【精选】全国通用高考物理考点一遍过专题05力的概念及常见的三种力含解析
(完整版)高中物理力学专题复习
好方法俞帅----翻版必究专题一:力与物体平衡考点例析一、打牢基础知识(一).力的概念:力是物体对物体的作用。
1.力的基本特征(1)力的物质性:力不能脱离物体而独立存在。
(2)力的相互性:力的作用是相互的。
(3)力的矢量性:力是矢量,既有大小,又有方向。
(4)力的独立性:力具有独立作用性,用牛顿第二定律表示时,则有合力产生的加速度等于几个分力产生的加速度的矢量和。
2.力的分类:(1)按力的性质分类:如重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力、分子力、核力等(2)按力的效果分类:如拉力、推力、支持力、压力、动力、阻力等.(二)、常见的三类力。
1.重力:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
(1)重力的大小:重力大小等于mg,g是常数,通常等于9.8N/kg.(2)重力的方向:竖直向下的.(3)重力的作用点—重心:重力总是作用在物体的各个点上,但为了研究问题简单,我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上,这一点称为物体的重心.①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心.②不规则物体的重心可用悬线法求出重心位置.2.弹力:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.(1)弹力产生的条件:①物体直接相互接触;②物体发生弹性形变.(2)弹力的方向:跟物体恢复形状的方向相同.○1一般情况:凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力;支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体.○2一般情况:凡是一根线(或绳)对物体的拉力,都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力;拉力的方向总是沿线(或绳)的方向.○3弹力方向的特点:由于弹力的方向跟接触面垂直,面面结触、点面结触时弹力的方向都是垂直于接触面的.(3)弹力的大小:①与形变大小有关,弹簧的弹力F=kx②可由力的平衡条件求得.3.滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙;②两物体接触面上有压力;③两物体间有相对滑动.(2)方向:总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反.(3)大小:与正压力成正比,即Fμ=μF N4.静摩擦力:当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时,所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙的;②两物体有相对运动的趋势;③两物体接触面上有压力.(2)方向:沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反.(3)大小:由受力物体所处的运动状态根据平衡条件或牛顿第二定律来计算.(三)、力的合成与分解1.合力和力的合成:一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力,求几个力的合力叫力的合成.2.力的平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,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个平行四边形的对角线表示出来。
高考物理 知识点总结7 力力常见的三种力
取夺市安慰阳光实验学校力、力学中常见的三种力一、力1、定义:力是物体对物体的作用说明:定义中的物体是指施力物体和受力物体,定义中的作用是指作用力与反作用力。
2、力的性质①力的物质性:力不能离开物体单独存在。
一谈到力,必然涉及两个物体,受力物体和施力物体,力不能离开物体而存在,找不到施力物体和受力物体的力是不存在的.一提到力一定要知道其施力物体和受力物体,学好物理的功底。
说明:分析力,①首先要明确施力物体和受力物体(作用对象)②对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体.③受力物体和施力物体总是同时成对出现.②力的相互性:力的作用是相互的。
施力物体给予受力物体作用的同时必受受力物体的反作用.即力是成对出现的.施力物体同时也是受力物体.受力物体同时也是施力物体,我们把物体之间的作用称为作用力与反作用力.③力的矢量性:力是矢量,既有大小也有方向。
④力的性:一个力作用于物体上产生的效果与这个物体是否同时受其它力作用无关。
⑤力的测量工具:测力计,可以用弹簧称测量⑥单位:牛顿简称牛.符号N (SI制中:kgm/s2)意义:使质量为1千克的物体产生1米/秒2加速度力的大小为 1牛顿.⑦力的表示方法:三要素表示、力的图示和示意图力的三要素是:大小、方向、作用点.力的图示:用一根带箭头的线段表示出力的三要素,称为力的图示.要选择合适的比例(标度),要求严格。
说明:改变任一方面作用效果都改变。
力的示意图:若只要求正确地表示出物体的受力个数和受力的方向,按大致比例画出力的大小,称为力的示意图.示意图着重于受力个数和各力的方向画法,不要求作出标度.⑧力的作用效果①静力效果:使物体的形状发生改变(形变),拉伸压缩弯曲扭转等②动力效果:使物体的运动状态发生改变(改变物体的速度)即是产生加速度3、力的分类①按性质分类:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等(受力分析时一定要分析的力)一定有施、受力物体。
②按效果分类:拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力、下滑力、分力、合力、斥力、吸力、浮力等③按研究对象分类:内力和外力。
高考物理力学知识归纳总结
高考物理力学知识归纳总结物理力学是高考物理考试中的一个重要部分,涉及到力、运动、动量等基本概念和原理。
本文将对高考物理力学知识进行归纳总结,以便考生能够更好地理解和掌握相关内容。
一、力和牛顿三定律1. 力的概念:力是改变物体状态的原因,用牛顿(N)作为单位。
2. 牛顿第一定律:也称为惯性定律,一个物体如果没有受到外力作用,将保持静止或匀速直线运动。
3. 牛顿第二定律:力的大小与物体的质量和加速度成正比,可以表示为F=ma,其中F为力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
4. 牛顿第三定律:也称为作用-反作用定律,任何两个物体之间的相互作用力都是大小相等、方向相反的一对力。
二、运动学1. 位移和位移矢量:位移是从起始点到终点的直线距离,位移矢量除了大小,还具有方向。
2. 速度和速度矢量:速度是位移的变化率,速度矢量除了大小,还具有方向。
3. 加速度和加速度矢量:加速度是速度的变化率,加速度矢量除了大小,还具有方向。
4. 速度与位移的关系:当物体做匀速直线运动时,速度和位移的方向相同;当物体做变速直线运动时,速度和位移的方向不一定相同。
5. 自由落体运动:无论质量大小,所有物体在真空中均以相同的加速度自由落体,记作g,约为9.8 m/s^2。
三、牛顿运动定律1. 牛顿第二定律的应用:根据牛顿第二定律,可以推导出摩擦力、弹力等的计算公式,进而解决实际问题。
2. 重力和重力加速度:地球对物体的吸引力称为重力,记为Fg,大小为mg,其中m为物体的质量,g为重力加速度。
3. 垂直抛体运动:物体在竖直方向上的运动速度随时间增加而减小,当物体达到最高点时速度为零,然后继续下落,运动轨迹为抛物线。
4. 斜抛运动:物体同时具有水平初速度和竖直初速度,运动轨迹为抛物线。
四、动量守恒和碰撞1. 动量的概念:动量是物体运动的一种量度,定义为动量等于质量乘以速度,记作p=mv。
2. 动量定理:根据动量定理,力的改变将导致物体动量的改变,也就是F=Δp/Δt。
浙江新高考备战2020年高考物理考点一遍过考点04力的概念及常见的三种力含解析
力的概念及常见的三种力一、力1.概念(1)力是物体间的相互作用,力总是成对出现的,这一对力的性质相同。
不接触的物体间也可以有力的作用,如重力、电磁力等。
(2)力是矢量,其作用效果由大小、方向和作用点三个要素决定。
力的作用效果是使物体产生形变或加速度。
2.力的分类(1)按性质分类:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等。
(2)按作用效果分类:拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等。
(3)按研究对象分类:内力和外力。
3.力的图示和示意图(1)力的图示:力的图示中,线段的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。
(2)力的示意图:力的示意图只能粗略表示力的作用点和方向,不能表示力的大小。
二、重力1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小:G=mg。
3.g的特点(1)在地球上同一地点g值是一个不变的常数。
(2)g值随着纬度的增大而增大。
(3)g值随着高度的增大而减小。
4.方向:竖直向下。
5.重心(1)相关因素:物体的几何形状;物体的质量分布。
(2)位置确定:质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定。
三、弹力1.形变:物体形状或体积的变化叫形变。
2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用。
(2)产生条件:物体相互接触;物体发生弹性形变。
3.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F与弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。
k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。
x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
4.弹力的大小、有无及方向的判断(1)弹力有无的判断方法①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。
此方法多用来判断形变较明显的情况。
②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。
高三物理必修五必背知识点
高三物理必修五必背知识点一、力、质点和静力学1. 力的概念和分类:力是描述物体间相互作用的物理量,分为接触力和非接触力两类。
接触力包括弹力、摩擦力等;非接触力包括重力、电磁力等。
2. 牛顿第一定律(惯性定律):物体在没有外力作用时,静止物体将保持静止,匀速直线运动的物体将保持匀速直线运动,即物体保持运动状态的性质。
3. 牛顿第二定律:物体受力的大小与加速度成正比,方向与力的方向相同。
力的大小等于物体的质量与加速度的乘积,即F=ma。
4. 牛顿第三定律:任何两个物体间都存在着相互作用力,且作用力大小相等、方向相反,即作用力等于反作用力。
5. 物体受力平衡的条件:物体受力平衡的条件为合力为零,即物体所受合力的分量在水平方向和竖直方向上分别为零。
二、动力学1. 动力学基本公式:物体的加速度可以通过物体所受合力除以其质量求得,即a=F/m。
2. 等加速度运动:物体在受力作用下,在单位时间内速度的改变量是恒定的,即具有等加速度运动。
其位移与时间的关系为x=v0t+1/2at^2,其中v0为初速度,t为时间,a为加速度。
3. 重力加速度:地球对物体的吸引力称为重力,地球上物体的重力加速度约为9.8米/秒^2,通常记作g。
4. 斜抛运动:物体在水平方向上具有匀速直线运动,竖直方向上具有自由落体运动时称为斜抛运动。
其位移与时间的关系为x=v0xt,y=v0yt-1/2gt^2,其中v0x为水平初速度分量,v0y为竖直初速度分量。
三、静电学和电场1. 原子结构:原子由核和电子组成,核带正电,电子带负电。
原子中的电子以各层为单位分布。
2. 电荷守恒定律:孤立系统的总电荷始终是守恒的,电荷不会凭空产生或消失。
3. 库仑定律:两个电荷之间的电场力与它们的电荷量成正比,与它们间距的平方成反比,方向沿着电荷之间的连线方向。
4. 电场强度:电场强度描述了电荷在空间产生电场时对单位正电荷的力的大小。
电场强度大小为E=F/q,其中F为电场力,q为测试电荷。
必修一物理第三章知识点总结(含受力分析专题)
必修一物理第三章知识点总结(含受力分析专题)物理第三章主要涉及科学实验及力学知识,重点包括力的概念、力的合成与分解、力的作用效果以及力的受力分析等。
下面是对这些知识点的总结。
1. 力的概念:力是物体之间相互作用的原因,是一种作用在物体上能够改变物体状态的物理量。
力的大小用牛顿(N)作单位。
2. 力的合成与分解:当物体同时受到两个力时,它们的合力是两个力的矢量和。
合力的方向与力的方向有关。
力可以沿一定的方向进行分解,将该力分解为两个力,其大小和方向满足三角形法则。
3. 力的作用效果:力对物体的作用效果体现为:改变物体的状态(静止或运动状态)、改变物体的形状或大小(压缩、拉伸、弯曲等)、改变物体的运动速度(加速、减速、改变方向等)。
4. 受力分析:受力分析是解决力学问题的重要方法。
在受力分析中,首先要分析受力物体,确定物体所受的力(如重力、弹力、摩擦力等),确定力的方向和大小。
然后,利用物体所受力的特点,通过受力分析,求解问题。
具体的受力分析专题还有以下内容:- 斜面上的物体受力分析:当物体放在斜面上时,斜面对物体的作用力可分解为物体的重力分力和垂直于斜面的支持力。
通过受力分析,可以计算物体在斜面上的摩擦力、加速度等。
- 倾斜面上的物体滑动和静止条件:当物体放在倾斜面上时,只有当物体的斜面倾角小于一定值时,物体会发生滑动;当倾角大于该临界角时,物体处于静止状态。
- 物体受到的拉力和斜拉力:当一端连接物体的绳子被拉力拉动时,物体会产生拉力。
当物体与绳子成一定的夹角时,绳子对物体的作用力可分解为水平方向和竖直方向的两个力。
- 物体的平衡条件:当物体所受的合力为零时,物体处于平衡状态。
根据平衡条件,可以计算物体所受支持力、拉力、斜拉力等。
- 物体受力分析中的静力学方法:在受力分析过程中,可以采用静力学方法,即将物体在特定情况下所受的力与其相应的支持力、摩擦力相平衡。
以上是对物理第三章的知识点进行的总结。
通过学习这些知识,我们可以更好地理解力学的基本概念和作用效果,并能够应用力学原理进行受力分析和问题求解。
高三物理力与运动知识点
高三物理力与运动知识点在高三物理课程中,力与运动是一个非常重要的知识点。
力和运动是物理学的基本概念,研究物体在受力作用下的运动规律。
掌握力与运动的相关知识,不仅可以帮助我们更好地理解物体的运动状态,还可以应用于解决实际问题。
下面将从力的概念、力的分类和运动的计算等方面对力与运动的知识进行论述。
一、力的概念力是物体之间相互作用的结果,是一种导致物体状态变化的原因。
力可以改变物体的形状、速度、方向等运动状态。
根据牛顿力学的第三定律,物体受到的作用力与所施加的力大小相等、方向相反。
常见的力包括重力、弹力、摩擦力等。
二、力的分类1. 重力:重力是地球对物体的吸引力,是一种对物体垂直向下的力。
根据牛顿第二定律,重力的大小等于物体质量与重力加速度的乘积。
2. 弹力:弹力是物体处于弹性形变状态时,弹性体对物体所施加的力。
弹力的大小与物体的形变成正比,与物体的质量无关。
3. 摩擦力:摩擦力是物体相对运动时,由于接触面之间的不规则性而产生的一种阻碍力。
摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力两种,前者作用于物体静止状态下,后者作用于物体在运动状态下。
三、运动的计算在物理学中,运动的计算是一个重要的内容。
通过对力的作用和物体运动状态的分析,可以计算出物体的运动轨迹、速度和加速度等相关参数。
以下是一些常见的运动计算公式:1. 速度计算:速度(v)= 位移(s)/ 时间(t)2. 加速度计算:加速度(a)= (末速度(v)- 初速度(u))/ 时间(t)3. 动力学公式:力(F)= 质量(m)×加速度(a)质量(m)= 力(F)/ 加速度(a)加速度(a)= 力(F)/ 质量(m)四、应用例题1. 一个重物在一个斜面上,斜面的倾角为30°,如果重力加速度为10 m/s²,求物体在斜面上的分解力。
解析:根据题目的条件,可以利用三角函数计算出物体在斜面上的重力分量,再根据力的分解得到物体在斜面上的分解力。
高三物理力和运动知识点
高三物理力和运动知识点力和运动是物理学的基础概念之一,对于高三学生来说,掌握力和运动的知识点是非常重要的。
本文将介绍一些高三物理力和运动的知识点,以帮助同学们加深对这些概念的理解。
一、力的概念和分类1. 力的定义:力是改变物体运动状态或形状的物理量,其大小用牛顿(N)表示。
2. 力的分类:力可以分为接触力和非接触力。
- 接触力包括弹力、摩擦力、支持力等。
- 非接触力包括重力、电磁力、引力等。
二、力的合成与分解1. 力的合成:当多个力同时作用于一个物体上时,合成力是这些力的矢量和。
2. 力的分解:一个力可以分解为两个分力,在某些情况下,这些分力可以使物体保持平衡或者达到所需的运动状态。
三、力的作用效果1. 静力平衡:当物体所受合外力为零时,物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
2. 动力学平衡:当物体所受合外力不为零、合外力的合力矢量为零时,物体处于匀速曲线运动状态。
3. 加速度:当物体所受的合外力不为零时,物体将会产生加速度。
4. 牛顿第一定律:质点在受力为零或合力为零的情况下,将保持其匀速直线运动状态;在受力不为零的情况下,将产生加速度。
5. 牛顿第二定律:物体的加速度与作用在它上面的合外力成正比,与物体的质量成反比。
F=ma,其中F为合外力,m为物体质量,a为加速度。
四、运动学1. 运动的类型:运动可以分为匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等。
2. 运动位移:物体由起始位置到终点位置的位移,是一个矢量值。
3. 运动速度:物体运动中单位时间内位移的变化量,是一个矢量值。
速度大小为位移与时间的比值。
4. 平均速度和瞬时速度:平均速度是一段时间内的平均速度,瞬时速度是某一瞬间的瞬时速度。
5. 运动加速度:物体的速度随时间的变化率,是一个矢量值。
大小为速度变化量与时间的比值。
6. 牛顿第三定律:力的相互作用定律,两个物体相互作用的力大小相等、方向相反,且作用在两个物体上。
五、力和能量1. 功:力在物体上所做的作用,是标量量值。
备战高考物理考点一遍过专题05力的概念及常见的三种力
专题05 力的概念及常见的三种力一、力1.概念(1)力是物体间的相互作用,力总是成对出现的,这一对力的性质相同。
不接触的物体间也可以有力的作用,如重力、电磁力等。
(2)力是矢量,其作用效果由大小、方向和作用点三个要素决定。
力的作用效果是使物体产生形变或加速度。
2.力的分类(1)按性质分类:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等。
(2)按作用效果分类:拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等。
(3)按研究对象分类:内力和外力。
3.力的图示和示意图(1)力的图示:力的图示中,线段的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。
(2)力的示意图:力的示意图只能粗略表示力的作用点和方向,不能表示力的大小。
二、重力1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小:G=mg。
3.g的特点(1)在地球上同一地点g值是一个不变的常数。
(2)g值随着纬度的增大而增大。
(3)g值随着高度的增大而减小。
4.方向:竖直向下。
5.重心(1)相关因素:物体的几何形状;物体的质量分布。
(2)位置确定:质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定。
三、弹力1.形变:物体形状或体积的变化叫形变。
2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用。
(2)产生条件:物体相互接触;物体发生弹性形变。
3.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F与弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。
k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。
x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
4.弹力的大小、有无及方向的判断(1)弹力有无的判断方法①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。
此方法多用来判断形变较明显的情况。
2021学年高考物理一轮复习05重力弹力摩擦力考点讲解含解析.docx
专题(05)重力弹力摩擦力考点一弹力的分析与计算1.弹力(1)方向(2)计算弹力大小的三种方法①根据胡克定律进行求解.②根据力的平衡条件进行求解.③根据牛顿第二定律进行求解.2.弹力有无的判断“三法”(1)假设法:假设将与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的运动状态是否发生改变.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.(2)替换法:用细绳替换装置中的轻杆,看能不能维持原来的力学状态.如果能维持,则说明这个杆提供的是拉力;否则,提供的是支持力.(3)状态法:由运动状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体的运动状态,由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程,求解物体间的弹力.题型1 接触面上弹力的分析与计算【典例1】(多选)如图所示,一倾角为45°的斜面固定于墙角,为使一光滑的铁球静止于图示位置,需加一水平力F,且F通过球心.下列说法正确的是 ( )A.铁球一定受墙水平向左的弹力B.铁球可能受墙水平向左的弹力C.铁球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D.铁球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上【答案】BC【解析】铁球在重力作用下有向下运动的趋势,受到垂直于斜面的支持力作用.墙与铁球间是否存在弹力作用可用“假设法”判断.F 的大小合适时,铁球可以静止在无墙的斜面上,F 增大时墙才会对铁球有弹力,所以选项A 错误,B 正确;斜面必须有垂直斜面向上的弹力才能使铁球不下落,所以选项C 正确,D 错误.【变式1】 历经一年多的改造,2017年10月1日,太原迎泽公园重新开园,保持原貌的七孔桥与新建的湖面码头,为公园增色不少.如图乙是七孔桥正中央一孔,位于中央的楔形石块1,左侧面与竖直方向的夹角为θ,右侧面竖直.若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块1左、右两侧面所受弹力的比值为( )A.1tan θ B .sin θ C.1cos θ D.12cos θ【答案】C【解析】对石块1受力分析如图,则石块1左、右两侧面所受弹力的比值F 1F 2=1cos θ,故C 正确.题型2 轻绳(轻杆)弹力的分析与计算【典例2】 (多选)如图所示,杆BC 的B 端用铰链固定在竖直墙上,另一端C 为一滑轮.重物G 上系一绳经过滑轮固定于墙上A 点处,杆恰好平衡.若将绳的A 端沿墙缓慢向下移(BC 杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则( )A .两段绳中的拉力大小相等,且保持不变B .两段绳中的拉力大小相等,但发生变化C .BC 杆对C 端的弹力沿杆方向由B 指向CD .BC 杆受绳的压力增大【答案】ACD【解析】同一根不计质量的绳子绕过光滑的滑轮被分成两段,则这两段绳子中的拉力大小相等,始终等于重物所受的重力,故A 项正确,B 项错误;选取绳子与滑轮的接触点为研究对象,对其受力分析,如图所示,由于BC 杆可以绕B 端自由转动,所以平衡时BC 杆对C 端的弹力沿杆方向由B 指向C ,故C 项正确;绳中的弹力大小相等,即F T1=F T2=G ,C 点处于三力平衡状态,将三个力的示意图平移可以组成闭合三角形,如图中虚线所示,设AC 段绳子与竖直墙壁间的夹角为θ,则根据几何知识可知F =2G sin θ2,当绳的A 端沿墙缓慢向下移时,绳的拉力不变,θ增大,F 也增大,根据牛顿第三定律知,BC 杆受绳的压力增大,故D 项正确.【变式2】如图所示,质量为m 的小球套在竖直固定的光滑圆环上,轻绳一端固定在圆环的最高点A ,另一端与小球相连.小球静止时位于环上的B 点,此时轻绳与竖直方向的夹角为60°,则轻绳对小球的拉力大小为( )A .2mg B.3mg C .mg D.32mg 【答案】C【解析】对B 点处的小球受力分析,如图所示,则有F T sin 60°=F N sin 60°F T cos 60°+F N cos 60°=mg解得F T =F N =mg ,故C 正确.【提 分 笔 记】 轻杆弹力的特点杆既可以产生拉力,也可以产生支持力,弹力的方向可以沿着杆,也可以不沿着杆.(1)“活杆”:即一端由铰链(或转轴)相连的轻质活动杆,它的弹力方向一定沿杆的方向 .(2)“死杆”:即轻质固定杆,它的弹力方向不一定沿杆的方向,需要结合平衡条件或牛顿第二定律求得.(3)轻杆的弹力大小及方向均可以发生突变.题型3 轻弹簧(弹性绳)弹力的分析与计算【典例3】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm ;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点.则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A .86 cmB .92 cmC .98 cmD .104 cm【答案】B【解析】轻质弹性绳的两端分别固定在相距80 cm 的两点上,钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm ,以钩码为研究对象,受力如图所示,由胡克定律F =k (l -l 0)=0.2k .由共点力的平衡条件和几何知识得F =mg 2sin α=5mg 6;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,设弹性绳的总长度变为l ′,由胡克定律得F ′=k (l ′-l 0),由共点力的平衡条件F ′=mg 2,联立上面各式解得l ′=92 cm ,选项B 正确.【变式3】如图所示,小球a 的质量为小球b 的质量的一半,分别与轻弹簧A 、B 和轻绳相连接并处于平衡状态.轻弹簧A 与竖直方向的夹角为60°,轻弹簧A 、B 的伸长量刚好相同,则下列说法正确的是( )A .轻弹簧A 、B 的劲度系数之比为1∶3B .轻弹簧A 、B 的劲度系数之比为2∶1C .轻绳上拉力与轻弹簧A 上拉力的大小之比为2∶1D .轻绳上拉力与轻弹簧A 上拉力的大小之比为 3∶2【答案】D【解析】设轻弹簧A 、B 的伸长量都为x ,小球a 的质量为m ,则小球b 的质量为2m .对小球b ,由平衡条件知,弹簧B 中弹力为k B x =2mg ;对小球a ,由平衡条件知,竖直方向上,有k B x +mg =k A x cos 60°,联立解得k A =3k B ,选项A 、B 错误;水平方向上,轻绳上拉力F T =k A x ·sin 60°,则F T k A x =32,选项C 错误,D 正确. 【变式4】如图所示,与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定,另一端固定一个质量为m 的小球,水平轻质弹簧处于压缩状态,弹力大小为34mg (g 表示重力加速度),则轻杆对小球的弹力大小为( )A.53mgB.35mgC.45mgD.54mg【答案】D【解析】小球处于静止状态,其合力为零,对小球受力分析,如图所示,由图中几何关系可得F =mg 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫34mg 2=54mg ,选项D 正确. 【提 分 笔 记】弹簧既可能处于压缩状态,也可能处于拉伸状态,无论处于哪种状态,只要是在弹性限度内,胡克定律都适用.如果题目中只告诉弹簧的形变量,或只告诉弹簧弹力的大小,而没有指出弹簧处于拉伸状态还是压缩状态,则要分情况进行讨论.考点二 摩擦力的分析与计算1.静摩擦力的分析(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小.(2)物体有加速度时,若只受静摩擦力,则F f =ma .若除受静摩擦力外,物体还受其他力,则F 合=ma ,先求合力再求静摩擦力.2.滑动摩擦力的分析滑动摩擦力的大小用公式F f =μF N 来计算,应用此公式时要注意以下几点:(1)μ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;F N 为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力.(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关.3.静摩擦力的有无和方向的判断方法(1)假设法:利用假设法判断的思维程序如下:(2)状态法:先判断物体的状态(即加速度的方向),再利用牛顿第二定律(F合=ma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向.(3)牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向.题型1 摩擦力有无与方向的判断【典例4】如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,小物体B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C都处于静止状态,则( )A.B受C的摩擦力一定不为零B.C受地面的摩擦力一定为零C.C有沿地面向右滑的趋势,一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断而B依然静止在斜面上,此时地面对C的摩擦力水平向左【答案】C【解析】分析B的受力,当绳的拉力等于B的重力沿斜面方向的分力时,摩擦力等于零,A错误;以B、C 为研究对象,由于绳子对整体有斜向右上方的拉力,所以地面对C一定存在向左的摩擦力,B错误,C正确;剪断细绳后,地面对C不存在摩擦力,D错误.【变式5】水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F1和地面对它的摩擦力F2的作用,当物体一直处于静止的状态下,下面各种说法中正确的是( )A.当F1增大时,F2随之减小B.当F1增大时,F2保持不变C.F1和F2是一对作用力和反作用力D.F1和F2的合力为零【答案】D【解析】物体始终处于静止状态,摩擦力随外力的变化而变化,则F1和F2同时增大,同时减小,A、B错误;F1和F2是一对平衡力,合力为零,C错误,D正确.【提分笔记】静摩擦力的分析静摩擦力的大小和方向都具有不确定性、隐蔽性和被动适应性的特点,如果受力或运动情况不同,它们会随着引起相对运动趋势的外力的变化而变化,且大小在0~f max范围内变化.因此对于静摩擦力问题,必须根据题意认真分析.题型2 摩擦力的分析与计算【典例5】如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为( )A.2- 3 B.36C.33D.32【答案】C【解析】解法一:设物块的质量为m,据平衡条件及摩擦力公式有拉力F水平时,F=μmg①拉力F与水平面成60°角时,F cos 60°=μ(mg-F sin 60°)②联立①②式解得μ=33.故选C.解法二:受力变化时,物块和桌面间的动摩擦因数不变,不妨假设摩擦力和支持力的合力方向与支持力的夹角为θ,则有tan θ=fF N=μ,因μ不变,故θ角不变,即F与mg的合力方向不变.由图可知,当F由水平变为与水平面夹角为60°时,F大小不变,θ=30°,再由μ=tan θ得μ=tan 30°=33,选项C正确.【变式6】(多选)如图所示,有一方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( )A.容器受到的摩擦力逐渐增大 B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F必须逐渐增大 D.水平力F可能不变【答案】AD【解析】由题知,容器始终保持静止状态,受力平衡,所受的摩擦力等于容器和水的总重力,现缓慢地向容器内注水,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,选项A正确,B错误;容器和水在竖直方向上受力平衡,若容器与墙面间的最大静摩擦力大于盛满水时容器的总重力,力F可能不变,选项D正确,C错误.【变式7】如图,两个倾角相同的斜面体甲、乙静止在粗糙水平面上,质量为m的物块分别在竖直向下和沿斜面向下的外力F作用下沿斜面匀速下滑,整个过程斜面体始终静止,则( )A.甲受地面向左的摩擦力B.乙受地面的摩擦力为零C.甲与m间的动摩擦因数小于乙与m间的动摩擦因数D.乙对m的合力方向竖直向上【答案】C【解析】整体受力分析可知,甲不受地面的摩擦力,选项A错误;乙受地面向右的摩擦力,选项B错误;对物块受力分析可得甲与m间的动摩擦因数小于乙与m间的动摩擦因数,选项C正确;对乙斜面上的物块受力分析可知,乙对m的合力与拉力和重力的合力大小相等、方向相反,选项D错误.【变式8】(多选)如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始没有外力时A、B静止;现用力F沿斜面向上推A,但A、B并未运动,下列说法正确的是( )A.A、B之间的摩擦力可能大小不变B.A、B之间的摩擦力一定变小C.B与墙之间可能没有摩擦力D.弹簧弹力一定不变【答案】AD【解析】开始时物体A受重力、B对A的支持力和静摩擦力,斜面与水平方向的夹角为θ,根据平衡条件可知,A所受静摩擦力大小为m A g sin θ,施加力F后,物体A仍然处于静止状态,若F=2m A g sin θ,则A 所受摩擦力沿斜面向下,大小为m A g sin θ,则A、B之间的摩擦力大小不变,选项A正确,B错误;对A、B整体分析,开始时弹簧的弹力等于A、B的总重力,施加力F后,由于A、B整体不动,弹簧的形变量不变,弹簧的弹力不变,A、B总重力不变,根据平衡条件可知,B与墙之间一定有摩擦力,选项C错误,D正确.【变式9】如图所示,在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块,图中木块倾角为θ,木块与水平面间动摩擦因数为μ,木块所受重力为G,现用一水平恒力F推木块,使木块由静止开始向左运动,则木块所受的摩擦力大小为( )A.F B.μG cos θC.μG D.μ(G sin θ+F cos θ)【答案】C【解析】若木块做加速直线运动,则F>f,故A错误;不管木块做什么运动,根据滑动摩擦力的定义可得f =μG,故C正确,B、D错误.【变式10】如图所示,水平面上有一重为40 N的物体,受到F1=13 N和F2=6 N的水平力的作用而保持静止,F1与F2的方向相反.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(1)若只撤去F1,物体所受摩擦力的大小和方向;(2)若只撤去F2,物体所受摩擦力的大小和方向.【答案】(1)6 N 方向水平向左(2)8 N 方向水平向右【解析】物体所受最大静摩擦力f m=μG=8 N.(1)只撤去F1,因为F2=6 N<f m,物体保持静止故所受静摩擦力f2=F2=6 N,方向水平向左.(2)只撤去F2,因为F1=13 N>f m,所以物体相对水平面向左滑动故物体受到的滑动摩擦力f3=μG=8 N,方向水平向右.【提分笔记】计算摩擦力时的几点注意(1)首先分清摩擦力的性质,因为一般只有滑动摩擦力才能利用公式F=μF N计算,静摩擦力通常只能根据物体的运动状态求解.(2)公式F=μF N中,F N为两接触面间的压力,与物体的重力没有必然关系,不一定等于物体的重力.(3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关,与接触面面积的大小也无关.(4)摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反,但与物体的实际运动方向可能相同、可能相反,也可能不共线.考点三摩擦力的“突变”问题1.静—静“突变”物体在摩擦力和其他力的共同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,物体虽然仍保持相对静止,但物体所受的静摩擦力发生突变.2.静—动“突变”物体在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.3.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,物体将不再受滑动摩擦力作用,滑动摩擦力“突变”为静摩擦力.4.动—动“突变”指滑动摩擦力大小与方向变化,例如滑块沿斜面下滑到水平面,滑动摩擦力会发生变化.题型1 静—静“突变”【典例6】一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为( )A.10 N,方向向左B.6 N,方向向右C.2 N,方向向右D.0【答案】C【解析】当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N,方向向左,可知最大静摩擦力F fmax≥8 N,当撤去力F1后,F2=2 N<F fmax,物体仍处于静止状态,由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在物体上的F2等大反向,选项C正确.题型2 静—动“突变”【典例7】(多选)将力传感器A固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上.如图甲所示,传感器与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律.一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系沙桶,整个装置开始处于静止状态.在滑块与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙,力传感器采集的Ft图象如图乙所示.则( )A.2.5 s前小车慢慢滑动B.2.5 s后小车做变加速运动(假设细沙仍在加注中)C.2.5 s前小车所受摩擦力不变D.2.5 s后小车所受摩擦力不变【答案】BD【解析】由题图乙可知,在F的变化阶段,沙的质量在由小变大,滑块与小车之间没有相对滑动,属于静摩擦力,所以2.5 s前,小车、滑块均静止,选项A错误;2.5 s后小车受恒定摩擦力,但是外力增加,因此做变加速直线运动,选项B正确;根据上述分析,2.5 s前滑块受静摩擦力,且静摩擦力在变化,2.5 s 后受滑动摩擦力,且大小不变,选项C项错误,D正确.题型3 动—静“突变”【典例8】如图所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系是下图中的( )【答案】B【解析】当墙壁对物体的摩擦力f小于重力G时,物体加速下滑;当f增大到等于G时(即加速度为零,速度达到最大),物体继续下滑;当f>G时,物体减速下滑.在上述过程中,物体受到的摩擦力都是滑动摩擦力,其大小为f=μF=μkt,即ft图象是一条过原点的斜向上的线段(不含上端点).当物体减速到速度为零后,物体静止,物体受到的摩擦力突变为静摩擦力,由平衡条件知f=G,此时图象为一条水平线.题型4 动—动“突变”【典例9】(多选)如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ,则下列选项中能客观地反映小木块的运动情况的是( )【答案】BD【解析】当滑块速度小于传送带速度时,a=g sin θ+μg cos θ,当滑块速度达到传送带速度时,由于μ<tan θ,即μmg cos θ<mg sin θ,所以速度能够继续增加,此时摩擦力方向突变为向上,a=g sin θ-μg cos θ,所以B、D正确.【变式11】如图所示,斜面固定在地面上,倾角为θ=37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长,该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8),则该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图象是下图中的(取初速度v0的方向为正方向,g=10 m/s2)( )【答案】B【解析】滑块上升过程中受滑动摩擦力,F f=μF N,F N=mg cos θ,联立得F f=6.4 N,方向沿斜面向下.当滑块的速度减为零后,由于重力的分力mg sin θ<μmg cos θ,滑块不动,滑块受到的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得F f′=mg sin θ,代入可得F f′=6 N,方向沿斜面向上,故选项B正确.【提分笔记】用临界法分析摩擦力突变问题(1)题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时,一般隐藏着临界问题.有时,有些临界问题中并不含上述常见的“临界术语”,但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变,则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态.(2)静摩擦力是被动力,其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势,而且静摩擦力存在最大值.存在静摩擦力的系统,相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值.(3)研究传送带问题时,物体和传送带的速度相同的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的突变点.。
高考物理力与运动知识点
高考物理力与运动知识点在高考物理考试中,力与运动是非常重要的知识点,占据了相当大的比例。
力与运动是物理学的基础,理解和掌握它们对于解题至关重要。
接下来,我将从力的概念、运动的基本规律和力与运动的常见应用等方面进行论述。
一、力的概念力是一个物体对另一个物体施加的作用,它具有方向和大小。
力的大小用牛顿(N)作为单位。
力的作用可以使物体产生加速度,也可以改变物体的形状。
常见的力包括重力、弹力、摩擦力等。
重力是地球对物体的吸引力,它的大小与物体的质量有关。
在水平方向上,重力没有作用;在竖直方向上,物体受到的重力等于其质量乘以重力加速度。
根据万有引力定律,地球对物体的吸引力与物体与地球的质量和距离有关。
弹力是弹簧等弹性物体受拉伸或压缩时产生的力。
根据胡克定律,弹簧的弹力与其伸长(或缩短)的长度成正比。
摩擦力是物体表面接触时产生的力,可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是物体未发生相对滑动时的摩擦力,它的大小等于物体受力最大值乘以静摩擦系数;动摩擦力是物体发生相对滑动时的摩擦力,它的大小等于物体受力大小乘以动摩擦系数。
二、运动的基本规律运动具有一些基本规律,如匀速直线运动、加速直线运动和斜抛运动等。
在匀速直线运动中,物体在同等时间间隔内,所运动的距离相等。
物体在匀速直线运动中的速度保持不变,且速度与位移成正比。
速度可以通过位移除以时间来计算。
在加速直线运动中,物体在同等时间间隔内,所增加(或减少)的速度相等。
物体在加速直线运动中的加速度保持不变,且加速度与位移成正比。
加速度可以通过速度的变化量除以时间来计算。
斜抛运动是一个平抛和自由落体运动的结合。
在平抛运动中,物体在水平方向上匀速运动,而在竖直方向上受到重力的作用,自由落体运动是物体在竖直方向上自由下落。
斜抛运动的轨迹为抛物线。
三、力与运动的常见应用力与运动的知识在日常生活中有很多应用,下面介绍几个常见的例子。
汽车行驶时,摩擦力对轮胎起到至关重要的作用。
摩擦力提供了足够的附着力,使轮胎能够抓地,保证车辆的行驶安全。
高考物理力学知识点解析
高考物理力学知识点解析力学在高考物理中占据着重要的地位,它是物理学的基础,也是解决许多实际问题的关键。
下面我们就来详细解析一下高考物理中力学的重要知识点。
一、力的基本概念力是物体对物体的作用。
力不能脱离物体而单独存在,有力就一定有施力物体和受力物体。
力的三要素包括大小、方向和作用点,这三者决定了力的作用效果。
在描述力的时候,我们会用到力的图示和力的示意图。
力的图示要求准确画出力的大小、方向和作用点,而力的示意图则只需要表示出力的方向和作用点。
常见的力有重力、弹力、摩擦力等。
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,其大小 G = mg ,方向竖直向下。
弹力是发生弹性形变的物体要恢复原状而对与它接触的物体产生的力,其大小与形变程度有关。
摩擦力则分为静摩擦力和滑动摩擦力,静摩擦力的大小与使物体产生相对运动趋势的外力有关,而滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和正压力有关,其公式为 f =μN 。
二、牛顿运动定律牛顿第一定律指出,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到外力迫使它改变这种状态为止。
它揭示了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
牛顿第二定律表明,物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,其表达式为 F = ma 。
这一定律在解决力学问题中经常用到,通过对物体进行受力分析,求出合力,进而求出加速度,再根据运动学公式求解物体的运动情况。
牛顿第三定律指出,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。
三、直线运动匀变速直线运动是高考中的一个重点。
其速度公式为 v = v₀+ at ,位移公式为 x = v₀t + 1/2at²,速度位移公式为 v² v₀²= 2ax 。
自由落体运动是初速度为 0 、加速度为重力加速度 g 的匀加速直线运动。
竖直上抛运动则可以分为上升和下降两个阶段,上升阶段是匀减速直线运动,下降阶段是自由落体运动。
高考物理力部分的知识点总结
高考物理力部分的知识点总结在高考物理力部分中,有许多重要的知识点需要掌握。
这些知识点涵盖了力的概念、力的作用、力的分解等内容。
在本文中,将对这些知识点进行深入的总结和探讨。
1. 力的概念力是物体相互作用的表现形式,它可以改变物体的状态,包括物体的形状、速度和加速度等。
力的大小由物体受力的大小决定,方向则由物体受到的力的方向决定。
力的单位是牛顿(N)。
2. 力的作用力可以分为接触力和非接触力两种。
接触力是指物体之间通过接触而产生的力,比如摩擦力、弹力等。
非接触力是指物体之间通过距离而产生的力,如重力、电荷间的引力等。
3. 力的分解在物理力部分的题目中,经常涉及到力的分解问题。
力的分解是将一个力分解成两个或多个力的合力。
通过对力的分解,我们可以更好地理解力的作用以及力的大小和方向。
4. 牛顿第一定律牛顿第一定律又被称为惯性定律,它表明一个物体如果没有受到外力的作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。
这意味着物体在不受力的情况下将保持原有的状态,直到受到力的作用。
5. 牛顿第二定律牛顿第二定律是物理力部分的重要定律之一。
它表明当一个物体受到外力作用时,物体的加速度与受到的力成正比,与物体的质量成反比。
这一定律被表示为:F=ma,其中F表示作用在物体上的力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
6. 牛顿第三定律牛顿第三定律是关于作用力和反作用力的定律。
它表明一个物体对另一个物体施加的力,另一个物体也会对它施加同样大小、方向相反的力。
这一定律被表示为:F1=-F2。
牛顿第三定律说明了力的相互作用的对称性。
7. 摩擦力摩擦力是物体之间接触时产生的一种力。
它分为静摩擦力和动摩擦力两种。
静摩擦力是指物体之间在相对运动前的阻力,动摩擦力是物体在相对运动时受到的阻力。
摩擦力的大小与物体表面的粗糙程度和压力有关。
8. 弹力弹力是一种物体之间通过3-2弹簧或橡皮筋等弹性体产生的力。
弹力的大小与弹性体的形变程度有关,形变越大,弹力越大。
全国通用2018年高考物理考点一遍过专题05力的概念及常见的三种力含解析201711023188
专题05 力的概念及常见的三种力一、力1.概念(1)力是物体间的相互作用,力总是成对出现的,这一对力的性质相同。
不接触的物体间也可以有力的作用,如重力、电磁力等。
(2)力是矢量,其作用效果由大小、方向和作用点三个要素决定。
力的作用效果是使物体产生形变或加速度。
2.力的分类(1)按性质分类:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等。
(2)按作用效果分类:拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等。
(3)按研究对象分类:内力和外力。
3.力的图示和示意图(1)力的图示:力的图示中,线段的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。
(2)力的示意图:力的示意图只能粗略表示力的作用点和方向,不能表示力的大小。
二、重力1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小:G=mg。
3.g的特点(1)在地球上同一地点g值是一个不变的常数。
(2)g值随着纬度的增大而增大。
(3)g值随着高度的增大而减小。
4.方向:竖直向下。
5.重心(1)相关因素:物体的几何形状;物体的质量分布。
(2)位置确定:质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定。
三、弹力1.形变:物体形状或体积的变化叫形变。
2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用。
(2)产生条件:物体相互接触;物体发生弹性形变。
3.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F与弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。
k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。
x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
4.弹力的大小、有无及方向的判断(1)弹力有无的判断方法①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。
此方法多用来判断形变较明显的情况。
高考物理知识点详解:力、重力和弹力摩擦力
高考物理知识点详解:力、重力和弹力摩擦力下一页 1 2 一、力:是物体对物体的作用(1)施力物体与受力物体是同时存在、同时消失的;力是相互的(2)力是矢量(什么叫矢量——满足平行四边形定则)(3)力的大小、方向、作用点称为力的三要素(4)力的图示和示意图(5)力的分类:根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等;根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。
(提问:效果相同,性质一定相同吗?性质相同效果一定相同吗?大小方向相同的两个力效果一定相同吗?)(6)力的效果:1、加速度或改变运动状态2、形变(7)力的拓展:1、改变运动状态的原因2、产生加速度3、牛顿第二定律4、牛顿第三定律二、常见的三种力1重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力,是万有引力的一个分力(2)方向:竖直向下或垂直于水平面向下(3)大小:G=mg,可用弹簧秤测量两极引力=重力(向心力为零)赤道引力=重力+向心力(方向相同)由两极到赤道重力加速度减小,由地面到高空重力加速度减小(4)作用点:重力作用点是重心,是物体各部分所受重力的合力的作用点。
重心的测量方法:均匀规则几何体的重心在其几何中心,薄片物体重心用悬挂法;重心不一定在物体上。
2、弹力(1)产生:发生弹性形变的物体恢复原状,对跟它接触并使之发生形变的另一物体产生的力的作用。
(2)产生条件:两物体接触;有弹性形变。
(3)方向:弹力的方向与物体形变的方向相反,具体情况有:轻绳的弹力方向是沿着绳收缩的方向;支持力或压力的方向垂直于接触面,指向被支撑或被压的物体;弹簧弹力方向与弹簧形变方向相反。
(4)大小:弹簧弹力大小F=kx(其它弹力由平衡条件或动力学规律求解)1、K是劲度系数,由弹簧本身的性质决定2、X是相对于原长的形变量3、力与形变量成正比(5)作用点:接触面或重心下一页 1 2。
浙江新高考高考物理考点一遍过考点05力的合成与分解受力分析含解析
力的合成与分解受力剖析考试要求知识内容必考加试专题力的合成c c相互作用力的分解c c一、力的合成1.协力与分力(1)定义:假如一个力的作用成效跟几个力共同作用的成效同样,这一个力就叫那几个力的协力,那几个力就叫这个力的分力。
(2)逻辑关系:协力和分力是一种等效代替关系。
2.共点力:作用在物体上的力的作用线或作用线的反向延伸线交于一点的力。
3.力的合成的运算法例(1)平行四边形定章:求两个互成角度的共点力F1、F2的协力,能够用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形,平行四边形的对角线(在两个有向线段 F1、F2之间)就表示协力的大小和方向,如图甲所示。
(2)三角形定章:求两个互成角度的共点力F1、F2的协力,能够把表示F1、F2的线段首尾按序相接地画出,把 F1、 F2的此外两头连结起来,则此连线就表示协力的大小和方向,如图乙所示。
4.力的合成方法及协力范围确实定(1)共点力合成的方法①作图法②计算法:依据平行四边形定章作出表示图,而后利用解三角形的方法求出协力。
(2)协力范围确实定①两个共点力的协力范围:| F1–F2| ≤F≤F1+F2,即两个力的大小不变时,其协力随夹角的增大而减小。
当两个力反向时,协力最小,为| F1–F2| ;当两个力同向时,协力最大,为F1+F2。
②三个共点力的合成范围A.最大值:三个力同向时,其协力最大,为F max=F1+F2+F3。
B.最小值:以这三个力的大小为边,假如能构成关闭的三角形,则其协力的最小值为零,即F min=0;假如不可以,则协力的最小值的大小等于最大的一个力减去此外两个力和的绝对值,即F min=F1–| F2+F3|( F1为三个力中最大的力)。
(3)解答共点力的合成问题时的两点注意①合成力时,要正确理解协力与分力的大小关系。
协力与分力的大小关系要视状况而定,不可以形成合力总大于分力的思想定势。
②三个共点力合成时,其协力的最小值不必定等于两个较小力的和与第三个较大的力之差。
高三物理力知识点总结讲解
高三物理力知识点总结讲解高三是学生面临的重要阶段,对于物理这门科学来说,也是一个关键时期。
物理力知识点在高三阶段尤为重要,因此本文将对高三物理力知识点进行总结讲解,帮助学生们更好地掌握这些知识。
一、力的概念和分类力是物体相互作用的结果,它可以改变物体的状态。
根据力的性质和作用对象的不同,力可以分为接触力、重力、弹力、摩擦力、浮力等。
接触力是物体之间直接接触产生的力,重力是地球对物体产生的力,弹力是弹性体由于形变而产生的力,摩擦力是物体相对运动时产生的力,浮力是物体在流体中受到的向上的力。
二、力的合成和分解力的合成是指多个力作用在同一物体上时,合成为一个力的过程。
力的合成可根据平行四边形法则进行计算。
力的分解是指一个力被分解为多个力的过程,分解力的大小根据三角法则进行计算。
三、牛顿运动定律牛顿运动定律是物理中的基本定律,共有三个定律。
第一定律,也称为惯性定律,指出物体如果没有受到力的作用,将保持静止或匀速直线运动。
第二定律指出物体受力与其加速度成正比,与物体质量成反比。
第三定律指出作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同的物体上。
四、摩擦力摩擦力是物体相对运动时产生的力,可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是使物体始终保持静止的力,动摩擦力是使物体在运动中不会无限加速的力。
摩擦力的大小取决于物体之间的粗糙程度和物体之间的压力。
五、重力与万有引力重力是地球对物体产生的力,它是物体质量与地球质量之间的作用力。
万有引力是指物体之间由于质量引起的吸引力,根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比、与它们的距离的平方成反比。
六、力的做功和功率力的做功是指力在物体上的作用使物体发生位移时所作的功。
功的计算可以通过力与位移的乘积来进行。
功率是指单位时间内做功的大小,计算公式为功率等于做功的大小与所用时间的比值。
七、机械能守恒定律机械能守恒定律是指系统在没有外力做功的情况下,系统的机械能保持不变。
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专题05 力的概念及常见的三种力一、力1.概念(1)力是物体间的相互作用,力总是成对出现的,这一对力的性质相同。
不接触的物体间也可以有力的作用,如重力、电磁力等。
(2)力是矢量,其作用效果由大小、方向和作用点三个要素决定。
力的作用效果是使物体产生形变或加速度。
2.力的分类(1)按性质分类:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等。
(2)按作用效果分类:拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等。
(3)按研究对象分类:内力和外力。
3.力的图示和示意图(1)力的图示:力的图示中,线段的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。
(2)力的示意图:力的示意图只能粗略表示力的作用点和方向,不能表示力的大小。
二、重力1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小:G=mg。
3.g的特点(1)在地球上同一地点g值是一个不变的常数。
(2)g值随着纬度的增大而增大。
(3)g值随着高度的增大而减小。
4.方向:竖直向下。
5.重心(1)相关因素:物体的几何形状;物体的质量分布。
(2)位置确定:质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定。
三、弹力1.形变:物体形状或体积的变化叫形变。
2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用。
(2)产生条件:物体相互接触;物体发生弹性形变。
3.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F与弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。
k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。
x 是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
4.弹力的大小、有无及方向的判断(1)弹力有无的判断方法①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。
此方法多用来判断形变较明显的情况。
②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。
③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。
④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,看能否维持原来的运动状态。
(2)弹力方向的判断方法①根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。
②根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。
(3)弹力的分析与计算首先分析物体的运动情况,然后根据物体的运动状态,利用共点力平衡的条件或牛顿第二定律求弹力。
5.几种典型接触弹力的方向确认:学¥6.含弹簧类弹力问题的分析与计算中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型,具有如下几个特性:(1)弹力遵循胡克定律F=kx,其中x是弹簧的形变量。
(2)轻:即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零。
(3)弹簧既能受拉力,也能受压力(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能受拉力,不能受压力。
(4)由于弹簧和橡皮绳受力时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变。
但是,当弹簧和橡皮绳被剪断时,它们产生的弹力立即消失。
7.滑轮模型与死结模型问题的分析(1)跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳两端张力大小相等。
(2)死结模型:如几个绳端有“结点”,即几段绳子系在一起,谓之“死结”,那么这几段绳中的张力不一定相等。
(3)同样要注意轻质固定杆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,而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向。
四、摩擦力1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
2.产生条件(1)接触面粗糙;(2)接触处有挤压作用;(3)两物体间有相对运动或相对运动的趋势。
3.方向:与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
4.大小(1)滑动摩擦力:F=μF N;(2)静摩擦力:0<F f≤F max。
5.静摩擦力方向的判断(1)假设法:静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势的方向相反,利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向。
(2)状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律,可以判断静摩擦力的方向。
(3)利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向。
6.应用“状态法”解题时应注意的问题状态法是分析判断静摩擦力有无及方向、大小的常用方法,用该方法可以不必分析物体相对运动的趋势,使模糊不清的问题明朗化,复杂的问题简单化。
在使用状态法处理问题时,需注意以下两点:(1)明确物体的运动状态,分析物体的受力情况,根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向。
(2)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系,可能相同,也可能相反,还可能成一定的夹角。
7.摩擦力的突变问题当物体的受力情况发生变化时,摩擦力的大小和方向往往会发生变化,有可能会导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化。
该类问题常涉及摩擦力的突变问题,在分析中很容易发生失误。
在解决此类问题时应注意以下两点:(1)如题干中无特殊说明,一般认为最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
(2)由于此类问题涉及的过程较为复杂,采用特殊位置法解题往往比采用过程分析法解题更为简单。
8.摩擦力大小的计算计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力。
(1)滑动摩擦力由公式F=μF N计算,应用此公式时要注意以下两点:①μ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;F N为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力。
②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关。
(2)静摩擦力的计算①它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面相互挤压力F N无直接关系,因此它具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点。
对具体问题,要具体分析研究对象的运动状态,根据物体所处的状态(平衡、加速等),由力的平衡条件或牛顿运动定律求解。
②最大静摩擦力F max:是物体将要发生相对运动这一临界状态时的摩擦力。
它的数值与F N 成正比,在F N不变的情况下,F max比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,而静摩擦力可在0~F max间变化。
9.摩擦力认识的三个误区(1)认为滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体速度大小有关;(2)不能认识到摩擦力性质、方向、大小会发生突变而产生错误;(3)认为静止的物体只能受到静摩擦力,运动的物体只能受到滑动摩擦力。
10.对摩擦力的进一步理解误区一:有弹力就有摩擦力,有摩擦力就有弹力。
从产生摩擦力的条件可知:有弹力存在仅仅是产生摩擦力的一个条件。
虽有弹力存在,但两物体间若没有“相对运动或相对运动的趋势”,则不会产生摩擦力,反之,若两物体间有摩擦力,则一定有弹力。
误区二:摩擦力的大小一定与正压力成正比。
若摩擦力是滑动摩擦力,根据F f=μF N可知,两物体间的滑动摩擦力确实与正压力成正比。
但对静摩擦力而言,它是一个被动力,随着使物体产生“相对运动趋势”的外力的变化而变化,与正压力大小无关,正压力只可影响最大静摩擦力的大小。
误区三:摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。
摩擦力的方向应与“相对运动”或“相对运动趋势”的方向相反,与物体的运动方向有可能相反也有可能相同。
即摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
误区四:摩擦力的方向与物体运动方向一定在同一直线上。
常见的多数摩擦力的方向与物体运动方向在同一直线上,但不是所有情境下的摩擦力均如此。
如图所示,一人站在扶梯上,随扶梯斜向上加速上升;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。
故两物体间摩擦力的方向应理解为“与两物体接触面相切,和物体间“相对运动”或“相对运动趋势”的方向相反,而与物体的运动方向无关。
关于重力的下列说法中,正确的是A.重力就是地球对物体的吸引力B.同一物体在地球上无论向上或向下运动都受重力C.只有静止的物体才受到重力D.重力是物体由于受到地球的吸引而产生的【参考答案】BD1.有一个圆形的均质薄板,若以板中心为圆心挖掉一个小圆成一圆环,下列说法正确的是A.板的重力不变,重心位置改变B.板的重力减小,重心不存在了C.板的重力不变,重心位置不变D.板的重力减小,重心位置不变【答案】D【解析】重力与质量有关,故挖去一块,质量减小,重力减小;形状规则,质量分布均匀的物体,重心在其几何中心,圆形的匀质薄板,若以板中心为圆心挖掉一个小圆成一圆环,仍然还是形状规则,质量分布均匀的物体,故中心还在板的圆心位置,故重心位置不变;选项D正确,ABC错误。
故选D。
2.在2008年北京奥运会上,俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05 m的成绩第24次打破世界纪录。
如图所示为她在比赛中的几个画面。
下列说法中正确的是A.运动员过最高点时的速度为零B.运动员要成功跃过横杆,若使用背越式,其重心必须高于横杆C.运动员要成功跃过横杆,若使用跨越式,其重心有可能在横杆的下方D.运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功【答案】D【解析】在最高点,竖直方向速度为零,但水平方向速度不为零,因为要横跨过杆,A错误;背跃式跳高运动员,在跃过横杆时,身体是弯曲的,其重心在身体之外,可能在横杆的下方,“跨越式”越过横杆瞬间,人在杆之上,所以重心在横杆之上,BC错误;在上升过程中,杆先在运动员的压力作用下由直变弯,动能转化为杆的弹性势能,然后杆再由弯变直,弹性势能又转化为重力势能,故运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功,D正确。
S1和S2分别表示劲度系数为k1和k2的两根弹簧,k1>k2。
a和b表示质量分别为m a和m b的两个小物体,m a>m b,将弹簧与物块按右图所示方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最大,则应使A.S1在上,a在上 B.S1在上,b在上C.S2在上,a在上 D.S2在上,b在上【参考答案】D【详细解析】根据胡克定律F=kx可知,当F=(m a+m b)g一定时,k和x成反比,故S2在上,上边弹簧最长;S1在下,当k一定时,F=m a g和x成正比,故a在下,b在上,D正确。
1.在半球形光滑碗内斜搁一根筷子,如图所示,筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为A.均竖直向上B.均指向球心OC.A点处指向球心O,B点处竖直向上D.A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上【答案】D【解析】碗对筷子A、B两点处的作用力属于弹力,而接触的弹力总是垂直于接触面,因而寻找接触面便成为确定弹力方向的关键。