左C20 N 向右 D20 N 向左6如图所示，AOB为水平架空的光滑杆，其夹角AOB60，在杆上套两个质量均为m的小球，二小球由可伸缩的弹性绳连接，在绳的中点C，施以沿AOB的角平分线方向向右的水平拉力F，两小球平衡时绳对球的弹力大小为T

12、，则T与F的大小关系是（ ） ATFBTFCTFD无法确定 二填空题7.如图所示，一木块放在水平面上，在水平方向施加外力F10 N， 2 N，木块处于静止状态若撤去外力F1，则木块受到的摩擦力大小为 N，方向 8质量为m的均匀木板，长为L，在水平桌面上正向右滑动木板与桌面间的动摩擦因数为，当木板有1/3的长度滑出桌面时，如图所示，木板受到的滑动摩擦力大小是 9 如图所示，矩形均匀薄板长AC60cm，宽CD10cm，在B点用细线悬挂，板处于平衡状态，AB35cm，则悬线和薄板边缘CA的夹角。 三计算题10如图所示，所受重力大小为G的木块甲和倾角为的斜面体乙间的接触面光滑，对甲施加一水平推力使甲、

13、乙无相对运动，同时使乙沿水平地面向左匀速运动，求甲对乙的压力。 11如图 所示，一个重G600N的人站在重P300N的平台上，通过重为P20N的光滑动滑轮拉住平台，那么他必须至少用多大力来拉绳子。 例1【答案】D【解析】A、B两图力F垂直于斜面，无沿斜面作用效果，故不影响静摩擦力，A、B项错误；未加力时，木块有下滑趋势，静摩擦力沿斜面向上，C图中加入向上的力后，减少了下滑趋势，摩擦力将减小，C项错误；D图中力F方向向下，增加了下滑趋势，摩擦力增大，D项正确。【考点定位】考查静摩擦力和平衡知识例2【答案】A【解析】由于人随扶梯斜向上匀速运动，对其受力分析可知，人只受重力和支持力的作用，选项A正确

14、。例3【答案】D【解析】根据胡克定律可得，设弹簧的原长为，则有，解得0.10m，故选项D正确。例4【答案】A【解析】由已知得，当弹簧竖直悬挂质量为m的物体时，伸长量为，说明此时弹簧的拉力大小等于物体重力大小。当弹簧沿斜面方向拉物体时，伸长量仍为，说明弹力的大小还等于，这时以物体为研究对象，画出受力分析分析图，将重力沿斜面和垂直斜面进行分解，沿斜面的分力大小也等于，说明沿斜面方向已经平衡而不再需要摩擦力。所以答案为A。例5【答案】D 例6【答案】C【解析】取小滑轮作为研究对象，悬挂重物的绳中的弹力是Tmg=1010N=100 N，故小滑轮受绳的作用力沿BC、BD方向的大小都是100N，分析受力如图（乙）所示 CBD120，CBFDBF，CBF=60，CBF是等边三角形故F100 N。例7【答案】F=10N【解析】A、B间刚好发生相对滑动时，A、B间的相对运动状态处于一个临界状态，既可以认为发生了相对滑动，摩擦力是滑动摩擦力，其大小等于最大静摩擦力5N，也可以认为还没有发生相对滑动，因此A、B的加速度仍然相等。分别以A和整体为对象，