高三物理高考全攻略必修1相互作用力的平衡知识点分分析

1、第二章 相互作用 力的平衡考点解读知识内容要求说明备注1.力是物体间的相互作用，力是物体发R不要求删除了 “力矩”的知识生形变和物体运动状态变化的原因，知道静内容力是矢量，力的合成和分解摩擦因去掉了 “关于力的合成2.力有引力定律，重力是物体在地球表H数与分解在计算方面只要求面附近所受到的地球对它的引力，重会应用直角三角形知识求心解”的说明3.力和弹力，胡克定律H4,静摩擦力，最大静摩擦力I5.滑动摩擦力R6.共点力下物体的平衡H本章是力学的基础知识，力是贯穿于整个物理学的重要概念。虽然在高考中，直接考 查本章知识的较少，但本章所学的受力分析、力的合成与分解等知识都是解决力学问题的 关键和基础

2、，从这个意义上说，本章在高考中出现率是 100%知识网络内容解读复习要点.力的概念及其基本特性.常见力的产生条件，方向特征及大小确定.受力分析方法.力的合成与分解.平衡概念及平衡条件.平衡条件的应用方法一、基本概念A.力.概念力是是物体对物体的作用，不能离开实力物体和受力物体而存在。(1)力不能离开物体而独立存在，有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。二者缺一不可。(2)力的作用是相互的。(3)力的作用效果：形变改变运动状态(4)力的图示.分类(1)按性质分重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力注：按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电

3、磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。(2)按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力 (3)按产生条件分场力(非接触力)、接触力。B.重力：.定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。.方向：总是竖直向下.大小：G = mg注意：重力是万有引力的一个分力， 另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。.重心：重力的等效作用点。重心的位置与物体的形状及质量的分布有关。重心不一定在物体上。质量分布均匀、形状规则的物体，重心在几何中心上.薄板类物体的重心可用悬挂法确

4、定。C.弹力.产生条件(1)两个物体直接接触(2)并发生弹性形变.方向(1)压力、支持力的方向总是垂直于接触面。(2)绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。(3)杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。二、重要知识点详解A.关于力的基本特性力是物体对物体的作用。力作用于物体可以使受力物体形状发生改变；可以使受力物体运动状态(速度)发生改变。影响力的“使物体变形”和“使物体变速”效果的因素有：力的大小、力的方向和力的作用点，我们反影响力的作用效果的上述三个因素称为“力的三要素”。对于抽象的力概念，通常可以用图示的方法使之

5、形象化：以有向线段表示抽象的力。在研究与力相关的物理现象时，应该把握住力概念的如下基本特性。(1)物质性：由于力是物体对物体的作用，所以力概念是不能脱离物体而独立存在的，任意一个力 必然与两个物体密切相关，一个是其施力物体，另一个是其受力物体。把握住力的物质性特征，就可以 通过对形象的物体的研究而达到了解抽象的力的概念之目的。(2)矢量性：作为量化力的概念的物理量，力不仅有大小，而且有方向，在相关的运算中所遵从的 是平行四边形定则，也就是说，力是矢量。把握住力的矢量性特征，就应该在定量研究力时特别注意到 力的方向所产生的影响，就能够自觉地运用相应的处理矢量的“几何方法” 。(3)瞬时性：力作用

6、于物体必将产生一定的效果，物理学之所以十分注重对力的概念的研究，从某 种意义上说就是由于物理学十分关注力的作用效果。而所谓的力的瞬时性特征，指的是力与其作用效果 是在同一瞬间产生的。把握住力的瞬时性特性，应可以在对力概念的研究中，把力与其作用效果建立起 联系，在通常情况下，了解表现强烈的“力的作用效果”往往要比直接了解抽象的力更为容易。(4)独立性：力的作用效果是表现在受力物体上的，“形状变化”或“速度变化”。而对于某一个确定的受力物体而言，它除了受到某个力的作用外，可能还会受到其它力的作用，力的独立性特征指的是 某个力的作用效果与其它力是否存在毫无关系，只由该力的三要素来决定。把握住力的独立

7、性特征，就 可以采用分解的手段，把产生不同效果的不同分力分解开分别进行研究。(5)相互性：力的作用总是相互的，物体A施力于物体B的同时，物体 B也必将施力于物体 Ao而两个物体间相互作用的这一对力总是满足大小相等，方向相互，作用线共线，分别作用于两个物体上， 同时产生，同种性质等关系。把握住力的相互性特征，就可以灵活地从施力物出发去了解受力物的受力 情况。B.三种常见力的产生条件及方向特征：力学范围内的三种常见力指的是重力、弹力和摩擦力。这三种常见的产生条件及方向特征如下表所示：力产生条件方向特征物体处在地球附近总是竖直向下弹力物体与其他物体接触接触处因挤、压、拉等作用而产生弹性形变总与接触曲

8、垂直总与形艾方向相反摩擦力物体与其他物体接触接触处因挤、压、拉等作用而产生弹性形变 相对于接触的物体有沿切线方向的相对运动 (或相对运动趋势)总与接触囿平行总与相对运动或相对运动趋势力向相反3.物体受力情况的分析(1)物体受力情况分析的理解：把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏， 一个不重地找出来，并画出定性的受力示意图。(2)物体受力情况分析的方法：为了不使被研究对象所受到的力与所施出的力混淆起来，通常需要采用“隔离法”，把所研究的对象从所处的物理环境中隔离出来；为了不使被研究对象所受到的力在分析过程中发生遗漏或重复，通常需要按照某种顺序逐一进行受力情况分析，而相对合理的

9、顺序则是按重力、弹力，摩擦力的次序来进行。(3)物体受力情况分析的依据：在具体的受力分析过程中，判断物体是否受到某个力的依据通常有如下三个。根据力的产生条件来判断；根据力的作用效果来判断；根据力的基本特性来判断。.力的合成与分解的原则，定则与特征我们可以用一个力取代几个力(合成)，也可以用几个力取代某一个力(分解)，所有这些代换，都不能违背等效的原则。而在等效原则的指导下，通常实验可总结出力的合成与分解所遵循的共同定则： 平行四边形定则。由力的合成所遵循的平行四边形定则可知：两个大小分别为 5和F2的力的合力大小 F的取值范围为|Fi -f2| & fmgsinH时，f 0 ,方向沿斜面向下当

10、 F = mgsin 日时，f = 0当F mgsin日时，方向沿斜面向上.1当F = mg sin日时，f =一一 mg sin 9大小与F相等 22二A、B、C、D四个答案都对答A、B、C、D点拨：静摩擦力是一种被动力，在物体受力情况发生变化时，它可以改变方向，并在一定范围内改变大小。另外静摩擦力不能用 f = NN计算，只能通过物体受力情况的变化去判断静摩擦力大小的改变。例8.如图所示，一个重为 G的球放在光滑斜面上。斜面倾角为a ,在斜面上有一光滑的木板挡住球，使之处于静止，板与斜面夹角P （开始P 时，对于F2的变化情况，以下判断正确的是（A,若保持“/、变而减小Fi,则3变小，F2

11、变大B.若保持“/、变而减小Fi,则3变大，F2变小C,若保持Fi的大小不变而减小 a,则3变大，D,若保持Fi的大小不变而减小 a,则3变小，F2变大F2F2变小图6A物体在Q位置时处于静止状态，若将 A物体移到P位置，仍然能够处于静止状态，则 A物体由的是（）A .地面对A的摩擦力C.绳子对A的拉力Q移到P后，作用于A物体上的力中增大J4B .地面对A的支持力D. A受到的重力PQ图4二、填空题.如图7所示，在水平面上，叠放着两个物体A和B, mA=2 kg , mB=3 kg ,两物体在10 N的拉力作用下，一起做匀速直线运动，则A和B之间摩擦力大小为 N, B与水平面间的动摩擦因数为.

12、在图8中，要使一个质量是1 kg的木块沿倾斜角为 30的斜面向上匀速运动, 需要加8 N的水平推力F.求木块与斜面之间的动摩擦因数 .（保留2位 小数）. 一重600 N的物体放在水平地面上，要使它从原地移动，最小要用200 N的水平推力，若移动后只需180 N的水平推力即可维持物体匀速运动，那么物体受到的最大静摩擦力为 N ,物体与地面间的动摩擦因数为 （保留一位小数）.当用250 N的水平推力时，物体受到的摩擦力为N .如图9所示，A、B、C三个物体，叠放在水平地面上， B和C各受5 N的水平拉力51和F2.这三个物体都保持静止，可以断定： A和B间的 静摩擦力fAB=N, B和C间的静摩

13、擦力fBC=N, C和地面间的静摩擦力 fCD= 一N .甲地和乙地的重力加速度分别是9.81 m/s和9.79 m/s，将一个物体分别在甲、乙两地用同一弹簧秤称,读数相差0.1 N.如果改用天平秤量这个物体，在甲地称量的结果为 kg,在乙地称量的结果为kg.三、作图题.如图10所示，O点受到F1和52两个力的作用，其中力 F1沿OC方向，力F2沿OD方向.已知 这两个力的合力 F=5.0 N，试用作图法求出 F1和F2,并把F1和F2的大小填在横线处.（要求按给定的 标度作图，F1和F2的大小要求两位效数字）F1的大小是 ; F2的大小是.（保留一位小数）.质点A受到在同一平面内的三个力F1

14、、F2、53的作用，如图11所示，用作图法求出 A所受合力F.D图10图11四、计算题.如图12所示，放在水平地面上的物体A重G=100 N,左侧用轻质绳系在墙上，此时张力为零，右侧连着一轻质弹簧，已知物体与地面间的动摩擦因数科=0.4,弹簧的劲度系数k=25 N/cm .在弹簧的右端加一水平推力F,则：（1）当弹簧伸长1 cm时，物体受哪几个力的作用，各为多大，并画出受力?图； （2）当弹簧伸长2 cm时，物体受哪几个力的作用，各为多大，并画出受力图.图12.放风筝时，风筝平面受垂直方向的风力F,当风筝面与水平面的夹角。满足sinH = 时，风筝获3得的升力最大，则最大升力为多大?20、如图

15、12所示，一个不计重力的小滑轮，用一段轻绳 OA悬挂在天花板上的 O点，另有一段轻绳跨过 该定滑轮，一端连结一个重为 20 N的物体，在轻绳的另一端施加一水平拉力 F,使物体处于静止状态时， 求：（1）轻绳OA对滑轮的拉力为多大？O图12（2）轻绳OA与竖直方向的夹角 ct为多大？高考集结号（2008山东卷16）用轻弹簧竖直悬挂质量为 m的物体，静止时弹簧伸长量为 L。现用该弹簧 沿斜面方向拉住质里为 2 m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为 L。斜面倾角为30。，如图所示。则 物体所受摩擦力A.等于零一 ，、，1B.大小为mg,万向沿斜面向下.3、，一，C.大小为mg,万向沿斜面向上D.大小为

16、mg,方向沿斜面向上（2000年广东3）Si和&表示劲度系数分别为 k/口 k2的两根弹簧，k1 k2 ；a和b表示质量分别为 ma和mb的两个小物理， ma mb,将弹簧与物块按图示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使a. S在上，a在上S在上，b在上S在上，a在上$在上，b在上3.（1999年全国11）如图所示，两木块的质量分别为m和m,两轻质弹簧的劲度系数分另1J为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接） ，整个系统处于平衡状 态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在这过程中下面木块移动 的距离为mk1m2g/ k1C.mg/kD.mag/k4. （199

17、8年全国1）三段不可伸长的细绳OA OB OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中 OB是水平的，A端、B端固定。若逐渐增加 C端所挂物体的质量，则最先断的绳(A)(B)(C)(D)必定是必定是必定是可能是OAOBOC5.（2008广东理科基础6）如图2所示，质量为m的物体悬挂在轻质的支架上，斜梁O四竖直方向的夹角为 0 。设水平横梁 OA和斜梁OB作用于O点的弹OB也可能是OC力分别为Fi和F20以下结果正确的是A. F1 =mgsin?B.Fi -mgsin 二C. F2 = mg cos 二D.F2-C6.（2008上海卷 7）如图所示，一根木棒两个和三个钩码，木棒处

18、于平衡状态。如在木棒的A.绕O点顺时针方向转动B.绕O点逆时针方向转动C.平衡可能被破坏，转动方向不定D.仍能保持平衡状态AB在O点被悬挂起来， AO=OC,在A、C两点分别挂有A、C点各增加一个同样的钩码，则木棒（09年宁夏卷 20）如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时, 此后木板和物块相对于水平面的运动情况为A.物块先向左运动，再向右运动B.物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C.木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动/“，D.木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零（0

19、9年广东理科基础4）建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg(g 取 lOm/s2)的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0. 5m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为A. 510 N B. 490 N C. 890 N D. 910 N（2002广东物理7）图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻 质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态。A有可能N处于拉伸状态而 M处于压缩状态B有可能N处于压缩状态而 M处于拉伸状态C有可能N处于不伸不缩状态而 M处于拉伸状态D有可能N处于拉伸状态而 M处

20、于不伸不缩状态10. （2003全国新19）如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，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a=60 o两小球的质量比m22为m1O点2-33C. D.22（08天津卷）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A, A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态。现对 B加一竖直向下的力F, F的作用线通过球心，设墙对 B的作用力为F1, BXA的作用力为F2,地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，

21、截面如图所示, 在此过程中Fi保持不变，F3缓慢增大Fi缓慢增大，F3保持不变F2缓慢增大，F3缓慢增大F2缓慢增大，F3保持不变（2004新课程18）如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为拉力作用，而左端的情况各不相同：中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为F的F的拉力l 1、 l 2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有-WWVWAWVWV* FID. l2=l4l1 l3A, l2l1B, l4l3C.13. （02春季）质量为m的三角形木楔 A置于倾角为8的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为N,一水平力F作用在木楔A的竖直平面上，在力 F的推动

22、下，木楔 A沿斜面以恒定的加速度 a向上滑动, 则F的大小为：A、ma g(sin -cos)cos -B、m(a - g sin )(cos -sin -)作用，中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有 摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以ma g (sin - cos)(cos 1-sin1)D、ma g(sin i cosi)(cos 1 /sinu)14. （05辽宁卷）两光滑平板 MO、NO构成一具有固定夹角 0 0=75。的V形槽，一球置于槽内，用 0表示NO板与水平面之间的夹角，如图 5所示。若球对板 NO压力的大小正好等于球所受重

23、力的大小，则下列0值中哪个是正确的？A. 15B. 30C. 45D, 6015. （2002春季上海36）轻轨“明珠线”的建成，缓解了徐家汇地区交通拥挤状况。请在右图上画出拱形梁在A点的受力示意图。这种拱形桥的优点是16. （01上海卷）如图A所示，一质量为 m的物体系于长度分别为 小l2的两根细线上，1i的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为0 , l2水平拉直，物体处于平衡状态。现将物体的加速度。（l）下面是某同学对该题的一种解法：解：设l1线上拉力为Ti,线上拉力为T2,重力为mg,物体在三力作用下保持 平衡Ticos 0 = mg,sin 0 =丁2,T2= mgtg 0剪断线的瞬间

24、，T2突然消失，物体即在 T2反方向获得加速度。因为 mg tg 0 =ma,所以加速度a= g tg 0 ,方向在丁2反方向。你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。（2）若将图A中的细线1i改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图 B所示, 其他条件不变，求解的步骤和结果与（ l）完全相同，即 a=g tg。，你认为这个 结果正确吗？请说明理由。l2线剪断，求剪断瞬时17. （07宁夏理综）（物理选修 22）塔式起重机的结构如图所示，设机架重P = 400 kN,悬臂长度为L=10 m,平衡块重 W= 200 kN,平衡块与中心线 OO/的距离可在1 m到6 m间变化，轨道 A、B间的距离为4 m。当平衡块离中心线 1 m,右侧轨道对轮子的作用力fB是左侧轨道对轮子作用力 fA的2倍，问机架重心离中心线的距离是多少？当起重机挂钩在离中心线OO/10 m处吊起重为 G = 100 kN的重物时，平衡块离 OO/的距离为6 m,问此时轨道B对轮子的作用力 Fb时多少?磨砺宝剑锋1 . ACD 2. ABC 3. AD 4, C 5. B