高三物理静力学复习课必修一 鲁教版

高三物理静力学复习课必修一
一. 本周教学内容：
静力学复习课〔必修一〕
二. 教学重、难点：
重点：1、认识本局部的知识结构
2、认识静力学的根本的处理问题的方法 难点：1、会做受力分析
2、会判定静摩擦力的存在与其方向。

三. 教学详细内容： 〔一〕力的根本概念 1、力：〔1〕是物体间的相互作用 〔2〕三要素
〔3〕力的图示与示意图
〔4〕力的分类：⎩⎨
⎧：
：
效果性质
2、三种根本力：
⎪⎪
⎪⎪
⎪⎪⎪
⎪
⎪
⎪
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪
⎪⎪⎪⎪
⎪⎪
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪
⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪
⎨⎧μ=⎪⎪⎪⎪
⎪
⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧
⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪
⎨⎧⎩⎨⎧=N
：f ：：：：：：，：：：：：
:g mg G 大小方向产生条件滑动摩擦力是否符合实际运动情况假设法产生条件判定存在方法反与相对运动趋势方向相方向有相对运动趋势直接接触挤压产生条件静摩擦力如压力、支持力指向对方挤压收缩绳与形变方向相反方向直接接触并发生挤压产生条件形变弹力由地面向高空减小由赤道向两极增大
方向、大小、重力三种基本力
〔二〕力的合成与分解：
1、合力与其分力之间是等效替代关系，所有分力的总效果与合力的效果一样。

2、运算法如此是平行四边形法或三角形法。

〔1〕合力是对角线，用平行四边形法处理力就是完成平行四边形的过程。

例：
〔2〕三角形法与数学上的向量运算的三角形法是完全一样的，此法比平行四边形法更为简洁。

3、合力的大小：.F F F F F 2121+≤≤-合
4、合力分解为两分力可能出现几种情况。

〔1〕合力与两分力的方向——有唯一解。

F 1
O F
F 2
〔2〕合力与一分力的大小与方向——有唯一解。

F 1
F
F 2
〔3〕合力与一分力的方向和另一分力的大小： ①当θ⋅=sin F F 2时有唯一解。

②当θ<sin F F 2时无解。

③当F F sin F 2<<θ时有两个解。

④当F F 2>时有唯一解。

〔4〕两分力的大小：
①F F F 21>+时，有两组解。

F 1 F
F 1
F 2 F 2
②F F F 21=+时，有一组解。

F 1 F 2
5、正交分解：让尽量多的力落在坐标轴上，以简化计算。

〔三〕共点力的平衡：
1、平衡有两种情况：静止、做匀速直线运动。

2、当物体受多个力而处于平衡状态时，这些力的作用线交于一点，因此通常把力画在同一结点上。

例：
〔四〕受力分析：
1、目的：处理物体受力、运动的前提
2、步骤：
〔1〕合理选择研究对象 〔2〕隔离物体
〔3〕分析弹力、摩擦力——即接触力 〔4〕按正确顺序画力： 题目力，重力〔场力〕、弹力、摩擦力 〔5〕检查：防止添力、漏力 3、常用方法：
〔1〕整体法与隔离法的综合运用
使用整体法的前提是各物体的运动情况完全一样。

〔2〕假设法：判定标准是受力是否与实际运动情况相符。

〔3〕边计算边受力分析
〔五〕实验：
1、验证平行四边形定如此。

2、探索胡克定律。

【典型例题】
例1. 绳与滑轮的角度问题：
如下列图装置，两物体质量分别为21m m 、，悬点ab 间的距离大于滑轮的直径，不计一切摩擦，假设装置处于静止状态，如此〔 〕
A. 2m 可以大于1m
B. 2m 一定大于
2
m 1
C. 2m 可能等于2
m 1
D. 1θ一定等于2θ
解析：
由'
=11F F 得：
21sin F sin F θ⋅=θ⋅
∴θ=θ=θ21，可知选D
如此'=22F F
又T F 22=
即：g m cos F 21=θ⋅ .g m cos g m 212=θ
1
cos 0900cos 2m m 1
2<θ<∴︒<θ<θ
=
∴
①当21
cos <θ时，
1112m 2
12m
cos 2m m =⋅>θ
=
即12m m >
选A 。

②又1cos <θ 如此2
m
cos 2m m 112>θ=
选B 。

例2. 整体法受力分析：
如下列图，人重600N ，木块重400N ，人与木块间的滑动摩擦因数为0.5，木块与地面间的滑动摩擦因数为0.4，光滑滑轮固定在竖直墙上，现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运动，如此〔 〕
A. 人拉绳的力是150N
B. 人拉绳的力是400N
C. 人拉绳的力是300N
D. 人拉绳的力是200N
解析：人、物相对静止，整体受力如图
g
)m M (T 2N
f 0
g )m M (N 0
f T 2+μ=∴μ==+-=-
N
200)600400(24.0)
G G (2T =+=+μ
=物人
例3. 边分析边计算
如图在粗糙水平面上放一三角形木块a ，物块b 在a 的斜面上匀速下滑，如此〔 〕
A. a 保持静止，而且没有相对于水平面运动的趋势
B. a 保持静止，但有相对于水平面向右运动的趋势
C. a 保持静止，但有相对于水平面向左运动的趋势
D. 因未给出所需数据，无法对a 是否运动或有无运动趋势做出判断 解析：
由b 处于平衡状态知，
11f ,N 的合力与g m b 等值反向，
又''11f ,N 分别与1N ，1f 为作用力与反作用力， 知'
'
11f ,N 的合力为竖直向上，大小为g m b ，
所以a 所受力g m ,N a 2，'
'11N ,f 的合力也沿竖直方向， a 在水平方向无摩擦力，也无相对运动趋势。

例4. 三角形法： 如下列图，有五个力作用于同一点O ，表示这五个力的有向线段恰分别是构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，N 10F 3=，如此这五个力的合力大小为__________N
解析：
⇒
例5. 综合运算：
如下列图，一个重为G 的木箱放在水平地面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ，用一个与水平方向成θ角的推力F 推动木箱沿地面做匀速直线运动，如此推力的水平分力等于〔 〕
A. θcos F
B. )sin /(cos G θμ-θμ
C. )tan 1/(G θμ-μ
D. θsin F
解析：
①θ⋅=cos F F 1 选A
②f F 1= )G sin F ()
G F (N
cos F 2+θ⋅μ=+μ=μ=θ⋅
θ
μ-μ=
θμ-θθμ=θ∴θ
μ-θμ=
∴tan 1G
sin cos cos G cos F sin cos G
F
选C 。

【模拟试题】
1. 在斜面上放一物体静止不动，该物体受重力G 、弹力N 和静摩擦力f 的作用，该物体的受力图画得正确的答案是：
G N
f
G
N
f G N
f
G
N
f
A
B
C
D
2. 如下列图，质量均为m 的a 、b 两木块叠放在水平面上，a 受到斜向上与水平面成θ角的力F 作用，b 受到斜向下与水平面成θ角的力F 作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，如此：
a
b
F
θ
θ
A. b 对a 的支持力一定等于mg 。

B. 水平面对b 的支持力可能大于2mg 。

C. a 、b 之间一定存在静摩擦力。

D. b 与水平面之间可能存在静摩擦力。

3. 如下列图，在粗糙水平面上放一三角形木块a ，假设物体b 在a 的斜面上匀速下滑，如此：
A. a 保持静止，而且有相对水平面向右运动的趋势。

B. a 保持静止，而且没有相对水平面运动的趋势。

C. a 保持静止，而且有相对水平面向左运动的趋势。

D. 因未给出所需数据，无法对a 是否运动或有无运动趋势作出判断。

4. 假设上题，当b 按如下四种不同方式运动时，a 三角形物体始终对地静止，试问，在哪种或哪几种情形下，a 三角形物体对地面有向右的静摩擦力。

A. b 物体沿斜面加速下滑。

B. b 物体沿斜面减速下滑。

C. b 物体沿斜面匀速下滑。

D.b 物体受到一次冲击后沿斜面减速上滑。

5. 跳伞员连装备共重为G ，因受水平方向的风影响，所以与竖直方向成30°角匀速落下，跳伞员所受空气的阻力为：
A. G/cos30°
B. G ·cos30°
C. G
D. 不能确定. 6. 如下列图，用轻绳吊一个重为G 的小球，欲施一力F 使小球在图示位置平衡〔︒<θ30〕，如下说法正确的答案是：
A. 力F 最小值为θsin ⋅G
B. 假设力F 与绳拉力大小相等，力F 方向与竖直方向必成θ角。

C. 假设力F 与G 大小相等，力F 方向与竖直方向必成θ角。

D. 假设力F 与G 大小相等，力F 方向与竖直方向可成2θ角。

7. 如下列图，把一个圆球放在两块光滑的斜面板AB 和AC 之间，两板与竖直方向夹角均为30°，现将AB 板固定而使AC 板与竖直方向的夹角逐渐增大，如此
A
A. 球对AB 板的压力先增大后减小。

B. 球对AB 板的压力逐渐减小。

C. 球对AC 板的压力逐渐增大。

D. 球对AC 板的压力先减小后增大。

8. 如下列图，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，当墙与薄板之间的夹角α缓慢地增大到90°的过程中，
A. 小球对木板的压力增大。

B. 小球对墙的压力减小。

C. 小球对木板的压力对轴O的力矩减小。

D. 木板对小球的弹力不可能小于小球的重力。

9. 一物体静置于斜面上，如下列图，当斜面的倾角θ逐渐增大而物体仍静止于斜面上时，
O
A. 物体所受重力和支持力的合力逐渐增大。

B. 物体所受重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大。

C. 物体所受重力和静摩擦力的合力逐渐增大。

D. 物体所受重力对O点的力矩逐渐增大。

10. 如下列图的装置中，绳子与滑轮的质量不计，摩擦不计，悬点a与b之间的距离大于两轮的直径，两个物体的质量分别为m1和m2，假设装置处于静止状态，如此
A. m2可以大于m1。

B. m2必定大于m1/2。

C. m2必定要等于m1/2
D. θ1与θ2必定相等。

11. 一个物体在5个共点力的作用下保持平衡，现在撤消其中的两个力，这两个力的大小分别为15牛和20牛，其余3个力保持不变，如此该物体所受的合力大小可能是：
A. 5牛
B. 0
C. 8牛
D. 40牛
12. 物体置于粗糙的斜面上，当作用一个大小等于100牛，方向沿斜面向上的力F；或者大小等于20牛，方向沿斜面向下的力F′时，物体都能在斜面上做匀速直线运动。

那么，如果把此物体轻放在斜面上，如此它所受的摩擦力多大？
13. 如下列图，一个均匀的金属球，夹在光滑的竖直平面和倾角为45°的光滑斜面之间匀
G1。

速下落，斜面体重为G2
14. 如下列图，一倔强系数为K2的弹簧放在桌面上，上面放质量为m的物体。

另一倔强系数为K1的弹簧，竖直地放在物体上面并与物体连接在一起。

弹簧质量不计，要使物体静
止时下面弹簧承受物体重量的2/3，应将上面弹簧的上端A 竖直向上提高多少？
[参考答案]
1、D
2、C
3、B
4、AD
5、C
6、ABD
7、BD
8、BCD
9、A 10、ABD 11、AC
12、依题意，在F ＝100牛，F ′＝20牛时，物体受力情况分别如图〔1〕、〔2〕所示，可列出
f
〔1〕 〔2〕 〔3〕
沿斜面方向的方程式：
0cos sin 100=--θμθmg mg ① 0cos sin 20=-+θμθmg mg ②
②—①得40sin =θmg 牛，60cos =θμmg 牛 物体轻放在斜面上，重力沿斜面向下的分力小于最大静摩擦力，因此物体必静止于斜面上，根据平衡条件，可得物体所受摩擦力为
θ
sin 3mg f =③
13、对金属球和斜面体作受力分析如图
N N 2
2
N 1
对金属球：
45cos 11N G =①
对斜面体：
45cos 1N f =②
45sin 123N G N +=③
而
3
N f μ=④
解①、②、③、④联立方程，得μ
-μ=
1G G 2
1
14、设初始的下边弹簧压缩了x 2，拉上边弹簧后，下边和上边弹簧的压缩和伸长量分别是x 2′和x 1。

对下边弹簧22x K mg =①
'22x K mg 3
2
=② 对上边弹簧11x K mg 3
1
=③
解①、②和③联立方程，得22K mg x =
， 2
2K mg 2'x =， 11K 3mg
x = 如此A 端提高距离)K 1
K 1(3mg x )'x x (d 2
1122+=+-=。