高中物理必修重力弹力摩擦力l力合成与分解受力分析.pptx

考考点点点点击击1.2.3.4.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力形变、弹性、胡克定律形变、弹性、胡克定律矢量和标量矢量和标量力的合成和分解力的合成和分解考考点点点点击击5.6.7.共点力的平衡共点力的平衡实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：探究求合力的方法实验三：探究求合力的方法考考情情播播报报1.三种常见的力，特别是弹力和摩擦力的有无、方三种常见的力，特别是弹力和摩擦力的有无、方向判定及大小计算向判定及大小计算2.胡克定律及其应用胡克定律及其应用3.力的合成与分解，合力与分力的关系，共点力的力的合成与分解，合力与分力的关系，共点力的平衡平衡考考情情播播报报4.物体的受力分析，共点力平衡中的动态问题、物体的受力分析，共点力平衡中的动态问题、极值与临界问题极值与临界问题5.与牛顿运动定律、能量及电磁学等知识相结合与牛顿运动定律、能量及电磁学等知识相结合出题出题.1在复习本章内容时，要弄清弹力、摩擦力产生的条件，在复习本章内容时，要弄清弹力、摩擦力产生的条件，弹力、摩擦力方向的判断，以及滑动摩擦力、静摩擦弹力、摩擦力方向的判断，以及滑动摩擦力、静摩擦力大小的计算方法，弄清滑动摩擦、静摩擦及最大静力大小的计算方法，弄清滑动摩擦、静摩擦及最大静摩擦的区别和联系对共点力的平衡问题要重点复习摩擦的区别和联系对共点力的平衡问题要重点复习好受力分析，灵活运用平衡条件解决物理问题好受力分析，灵活运用平衡条件解决物理问题2在复习本章知识时，应注重与实际相结合，掌握建立在复习本章知识时，应注重与实际相结合，掌握建立物理模型的方法、受力分析的方法物理模型的方法、受力分析的方法(整体法、隔离法整体法、隔离法)、力的合成与分解的方法力的合成与分解的方法(力的图示法、正交分解法力的图示法、正交分解法)通过训练规范解题习惯，提高理解能力、推理能力、通过训练规范解题习惯，提高理解能力、推理能力、综合能力及运用数学知识解决物理问题的能力综合能力及运用数学知识解决物理问题的能力.3力的三要素：力的三要素：、和作用点和作用点2力的作用效果：力的作用效果：改变物体的改变物体的或使物体发生或使物体发生一、力一、力1定义：定义：物体与物体之间的物体与物体之间的作用作用相互相互运动状态运动状态形变形变大小大小方向方向4力的性质力的性质(1)物质性：力不能脱离物质性：力不能脱离而独立存在而独立存在(2)相互性：物体间力的作用是相互性：物体间力的作用是的，只要有作用力，就的，只要有作用力，就一定有对应的一定有对应的(3)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受到其他力的作用物体是否受到其他力的作用(4)矢量性：力既有大小，又有方向，力的运算遵循矢量性：力既有大小，又有方向，力的运算遵循定则定则(5)同时性：物体间的相互作用总是同时性：物体间的相互作用总是产生，产生，变化，变化，消失的消失的物体物体相互相互反作用力反作用力无关无关平行四平行四边形边形同时同时同时同时同时同时5力的图示及示意图力的图示及示意图(1)力的图示：从力的作用点沿力的方向按一定标度画出力的图示：从力的作用点沿力的方向按一定标度画出的的(包括力的三要素包括力的三要素)(2)力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一力的力的有向线段有向线段有向线段有向线段力的图示与力的示意图是有区别的力的图示要力的图示与力的示意图是有区别的力的图示要求严格画出力的大小和方向，在相同标度下用线段的长求严格画出力的大小和方向，在相同标度下用线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向；力的示意图着重短表示力的大小，箭头表示力的方向；力的示意图着重于力的方向的画法，不要求作出标度于力的方向的画法，不要求作出标度二、重力二、重力重力重力的产生的产生由于由于 的吸引的吸引而使物体受到的力而使物体受到的力注意：在地球表面附近可近注意：在地球表面附近可近似认为等于似认为等于 重力重力的大小的大小G 可用可用 测测量量注意：注意：(1)物体的质量不会变物体的质量不会变(2)G的变化是由在地球上不的变化是由在地球上不同位置处同位置处g的变化引起的的变化引起的重力重力的方向的方向总是总是 的的注意：竖直向下是和注意：竖直向下是和 垂直，不一定和接触面垂直垂直，不一定和接触面垂直地球地球mg弹簧秤弹簧秤万有引力万有引力水平面水平面竖直向下竖直向下重心重心因为物体各部分因为物体各部分都受重力作用，都受重力作用，可认为重力作用可认为重力作用集中于集中于 ，即为物体的重，即为物体的重心心(1)影响重心位置的因素：影响重心位置的因素：物体的物体的 ；物体的物体的(2)确定方法：确定方法：法法注注意意：重重心心的的位位置置不不一一定定在在物物体上体上某一点某一点形状形状质量分布质量分布悬挂悬挂三、弹力三、弹力1定义：定义：发生弹性形变的物体，由于要发生弹性形变的物体，由于要，会，会对与它接触的物体产生的力对与它接触的物体产生的力2产生条件产生条件(1)物体相互物体相互；(2)物体发生物体发生恢复原状恢复原状接触接触弹性形变弹性形变3方向：方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向弹力的方向总是与施力物体形变的方向4大小大小(1)弹簧类弹力：在弹性限度内遵守胡克定律弹簧类弹力：在弹性限度内遵守胡克定律F .(2)非弹簧类弹力的大小应由平衡条件或动力学规律求解非弹簧类弹力的大小应由平衡条件或动力学规律求解相反相反kx四、摩擦力四、摩擦力1定义：相互接触且发生形变的粗糙物体间有定义：相互接触且发生形变的粗糙物体间有或或时，在接触面上所受的阻碍时，在接触面上所受的阻碍或或的力的力2产生条件：接触面产生条件：接触面；接触面间有弹力；物体间有；接触面间有弹力；物体间有或或3大小：滑动摩擦力大小：滑动摩擦力F ，静摩擦力：，静摩擦力：0FFmax.4方向：与相对运动或相对运动趋势方向方向：与相对运动或相对运动趋势方向5作用效果：作用效果：物体间的相对运动或物体间的相对运动或运动趋势运动趋势相对运动相对运动相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势相对运动趋势相对运动趋势粗糙粗糙相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势相反相反阻碍阻碍相对相对FN1摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动摩擦力可能是动力，也可但不一定阻碍物体的运动摩擦力可能是动力，也可能是阻力能是阻力2受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动用的物体不一定运动3接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向总垂直向总垂直1弹力有无的判断方法弹力有无的判断方法(1)根据弹力产生的条件直接判断根据弹力产生的条件直接判断根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否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此方法多用来判断形变较明显的情况存在弹力此方法多用来判断形变较明显的情况(2)利用假设法判断利用假设法判断对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不体还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，则此处一定存在弹力存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力(3)根据根据“物体的运动状态物体的运动状态”分析分析由状态分析弹力，使物体的受力必须与物体的运动状态由状态分析弹力，使物体的受力必须与物体的运动状态符合，依据物体的运动状态，由物体受力平衡符合，依据物体的运动状态，由物体受力平衡(或牛顿第或牛顿第二定律二定律)列方程来判断物体间的弹力是否存在列方程来判断物体间的弹力是否存在2弹力的方向的判断方法弹力的方向的判断方法(1)弹力的方向与物体形变的方向相反，作用在迫使物体发弹力的方向与物体形变的方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上具体情况有以下几种：生形变的那个物体上具体情况有以下几种：弹力弹力弹力的方向弹力的方向弹簧两端的弹力弹簧两端的弹力与弹簧测力计中心轴线相重合，指向与弹簧测力计中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向弹簧恢复原状的方向轻绳的弹力轻绳的弹力沿绳指向绳收缩的方向沿绳指向绳收缩的方向面与面接触的弹力面与面接触的弹力 垂直于接触面指向受力物体垂直于接触面指向受力物体点与面接触的弹力点与面接触的弹力过接触点垂直于接触面过接触点垂直于接触面(或接触面的或接触面的切面切面)而指向受力物体而指向受力物体杆的弹力杆的弹力可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析况具体分析(2)由物体的运动状态判断弹力的方向由物体的运动状态判断弹力的方向物体的受力必须与物体的运动状态相符合可根据物体物体的受力必须与物体的运动状态相符合可根据物体的运动状态，先假设一个弹力的方向，由共点力的平衡的运动状态，先假设一个弹力的方向，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，求出弹力若所得结果为条件或牛顿第二定律列方程，求出弹力若所得结果为正值，其方向与假设方向相同，如果为负值，其方向与正值，其方向与假设方向相同，如果为负值，其方向与假设方向相反假设方向相反1绳对物体只能产生拉力，不能产生推力，且绳子的弹绳对物体只能产生拉力，不能产生推力，且绳子的弹力的方向一定沿着绳子并指向绳子收缩的方向，这是力的方向一定沿着绳子并指向绳子收缩的方向，这是由绳子本身的特点决定的由绳子本身的特点决定的2杆既可以产生拉力，也可以产生推力，弹力的方向可杆既可以产生拉力，也可以产生推力，弹力的方向可以沿杆，也可以不沿杆，这是杆和绳两种模型的最大以沿杆，也可以不沿杆，这是杆和绳两种模型的最大区别区别1.如图如图211所示，小球所示，小球A在内在内壁光滑的车厢内随车厢一起向壁光滑的车厢内随车厢一起向右运动，试分析车厢后壁对球右运动，试分析车厢后壁对球A 的弹力情况的弹力情况解析：解析：(1)若车厢和小球做匀速直线运动，则小球若车厢和小球做匀速直线运动，则小球A受力受力平衡，所以车厢后壁对小球无弹力平衡，所以车厢后壁对小球无弹力(2)若车厢和小球向右做加速运动，由牛顿第二定律可若车厢和小球向右做加速运动，由牛顿第二定律可知，车厢后壁对小球的弹力水平向右知，车厢后壁对小球的弹力水平向右答案：答案：见解析见解析1假设法假设法2用牛顿第二定律判断：用牛顿第二定律判断：先判断物体的运动状态先判断物体的运动状态(即加速即加速度方向度方向)，再利用牛顿第二定律，再利用牛顿第二定律(Fma)确定合力的方向，确定合力的方向，然后受力分析判定静摩擦力的有无和方向然后受力分析判定静摩擦力的有无和方向3用牛顿第三定律判断：用牛顿第三定律判断：“摩擦力总是成对出现的摩擦力总是成对出现的”，先确，先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体定受力较少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向受到的摩擦力方向摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，不一定与运动的方向相反向相反，不一定与运动的方向相反2卡车上装着一只始终与它相对静止的集装箱，在卡车上装着一只始终与它相对静止的集装箱，在水平路面上运动，不计空气阻力，下列说法正确水平路面上运动，不计空气阻力，下列说法正确的是的是()A当卡车开始运动时，卡车对集装箱的静摩擦力当卡车开始运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动使集装箱随卡车一起运动B当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动箱随卡车一起运动C当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零D当卡车制动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零当卡车制动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零解析：解析：因为集装箱始终相对于卡车静止，所以二者运动因为集装箱始终相对于卡车静止，所以二者运动状态相同，具有相同的加速度当卡车开始运动时，有状态相同，具有相同的加速度当卡车开始运动时，有加速度，所以卡车对集装箱有静摩擦力，加速度，所以卡车对集装箱有静摩擦力，A正确；当卡正确；当卡车匀速运动时，加速度为零，卡车对集装箱的静摩擦力车匀速运动时，加速度为零，卡车对集装箱的静摩擦力也为零，也为零，B错误，错误，C正确；当卡车制动时，有加速度，静正确；当卡车制动时，有加速度，静摩擦力不为零，摩擦力不为零，D错误错误答案：答案：AC计算摩擦力的大小，首先要判断摩擦力是属于静摩计算摩擦力的大小，首先要判断摩擦力是属于静摩擦力还是滑动摩擦力，然后根据静摩擦力和滑动摩擦力擦力还是滑动摩擦力，然后根据静摩擦力和滑动摩擦力的特点计算其大小的特点计算其大小1静摩擦力大小的计算静摩擦力大小的计算根据物体所受外力及所处的状态根据物体所受外力及所处的状态(平衡或加速平衡或加速)可分为两种可分为两种情况：情况：(1)物体处于平衡状态物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动静止或匀速直线运动)，利用力的平衡，利用力的平衡条件来判断其大小条件来判断其大小(2)物体有加速度时，若只有摩擦力，则物体有加速度时，若只有摩擦力，则Ffma.例如匀速转例如匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度若除摩擦力外，物体还受其他力，则若除摩擦力外，物体还受其他力，则F合合ma，先求合力，先求合力再求摩擦力再求摩擦力2滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式滑动摩擦力的大小用公式FfFN来计算，应用此公式时来计算，应用此公式时要注意以下几点：要注意以下几点：(1)为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力体的重力(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关小也无关3最大静摩擦力并不是物体实际受到的力，物体实际最大静摩擦力并不是物体实际受到的力，物体实际受到的静摩擦力小于最大静摩擦力；最大静摩擦力受到的静摩擦力小于最大静摩擦力；最大静摩擦力与接触面间的压力成正比；一般情况下，为了处理与接触面间的压力成正比；一般情况下，为了处理问题的方便，最大静摩擦力可按近似等于滑动摩擦问题的方便，最大静摩擦力可按近似等于滑动摩擦力处理力处理1在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力2在分析静摩擦力时要注意静摩擦力方向的在分析静摩擦力时要注意静摩擦力方向的“可变性可变性”，而对滑动摩擦力要注意滑动摩擦力的而对滑动摩擦力要注意滑动摩擦力的“相对性相对性”3在计算摩擦力的大小时，滑动摩擦力有具体的计算公在计算摩擦力的大小时，滑动摩擦力有具体的计算公式，而静摩擦力要借助其他公式，如：利用平衡条件式，而静摩擦力要借助其他公式，如：利用平衡条件列方程或牛顿第二定律列方程等列方程或牛顿第二定律列方程等3如如图图212所示，质量为所示，质量为2kg的的物体静止在水平地面上，物体与物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平拉力摩擦力视为相等，给物体一水平拉力F.(g取取10m/s2)(1)当拉力大小为当拉力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多大？时，地面对物体的摩擦力是多大？(2)当拉力大小为当拉力大小为12N时，地面对物体的摩擦力是多大？时，地面对物体的摩擦力是多大？(3)此后若将拉力减小为此后若将拉力减小为5N(物体仍在滑动物体仍在滑动)，地面对物体的，地面对物体的摩擦力是多大？摩擦力是多大？(4)若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力多大？摩擦力多大？解析：解析：滑动摩擦力滑动摩擦力(最大静摩擦力最大静摩擦力Fmax)大小为大小为mg0.5210N10N.(1)当拉力当拉力F5N时，时，FFmax，物体静止则由二力平衡知：，物体静止则由二力平衡知：F静静F5N.(2)当拉力当拉力F12N时，时，FFmax，物体滑动则，物体滑动则F滑滑FNmg10N.(3)当拉力减小为当拉力减小为5N时，物体仍滑动，故时，物体仍滑动，故F滑滑10N.(4)当拉力撤去后，由于物体继续滑动，故当拉力撤去后，由于物体继续滑动，故F滑滑10N.答案：答案：(1)5N(2)10N(3)10N(4)10N(2010苏州模拟苏州模拟)如图如图213所示，小车上固定所示，小车上固定着一根弯成着一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定着一个质量为角的曲杆，杆的另一端固定着一个质量为m的球试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：的球试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：(1)小车静止；小车静止；(2)小车以加速度小车以加速度a水平向右加速运动水平向右加速运动.思路点拨思路点拨解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：(1)杆对小球的弹力方向不一定沿杆；杆对小球的弹力方向不一定沿杆；(2)小车静止时，由平衡条件可以求解弹力的大小和方向；小车静止时，由平衡条件可以求解弹力的大小和方向；(3)小车加速运动时，可由牛顿第二定律求解弹力的大小和小车加速运动时，可由牛顿第二定律求解弹力的大小和方向方向课堂笔记课堂笔记(1)小车静止时，球处于平衡状态，由平衡条件小车静止时，球处于平衡状态，由平衡条件可知：可知：F1mg，方向竖直向上，方向竖直向上(2)当小车以加速度当小车以加速度a向右匀加速运动时，小球的加速度也为向右匀加速运动时，小球的加速度也为a，设杆对球的弹力为，设杆对球的弹力为F2，与竖直方向的，与竖直方向的夹角为夹角为，如图所示，则有：，如图所示，则有：F2cosmgF2sinma可解得：可解得：F2tan答案答案(1)mg竖直向上竖直向上(2)见课堂笔记见课堂笔记(1)细绳对物体的弹力一定沿绳，而杆对物体的弹力不细绳对物体的弹力一定沿绳，而杆对物体的弹力不一定沿杆一定沿杆(2)除弹簧的弹力可用胡克定律直接计算外，一般情况除弹簧的弹力可用胡克定律直接计算外，一般情况下，弹力的大小和方向要由物体的平衡条件或牛顿下，弹力的大小和方向要由物体的平衡条件或牛顿运动定律来求运动定律来求.(2010宁波模拟宁波模拟)如图如图214所示，在车厢内悬线下悬所示，在车厢内悬线下悬挂一小球挂一小球m，当汽车做匀变速直线，当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一运动时，悬线将与竖直方向成某一角度若在汽车底板上还有一个跟角度若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体其相对静止的物体m1，则关于汽车的运动情况和物体，则关于汽车的运动情况和物体m1的受力情况正确的说法是的受力情况正确的说法是()A汽车一定向右做加速运动汽车一定向右做加速运动 B汽车也可能向左运动汽车也可能向左运动Cm1除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向向 右的摩擦力作用右的摩擦力作用Dm1除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到 向左的摩擦力作用向左的摩擦力作用思路点拨思路点拨根据根据m的受力情况得出汽车的加速度方向，的受力情况得出汽车的加速度方向，但不能得出运动方向；但不能得出运动方向；m1受到底板的摩擦力的方向可用受到底板的摩擦力的方向可用“假设法假设法”或或“牛顿第二定律牛顿第二定律”分析得出分析得出课堂笔记课堂笔记因小球受到竖直向下的重力和斜向右上的绳因小球受到竖直向下的重力和斜向右上的绳的拉力作用，因此，合力一定向右，故汽车的加速度水的拉力作用，因此，合力一定向右，故汽车的加速度水平向右，但有可能是向左做匀减速运动，故平向右，但有可能是向左做匀减速运动，故A错误，错误，B正正确；分析确；分析m1的受力可知，只有受到的摩擦力水平向右，的受力可知，只有受到的摩擦力水平向右，m1才能产生向右的加速度，故才能产生向右的加速度，故C正确，正确，D错误错误答案答案BC本题中本题中m1受到的静摩擦力的方向也可以用假设法分析，受到的静摩擦力的方向也可以用假设法分析，汽车向右匀加速运动时，若底板光滑，汽车向右匀加速运动时，若底板光滑，m1将相对底将相对底板向左滑，即板向左滑，即m1有相对底板向左滑动的趋势，因此有相对底板向左滑动的趋势，因此m1受受到的静摩擦力方向一定向右到的静摩擦力方向一定向右.(10分分)如图如图215所示，斜面为长方形的斜面所示，斜面为长方形的斜面体倾角为体倾角为37，其长为，其长为0.8 m，宽为，宽为0.6 m一重为一重为20 N的木的木块原先在斜面体上部，当对它施加平行于块原先在斜面体上部，当对它施加平行于AB边的恒力边的恒力F时，时，刚好使木块沿对角线刚好使木块沿对角线AC匀速下滑，匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因求木块与斜面间的动摩擦因数数和恒力和恒力F的大小的大小思路点拨思路点拨解答本题时应注意以下几点：解答本题时应注意以下几点：(1)木块受到的摩擦力的方向；木块受到的摩擦力的方向；(2)滑动摩擦力滑动摩擦力FfFN中中FN的大小；的大小；(3)斜面方向上木块所受合力为零斜面方向上木块所受合力为零解题样板解题样板画出木块在斜面内的画出木块在斜面内的受力图，如图受力图，如图216所示，由于所示，由于木块沿斜面向下做匀速直线运动，木块沿斜面向下做匀速直线运动，由平衡条件可知，重力沿斜面向由平衡条件可知，重力沿斜面向下的分力下的分力mgsin37与水平推力与水平推力F的合力与木块受到的滑的合力与木块受到的滑动摩擦力为一对平衡力，由几何关系可得动摩擦力为一对平衡力，由几何关系可得Fmgsin37tan200.6 N9 N(3分分)物体受到的滑动摩擦力为物体受到的滑动摩擦力为Ff 15 N(4分分)由滑动摩擦公式得由滑动摩擦公式得 (3分分)答案答案9 N 滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反本题容易造成的错解就是认为摩擦力的方向沿相反本题容易造成的错解就是认为摩擦力的方向沿斜面向上斜面向上1(2010温洲模拟温洲模拟)下列关于物体重力的说法中正确的是下列关于物体重力的说法中正确的是()A地球上的物体只有运动时才受到重力地球上的物体只有运动时才受到重力B同一物体在某处向上抛出后所受重力较小，向下抛出同一物体在某处向上抛出后所受重力较小，向下抛出后所受重力较大后所受重力较大C某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重力大小是相同的重力大小是相同的D物体所受重力大小与其质量有关物体所受重力大小与其质量有关解析：解析：地球上的物体运动或静止时都受地球的吸引作用，地球上的物体运动或静止时都受地球的吸引作用，故运动或静止的物体均受重力，故运动或静止的物体均受重力，A错误；某物体在地球错误；某物体在地球某点处所受地球吸引而产生的重力一定，与此物体的运某点处所受地球吸引而产生的重力一定，与此物体的运动状态无关，动状态无关，B错误，错误，C正确；物体所受重力正确；物体所受重力Gmg，在在g一定时，一定时，G由由m决定，决定，D正确正确答案：答案：CD2一个圆球形薄壳容器所受重力为一个圆球形薄壳容器所受重力为G，用一细线悬挂起来，用一细线悬挂起来，如图如图217所示现在容器里装满水，若在容器底部有所示现在容器里装满水，若在容器底部有 一个小阀门，将小阀门打开让水慢慢流出，在此过程中，一个小阀门，将小阀门打开让水慢慢流出，在此过程中，对容器和容器内的水组成的系统，下列说法正确的是对容器和容器内的水组成的系统，下列说法正确的是 ()A系统的重心慢慢下降系统的重心慢慢下降 B系统的重心先下降后上升系统的重心先下降后上升 C系统对地球的引力减小系统对地球的引力减小 D有可能绳的方向不竖直有可能绳的方向不竖直解析：解析：当水流出时，水的重心不断下降，当水全流尽时，当水流出时，水的重心不断下降，当水全流尽时，系统的重心位置又回到了容器的中心，故系统的重心位置又回到了容器的中心，故B正确，正确，A错；错；由于水流出过程，系统的重力减小，故系统对地球的引力由于水流出过程，系统的重力减小，故系统对地球的引力减小，减小，C正确；重力和绳的拉力平衡，故绳的方向始终过正确；重力和绳的拉力平衡，故绳的方向始终过重心且竖直，重心且竖直，D错错答案：答案：BC3如图如图218所示，轻质弹簧的劲度系数为所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球，小球 重重G，平衡时小球在，平衡时小球在A处，今用力处，今用力F压小球至压小球至B处，处，使使 弹簧缩短弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为，则此时弹簧的弹力为 ()AkxBkxGCGkx D以上都不对以上都不对解析：解析：设球在设球在A处时弹簧已压缩了处时弹簧已压缩了x，球平衡时弹力，球平衡时弹力FAGkx，球在，球在B处时，弹簧又压缩处时，弹簧又压缩x，球再达平衡时弹，球再达平衡时弹力力FBk(xx)Gkx，故选项，故选项B是正确的注意：此是正确的注意：此题易选错为题易选错为A项，原因是项，原因是x并非球在并非球在B处时弹簧的变化量，处时弹簧的变化量，即不是弹簧压缩后与原长的差值即不是弹簧压缩后与原长的差值答案：答案：B4如图如图219所示，物体所示，物体m静止于倾静止于倾 角为角为的斜面上，现用垂直于斜面的的斜面上，现用垂直于斜面的 压力压力Fkt(k为比例常量，为比例常量，t为时间为时间)作作 用在物体上从用在物体上从t0开始，物体所受摩擦力开始，物体所受摩擦力Ff随时间随时间t的的 变化关系是图变化关系是图2110中的中的 ()解析：解析：未加压力未加压力F之前，物体处于静止状态，由平衡条之前，物体处于静止状态，由平衡条件可得：件可得：FfGsin，当加上压力，当加上压力F后，物体仍处于静后，物体仍处于静止状态，因此止状态，因此Ff仍为仍为Gsin，故，故D正确正确答案：答案：D5如图如图2111所示，质量为所示，质量为m的物体的物体 A放在地面上的竖直轻弹簧放在地面上的竖直轻弹簧B上，现用上，现用 细绳跨过定滑轮将物体细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧与另一轻弹簧 C连接，当弹簧连接，当弹簧C处在水平位置且右端处在水平位置且右端 位于位于a点时它没有发生形变已知弹簧点时它没有发生形变已知弹簧 B和弹簧和弹簧C的劲度系数分别为的劲度系数分别为k1和和k2，不计定滑轮、细绳的，不计定滑轮、细绳的 质量和摩擦将弹簧质量和摩擦将弹簧C的右端由的右端由a点沿水平方向拉到点沿水平方向拉到b点时，点时，弹簧弹簧B刚好没有形变，求刚好没有形变，求a、b两点间的距离两点间的距离解析：解析：开始时，弹簧开始时，弹簧B的压缩长度为的压缩长度为x1；当弹簧当弹簧B无形变时，弹簧无形变时，弹簧C伸长伸长x2，所以所以a、b间距离为间距离为x1x2mg()答案：答案：mg()一、力的合成一、力的合成1合力与分力：合力与分力：如果一个力产生的如果一个力产生的与几个共同作用时与几个共同作用时产生的产生的相同，则这一个力为那几个力的相同，则这一个力为那几个力的，那几，那几个力为这一个力的个力为这一个力的2共点力：共点力：几个力都作用在物体的几个力都作用在物体的，或者它们的，或者它们的相交于一点，这几个力叫做共点力相交于一点，这几个力叫做共点力.3力的合成：力的合成：求几个力的求几个力的的过程的过程效果效果效果效果合合力力分力分力同一点同一点延长线延长线合力合力4力的运算法则力的运算法则(1)平行四边形定则：求两个互成角度的平行四边形定则：求两个互成角度的的合力，的合力，以表示这两个力的线段为邻边作以表示这两个力的线段为邻边作，这两个，这两个邻边之间的对角线就表示合力的邻边之间的对角线就表示合力的和和，这个法，这个法则叫做平行四边形定则则叫做平行四边形定则.(2)三角形定则：把两个矢量的三角形定则：把两个矢量的从从而求出合矢量的方法而求出合矢量的方法(如图如图221所示所示)共点力共点力平行四边形平行四边形大小大小方向方向首尾连接起来首尾连接起来1合力与它的分力是力的作用效果上的一种等效替代合力与它的分力是力的作用效果上的一种等效替代关系关系2力的合成必须遵循力的合成必须遵循“同物性同物性”和和“同时性同时性”的原则的原则“同物性同物性”是指待合成的各分力是作用在同一物体上是指待合成的各分力是作用在同一物体上的力的力“同时性同时性”是指待合成的各分力是同时出现是指待合成的各分力是同时出现的力但各分力和它的合力不能同时出现的力但各分力和它的合力不能同时出现二、力的分解二、力的分解1概念：概念：求一个力的求一个力的的过程力的分解与力的合的过程力的分解与力的合成互为成互为2矢量运算法则：矢量运算法则：平行四边形定则和三角形定则平行四边形定则和三角形定则分力分力逆运算逆运算3分解的方法分解的方法(1)按力产生的按力产生的进行分解进行分解(2)按问题需要分解按问题需要分解(3)正交分解正交分解效果效果1共点力合成的方法共点力合成的方法(1)作图法作图法根据两个分力的大小和方向，再利用平根据两个分力的大小和方向，再利用平行四边形定则作出对角线，根据表示分行四边形定则作出对角线，根据表示分力的标度去度量该对角线，对角线的长力的标度去度量该对角线，对角线的长度代表了合力的大小，对角线与某一分度代表了合力的大小，对角线与某一分力的夹角就可以代表合力的方向如图力的夹角就可以代表合力的方向如图222所示所示(2)解析法解析法根据力的平行四边形定则作出力的合成的图示，如图根据力的平行四边形定则作出力的合成的图示，如图223所示所示 F它与它与F2的夹角为的夹角为，tan以下是合力计算的几种特殊情况：以下是合力计算的几种特殊情况：相互垂直的两个力的合成，如图相互垂直的两个力的合成，如图224所示所示由几何知识，合力大小由几何知识，合力大小F，方向，方向tan夹角为夹角为的大小相同的两个力的合成，如图的大小相同的两个力的合成，如图225所示所示由几何知识，作出的平行四边形为菱形，其对角线相互垂直由几何知识，作出的平行四边形为菱形，其对角线相互垂直且平分，则合力大小且平分，则合力大小F2F1cos，方向与，方向与F1夹角为夹角为.夹角为夹角为120的两等大的力的合成，如图的两等大的力的合成，如图226所示所示由几何知识得出对角线将画出的平行四边形分为两个等边三由几何知识得出对角线将画出的平行四边形分为两个等边三角形，故合力的大小与分力相等角形，故合力的大小与分力相等2合力大小范围的确定合力大小范围的确定(1)两个共点力的合力范围：两个共点力的合力范围：|F1F2|FF1F2.即当两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减即当两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小当两力反向时，合力最小，为小当两力反向时，合力最小，为|F1F2|；当两力同；当两力同向时，合力最大，为向时，合力最大，为F1F2.(2)三个或三个以上力的合力最大值是各力大小的代数三个或三个以上力的合力最大值是各力大小的代数和最小值可能为零，也可能不为零：若其中最大的力和最小值可能为零，也可能不为零：若其中最大的力Fn小于或等于其余力的代数和小于或等于其余力的代数和F，则合力，则合力F的最小值的最小值Fmin0；若其中最大的力；若其中最大的力Fn大于其余力的代数和大于其余力的代数和F，则合力，则合力F的最小值的最小值FminFnF.1确定以下两组共点力的合力范围：确定以下两组共点力的合力范围：(1)3N,5N,7N；(2)3N,5N,9N.解析：解析：(1)3N和和5N的合力范围为的合力范围为2NF8N.若取若取F7N，则和第三个力，则和第三个力(7N)合成时，合力可以为合成时，合力可以为零，即零，即Fmin0.若取若取F8N，则和第三个力，则和第三个力(7N)合成时合力可取最合成时合力可取最大值，即大值，即Fmax15N.综上知合力的范围为综上知合力的范围为0F合合15N.(2)3N和和5N的合力最大为的合力最大为8N，故和第三个力，故和第三个力(9N)合成时合成时最小为最小为Fmin1N；最大为；最大为Fmax17N，即，即1NF合合17N.答案：答案：(1)0F合合15N(2)1NF合合17N1按力的效果分解按力的效果分解(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向；根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向；(2)再根据两个实际分力方向画出平行四边形；再根据两个实际分力方向画出平行四边形；(3)最后由平行四边形知识最后由平行四边形知识求出两分力的大小求出两分力的大小如图如图227所示，物体的重力所示，物体的重力G按按产生的效果分解为两个分力，产生的效果分解为两个分力，F1使使物体下滑，物体下滑，F2使物体压紧斜面使物体压紧斜面2按问题的需要进行分解，具体分以下三个方面：按问题的需要进行分解，具体分以下三个方面：(1)已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小如图已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小如图228所示，已知所示，已知F和和、，显然该力的平行四边形，显然该力的平行四边形是唯一确定的，即是唯一确定的，即F1和和F2的大小也被唯一地确定了的大小也被唯一地确定了(2)已知合力和一个分力的大小与方向，求另一分力的大小和已知合力和一个分力的大小与方向，求另一分力的大小和方向如图方向如图229所示，已知所示，已知F、F1和和，显然此平行四，显然此平行四边形是唯一确定的，即边形是唯一确定的，即F2的大小和方向的大小和方向(角角也已确定也已确定)也被也被唯一地确定了唯一地确定了(3)已知合力、一个分力的方向和另一分力的大小，即已知已知合力、一个分力的方向和另一分力的大小，即已知F、(F1与与F的夹角的夹角)和和F2的大小，这时则有如下的几种可能情况：的大小，这时则有如下的几种可能情况：第一种情况是第一种情况是FF2Fsin，则有两解，如图，则有两解，如图2210所示所示第二种情况是第二种情况是F2Fsin时，则有唯一解，如图时，则有唯一解，如图2211所示所示第三种情况是第三种情况是F2F时，则有唯一解如图时，则有唯一解如图2213所示所示3正交分解法正交分解法(1)定义：把各个力沿相互垂直的方向分解的方法定义：把各个力沿相互垂直的方向分解的方法(2)优点：把物体所受的不同方向的各个力都分解到相互垂优点：把物体所受的不同方向的各个力都分解到相互垂 直的两个方向上去，然后再求每个方向上的分力的代数直的两个方向上去，然后再求每个方向上的分力的代数 和，这样就把复杂的矢量运算转化成了简单的代数运算，和，这样就把复杂的矢量运算转化成了简单的代数运算，最后再求两个互成最后再求两个互成90角的合力就简便多了角的合力就简便多了(3)运用正交分解法解题的步骤运用正交分解法解题的步骤 正确选择直角坐标系，通常选择共点力的作用点为坐正确选择直角坐标系，通常选择共点力的作用点为坐 标原点，坐标轴标原点，坐标轴x、y的选择可按下列原则去确定：的选择可按下列原则去确定：a尽可能使更多的力落在坐标轴上尽可能使更多的力落在坐标轴上 b沿物体运动方向或加速度方向设置一个坐标轴沿物体运动方向或加速度方向设置一个坐标轴 c若各种设置效果一样，则沿水平方向、竖直方向设若各种设置效果一样，则沿水平方向、竖直方向设 置两坐标轴置两坐标轴正交分解各力，即分别将各力投正交分解各力，即分别将各力投影到坐标轴上，如图影到坐标轴上，如图2214所示，所示，分别求分别求x轴和轴和y轴上各力投影的合力轴上各力投影的