高中物理知识点总结课件：21重力弹力摩擦力

1、力 、重力、 弹力 、摩擦力 一、力 1力的概念 (1)力是物体对物体的作用，物体之间的力的作用总是 -的力不能离开物体而产生。 (2)力的作用效果：改变物体的_或使物体发生_ (3)力的三要素：_、_、_. 2力的特征 (1)物质性：力不能脱离_而独立存在 (2)相互性：物体间力的作用是_的，只要有作用力，就一定有对应的_ _ (3)矢量性：力既有大小，又有方向，力的运算遵循_定则，或_法则 (4)同时性：物体间的相互作用总是_产生，_变化，_消失的 3力的图示和示意图 (1)力的图示：力可以用带_的线段来表示线段按一定比例(标度)画出，它的长短表示力的_，它的箭头指向表示力的_，箭尾(或箭

2、头)表示力的_ (2)力的示意图：只在图中画出力的方向(无标度)粗略地表示力的方向、作用点和大小5 二、重力 1概念：由于地球的_而使物体受到的力 2大小：G_. 3方向总是_向下 4重心：重力的作用点重心的位置与物体的形状及质量分布有关重心不一定在物体上质量分布均匀、形状规则的物体，重心在_上薄板类物体的重心可用悬挂法确定7三、弹力1定义：发生弹性形变的物体由于要_对与它接触的物体产生力的作用2产生条件：(1)物体相互_；(2)物体发生_3方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向_，几种典型的弹力的方向如下：(1)压力：垂直于支持面而指向_物体(2)支持力：垂直于支持面而指向_的物体(3)细

3、绳拉力：沿绳指向_的方向(4)轻杆的弹力：不一定沿杆，要具体情况具体分析 4大小 (1)弹簧类弹力：在弹性限度内遵从胡克定律F_. (2)非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解 思考：一对相互作用的物体之间存在弹力时是否一定同时存在摩擦力？反之，存在摩擦力时是否一定同时存在弹力？103下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A木块放在水平桌面上要受到一个竖直向上木块放在水平桌面上要受到一个竖直向上的弹力，这的弹力，这 是由于木块发生微小的形变而产生是由于木块发生微小的形变而产生的的B拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于木头发生形变而

4、产生的竹竿的弹力，这是由于木头发生形变而产生的 C挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，这挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，这是因为电线发生微小的形变而产生的是因为电线发生微小的形变而产生的D绳对物体拉力的方向总是沿着绳且指向绳绳对物体拉力的方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向收缩的方向11 思考：“运动的物体受到滑动摩擦力的作用，而静止的物体受到静摩擦力的作用”可以这样理解吗？思考 原来静止在水平传送带上的物体，随传送带一起从静止开始做匀加速、匀速、匀减速直线运动，分析物体所受摩擦力的情况。一一. .力的合成力的合成1 1、合力与分力：如果一个力作用在物体上，它产生的、合力与分力：如果一个力作用在物

5、体上，它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力。2 2、力的合成：求几个已知力的合力，叫做力的合成。、力的合成：求几个已知力的合力，叫做力的合成。3 3原则：等效替代原则：等效替代4.4.矢量与标量的根本区别：矢量与标量的根本区别：（1 1）标量：运算满足代数加法）标量：运算满足代数加法（2 2）矢量：运算中遵守平行四边形定则）矢量：运算中遵守平行四边形定则力的平行四边形定则力的平行四边形定则：求两个互成角度的共点：求两个互成角度的共点力的合力

6、，可以用表示这两个力的线段为邻边力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，合力的大小和方向就可以用这作平行四边形，合力的大小和方向就可以用这个平行四边形的对角线表示出来。个平行四边形的对角线表示出来。 1F2FF合1F2FF合三角形定则三角形定则 在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线。虚线。 各个矢量的大小和方向一定要画得合理各个矢量的大小和方向一定要画得合理 cos2212221FFFFF合由上式可知：由上式可知：（1 1）当）当=0=00

7、0时，时，F=FF=F1 1+F+F2 2（2 2）当）当=180=1800 0时，时，F=FF=F1 1-F-F2 2（3 3）当）当=90=900 0时时F F2 2=F=F1 12 2+F+F2 22 2（4 4）当）当=120=1200 0时，且时，且F F1 1=F=F2 2时时F=FF=F1 1=F=F2 2FFOOF1F1F2F2（5 5）当）当 在在0 00 01801800 0内变化时，各分力不变时内变化时，各分力不变时,F,F；FF。(a)(a)两力合成的合力的取值范围是：两力合成的合力的取值范围是：FF1 1-F-F2 2FFFF1 1+F+F2 2(7)(7)合力既可能

8、比任一个分力大，也可能比任一个分力合力既可能比任一个分力大，也可能比任一个分力小，也可能等于分力小，也可能等于分力, ,它的大小依赖于两分力的夹角。它的大小依赖于两分力的夹角。(6)(6)弄清合力大小的范围的确定方法。弄清合力大小的范围的确定方法。 (c)(c)共点共点的三个力，如果较小两个力的合力的最大的三个力，如果较小两个力的合力的最大值大于或等于第三个力，那么这三个力的合力可能值大于或等于第三个力，那么这三个力的合力可能等于零。等于零。 (b) (b)三个力或三个以上的力的合力范围在一定的条件三个力或三个以上的力的合力范围在一定的条件下可以是：下可以是：0F| F0F| F1 1+F+F

9、2 2FFn n| |例例3.3.物体受共点力物体受共点力F F1 1F F2 2F F3 3作用而做匀速直线运动，则作用而做匀速直线运动，则这三个力大小的可能范围是：这三个力大小的可能范围是： （A A）15N15N，5N5N，6N 6N （B B）3N3N，6N6N，4N4N （CC）1N1N，2N2N，10N 10N （D D）1N1N，6N6N，3N3N二二. .力的分解力的分解1.1.力的分解：求一个已知力的分力，叫做力的分解力的分解：求一个已知力的分力，叫做力的分解2.2.力的分解是力合成的逆运算，同样遵从平形四边力的分解是力合成的逆运算，同样遵从平形四边形法则形法则. .一个力可

10、以分解为无数对分力一个力可以分解为无数对分力. .分解后的力性分解后的力性质及作用点不变质及作用点不变. .3.3.分解力时，要遵循以下原则才有意义：分解力时，要遵循以下原则才有意义：（1 1）按照力产生的实际效果分解。）按照力产生的实际效果分解。（2 2）按照题设条件或解题实际需要分解。）按照题设条件或解题实际需要分解。一个已知力按力的效果进行分解的方法：一个已知力按力的效果进行分解的方法： 先根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向先根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向 再根据两个分力方向画出平行四边形再根据两个分力方向画出平行四边形 根据平行四边形和学过的数学知识求出两个分力的根

11、据平行四边形和学过的数学知识求出两个分力的大小和方向大小和方向GG2G1GG1G2(1)(1)合力和分力不能同时共存合力和分力不能同时共存，不能既考虑了合力，不能既考虑了合力，又考虑分力，这就增加了力。又考虑分力，这就增加了力。（2 2）不要把受力分析与力的分解相混淆，受力分析）不要把受力分析与力的分解相混淆，受力分析的对象是某一个物体，分析的力是实际受到的性质力的对象是某一个物体，分析的力是实际受到的性质力；而力的分解的对象则是某一个力，是用分力代替这；而力的分解的对象则是某一个力，是用分力代替这个力。个力。 合力和分力是一种等效替代关系，求几个已知分合力和分力是一种等效替代关系，求几个已知

12、分力的合力必须要明确这个合力是虚设的等效力，并非力的合力必须要明确这个合力是虚设的等效力，并非真实存在的力，合力没有性质可言，也找不到施力物真实存在的力，合力没有性质可言，也找不到施力物体。反之，把一个已知力分解为两个分力，这两个分体。反之，把一个已知力分解为两个分力，这两个分力也并非存在。无性质可言，当然也找不到施力物体力也并非存在。无性质可言，当然也找不到施力物体。因此在进行受力分析时，要注意以下几点：。因此在进行受力分析时，要注意以下几点：正确理解合力、分力及二者的关系正确理解合力、分力及二者的关系（3 3）合力与分力是从力对同一物体产生的作用效）合力与分力是从力对同一物体产生的作用效果

13、相同来定义的，因此，作用在不同物体上的力，果相同来定义的，因此，作用在不同物体上的力，不能合成，因为它们的作用效果不会相同。不能合成，因为它们的作用效果不会相同。例例1 1绳通过动滑轮拉住物体绳通过动滑轮拉住物体GG，当，当 逐渐减小时逐渐减小时，为使物体仍能静止，拉住绳的力，为使物体仍能静止，拉住绳的力F F必须：必须：( ) ( ) （A A）增大）增大 （B B）不变）不变 （CC）减小）减小 （D D）无法确定）无法确定【例【例2 2】设有五个力同时作用在质点】设有五个力同时作用在质点P P，它们的大小，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图和方向相当于正六边形的两条

14、边和三条对角线，如图所示，这五个力中的最小力的大小为所示，这五个力中的最小力的大小为F F，则这五个力，则这五个力的合力等于（的合力等于（ ）A A、3F3F B B、4F4F C C、5F5F D D、6F 6F F1F2F3F4F5练习练习4.4.两个力的合力与这两个力的关系，下列说两个力的合力与这两个力的关系，下列说法中正确的是：（法中正确的是：（ ）A.A.合力比这两个力都大合力比这两个力都大B.B.合力至少比两个力中较小的力大合力至少比两个力中较小的力大C.C.合力可能比这两个力都小合力可能比这两个力都小D.D.合力可能比这两个力都大合力可能比这两个力都大练习练习5.光滑小球放在光滑

15、墙和木板之间，当图中光滑小球放在光滑墙和木板之间，当图中角角增大时增大时( (9090),),墙对小球弹力变墙对小球弹力变_,_,木板对小木板对小球的球的弹力变弹力变_._.练习练习6.6.重力为重力为GG的物体静止在倾角为的物体静止在倾角为 的斜面上，将的斜面上，将重力重力GG分解为垂直斜面向下的力分解为垂直斜面向下的力F F1 1和平行斜面向下的和平行斜面向下的力力F F2 2，那么（，那么（ ）A A、F F1 1就是物体对斜面的压力就是物体对斜面的压力B B、物体对斜面的压力方向与、物体对斜面的压力方向与F F1 1方向相同，大小为方向相同，大小为GcosGcosCC、F F2 2就是

16、物体受到的静摩擦力就是物体受到的静摩擦力D D、物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦、物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、力、F F1 1和和F F2 2共五个力的作用。共五个力的作用。几个力都作用在物体的几个力都作用在物体的同一点同一点上上，或几个力的，或几个力的作用线相交于同一作用线相交于同一点点，这几个力就称为，这几个力就称为共点力共点力。 物体在共点力的作用下物体在共点力的作用下保持静保持静止止或者做或者做匀速直线运动匀速直线运动 的状态叫做平衡状的状态叫做平衡状态态。物理学规定：物理学规定：平衡状态：平衡状态：注意： “保持静止”与“瞬时速度为零”是不同的（1）竖直上抛的

17、物体运动到最高点时，这一瞬时的速度为零，但这一状态不可能保持，因而这一不能保持的状态不属于平衡状态。（2）从手中松开的铅球也无法保持原有的静止状态，因而同样不属于平衡状态。二力平衡条件： 两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一物体上。（等大、反向、同一、共线） 三力平衡条件：三力平衡条件： 任意两个力的合力与第三个力大任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一小相等，方向相反，作用在同一直线上。直线上。 多个力平衡条件： 任意一个力与其余各力的合力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。物体在共点力作用下的平衡条件是物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零所受

18、合外力为零。即：即：F合合 = 0 F23合合F1F2F3O下列物体是否处于平衡状态？下列物体是否处于平衡状态？为什么？为什么？ 1、物体自由下落时；、物体自由下落时；2、物体放在光滑斜面上下、物体放在光滑斜面上下滑时；滑时；3、用细绳悬挂的物体，手、用细绳悬挂的物体，手 释放时；释放时；原因在哪里？原因在哪里？GVVGFGFV一、思考与判断：一、思考与判断：1、如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？巩固练习巩固练习如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力

19、各是多少？FFNGF合合解法一：合成法解法一：合成法 F =F合合= F N = G tancosG如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？FFNFyFxGxy解法二：正交分解法解法二：正交分解法 x: FN Fsin= 0 y: Fcos G = 0 解得：解得： F = F N = G tancosG小结：解决共点力平衡问题的小结：解决共点力平衡问题的 基本步骤：基本步骤： 选取研究对象 对研究对象进行受力分析 建立适当的坐标，对力进行合成或分解 根据平衡条件列方程求解3、若已知细绳AO、BO能承受的最大拉力分别为1

20、00N和150N，30，60。若要绳不断，O端下方悬挂的重物的最大重力为多少？BAO课堂小结课堂小结 共点力的平衡条件共点力的平衡条件一一、共点力作用下物体的平衡、共点力作用下物体的平衡 （2）物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零力为零。即：即：F合合 = 0 。 （1）物体保持静止或者做匀速直线运动的状态叫物体保持静止或者做匀速直线运动的状态叫做做平衡状态平衡状态。一、共点力：一、共点力：几个力都作用在物体的几个力都作用在物体的同一点同一点上，上， 或几个力的或几个力的作作用线相交于同一点用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。，这几个力就称为共

21、点力。F合 =ma 质量为8000Kg的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，汽车的牵引力为14500N，所受阻力为2500N 求：汽车前进时的加速度 解题步骤： 研究对象：汽车 受力分析、 建立坐标系 由F合ma列方程 解得：a.解:对汽车受力分析如图. 建立如图所示坐标系. 由图的受力分析 根据牛顿第二定律有； F-f=ma 代入数据解得 NGFfa=1.5 m/s2 一小球从竖直在地面上轻弹簧正上方某处自由落下,试分析小球从刚接触弹簧到被压缩最短过程中小球的速度、加速度怎样变化? 牛顿第三定律牛顿第三定律牛顿第三定律内 容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 相等，方向相反。作用在同一条直线上。表达式：F=-F 注：负号表示反作用力与作用力的方向相反三、对牛顿第三定律的理解 1.异体性：作用在两个物体上 2.同时性：同时产生、同时变化、同时消失 3.相互性：力的作用是相互的 4.同性质：作用力与反作用力是同一种性质的力 5.对称性：等大、共性、反向拓展一 、一对作用力与一对平衡力的区别一对平衡力一