1-1受力分析与物体平衡

( )
专题一
相互作用与牛顿运动定律
二、力的计算
1．运算法则：平行四边形定则(或三角形定则)．如图 所示，F1、F2为分力，F为合力，且|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|.
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2．常用方法：合成法、分解法、正交分解法．
专题一
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
A．物块P一定受到斜面体A对它的摩擦力作用
B．斜面体A一定受到水平面对它的摩擦力作用 C．斜面体A对物体P的作用力一定竖直向上 D．地面对斜面体A的作用力一定竖直向上
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
(2)方向：竖直向下．
2．弹力 (1)产生条件：两个物体接触，且接触面之间有弹性形 变． 友情提示 弹力的有无常用“假设法”并结合运动状
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友情提示
(1)三个力作用下物体平衡，这三个力共线
(
或共点，且共点的三力构成闭合的矢量三角形． (2)几个互不平行的力作用在物体上，使物体处于平衡 状态，则其中一部分力的合力必与其余部分力的合力等大 反向．
Hale Waihona Puke Baidu
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
5．洛伦兹力
(1)大小：F洛＝qvB(v是垂直磁场的有效速度) (2)方向：由左手定则判断． 6．安培力 (1)大小：F安＝BIL(L为垂直磁场的有效长度) (2)方向：由左手定则判断．
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
1．相互作用
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
2．牛顿运动定律
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
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错.
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
[例2]
(2011·海南)如图所示，粗糙的水平地面上有一 )
斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈
保持静止，则地面对斜劈的摩擦力(
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
A．等于零
压或被支持的物体．
绳的拉力一定沿绳而指向绳收缩的方向．同一根轻绳 各处的拉力都相等． 杆的作用力未必沿杆方向，要结合所受的其他力和物 体运动状态来分析．
( )
专题一
相互作用与牛顿运动定律
3．摩擦力
(1)产生条件：两物体间有弹力，接触面不光滑，有相 对运动或相对运动趋势． (2)方向：对滑动摩擦力，沿接触面，和物体相对运动 的方向相反；对静摩擦力，沿接触面，和物体相对运动趋
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势的方向相反．
(3)大小：①滑动摩擦力：Ff＝μFN.FN为接触面之间的 正压力，不一定等于物体重力．
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
②静摩擦力：0＜Ff≤Fm，随其他受力和运动状态的改
变而改变． 警示 (1)相对运动或相对运动趋势的方向与物体的运 动方向可能相反，也可能相同．即摩擦力既可充当阻力， 也可充当动力．
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
A．Ffa大小不变
B．Ffa方向改变 C．Ffb仍然为零 D．Ffb方向向右 [答案] AD [解析] 右侧细绳剪断瞬间，其拉力变为零．弹簧 上的弹力不变，物体b受水平向右的摩擦力，选项D正确；
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题中的一个知识点加以体现，因此在复习本专题时，应做
到熟练掌握受力分析，正确理解运动和力的关系、并趋向 于用牛顿运动定律解决生活、科技、生产实际问题．
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
[例1]
(2011·盐城模拟)如图所示，表面粗糙的斜面体
A放置在水平面上，物块P被平行于斜面的弹簧拴着静止在 斜面上，弹簧的另一端固定在挡板B上．关于P、A受力情 况的分析，正确的是( )
专题一
相互作用与牛顿运动定律
[解析]
研究整体，整体受重力和水平面对整体竖
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直向上的支持力，由平衡条件可知，水平面对斜面体无摩 擦力的作用，故选项D对，B错；物块P一定受重力和斜面 体对它的支持力，弹簧可能拉伸、压缩或处于原长，斜面 体对物体P摩擦力的有无及方向与弹簧的形变有关系，选
专题一
相互作用与牛顿运动定律
友情提示
(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现．
(2)F 洛 ⊥B，F 洛 ⊥v，即F 洛 永远垂直于B与v所决定的 平面，但B、v未必垂直．
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(3)F安⊥B，F安⊥I，即F安垂直于B与I所决定的平面，
但B与I未必垂直．
专题一
相互作用与牛顿运动定律
A．木块a与铁块b间一定存在摩擦力
B．木块与竖直墙面间一定存在水平弹力 C．木块与竖直墙面间一定存在摩擦力 D．竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重 力之和
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[答案] A
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
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(2)Ff ＝μFN 只用来计算滑动摩擦力．静摩擦力的大小
常需对物体进行受力分析和运动分析，然后利用平衡条件 或牛顿运动定律确定．
)
专题一
相互作用与牛顿运动定律
4．电场力 Q1Q2 (1)大小：F 电＝k 2 (真空中点电荷)； r F 电 ＝Eq(任何电场)． (2)方向：正电荷所受的电场力与电场强度的方向相 同，负电荷所受的电场力与电场强度的方向相反．库仑力 的方向沿两点电荷的连线，且同性相斥，异性相吸．
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剪断细绳瞬间，由于弹簧上的弹力不变，物体a所受摩擦
力不变，选项A正确.
专题一
相互作用与牛顿运动定律
[例 3] (2011· 海南)如图， 墙上有两个钉子 a 和 b，它们的 连线与水平方向的夹角为 45° ，两者的高度差为 l.一条不可伸 长的轻质细绳一端固定于 a 点， 另一端跨过光滑钉子 b 悬挂一 质量为 m1 的重物．在绳子距 a 端 l/2 的 c 点有一固定绳圈．若 绳圈上悬挂质量为 m2 的钩码，平衡后绳的 ac 段正好水平，则 m1 重物和钩码的质量比 为( m2 )
Ⅱ Ⅱ
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
本专题内容在近几年的高考试题中均有体现，若单独
考查，则大多数情况是以选择题的形式出现，难度适中， 若综合考查则常渗透于综合计算题中，更多的是体现在实 际问题中，甚至与功和能，电场中的带电粒子，磁场中的 通电导线和带电粒子，电磁感应等结合起来，作为综合试
态来判断．
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
(2) 大 小 ： ① 弹 簧 的 弹 力 可 由 F ＝ kx( 胡 克 定 律 ) 计
算．式中x是弹簧的形变量，F是弹簧的弹力． ②绳、杆及其他物体间的弹力一般都要用牛顿运动定 律或平衡条件求解． (3)方向：压力和支持力的方向垂直于接触面且指向被
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项A、C均错．
[答案] D
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
(2011·青岛模拟)如图所示，截面为三角形的木块a上
放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直 面上，现用竖直向上的作用力F，推动木块与铁块一起向 上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止， 则下列说法正确的是( )
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相互作用与牛顿运动定律
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相互作用与牛顿运动定律
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
力的合成和分解 牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用
专题一
相互作用与牛顿运动定律
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
一、几种常见的力 1．重力 一、几种常见的力 (1)大小：地面附近 G＝mg. 1．重力 Mm (1)大小：地面附近 G＝mg. 在两极：mg＝F 万＝G 2 R Mm Mm 4π2 在两极：mg＝F 万＝G 向＝G 2 －mR 2 在赤道：mg＝F 万－F R2 R T2 Mm 4π 友情提示 越向南、北两极，重力加速度 g 越大．因地 在赤道：mg＝F 万－F 向＝G 2 －mR 2 R T GM 友情提示 越向南、北两极，重力加速度g＝ 2 g 越大．因地 球自转对 G 影响很小，故常认为 G＝F 万，即 R GM 球自转对 G 影响很小，故常认为 G＝F 万，即 g＝ 2 R
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
A. 5
B．2
5 C. 2
D.
2
[解析]
对绳圈进行受力分析， 段绳子的拉力大 bc
小 Tbc＝m1g.由几何知识可知平衡后，bc 段与水平方向的 2 夹角的正弦 sinθ＝ .再由平衡条件可得 Tbcsinθ＝m2g， 5 m 5 则 1＝ ，选项 C 正确． m2 2
B．不为零，方向向右 C．不为零，方向向左 D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右 [解析] 物块匀速下滑，由平衡条件可知物块受到 斜劈的作用力的合力竖直向上，根据牛顿第三定律可知物 块对斜劈的作用力的合力竖直向下，故斜劈没有相对地面 运动的趋势，即不受地面对它的摩擦力，选项A正确． [答案] A
相互作用与牛顿运动定律
警示
使用分解法的关键是明确力的作用效果，确定
分力的方向，然后画出平行四边形．
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
3．求解平衡问题极值的方法
(1)解析法：根据平衡条件列方程，利用数学方法求极 值． (2)图解法：根据物体的平衡条件作力的矢量图，利用 矢量三角形和相似三角形动态分析求解．
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专题一
相互作用与牛顿运动定律
(2011·山东)如图所示，将两块相同的木块a、b置于粗
糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于 墙壁．开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均 有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb＝0，现将右 侧细绳剪断，则剪断瞬间( )
[解析]
铁块b匀速运动，故铁块b受重力、斜面对
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它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，选 项A正确；将a、b看做一个整体，竖直方向：F＝Ga＋Gb， 选项D错误；整体水平方向不受力，故木块与竖直墙面间 不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，选项B、C均