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文档简介
相互作用
浓--------
思维导图
力的概念
—
弹力
滑动摩擦力
静摩擦力
摩擦力突变
力的合成
力的分解
相互作用
focus
<0超有考点
常考考点真题举例
正交分解法解共点力平衡2023・广东・高考真题
正交分解法解共点力平衡2023・河北・高考真题
三力平衡问题2023•浙江•高考真题
整体法与隔离法结合处理物体平衡问题2023•江苏•高考真题
力的平行四边形法则2023・重庆•高考真题
利用平衡推论求力2023・山东・高考真题
哪沏阊喘1
①掌握重力的三要素,掌握重心的概念;
②掌握弹力的概念、判断条件、方向及弹力大小的计算方法,理解并掌握胡克定律和不同模型弹力的
方向;
③掌握摩擦力的概念、判断条件、方向,重点区分静摩榛力和动摩擦力,理解摩擦力突变;
④熟练掌握受力的方法和受力分析步骤,熟练运用整体法和隔离法;
⑤掌握合力与分力之间的关系,会应用平行四边形定则及三角形定则求合力;学会利用力的分解方法
进行力的求解;
⑥理解共点力平衡的条件,掌握静态平衡和动态平衡的分析方法,会解共点力平衡问题;
⑦掌握动力学临界、极值问题的常用方法。
核心考点01力
一、力的概念...............................................................................3
二、重力...................................................................................4
三、弹力...................................................................................5
四、滑动摩榛力.............................................................................8
五、静摩榛力...............................................................................9
六、摩榛力突变............................................................................11
核心考点02力的合成与分解....................................................................12
一、力的合成..............................................................................12
二、力的分解..............................................................................14
核心考点03受力分析..........................................................................17
一、定义..................................................................................17
二、分析依据..............................................................................17
三、受力分析方法..........................................................................17
四、整体法和隔离法........................................................................17
核心考点04共点力平衡........................................................................17
一、共点力平衡............................................................................17
二、共点力平衡中的临界极值问题...........................................................19
核心考点01力
一、力的概念
1、概念
力是物体对物体的作用。
2、特点
①物体间力的作用是同时产生、同时消失的。
②机械运动是最简单的一种运动形式。相互接触的物体可能没有力的作用,不接触的物体之间可能有
力的作用。
③力是物体间的相互作用,单独一个物体不存在力的作用。
④力是座±出现的,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。
3、单位
牛顿,简称牛,符号是N。
4、三要素
①大小;②方向;③作用点。
5、力的特性
矢量性(力是矢量,不仅有大小,而且有方向);相互性(力是物体间的相互作用,施力物体同时也
是受力物体),物质性(力不能离开物便而独立存在,每个力都有施力物体和受力物体)
6、示意图
从力的作用点沿力的方向画一条适当近度的线段,并在线段的末端标出箭头表示力的方向(箭头表示
力的方向,线段的起点表示力的作用点,线段的长度表示力的大小)。
7、力的图示
力可以用有向线段表示,有向线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力
的作用点。
画力的图示的步骤:①选定标度(用多长的线段表示多少牛顿的力);②确定线段(从力的作用点出
发,沿着力的方向或反方向画一条线段,注意要让线段长度依据标度按比例表示力的大小,并在线段上加
上刻度);③标明方向(在线段的一端加箭头表示力的方向,箭头或箭尾表示力的作用点,在箭头旁标注
力的符号)。
7、力的作用效果
①可以改变物体的逊;②改变物体的运动状态。
【注意】力的图示是用一条有向线段来表示力的三要素(大小、方向、作用点);力的示意图只画出
力的作用点和方向。
二、重力
1、概念
由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
【注意】不能认为地球对物体的引力就是重力。地球对物体的吸引力是万有引力,方向是指向地心。
在地球的南北两极处,重力等于万有引力;在地球上的其他位置二者不相等,重力只是万有引力的一部分。
2、大小
利用公式G=%g计算,加为物体的质量,g为当地的自由落体加速度,也叫重力加速度。大小可以利用
弹簧测力计进行测量。
物体处于静止时,重力等于物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力,不能认为拉力或压力就是
重力,因为力的性质不同。用弹簧秤测量,物体处于静止时,弹簧秤的示数等于重力的大小。
【注意】g的数值与物体所在位置的纬度有关,也与物体距地面的高度有关。纬度越高,g值越大;距
地面的高度越高,g值越小。g的数值还与星球有关。
3、方向
竖直向.下(即垂直于水平面向下),方向可用铅垂线来确定。如下图所示:
【注意】竖直向下是和水平面垂直,不一定和接触面垂直,也不一定指向地心。
4、作用点
重力的等效作用点为重心。物体的每一部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点即物体的重心。
重心概念的实质是从作用效果上命名的,是一种等效的处理方法。
【注意】重心并不是重力的实际作用点,也不是物体上最重的一点;重心的位置跟物体的形状和质量
的分布有关。形状规则和质量分布均匀的物体,重心位于其几何中心;质量分布均匀的物体,重心的位置
可能在物体上,也可能在物体外,比如圆环,其重心在圆心处。
不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法。不能认为重心是物体唯一受重力的点,重心概念的实质
是从作用效果上命名的,是一种等效的处理方法。实际上,物体的各部分都受重力,重力并不只作用于重
心上。
某运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面上,则该运动员()
:A.一定受到摩擦力B.所受压力就是重力
C.受到的支持力和重力是一对平衡力D.受到的支持力是由于脚掌形变产生的
!【答案】C
【详解】A.运动员以题图所示的姿势蹲在水平地面上,处于平衡状态,在水平方向没有相对运动,也
I没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力的作用,A错误;
IB.运动员所受的压力是水平地面的形变产生的作用,重力是地球的吸引力产生,因此所受压力不是重
:力,B错误;
IC.运动员受到的支持力和重力大小相等,方向相反,是一对平衡力,C正确;
:D.运动员受到的支持力是由于水平地面的形变产生的,D错误。
I故选C。
‘三「葬万一
1、形变
物体在力的作用下彩状或住租发生改变,叫做形变。比如拉伸、压缩等。
2、形变分类
弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变。
【注意】当形变超过一定限度时,撤去作用力后,物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫弹性限
度。
塑性形变:物体在发生形变后撤去作用力时不能完全恢复原状的形变。
3、弹力的定义
发生形变的物体,由于要恢复原状,就会对跟它接触使它发生形变的物体产生力隹用,这种力叫做
弹力。
4、弹力的产生条件
①两个物体必须直接接触;②接触处有弹性形变。
【注意】相互接触的物体间不一定产生弹力,不接触的两个物体之间一定不会产生弹力;有弹力必有
形变,有形变不一定有弹力,只有弹性形变才会产生弹力。
5、弹力的大小
弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力越大。
6、弹力的方向
总是与施力物体能变的方向相反。(或者总是指向施力物体恢复能变的方向。)
弹力的类型弹力的方向图例
压力(支持力)垂直于接触面,指向被压(被支
持)的物体。面与面接触,垂直犷——
(面与面)
于公共接触面;点与面接触,过
点垂直于面;点与点接触(点与中
曲线、曲面),垂直于公切面-1
(垂直于过接触点的切线、切<,=、
面)。1
绳子的拉力沿着绳子并指向绳收缩方向。
0
轻杆的弹力杆上弹力的方向要根据物体的
运动状态来确定。
0
1(不沿杆)
弹簧的弹力沿弹簧轴线指向形变的反方向。
7、弹力有无的判断方法
假设法对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有
的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一
定有弹力。
替换法可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,
看能否发生形态的变化,若发生形变,则此处一定有弹力。
条件法根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。(用来判断形
变比较明显的情况。)
状态法根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否
存在。
8、胡克定律
弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。尸=拉。先是弹簧的劲度系
数,单位为N/m;左的大小由弹簧自身性质决定。x是弹簧长度的变化量,即x=l/现-/原I,不是弹簧形变
以后的长度。
9、三种模型的比较
轻杆轻绳轻弹簧
./〃〃〃//〃/.//////////
/
9P1r
模型图示M!
RT1
柔软,只能发生微小
既可伸长,也可压缩,
形变特点只能发生微小形变形变,各处张力大小
各处弹力大小相等
相等.
模
弹力方向特不一定沿杆,可以是只能沿绳,指向绳收沿弹簧轴线与形变方
型
点任意方向缩的方向向相反
特
弹力作用效
点可以提供拉力、推力只能提供拉力可以提供拉力、推力
果特点
弹力大小突
可以发生突变可以发生突变一般不能发生突变
变特点
&尊乐热铁*
有一个趣味游戏是用乒乓球拍托着乒乓球跑,从起点到终点运动时间短者获胜。如图所示,某人拿着乒
乓球拍托着乒乓球做水平匀速运动,乒乓球拍与水平面成一定角度,且运动过程中乒乓球始终相对球拍
静止。已知乒乓球所受的空气阻力与运动方向相反,忽略乒乓球与球拍的摩擦力,则下列说法正确的是
A.球拍对乒乓球的弹力是由于乒乓球发生形变产生的
B.乒乓球的重力、球拍对乒乓球的弹力的合力沿斜面向下
C.球拍对乒乓球的弹力不做功
D.乒乓球的机械能不变
【答案】D
【详解】乒乓球受力情况如图所示
IA.球拍对乒乓球的弹力是由于球拍发生形变产生的,故A错误;
IB.乒乓球的重力与球拍对乒乓球的弹力的合力与空气阻力的方向相反,故水平向左,并没有沿着斜面
!方向,故B错误;
!C.由于球拍对乒乓球的弹力与乒乓球发生的位移夹角为锐角,所以做正功,故C错误;
ID.由于乒乓球的动能和重力势能都没发生改变,故乒乓球的机械能守恒。故D正确。
I故选D。
四、滑动摩榛力
1、定义
两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑
动摩擦力。
2、产生条件
①相互接触,接触面粗糙;
②接触处有弹力;
③两物体间有相对运动。
【注意】三个条件同时满足时才有摩擦力,有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力。
3、方向
与物体接触面之间的弹力方向垂直,与接触面相切,与物体相对运动的方向桓反。
【注意】运动方向、相对运动方向和相对运动趋势的区别
运动方向指物体相对于地面运动的方向。
相对运动方向指物体相对于参考物体运动的方向,在研究摩擦力时此参考物体一
般指摩擦力的施力物体。]
相对运动趋势指物体有相对于参考物体沿某个方向运动的倾向,而实际上不一定
沿该方向运动。相对运动趋势是一种欲动而未动的特殊状态。
4、作用效果
总是阻碍物体间的相对运动,但不一定阻碍物体的运动。因此滑动摩擦力可以是动力,此时与运动方
向相同;也可以是阻力,此时与运动方向相反。
物体运动轨迹的长度,路程只有大小,没有方向,其单位就是长度的单位。
5、计算公式
滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比,即居=〃k,其中〃是比例常数,叫做动摩擦因数。
【注意】〃与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,与接触面积、速度大小均无关,无单位。尸N为
正压力,跟物体所受重力没有关系。当动摩擦因数和正压力确定时,滑动摩擦力就是确定的,与接触面的
大小、物体运动的速度和加速度均无关。
五、静摩榛力
1、定义
两个相互接触而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势而没有相对运动时,在它们的接
触面上会产生阻碍物体间相对运动趋势的力,这种力叫做静摩擦力。
【注意】相对静止的理解:①两个物体都静止;②两个物体都做方向相同的运动,并且速度大小相同。
相对运动趋势的理解:一种欲动而未动的特殊状态,指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动
的可能,但还处于相对静止状态。引起这种趋势的原因可以是:①物体的运动状态发生改变;②物体受到
外力作用。
阻碍的理解:阻碍的是物体间的相对运动趋势,而不是运动。说明静摩擦力既可以是动力,也可以是阻
■
2、产生条件
①相互接触,接触面粗糙;
②接触处有弹力;
③两物体间有相对运动的趋势。
3、方向
与接触面相切,跟物体相对运动趋势的方向相反。
【注意】静摩擦力的方向可以与运动方向相同,也可以相反,还可以垂直。不能认为静止的物体受到
的摩擦力是静摩擦力,运动物体受到的摩擦力是滑动摩擦力。
4、大小
静摩擦力大小没有确定的取值,也无确定的运算公式,只能在零到最大值之间取值,等于使物体产生
相对运动趋势的外力的大小。静摩擦力大小范围为:0<fWax,跟接触面相互挤压力用无直接关系,具体
大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。一般情况下,最大静摩擦力尸max略大于滑动摩擦力,静摩
擦力的图像如下图所示:
【注意】静摩擦力只能应用平衡条件或牛顿第二定律求解。
物体运动状态分析方法
物体处于平衡状态分析沿接触面其它力(除静摩擦力)的合力,若合力为零,则
静摩擦力不存在;若合力不为零,一定存在静摩擦力,且静摩擦
力的大小等于合力,方向与合力方向相反。
物体处于非平衡状态利用牛顿运动定律来判断静摩擦力的有无、方向及大小。
5、摩擦力的理解盲区
①有弹力就有摩擦力,有摩擦力就有弹力。
【注意】弹力的产生条件是两个,摩擦力产生条件有三个。
②摩擦力的大小一定与正压力成正比。
【注意】此公式适用滑动摩擦力,静摩擦力并不适用。
③摩擦力的方向总是与物体的运动方向粗反。
【注意】摩擦力可以是动力也可以是阻力,摩擦力的方向应与“相对运动”或“相对运动趋势”的方
向相反。
④摩擦力的方向与物体运动方向一定在同一直线上。
【注意】人沿扶梯斜向上运动,而人所受摩擦力却是水平方向,与运动方向并不共线。
6、静摩擦力的判断方法
假设法①假设物体间接触面光滑,若物体间不发生相对滑动,则物体间无相对运动趋势,故
无静摩擦力作用;若物体间发生相对滑动,则物体间有相对运动趋势,故有静摩擦力
作用,其方向与相对运动趋势的方向相反。②假设摩擦力存在,看所研究物体是否改
变原来的运动状态。
状态法明确物体运动状态(平衡、加速、减速状态),分析出除摩擦力外的其它力,看是否
能维持这个运动状态,若不能维持,说明一定受摩擦力,根据平衡条件或牛顿定律,
即可判断出静摩擦力的方向。
。转换,法—乐-利用,牛琳顿第三]定律(作用力与反作用力的关系)来判定。
如图,质量分别为/w、m的两个木块A、B通过轻弹簧连接,木块A放在水平桌面上,木块B用轻绳通
过定滑轮在力F的作用下整体恰好处于静止状态,绳与水平方向成。角.不计滑轮与绳间的摩擦.则下
列正确的是()
A.木块A对桌面的压力(M+机)g-/,B.木块A与桌面之间的动摩擦因数〃=六;--------
(M+m)g-F
I।
C.弹簧与水平方向的夹角的正切值tan尸=""一"琢
rcoscr
।।
D.弹簧的弹力大小为辱=,(尸5足夕)2+(尸(:05戊一加且)2
II
i【答案】c;
II
i【分析】系统处于静止状态,通过先整体后隔离的方法进行分析求解,系统恰好静止,说明A物块受।
II
i到最大静摩擦力。
【详解】A.对A、B物块和弹簧构成的系统整体受力分析可知:尸sina+N地=(M+〃?)g
II
I根据牛顿第三定律可知木块A对地面的压力为:(”+〃7)g-尸sina,故A错误;
II
IB.题中未说明最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,所以无法计算动摩擦因数,故B错误;
II
II
K由sinB=F
\CD.对B物块受力分析,正交分解:/口口
[r^cosp=Fcosa
।।
i两式相比解得:^p=F^a~mg\
।Fcosa
।।
।___________________________________________।
!两式平方相加解得:F弹=7(Fcosa)2+(Fsina-mg)2
।।
;故C正确,D错误。;
ii
i।
六、摩擦力突变
1、分析方法:
①在涉及摩擦力的情况中,题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时,一般隐藏着摩擦力
突变的临界问题.题意中某个物理量在变化过程中发生突变,可能导致摩擦力突变,则该物理量突变时的
状态即为临界状态;
②分析临界状态,物体由相对静止变为相对运动,或者由相对运动变为相对静止,或者受力情况发生
突变,往往是摩擦力突变问题的临界状态;
③确定各阶段摩擦力的性质和受力情况,做好各阶段摩擦力的分析。
静一静“突变”物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力
发生变化时,如果物体仍然保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小和方向
将发生“突变”。
静-动“突变”物体在静摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,如果物体不能
保持静止状态,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力。
动-静“突变”在滑动摩擦力和其他力作用下,做减速运动的物体突然停止滑行时,物体将不受
滑动摩擦力作用,滑动摩擦力可能“突变”为静摩擦力。
动一动“突变”一个物体相对于另一物体滑动的过程中,若突然相对运动方向变了,则滑动摩擦
力的方向发生“突变”。
核心考点2力的合成与分解
一、力的合成
1、定义
在物理学中,我们把求几个力的合力的过程叫做力的合成,把求一个力的分力的过程叫做力的分解。
2、力的合成特性
①力的合成是唯一的。
②在一定的物理情景中只有同一物体所受的力才可合成。
③不同性质的力也可以合成,因为合力的作用效果等效于各分力总的作用效果。
3、力的合成法则
法贝方法图例
平行四边形法则求两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个
力的线段作邻边,作平行四边形,夹在两分力之
间的对角线就表示合力的大小和方向。这叫做力
的平行四边形定则。
三角形法则把两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法。
说明:不在同一直线上的两个分力与其合力,一
定围成一个封闭的三角形。类推,不在同一直线
上的n个力与其合力,一定围成一个封闭的
(n+1)边形。
多边形法则如果求多个力的合成,可利用多边形定则进行求
解。以点o为起点,将多个力顺次首尾相接作力。一
的图示,然后由点0指向最后一个力的有箭头一
端的有向线段即为要求的合力。
吊
【注意】这是一切矢量的运算法则,既适用于力的合成,也适用于速度等矢量合成;对于力的合成只
适用于共点力的合力,对于非共点力合力是没有意义的。
4、力的合成方法
方法说明图例注意
作图法①从力的作用点起,按同一力的比例要一致,标度选取要适当,
标度作出两个分力Fi和F2的同一图上的各个力必须采用同一标
图示;②再以乙和尸2的图示度,表示分力和合力有向线段共点
oF2
为邻边作平行四边形,得到且要画成实线,与分力平行对边要
作用点的对角线;③根据表画成虚线,力线段上要画上刻度和
示分力的标度去度量该对角箭头。
线,对角线的长度就表示合作图法求合力,须严格用同一标度
力的大小;④量出对角线与作出力的图示,作出规范的平行四
某一力的夹角即可确定合力边形,才能较精确的求出合力的大
的方向。小和方向。
计算法先根据力的平行四边形定则计算法求合力,只需做出力的示意
G「F
作出力的合成示意图,然后\/\图,对平行四边形的作图要求也不
运用数学知识求合力大小和太严格,重点是利用数学方法求解,
方向。往往适用于两力的夹角是特殊角的
两个相互垂直的力的合成如情况
图所示,由几何关系得,合
力的大小/^+与2。蜉,
两个夹角为120。的等大的
力的合成如图所示,由几何Ft
关系得,对角线将画出的平
行四边形分为两个等边三角
形,则可以得到合力的大小
与分力等大。
5、合力大小的范围
两个力此一F2IWFaWF1+F2,即两个力大小不变时,其合力随夹
&F?
角的增大而减小。------------------1%=Fi+F?
Ft
①当两力反向时,合力最小,为此一F2I;
②当两力同向时,合力最大,为F1+F2。
F#
三个力①三个力共线且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3。
②任取两个力求合力,如果第三个力在0至合力的范围之
,■
内,则三个力的合力的最小值为零;如果第三个力不在这
个范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个
较小力的和的绝对值。
力合成合力一定,其中一个分力的方向一定,当两个分力垂直时,
中两类另一个分力最小。
最小值A
问题合力方向一定,其中一个分力的大小和方向都一定,当另
一个分力与合力方向垂直时,这一分力最小。A
二、力的分解
1、力的分解
求一个已知力的分力的过程。
2、力的分解法则
遵循平行四边形定则或三角形定则o
3、力的分解情形
类型内容图例
不受条件限一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解。因
制的分解为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多
个。
XT
有条件限制已知合力和两个分力的方向时,有唯一解。,K的方向Fi„
的N
的力的分解
方向F2
已知合力和一个分力的大小和方向时,有唯一解。.Ffi..................
X:/
已知合力F以及一个当尸sina<E<尸时,有两解。
分力B的方向和另一俗
个分力B的大小时,.
若尸与为的夹角为呢号
当尸2=^sina时,有唯一解。
0
F2
当F<Fsina时,无解。
2,・田
,-
当出>/时,有唯一解。
:手
Ft
4、力的分解方法
方法内容图例
根据力的效根据力的实际作用效果确定两个分力的方蛙
果进行分解向;
根据分力的方向画出平行四边形;mg
由三角形等知识求出分力的大小。拉力厂一方面使物体沿水平地面前进,
另一方面向上提物体,因此拉力厂可分
解为水平向前的力尸1(尸i=Rx)sa)和
竖直向上的力R(尸2=Aina)-
正交分解将已知力按互相垂直的两个方向进行分解
的方法。
物体受到多个力作用£、£、6…,求合力「匕)
户时,可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分
解。原则:使尽量多的力选在坐标轴上。
5、绳子模型
轻绳模型:轻“活结”模型:跨过可理解为把绳子分成两段。
绳对物体的滑轮、光滑杆、光滑可以沿绳子移动的结点。
弹力方向沿钉子的细绳为同一根分开的两段绳子上弹力的大小一定相等,两段绳子合力的方
绳收缩的方细绳,其两端张力大向一定沿这两段绳子夹角的平分线。
向小相等。一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。绳子
虽然因“活结”而弯曲,但实际上是同一根绳。
“死结”模型:如几可理解为把绳子分成两段。
个绳端有“结点”,是不可以沿绳子移动的结。
即几段绳子系在一两侧的绳因结住而变成了两根独立的绳。
起,谓之“死结”,分开的两段绳子上的弹力不一定相等。
那么这几段绳子的张
力不一定相等。
6、轻杆模型
杆的弹力方向不一定沿杆的方向,其大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定。
“死杆”:即轻质固定杆,它的弹力方向不一定沿杆的方向,作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿
第二定律求得。
“活杆”:即一端有钱链相连的杆属于活动杆,轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向。
如图所示为一固定在水平桌面上的V形槽的截面图,AB.BC面与水平桌面间夹角分别为30°和60。。一
正方体木块放在槽内,木块与AB、BC面间的动摩擦因数相同,现用垂直于纸面向外的力F拉木块,木
块恰好能沿槽做匀速直线运动。木块的质量为m,重力加速度为g。木块与A3、BC面间的动摩擦因数
大小为()
D-加g(百T)
【答案】A
【详解】将重力按照实际作用效果正交分解,如图所示:
B/F2
mg
故片=mgsin60°=Wmg,F2=mgsin30°=^-mg,滑动摩擦力为:f=n(Fi+F2)
22
2F
解得木块与AB、BC面间的动摩擦因数大小为:〃=“陪(用1)
核心考点3受力分析
一、受力分析
1、定义
把研究对象在特定的物理环境中所受到的所有处力找出来,并画出受力示意图。
2、分析依据:
①条件依据:不同性质的力产生条件不同,进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件;
②效果依据:有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的,可先根据物体的运动状态进行分析,再
运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力,也可应用“假设法”;
③特征依据:在有些受力情况较为复杂的情况下,我们根据力产生的条件及其作用效果仍不能判定该
力是否存在时,可从力的作用是相互的这个基本特征出发,通过判定其反作用力是否.存在来判定该力。
3、受力分析的方法:
①明确研究对象(可以是一个点、一个物体或一个系统等)。
②力分析的顺序:先找场力(重力、电场力、磁场力);再找接触力(弹力、摩擦力等);最后是其
它力。
③画受力示意图,题目给出的物理条件(如光滑一不计摩擦;轻物一重力不计;运动时空气阻力
忽略等),防止多力和漏力。
④只分析根据性质命名的力(如重力、弹力、摩擦力等),不分析按效星命名的力(如下滑力、动力、
阻力等)。
4、整体法和隔离法
方法整体法隔离法
定义将相互关联的各个物体看成一个整体的将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析
方法。该物体的方法。
选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内部各物体之间的相互作用力
或者系统整体的加速度
注意受力分析时不考虑系统内各物体之间的一般情况下先隔离受力较少的物体。
相互作用力。
说明:当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整
体法;而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时,宜用隔离法。
核心考点4共点力平衡
一、共点力平衡
1、定义
物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。桌上
的书、屋顶的灯、随传送带匀速运送的物体、沿直线公路匀速前进的汽车,都处于平衡状态。
2、平衡的两种情形
两种情形受力情况速度和加速度
静止状态共点力作用v=0,a=0
匀速直线运动共点力作用V=C,<2=0
说明:没0,a=0其实是一种动态平衡。通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢地变化,物体
在这一变化过程中始终处于一系列的平衡状态中,这种平衡称为动态平衡。动态平衡的基本思路:
化“动”为“静”,“静”中求“动”。
静止与速度v=。不是一回事。物体保持静止状态,说明v=0,a=O,两者同时成立。若仅是v=0,
存。,如自由下落开始时刻的物体,并非处于平衡状态。
瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态,如竖直上抛最高点。只有能保持静止状态而加速度也为0
时才能认为是平衡状态。物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。
3、条件
合力为0。月合=0(或者月=0;工=0),a=0(而不是片0)o
【注意】多力平衡:如果物体受多个力作用处于平衡,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方
向相反。利用表达式进行描述即为:STtO,即工寄=0一//工+&工+…+川”\.=0;玛,令=0—%,+尸方+…+工产0。
4、推论
某力与余下其它力的合力平衡(即等值、反向)。
二力平衡如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,则这两个力必定大小相等,方向相
反,作用在一条直线上。
三力平衡如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,则其
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