第1讲+力+物体的平衡总结(修正)

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高考物理 1.力物体的平衡知识点总结

高考物理 1.力物体的平衡知识点总结

一、力物体的平衡1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因. 力是矢量。

2.重力(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的.[注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力.但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力(2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=2g(3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。

(4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上.3.弹力(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变.(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下,垂直于面;在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面.①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等.②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆.(4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解.★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx.k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m.4.摩擦力(1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可.(2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反.(3)判断静摩擦力方向的方法:①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向.②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.(4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解.①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N进行计算,其中F N是物体的正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.5.物体的受力分析(1)确定所研究的物体,分析周围物体对它产生的作用,不要分析该物体施于其他物体上的力,也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上. (2)按“性质力”的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析,不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.(3)如果有一个力的方向难以确定,可用假设法分析.先假设此力不存在,想像所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向,对象才能满足给定的运动状态.6.力的合成与分解(1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力.(2)力合成与分解的根本方法:平行四边形定则.(3)力的合成:求几个已知力的合力,叫做力的合成.共点的两个力(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范围为:|F 1 -F 2|≤F≤F 1 +F 2 . (4)力的分解:求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算).在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法.7.共点力的平衡(1)共点力:作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力.(2)平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态,是加速度等于零的状态.(3)★共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零,即∑F=0,若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为:∑F x =0,∑F y =0.(4)解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等.。

力和力的平衡知识点总结

力和力的平衡知识点总结

力和力的平衡知识点总结【力和力的平衡知识点总结】力是物体之间相互作用的结果,是描述物体之间相互作用的重要概念。

力的平衡则是指物体所受的所有力相互抵消,物体处于平衡状态。

在物理学中,力和力的平衡是重要的基础知识点。

本文将对力和力的平衡的相关知识进行总结,以帮助读者更好地理解和掌握这一概念。

一、力的概念和特点力是指物体对物体施加的相互作用,它可以导致物体产生加速度、形状变化或者速度的改变。

力的三要素包括大小、方向和作用点。

力的大小通常用牛顿(N)作为单位。

与力有关的一些特点包括:1.叠加原理:多个力同时作用于一个物体时,它们的效果可以叠加。

2.质点模型:在力的研究中,通常将物体简化为质点,即忽略物体的形状和大小。

3.作图法则:为了表示和计算力的大小和方向,可以使用箭头图或者力的分解图。

二、力的分类根据力的性质和作用对象的不同,力可以分为多种类型。

以下是几种常见的分类:1.重力:是地球或其他天体对物体吸引的力,它的方向指向地心。

2.弹力:是物体在弹簧或者弹性介质作用下产生的力,方向与弹簧伸缩的方向相反。

3.摩擦力:是物体在接触面上相对滑动或者准备相对滑动时的阻力。

4.张力:在绳、索、网或者弦上的拉力。

5.浮力:是液体或者气体对浸入其中的物体产生的向上的力。

6.电磁力:是由电荷或者磁体的相互作用产生的力。

三、力的平衡力的平衡指物体所受的所有力相互抵消,物体处于平衡状态。

力的平衡可以分为静力平衡和动力平衡两种情况。

1. 静力平衡:在静力平衡中,物体处于静止状态。

当物体所受的合力为零时,物体处于静力平衡状态。

2. 动力平衡:在动力平衡中,物体处于匀速直线运动或者转动的状态。

当物体所受的合力和合力矩均为零时,物体处于动力平衡状态。

了解力的平衡可以帮助我们解决一些实际问题,如弹簧秤的测量、静止物体的支撑等。

力的平衡是牛顿定律的重要应用之一。

四、力和力的平衡的应用力和力的平衡的概念在多个领域都有广泛的应用,例如:1.建筑工程:在大型建筑结构的设计和施工过程中,需要考虑各种力的平衡,以确保结构的安全性和稳定性。

(高三班)第一讲:力与物体的平衡(1-2)

(高三班)第一讲:力与物体的平衡(1-2)

第1讲 力与物体的平衡【核心要点突破】知识链接一、常见的几种力1.重力⑴产生:重力是由于地面上的物体受到地球的万有引力而产生的,但两者不等价,因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的向心力,而另一个分力即重力,如右图所示。

⑵大小:随地理位置的变化而变化。

在两极:G=F 万在赤道:G= F 万-F 向一般情况下,在地表附近G=mg⑶方向:竖直向下,并不指向地心。

2.弹力⑴产生条件:①接触②挤压③形变⑵大小:弹簧弹力F=kx ,其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。

⑶方向:压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体,若接触面是球面,则弹力的作用线一定过球心,绳的作用力一定沿绳,杆的作用力不一定沿杆。

3.摩擦力⑴产生条件:①接触且挤压②接触面粗糙③有相对运动或者相对运动趋势⑵大小:滑动摩擦力N f μ=,与接触面的面积无关,静摩擦力根据牛顿运动定律或平衡条件求解。

⑶方向:沿接触面的切线方向,并且与相对运动或相对运动趋势方向相反4.电场力⑴电场力的方向:正电荷受电场力的方向与场强方向一致,负电荷受电场力的方向与场强方向相反。

⑵电场力的大小:qE F =,若为匀强电场,电场力则为恒力,若为非匀强电场,电场力将与位置有关。

【典题训练1】(2009·天津高考)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是()二、物体受力分析的常用方法及注意的问题1、常用方法(1)整体法;当只涉及系统外力而不涉及系统内部物体之间的内力时,则可以选整个系统为研究对象,而不必对系统内部物体一一隔离分析(2)隔离法:为了弄清系统内某个物体的受力和运动情况,一般采用隔离法2、注意问题(1)分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质分类的力),不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析。

1、物体平衡相关知识点讲解总结

1、物体平衡相关知识点讲解总结

科目:物理年级:高三高三总复习第一章 力第四章 物体的平衡策划:沈宇喆[本章知识结构]1.力的概念:重力、重心弹力、弹力方向摩擦力、静摩擦力和滑动摩擦力2.力的合成与分解:<1)共点力的合成平行四边形法则合力的大小<2)力的分解:力分解的依据和唯一解的条件正交分解法3.物体的受力分析隔离法与整体法在受力分析中的应用4.共点力作用下物体的平衡平衡条件:0=∑F平衡条件的分量表达式⎩⎨⎧=∑=∑00y x F F 5.有转动轴物体的平衡平衡条件:0=∑M一般物体的平衡条件:须同时满足:⎪⎩⎪⎨⎧=∑=∑→00M F [重点与难点分析]一.力的基本概念:1.力的意义:①力是物体对物体的作用:找不到施力物体或受力物体的力不存在.②力是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因. ③力是物体的动量变化率:t P F ∆∆=∑→→2.力的性质:①矢量性:力有大小,有方向,合成分解遵守平行四边形法则.力是滑移矢量,在物体上沿力的作用线改变力的作用点,作用效果不变.当物体可以被视作质点时,或当力对物体没有转动效果时,力还可以在物体上平移.反之则不可.②物质性:力不能脱离物体而存在.③相互性:力总是成对出现的.有相互作用的两个物体互为施、受力物体,两个力互为作用力与反作用力,它们的关系满足牛顿第三定律.注意作用力,反作用力与一对平衡力的区别.3.力的作用效果:①静效果:使物体发生形变.②动效果:改变物体运动状态.4.力的三要素:大小、方向、作用点.力可以由一条有向线段来表示.在做力的图示时,只能选取一个标度.二.几种常见力:1.重力:由于地球吸引而使物体受到的力.①产生条件:物体处在地球附近的重力场中.重力是场力,这点类似于电场力和磁场力. ②大小:G=mg(g 为物体所在位置的重力加速度>重力大小随物体在地面上的纬度位置和距离地面的高度而变化.重力大小不等于地球对物体的吸引力,重力是地球对地球表面上物体的万有引力的分力,如图1-1所示A 点物体所受重力的大小和方向. 物体静止时,对竖直悬绳的拉力和对水平支持面的压力的大小等于物体的重量.当物体处于超重或失重状态时,其本身重量不变.③方向:总是竖直向下,而不是指向地心.注意竖直向下不等于垂直接触面向下.④作用点:重心.确定薄板状物体重心位置的方法:二次悬挂法.所依据的原理:物体静止时,绳拉力与重力大小相等、方向相反,作用在一条直线上,即满足二力平衡条件.2.弹力:发生形变的物体由于要恢复形变而对使之产生形变的物体的力的作用.①产生条件:互相接触、挤压发生弹性形变.判断弹力产生的方法:可以假设撤掉接触物,看研究对象的运动状态是否与给定的状态矛盾.也可以假设弹力存在,看研究对象的运动状态是否与给定状态矛盾.②大小:弹簧产生弹力大小由胡克定律F=kx 决定,其中x 为弹簧形变量.一般物体所受弹力大小及方向由该物体的受力状态ma F =∑确定,要具体的问题具体分析.③方向:弹力方向与物体要恢复形变的方向一致.规律为:面面接触,弹力垂直于两接触面的公切面.点面接触,弹力垂直于面的切面方向.点线接触,弹力垂直于线.轻绳的拉力方向沿绳的走向,且绳上张力处处相等.杆可提供拉力或支持力,但弹力方向不一定沿杆.④作用点:接触点,物为质点时可移至重心.3.摩擦力:相互接触的物体间存在相对运动或相对运动趋势时,在接触面处产生的阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力.①产生条件:接触、接触面粗糙、接触面发生弹性形变、接触面间有相对运动或相对运动趋势.判断静摩擦力的方法:可以假设接触面光滑,此时物体的运动状态是否与给定状态相矛盾.若此时物体发生了相对运动,则证明静摩擦力存在,而且此时物体发生相对运动的方向就是相对运动趋势的方向.ωf N f 静摩擦力0f F 是个变力,它的大小和方向由物体的运动状态求出.最大静摩擦力是静摩擦力取值范围的最大值,μμμ稍大于滑动摩擦系数其中静摩擦系数00,N m F F =,一般认为μμ≈0③方向:沿接触面的切线方向,与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反.注意,运动物体不一定不受静摩擦力,静止物体不一定不受滑动摩擦力.摩擦力既可以做阻力,也可以做动力.④作用点:受力物体的接触面或被视作质点的物体的重心.三.物体受力分析的基本方法:——隔离法1.选好隔离体:隔离体可以为单个物体也可是运动状态完全相同的几个物体所组成的整体.把研究对象从相关体系中隔离出来,分析周围物体对隔离体的力的作用.注意,当研究两个物体之间的相互作用力时,不能把两个物体当作整体,要分别再隔离,进行分析.2.分析受力依据:各力产生条件<包括假设法),力的相互性<牛顿第三定律),物体的运动状态a m F →→=∑<牛顿第二定律).3.分析受力顺序:先分析场力<重力、电场力、磁场力……)再分析接触力<弹力、摩擦力).对于连接体受力分析顺序要由易到难. 四.力的合成分解及正交分解法:1.力的合成:力的合成满足平行四边形法则.求多个力的合力时,要先求出任意两个力的合力,再与第三个力求合力,直到所有力都合成进去最后得到结果.两个共点力大小不变,其合力的大小随两个共点力夹角的增大而减小.合力的大小范围是:2121F F F F F +≤≤-合.合力不一定大于其中任一分力.2.力的分解:力的分解是力合成的逆运算,同样遵从平形四边形法则.一个力可以分解为无数对分力.分解后的力性质及作用点不变.①力的分解有唯一一组解的条件:已知合力大小和方向及两分力的方向,可唯一确定两分力的大小.已知合力大小和方向及其中一个分力的大小和方向,可唯一确定另一个分力的大小和方向.②合力大小方向不变,一个分力方向不变时,另一个分力有极值.一般由作图法确定. ③一个分力大小方向确定,合力方向确定时,另一个分力有最小值.3.正交分解法:当物体受三个以上共点力作用时,一般选用正交分解法.正确选定直角坐标系的原则是:通常选共点力的作用点为坐标原点,让尽量多力落在坐标轴上,同时尽量使未知力落在坐标轴上,有必要时要分解加速度. 五.物体的平衡:1.共点力作用下物体的平衡:物体的平衡可视作为质点的平衡问题.①平衡状态:物体静止或做匀速直线运动.②平衡条件:⎪⎩⎪⎨=∑=∑=∑→000y x F F F 即③处理平衡问题的基本方法;平行四边形法<合成法、分解法).正交分解法相似三角形法、直角三角形法、正弦定理及余弦定理法.2.有固定转动轴的物体的平衡:①平衡状态:物体静止或做匀速转动.②平衡条件:逆顺即M M M ∑=∑=∑0.③解题步骤:首先选取研究对象,确定固定轴.其次对物体受力分析,找出除轴以外的所有外力及相应力臂.再依据平衡条件列方程求解. [典型例题][例1]一物体重量为G ,用一水平力F 将它压紧在墙上,开始时重物从静止开始运动,力F 从零开始随时间正比增大,那么物体受到墙的摩擦力随时间的变化图线,哪个是正确的?解:分析:∵F 从零正比增大,可写作F=k ·t<k 为常数)开始时重力大于fG>t k F ⋅=μμ物体做加速运动,加速度a 越来越小,当0,===a f F G 时μ,重物速度最大,见图中<B )的t 1时刻.当t>t 1时刻时,滑动摩擦力继续重物做减速运动∴>⋅==,,G t k F f μμ增大. 直到重物速度减为零时,物体静止,它受到摩擦力为静摩擦力f 0=G综上分析,只有图线B 正确.[例2]质量为m 的木块在水平力F 的作用下静止在倾角为θ的斜面上,如下图示,若使力F 增大,但木块与斜面仍静止,若木块对斜面压力为N ,斜面对木块的摩擦力为f ,则:A .N 一定增大,f 一定增大B .N 不一定增大,f 一定增大C .N 一定增大,f 不一定增大D .N 不一定增大,f 一定减小分析:m 在水平力F 作用下静止在斜面上,可有向上滑动趋势,f 沿斜面向下;也可能有可能θ向下滑动趋势,f 沿斜面向上,当F 逐渐增大时,f 先减小,反向,再增大,题目并未给出初始受力情况,所以f 增大,减小,不变均有可能;F 增大时,m 对斜面压力一定增大,故选项C 正确.[例3]木块B 的质量是木板A 质量的两倍,将A 用绳固定,B 恰好能匀速下滑,A 与B 之间,B 与斜面之间的滑动摩擦因数均为μ,μ=?分析:设m A =m,m B =2mB 匀速下滑: 2/0cos 3cos sin 20sin cos 3:cos :2121θμθμθμθθϑμϑμtg mg mg mg f f G mg f mg f B =∴=--∴=--⋅∴==下表面受上表面受此题应注意:<1)木块上下两面均受摩擦力<2)木块上下两面正压力不同[例4]将一小球m 用细绳系起,沿半径为R 的半球面缓慢拉起,半球面光滑,试分析拉起过程中,m 对半球压力及拉力F 的变化情况.解:分析:设半球半径为R滑轮到半球距离为h对m 进行受力分析见右图示: ____''',:moOmO F Gh R R N G R hR R Q N OmO mNQ 中边长的变化与拉力在相似三角形中同理恒定不变其中其中∆⋅+=∴=+=∴∆∆线段长度变化相对应,∴F 逐渐变小.所以,将m 沿半球拉上过程中,m 对半球压力不变,拉力变小. [本章检测题]A 组一.选择题:1.右图中,在力F 作用下,物体AB 一起以相同速度沿F 方向做匀速运动,则A 受到的摩擦力方向为;∽ θ<A )甲乙图中A 受摩擦力均与F 同向<B )甲乙图中A 受摩擦力均与F 反向<C )甲乙图中,A 均不受摩擦力<D )甲图中A 不受摩擦力,乙图中A 受摩擦力方向和F 相同2.将某个力分解为两个分力,那么:<A )合力的大小一定等于两个分力大小之和.<B )合力大小一定大于每个分力的大小<C )合力大小一定小于每个分力的大小<D )合力大小一定大于一个分力的大小,而小于另一个分力的大小<E )合力大小可能比两个分力的大小都大,也可能都小.还可能比一个分力大,比另一个分力小.3.一个倾角的光滑斜面固定在竖直墙壁上,为使铁球静止于墙与斜面之间.需用一个对球的水平推力F 作用,则<A )墙对球的压力一定等于F<B )球的重力一定大于F<C )斜面对球的压力一定小于G<D )斜面对球的压力一定大于G4.物体m 放在斜面上恰好沿斜面匀速下滑,现用一个力F 作用在m 上,F 过m 的重心,且竖直向下,则<A )斜面对物体压力增大了<B )斜面对物体的摩擦力增大了<C )物体将沿斜面加速下滑<D )物体仍保持匀速下滑5.物体受共点力F 1F 2F 3作用而做匀速直线运动,则这三个力大小的可能范围是:<A )15N ,5N ,6N <B )3N ,6N ,4N<C )1N ,2N ,10N <D )1N ,6N ,3N6.绳通过动滑轮拉住物体G ,当逐渐减小时,为使物体仍能静止,拉住绳的力F 必须:<A )增大 <B )不变<C )减小 <D )无法确定7.物体m 受到水平推力静止于斜面上,若将F 增大,仍使m 静止,则斜面对m 的摩擦力<A )一定增大 <B )一定减小<C )为零 <D )增大,减小,为零都可能8.F 1=F 2=1N ,分别作用于上下叠放的物体AB 上,且A 、B 均静止,则AB 之间,B 与地面间摩擦力大小分别为: <A )1N ,0 <B )2N ,0<C )1N ,1N <D )2N ,1N9.人重600N ,木板重400N ,人与木板,木板与地面间滑动摩擦系数均为0.2,现人用水平力拉绳.使人与木板一起匀速运动.θθ<A )人拉绳的力是200N<B )人拉绳的功是100J<C )人脚给木板的摩擦力向右<D )人脚与木板间会发生相对滑动10.斜面倾角45=θ,绳重不计滑轮无摩擦,A 重G ,B 重G/2,当 增大时如A 仍保持静止,绳张力为T ,A 对斜面压力为N ,A 受到的摩擦力为f.则: <A )T 将增大 <B )N 将减小<C )f 将减小 <D )f 将增大11.A 的重量大于B 重量.AB 恰好静止,如将悬点P 稍向右移则B :<A )仍静止 <B )向下运动 <C )向上运动 <D )无法判断12.物体静止于水平桌面:<A )桌面对物体支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力.<B )物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用和反作用力.<C )物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个是同性质的力.<D )物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力.二.填空:13.一根轻质弹簧在100N 拉力作用下长0.5M.当它在300N 拉力作用下长0.65M.则它不受外力作用的长____________M.14.右图中小球重30N ,则挡板对小球的作用力为_______牛,斜面对小球支持力为______________牛.15.光滑小球放在光滑墙和木板之间,当图中)90( <αα角增大时墙对小球弹力变________,木板对小球弹力变______________.16.右图中绳OB 水平,OA 与竖直成300角,若AO 与BO 能承受的最大拉力为10N 和6N ,OC 能承受足够大的拉力,为使细绳不被拉断,重物G 最大为__________牛.17.物体放在光滑水平面上,在大小为40N 的水平力Q 作用下由西向东运动,现用F 1F 2两个水平共点力作用代替Q ,已知F 1方向东偏北300,此时F 2大小不能小于___________牛.三.计算题:18.一根均匀长木板,质量为M ,放在地面上,一个质量为m 的人站在板中间,将绳一端拴在板上,人用力拉绳,使板右端刚好离开地面,求人拉绳力?19.水平地面与竖直墙面均光滑,半径为R 的球重量为G ,木块高为h ,用水平力F 推动木块,恰好使球刚离开地面,求力F 至少多大?(18题> <19题) [检测题答案]1、D2、E3、D4、A 、B 、D5、B6、A7、D8、A9、B 、C 10、B 、D 11、B 12、 Aϑα θ13、0.50M14、N N 320,31015、变小、变小16、N 3517、20N18、B 端刚好离开地面,人拉绳力为T以人和木板整体为研究对象,以A 为轴:转动平衡:g m M T L g m M L T L T M )(3102)(20+=∴=⋅+-⋅+⋅∴=∑ 19.球与木块均处于共点力平衡状态G h R h Rh F R h Rh N F G hR R N Rh R G N F ⋅--=-=⋅=⋅-=∴-==∑→22'1112:2cos :cos ::0水平推力代入得其中对木块几何关系可得对大球满足θθB 组1.重为G 的均匀横梁OB ,一端用钢索AB 拉着,另一端固定在转轴O 上,如图所示,如果挂在横梁上的重物P 向轴O 移动,试写出钢索拉力T 随重物与轴O 间距离x 而变化的函数式,并定性做出其图象.2.相距4m 的两根竖直杆上挂一根长5m 的细绳,绳子两端高度差为h ,绳上有一直径很小的滑轮,下方挂一个重180N 的重物,如图所示.已知滑轮可在绳上无摩擦滑动,滑轮与绳子质量均不计,试求重物静止时,滑轮两侧绳子拉力T 1、T 2各是多大?并讨论h 对绳子拉力的影响.θ3.如图所示,物体的质量为2kg ,两根轻细绳AB 和AC 一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平成θ=60°的拉力,若要使绳都能伸直,求拉力F 的大小范围?4.如图所示,整个装置处于静止状态,PQ 为水平放置的光滑细长杆,质量均为m 的两小球 A 、B 穿于其上.两球用长度均为L 的轻线结于O 点,A 、B 球间杆上有一劲度系数为K 的被压缩的轻弹簧<在弹性限度内),这时弹簧的长度也为L.E 为质量不计的光滑定滑轮,质量为m/2的C 球用轻绳跨过定滑轮与置于水平地面上质量为2m 的D 球相连,求弹簧的原长?5.如图所示,质量不计的杆O 1B 和O 2A 长度均为L ,O 1和O 2为光滑固定转轴,A 处有一凸起物搁在O 1B 的中点,B 处用绳系在O 2A 的中点,此时两短杆便组成一根长杆,今在O 1B 杆的C 点<C 为AB 的中点)悬挂一重量为G 的物体,则A 处受到的支撑力大小为____________,B 处绳的拉力大小为_____________.6.如图所示,斜坡与水平面夹角为β,两个人一推一拉使物体匀速上斜坡,设两人用力大小相同都是F ,已知物体与斜坡的动摩擦因数33=μ,推力F 与斜坡平行,求拉力F 与斜面所成角度α为多大时最省力?[标准答案和解读]ααSin G LSin Px T 2.1+= 分析和解本题考查有固定转动轴物体平衡条件的应用及如何用数学方法解决物理问题.以OB 杆及重物P 为研究对象,以O 为轴,在拉力和重力的力矩作用下平衡,则应有 ∑=0M设OB 长为L ,则有αααSin G LSin Px T L GPx TLSin 202+==-- 2.T 1=T 2=150N分析和解本题考查共点力作用下平衡条件的应用.滑轮可在绳上无摩擦滑动,绳子与滑轮质量可不计,故滑轮两侧绳子张力大小相等<设为T ),以滑轮和物体为研究对象,应满足∑∑===)1(0021θθTSin TSin Fx FTCos θ1+TCos θ2=G <2)由<1)得θ1=θ2,设为θ1=θ2=θ由<2)得)3(9021802θθθCos Cos Cos G T ===如图所示:设AB 的竖直距离为h ,则可得⎪⎩⎪⎨⎧=+=+524200θθθCos h Sin L htg L 53,54==θθCos Sin 可见h 变化不影响Sin θ、Cos θ的值.将Cos θ值代入<3)式)(1505390N T == N F N 33403320.3≤≤ 分析和解本题考查共点力平衡条件的应用.:,,,0,0,11则有可知如图所示拉力为要使应满足要使绳都能伸直T F AC F ==∑2F 1Sin θ=mgN F 33201= 若要AB 拉力为零,如图所示,F 2Sin θ=mg ,所以有: )(33402N F = bk mgL L 3.40+= 分析和解以滑轮为对象,受力如图.处于平衡状态故有:T OE =2T BC =mg以O 点为对象,受力分析如图,T AO =T BO ,则有33020mgT mg Cos T F AO AO ==︒=∑以A 球为研究对象,受力分析如图,满足 mgSin T F F AO 63300=︒==∑K mgK F x 63==所以所以弹簧原长L 0=L+xK mg L 63+=G G,2.5分析和解以杆O 1B 为研究对象,以O 1为轴,应满足 0=∑M则有)1(243L T LT L G B A ⋅=⋅+以杆AO 2为研究对象,以O 2为轴,应满足 0=∑M则有)2(2LT L T B A ⋅=⋅以上两式联立求解可得G T GT B A ==,26.当α=30°时,F 最小.分析和解∵Fcos α+F=mgsin β+μ<mgcos β-Fsin α) ∴F(1+cos α>=mgsin β+μmgcos β-μFsin α ∴F(1+cos α+μsin α>=mg(sin β+μcos β> )sin cos 1()cos (sin αμαβμβ++-=∴mg F则当α=30°时,F 最小.。

高一物理物体的平衡知识点

高一物理物体的平衡知识点

高一物理物体的平衡知识点高一物理:物体的平衡知识点物体的平衡是物理学中一个重要的概念,它涉及到力的平衡和力矩的平衡两个方面。

在高一物理学习中,我们需要了解物体的平衡相关的知识点,以便能够正确理解和解决与平衡有关的问题。

下面将对物体的平衡知识点进行详细讲解。

一、力的平衡力的平衡指的是作用在物体上的所有力之和等于零。

当物体处于力的平衡状态时,它将保持静止或者运动的速度不变。

在力的平衡中,我们需要了解以下几个重要的知识点:1. 合力与分解力:合力是作用在物体上的所有力的合力,可以通过合成法则进行计算。

分解力是把合力分解为若干个等效的力的过程,可以通过分解法则进行计算。

2. 力的大小和方向:力是一个矢量量,除了要考虑力的大小,还需考虑力的方向。

力的平衡要求作用在物体上的所有力的合力为零,这意味着力的大小和方向要满足特定的条件。

3. 斜面力的平衡:斜面力的平衡是力的平衡的一种特殊情况。

当物体放置在斜面上时,作用在物体上的力可以分解为垂直于斜面的力和平行于斜面的力,力的平衡要求这两个方向上的力之和等于零。

二、力矩的平衡力矩的平衡是指作用在物体上的力矩之和等于零。

当物体处于力矩平衡状态时,它将保持静止或者维持恒定的角速度。

在力矩的平衡中,我们需要了解以下几个重要的知识点:1. 力矩的定义与计算:力矩是力关于某一点产生的转动效应。

力矩的计算公式为力乘以力臂的长度,力臂是力与转轴之间的垂直距离。

2. 平衡条件:力矩平衡要求力矩的和为零,即要满足力矩的平衡条件。

对于一个物体,力矩的平衡条件可以描述为:顺时针力矩之和等于逆时针力矩之和。

3. 杠杆原理:杠杆原理是力矩平衡的重要原理之一。

它指出,在平衡条件下,两个力矩之间的比例等于它们所施加的力的比例,即力矩相等。

三、重心和稳定性重心是指物体的质心位置,它是物体各部分质量均匀分布时的平衡点。

一个物体处于平衡状态时,它的重心必须处于支撑它的支点上。

稳定性是指物体处于平衡状态时对于微小扰动的抵抗程度。

高中物理-专题一第1讲力与物体的平衡

高中物理-专题一第1讲力与物体的平衡

第1讲 力与物体的平衡 专题复习目标学科核心素养 高考命题方向 1.本讲主要解决力学和电学中的受力分析和共点力的平衡问题,涉及的力主要有重力、弹力、摩擦力、电场力和磁场力等。

2.掌握力的合成法和分解法、整体法与隔离法、解析法和图解法等的应用。

科学思维:用“整体和隔离”的思维研究物体的受力。

科学推理:在动态变化中分析力的变化。

高考以生活中实际物体的受力情景为依托,进行模型化受力分析。

主要题型:受力分析;整体法与隔离法的应用;静态平衡问题;动态平衡问题;电学中的平衡问题。

一、五种力的理解1.弹力 (1)大小:弹簧在弹性限度内,弹力的大小可由胡克定律F =kx 计算;一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解。

(2)方向:一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向;绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向。

2.摩擦力(1)大小:滑动摩擦力F f =μF N ,与接触面的面积无关;静摩擦力的增大有一个限度,具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解。

(2)方向:沿接触面的切线方向,并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反。

3.电场力(1)大小:F =qE 。

若为匀强电场,电场力则为恒力;若为非匀强电场,电场力则与电荷所处的位置有关。

点电荷间的库仑力F =k q 1q 2r 2。

(2)方向:正电荷所受电场力方向与电场强度方向一致,负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反。

4.安培力(1)大小:F =BIL ,此式只适用于B ⊥I 的情况,且L 是导线的有效长度,当B∥I时,F=0。

(2)方向:用左手定则判断,安培力垂直于B、I决定的平面。

5.洛伦兹力(1)大小:F=q v B,此式只适用于B⊥v的情况。

当B∥v时,F=0。

(2)方向:用左手定则判断,洛伦兹力垂直于B、v决定的平面,洛伦兹力不做功。

二、共点力的平衡1.平衡状态:物体静止或做匀速直线运动。

2.平衡条件:F合=0或F x=0,F y=0。

物体的受力和平衡知识点总结

物体的受力和平衡知识点总结

物体的受力和平衡知识点总结物体的受力和平衡是物理学中的一项重要内容,研究物体在不同受力作用下的平衡条件和力的相互作用。

深入理解物体的受力和平衡对于解决物理学问题和实际应用有着重要意义。

本文将对物体的受力和平衡的相关知识进行总结,并结合实际例子进行阐述。

一、物体的受力物体受力是指作用于物体上的力的集合,根据力的来源可分为外力和内力。

外力是物体与外界其他物体相互作用产生的力,如重力、弹力、摩擦力等。

内力是物体内部各个部分相互作用产生的力,如分子间的库仑力、弹簧的弹力等。

1. 重力:是地球或其他天体对物体产生的吸引力,是物体质量与重力加速度的乘积,符号为Fg,单位为牛顿(N)。

2. 弹力:是物体与弹性体接触时产生的力,具有弹性特性,大小与物体的位移成正比,符号为Fe,单位为牛顿(N)。

3. 摩擦力:是物体相对运动或接触时产生的力,分为静摩擦力和动摩擦力。

静摩擦力是物体相对运动前的摩擦力,动摩擦力是物体相对运动时的摩擦力,符号分别为Fs和Fd,单位为牛顿(N)。

二、物体的平衡条件物体的平衡条件是指物体在受到多个力的作用时,力的合力为零时物体处于平衡状态。

物体平衡条件分为静平衡和动平衡。

1. 静平衡:物体处于静止状态或匀速直线运动状态,力的合力和力的合力矩均为零。

2. 动平衡:物体处于匀速曲线运动状态,力的合力为零,而力的合力矩不为零。

三、物体的受力分析方法物体的受力分析可以通过以下方法进行:1. 绘制受力图:根据物体所受力的方向、大小和作用点,画出力的示意图,方便分析受力情况。

2. 列示力的平衡方程:根据物体处于平衡状态,推导出力的平衡方程,利用数学方法解方程,求解物体所受力的大小和方向。

3. 利用牛顿第二定律:根据牛顿第二定律F=ma,利用物体的加速度、质量和所受合力,求解物体的受力情况。

四、实际应用示例物体的受力和平衡的知识在日常生活和工程实践中有广泛的应用。

以下是一些实际应用示例:1. 建筑工程中,通过受力分析确保建筑物的结构安全稳定,避免因受力不均导致的倒塌事故。

高中物理物体的平衡和力知识总结

高中物理物体的平衡和力知识总结

高中物理物体的平衡和力知识总结高中物理物体的平衡和力知识总结力是力学中的基本概念之一,是使物体改变运动状态或形变的根本原因。

在动力学中它等于物体的质量与加速度的乘积。

力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而单独存在。

两个不接触的物体之间也可能产生力的作用。

力的作用是相互的。

以下是课件为大家精心准备的高中物理物体的平衡和力知识总结,欢迎参考阅读!1.弹力(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的。

(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变。

(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体。

在点面接触的情况下,垂直于面;在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面。

①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等。

②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆。

(4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解。

弹簧弹力可由胡克定律来求解。

★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx。

k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m。

2.摩擦力(1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可。

(2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反。

(3)判断静摩擦力方向的方法:①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。

然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向。

②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。

高一物理力与平衡知识点归纳总结

高一物理力与平衡知识点归纳总结

高一物理力与平衡知识点归纳总结力与平衡是物理学中的重要概念,是我们理解物体静止与运动的基础。

本文将对高一物理中涉及的力与平衡的知识点进行归纳总结。

一、力的概念与性质力是物体之间相互作用的结果,它可以改变物体的状态(静止或运动)或形状。

力的单位是牛顿(N),它具有方向和大小两个性质。

力的大小可以通过测力计测量,力的方向可以通过箭头表示。

力的合成可以使用平行四边形法则或三角法则来求解。

二、力的分类力可以分为接触力和非接触力两种。

1. 接触力:指物体之间通过直接接触产生的力,如推、拉、摩擦力等。

2. 非接触力:指物体之间不直接接触而产生的力,如重力、电磁力等。

三、力的效果:平衡与不平衡力1. 平衡状态:当物体受到一组力的作用时,如果合外力为零,则物体处于平衡状态。

平衡状态又可分为静力平衡和动力平衡。

- 静力平衡:物体处于静止状态,合外力和合力矩都为零。

- 动力平衡:物体以匀速直线运动,合外力不为零,但合力矩为零。

2. 不平衡状态:当物体受到一组力的作用时,如果合外力不为零,则物体处于不平衡状态。

不平衡状态下,物体会发生加速度的改变,即产生运动。

四、力的作用效果:力的合成与分解1. 力的合成:当一个物体受到多个力的作用时,可以使用力的合成原理求得合力。

力的合成可以通过平行四边形法则或三角法则来计算。

2. 力的分解:当一个力可以分解为两个分力时,可使用力的分解原理将合力分解为两个分力。

力的分解可以通过三角法则或平行四边形法则来计算。

五、力的平衡条件:牛顿定律1. 牛顿第一定律(惯性定律):物体在外力作用下保持静止或匀速直线运动,除非有合外力作用。

2. 牛顿第二定律(运动定律):物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,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为物体加速度。

3. 牛顿第三定律(作用与反作用定律):对于任何两个物体之间的相互作用力,作用力和反作用力大小相等,方向相反,且作用在两个物体上。

物理必修一力的平衡知识点

物理必修一力的平衡知识点

物理必修一力的平衡知识点
在物理必修一中,平衡是一个重要的概念。

平衡指的是物体静止或运动状态不发生改变的状态。

以下是关于力的平衡的一些重要知识点:
1. 力的平衡条件:对一个物体来说,力的合力为零时,物体处于力的平衡状态。

即ΣF=0,其中ΣF表示作用在物体上的所有力的矢量和。

2. 力的平衡的效果:当一个物体处于力的平衡状态时,物体将保持静止或匀速直线运动。

3. 平衡力的概念:在物体受到多个力的作用时,如果物体处于力的平衡状态,那么存在一个平衡力,其大小与方向与作用在物体上的其他力的大小与方向完全相反,从而使物体保持平衡。

4. 杠杆原理:杠杆原理是力的平衡的一个重要原理。

根据杠杆原理,物体处于平衡状态时,力的力矩之和为零。

力矩可以用公式M = F*d表示,其中M表示力矩,F表示力的大小,d表示力的作用点到转轴的距离。

5. 平衡力的示意图:在力的平衡问题中,通常使用示意图来表示力的大小和方向。

示意图中的箭头表示力的方向,箭头的长度表示力的大小。

6. 平衡力的用途:平衡力可以用于解决物体受力平衡的问题。

通过分析受力情况,可以确定平衡力的大小和方向,从而找到物体达到平衡的条件。

这些是物理必修一中关于力的平衡的一些重要知识点。

了解这些知识点可以帮助我们理解物体处于平衡状态时的力学原理,并且在解决力的平衡问题时有所帮助。

力的平衡知识点总结

力的平衡知识点总结

力的平衡知识点总结1. 力的性质力是一种物体之间相互作用的物理量,它描述了物体受到的外部作用所产生的效应。

力的性质包括大小、方向和作用点三个方面。

力的大小通常由其大小表示,并且通常是矢量量,即力的方向也很重要。

而作用点是力作用的具体位置,它决定了力对物体的作用效果。

2. 平衡条件力的平衡是指物体在受到多个力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态。

在这种状态下,物体的加速度为零,即物体处于力的平衡状态。

力的平衡条件可以用力的合成来进行描述。

对于一个力的合成来说,物体受到的合力为零,即向量求和为零。

这可以表示为:∑F = 0这个等式被称为力的平衡条件。

在实际问题中,我们通常使用这个条件来解决物体所受的所有力的关系,从而得到物体的平衡状态。

3. 平衡力的物理意义平衡力的物理意义是当一个物体处于平衡状态时,它所受的所有力之间必须保持平衡。

这意味着所有作用在物体上的力之间必须保持相互平衡,使得物体不受到外部力的影响而静止或匀速直线运动。

这个概念对于静力学和结构分析等问题的解决非常重要,它可以帮助我们理解物体如何受到多个力的作用而保持平衡,以及如何利用这个概念来解决实际的工程问题。

4. 平衡力的应用平衡力的应用非常广泛,在日常生活和工程实践中都有着重要的意义。

在建筑结构分析中,我们通常需要考虑多个力的平衡关系,从而设计出稳定的建筑结构。

在机械工程中,我们需要考虑各种力的平衡状态,从而设计出高效的机械装置。

在航天航空领域,平衡力的应用也是非常重要的,它可以帮助我们设计出安全可靠的航空器和航天器。

总之,力的平衡是力学中的一个重要概念,它描述了物体在受到多个力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态。

力的平衡条件是物体受到的所有力之间必须保持相互平衡,从而使得物体不受到外部力的影响而保持平衡。

平衡力的应用非常广泛,在建筑结构分析、机械工程、航天航空等领域都有着重要的意义。

通过对力的平衡的基本知识点的总结,我们可以更好地理解这一重要概念,并在实际问题中应用它来解决各种工程问题。

物理奥赛辅导:第1讲 物体的平衡问题

物理奥赛辅导:第1讲 物体的平衡问题

第1讲 物体的平衡问题 一、知识点击物体相对于地面处于静止、匀速直线运动或匀速转动的状态,称为物体的平衡状态,简称物体的平衡.物体的平衡包括共点力作用下物体的平衡、具有固定转动轴的物体的平衡和一般物体的平衡.当物体受到的力或力的作用线交于同一点时,称这几个力为共点力.物体在共点力作用下,相对于地面处于静止或做匀速直线运动时,称为共点力作用下物体的平衡.当物体在外力的作用下相对于地面处于静止或可绕某一固定转动轴匀速转动时,称具有固定转动轴物体的平衡.当物体在非共点力的作用下处于平衡状态时,称一般物体的平衡.解决共点力作用下物体的平衡问题,或具有固定转动轴物体的平衡问题,或一般物体的平衡问题,首先把平衡物体隔离出来,进行受力分析,然后根据共点力作用下物体的平衡条件:物体所受的合外力为零,即∑F =0(如果将力正交分解,平衡的条件为:∑Fx =0、∑Fy=0);或具有固定转动轴的物体的平衡条件:物体所受的合力矩为零,即∑M =0;或一般物体的平衡条件:∑F =0;∑M =0列方程,再结合具体问题,利用数学工具和处理有关问题的方法进行求解.物体的平衡又分为随遇平衡、稳定平衡和不稳定平衡三种.一、稳定平衡:如果在物体离开平衡位置时发生的合力或合力矩使物体返回平衡位置,这样的平衡叫做稳定平衡.如图1—1(a )中位于光滑碗底的小球的平衡状态就是稳定的. 二、不稳定平衡:如果在物体离开平衡位置时发生的合力或合力矩能使这种偏离继续增大,这样的平衡叫做不稳定平衡,如图1—1(b)中位于光滑的球形顶端的小球,其平衡状态就是不稳定平衡.三、随遇平衡:如果在物体离开平衡位置时,它所受的力或力矩不发生变化,它在新的位置上仍处于平衡,这样的平衡叫做随遇平衡,如图1—1(c )中位于光滑水平板上的小球的平衡状态就是随遇的.从能量方面来分析,物体系统偏离平衡位置,势能增加者,为稳定平衡;减少者为不稳定平衡;不变者,为随遇平衡.如果物体所受的力是重力,则稳定平衡状态对应重力势能的极小值,亦即物体的重心有最低的位置.不稳定平衡状态对应重力势能的极大值,亦即物体的重心有最高的位置.随遇平衡状态对应于重力势能为常值,亦即物体的重心高度不变. 二、方法演练类型一、物体平衡种类的问题一般有两种方法解题,一是根据平衡的条件从物体受力或力矩的特征来解题,二是根据物体发生偏离平衡位置后的能量变化来解题。

2021届高考物理二轮复习讲义: 专题1第1讲力与物体的平衡

2021届高考物理二轮复习讲义: 专题1第1讲力与物体的平衡

第1讲力与物体的平衡要点提炼1.物体的受力分析(1)正确的受力分析是解决力的平衡、动力学、能量等问题的前提。

在受力分析时,为防止漏力或多力,要按正确的顺序分析研究对象受到的力。

(2)分析物体受力的顺序说明:分析弹力和摩擦力时,要对研究对象与周围物体接触的每处都考虑。

(3)对研究对象所受力的大小、方向,哪些已知、哪些未知要明确。

(4)带电量一定的粒子在匀强电场中受到的电场力一定为恒力,在匀强磁场中受到的洛伦兹力大小会随着速度大小的改变而改变,方向会随着速度方向的改变而改变。

2.物体受力平衡的分析(1)物体受力平衡时的运动状态:静止或做匀速直线运动,即加速度为零。

(2)物体受力平衡时的受力特点:物体所受力的合力为零。

①三个共点力平衡:其中任意一个力与其余两个力的合力一定大小相等,方向相反;若有两个力等大,则这两个力一定关于第三个力所在直线对称;表示三个力的有向线段可以组成一个首尾相接的矢量三角形。

②多个共点力平衡:任意方向上合力为零;建立直角坐标系后,两个坐标轴上的合力均为零,即F x合=0,F y合=0;物体受N个力作用而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余N-1个力的合力一定等大反向。

③动态平衡:物体在缓慢移动过程中,可以认为物体时刻处于平衡状态,其所受合力时刻为零。

动态平衡的常用处理方法有:图解法、解析法、相似三角形法等。

④带电粒子或带电物体在复合场中处于平衡状态时,所受合力为零;带电粒子(或微粒)在重力、恒定电场力和洛伦兹力共同作用下的直线运动必然是匀速直线运动。

高考考向1 物体的受力分析例1 (2020·吉林长白山市二模)如图所示,倾斜的滑杆上套有一个圆环(所受重力不可忽略),圆环通过轻绳拉着一个物体,在圆环沿滑杆下滑的过程中,轻绳始终竖直。

下列说法正确的是( )A.物体做匀速直线运动B.轻绳对物体的拉力大于物体受到的重力C.圆环可能不受摩擦力的作用D.圆环受三个力作用解析圆环沿滑杆下滑的过程中,轻绳始终竖直,物体只受竖直方向的重力和轻绳的拉力作用,这两个力的合力不可能沿滑杆方向,故这两个力为一对平衡力,物体做匀速直线运动,故A正确,B错误;圆环与物体的运动情况相同,即做匀速直线运动,处于平衡状态,则圆环受到重力、轻绳的拉力、滑杆的支持力和摩擦力四个力作用,故C、D错误。

高一物理力与平衡知识点归纳总结

高一物理力与平衡知识点归纳总结

高一物理力与平衡知识点归纳总结一、引言在高中物理学习中,力与平衡是一个基础且重要的知识点。

它是研究物体静止、运动和相互作用的基础,并为后续学习提供了必要的理论基础。

本文将对高一物理力与平衡的知识点进行归纳总结,帮助同学们系统地掌握和理解这一部分内容。

二、力的概念1. 力的定义力是指物体之间相互作用的原因,可以改变物体的状态(静止或运动),用符号F表示。

2. 力的单位国际单位制中,力的单位是牛顿(N)。

3. 力的分类力可以分为接触力和非接触力。

接触力是物体之间直接接触产生的力,例如摩擦力和弹力;非接触力是物体之间不直接接触而产生的力,例如重力和电磁力。

三、平衡的条件1. 力的合成与分解当多个力作用在一个物体上时,可以通过力的合成将它们合成一个等效力,或者通过力的分解将一个力分解成若干个分力。

2. 牛顿第一定律牛顿第一定律也被称为惯性定律,它指出一个物体如果受到合力为零的作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。

3. 平衡的条件物体达到平衡的条件是合力为零,即物体所受合外力为零。

这意味着物体保持静止或匀速直线运动,或者说物体处于力的平衡状态。

四、力的分析与计算1. 力的分解与合成可以利用力的分解与合成的原理,将一个力分解成若干个分力或将多个力合成为一个等效力,从而更好地分析和计算力的作用效果。

2. 牛顿第二定律牛顿第二定律描述了物体在受力作用下的加速度与所受力的关系。

它的公式为F=ma,其中F表示物体所受合外力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。

3. 弹簧弹力的计算当弹簧被拉伸或压缩时,弹簧的弹力与其伸长或缩短的长度成正比,可以根据胡克定律计算弹力的大小。

五、力的平衡与平衡条件1. 合力与力的平衡物体处于力的平衡状态时,合外力为零。

此时,合外力的合力为零,合外力的合力矩为零。

2. 力的平衡条件力的平衡条件包括合力为零和合力矩为零。

对于物体处于平衡状态,合力为零可以保证物体保持静止或匀速直线运动,合力矩为零可以保证物体不会发生转动。

物理必修一力的平衡知识点

物理必修一力的平衡知识点

物理必修一力的平衡知识点物理必修一力的平衡知识点1、物体的平衡:物体的平衡有两种情况:一是质点静止或做匀速直线运动;二是物体不转动或匀速转动(此时的物体不能看作质点).2、共点力作用下物体的平衡:①平衡状态:静止或匀速直线运动状态,物体的加速度为零.②平衡条件:合力为零,亦即F合=0或∑Fx=0,∑Fy=0a、二力平衡:这两个共点力必然大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。

b、三力平衡:这三个共点力必然在同一平面内,且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,即任何两个力的合力必与第三个力平衡c、若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态,通常可采用正交分解,必有:F合x=F1x+F2x+………+Fnx=0F合y=F1y+F2y+………+Fny=0(按接触面分解或按运动方向分解)③平衡条件的推论:(ⅰ)当物体处于平衡状态时,它所受的某一个力与所受的其它力的合力等值反向.(ⅱ)当三个共点力作用在物体(质点)上处于平衡时,三个力的矢量组成一封闭的三角形按同一环绕方向.3、平衡物体的临界问题:当某种物理现象(或物理状态)变为另一种物理现象(或另一物理状态)时的转折状态叫临界状态。

可理解成“恰好出现〞或“恰好不出现〞。

临界问题的分析方法:极限分析法:通过恰当地选取某个物理量推向极端(“极大〞、“极小〞、“极左〞、“极右〞)从而把比较隐蔽的临界现象(“各种可能性〞)暴露出来,便于解答。

易错现象:(1)不能灵活应用整体法和隔离法;(2)不注意动态平衡中边界条件的约束;(3)不能正确制定临界条件。

学好物理有哪些窍门独立做题。

要独立地(指不依赖他人),保质保量地做一些题。

题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。

任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。

独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。

力 物体的平衡 知识点

力  物体的平衡  知识点

第一章 力 物体的平衡一、考点要求二、考纲解读本专题涉及的考点有:滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数;形变、弹性、胡克定律;力的合成和分解。

《大纲》对“滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数,形变、弹性、胡克定律”等考点均为Ⅰ类要求;对“力的合成和分解”为Ⅱ类要求。

力是物理学的基础,是高考必考内容。

其中对摩擦力、胡克定律的命题几率较高。

主要涉及弹簧类问题、摩擦力等,通过连接体、叠加体等形式进行考查。

力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律是复习的重点。

三、知识结构四、本章知识特点及高考命题趋势本章内容是物理学的基层。

力的矢量运算规则及方法,物体受力分析的方法,平衡问题,极值问题,临界问题的解答方法贯穿整个物理学。

高考对本章单独考察的内容主要是平衡问题、关摩擦力的问题、共点的两个力的合成问题。

本章知识经常与牛顿定律、功和能、电磁场等内容综合考查。

单纯考查本章的题型多以选择题为主,中等难度。

五、复习安排第一课时 力 重力 第二课时 弹力 第三课时 摩擦力第四课时 力的合成与分解 物体受力分析 第五课时 共点力的平衡第六课时 验证力的平行四边形定则⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧共点力的平衡力的合成及分解摩擦力弹力重力力学中常见的三种力力的概念及分类力及物体的平衡第一课时力重力一、知识要点梳理考点一:力1.定义:力是物体之间的相互作用。

2.力的理解⑴.物质性:由于力是物体对物体的作用,所以力概念是不能脱离物体而独立存在的,任意一个力必然与两个物体密切相关,一个是其施力物体,另一个是其受力物体。

把握住力的物质性特征,就可以通过对形象的物体的研究而达到了解抽象的力的概念之目的。

⑵.矢量性:作为量化力的概念的物理量,力不仅有大小,而且有方向,在相关的运算中所遵从的是平行四边形定则,也就是说,力是矢量。

把握住力的矢量性特征,就应该在定量研究力时特别注意到力的方向所产生的影响,就能够自觉地运用相应的处理矢量的“几何方法”。

⑶.瞬时性:力作用于物体必将产生一定的效果,物理学之所以十分注重对力的概念的研究,从某种意义上说就是由于物理学十分关注力的作用效果。

高中物理必修一知识点总结力和物体的平衡

高中物理必修一知识点总结力和物体的平衡

高中物理必修一知识点总结力和物体的平衡这篇高中物理必修一知识点总结:力和物体的平衡是查字典物理网特地为大家整理的,希望对大家有所帮助!1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因。

力是矢量。

2.重力(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的。

[注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力。

但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力(2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g(3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。

(4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上。

3.弹力(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的。

(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变。

(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体。

在点面接触的情况下,垂直于面;在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面。

①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等。

②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆。

(4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解。

弹簧弹力可由胡克定律来求解。

★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx。

k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m。

4.摩擦力(1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可。

(2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反。

(3)判断静摩擦力方向的方法:①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。

物体的平衡和力的平衡

物体的平衡和力的平衡

物体的平衡和力的平衡物体的平衡是物理学中的重要概念,它与力的平衡密切相关。

本文将探讨物体的平衡以及力的平衡的基本原理和应用。

一、物体的平衡物体的平衡是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,各部分之间的力矩和力的合力为零。

根据力矩的定义,力矩是由作用力和力臂组成,力臂是指作用力相对于物体某一点的距离。

物体的平衡可分为两类:稳定平衡和不稳定平衡。

1. 稳定平衡:当物体受到微小干扰后,能够自动返回原来的平衡位置,即物体重心的垂直投影落在支撑点的范围内。

例如,摆放在平面上的杯子如果没有外力干扰,会始终保持直立的状态。

2. 不稳定平衡:当物体受到微小干扰后,不能自动返回原来的平衡位置,即物体重心的垂直投影不再落在支撑点的范围内。

例如,将一个笔立在桌面上,稍微触动一下,它就会倒下。

二、力的平衡力的平衡是指物体受到的合力为零的状态。

当物体受到多个力的作用时,我们可以利用力的平衡原理解析这些力。

1. 静力学平衡条件物体处于静止状态时,力的合力和力矩都为零。

首先,力的合力为零意味着物体受到的内力和外力平衡,没有产生加速度。

这可以通过牛顿第一定律来解释。

其次,力矩为零表示物体各部分之间的力矩相互抵消,物体不会发生旋转。

这可以通过力矩的定义和力的均衡条件来推导。

2. 动力学平衡条件物体处于匀速直线运动状态时,力的合力为零。

当物体受到多个力的作用时,通过合力的分解和合力为零可以推导出物体的运动状态。

只有当物体受到的合力为零时,物体才能保持匀速直线运动。

三、平衡的应用平衡理论在实际应用中具有广泛的用途。

1. 建筑物结构设计在建筑物结构设计中,平衡原理是保证建筑物稳定和安全的基础。

通过合理设计结构和确定支撑点的位置,可以使建筑物达到稳定平衡的状态。

2. 车辆运动在车辆运动中,平衡原理也是重要的。

例如,汽车行驶时,驱动力和阻力相互平衡,使汽车能够匀速行驶。

同时,车辆转弯时,通过控制转向角度和速度,保持平衡,避免发生侧翻。

3. 机械系统在机械系统中,平衡原理对于机械结构的设计和运行也是至关重要的。

专题一第1讲力与物体的平衡

专题一第1讲力与物体的平衡
专题一 力与运动
专题一 力与运动
热点视角 1.力与物体平衡部分:考查物体受力分析和平衡条件,一 般以选择题形式命题,注意与静摩擦力有关的临界极值问 题. 2.力与直线运动部分:考查牛顿运动定律与直线运动的综 合应用,常见以选择题形式命题,注意运动图象问题. 3.力与曲线运动部分:考查抛体运动、圆周运动、直线运 动组合情景下的运动问题、受力问题及功能综合问题,命 题形式既有选择题,也有计算题. 4.力与天体运动部分:结合圆周运动规律考查万有引力定 律在天体运动与航天中的应用,命题形式一般为选择题.
栏目 导引13· 郑州预测 )(单选 )如图所示 ,铁板 AB与水平
地面间的夹角为 θ ,一块磁铁吸附在铁板下方.现缓慢抬起 铁板B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中,磁铁始终相对 铁板静止.下列说法正确的是( D ) A.磁铁所受合外力逐渐减小 B.磁铁始终受到三个力的作用 C.磁铁受到的摩擦力逐渐减小 D.铁板对磁铁的弹力逐渐增大
的受力情况与原来相比( BCD ) A.推力F将增大
B.竖直墙面对小球A的弹力减小
C.地面对小球B的弹力一定不变
D.两个小球之间的距离增大
栏目 导引
专题一 力与运动
【解析】将 A、 B 视为整体进行受力分析,在竖直方向只受重 力和地面对整体的支持力 FN(也是对 B 的支持力 FN), 将 B 向左 推动少许后,竖直方向受力不变,所以 FN= (mA+mB)g 为一定 值, C 正确; 对 B 进行受力分析如图, 由平衡条件可知 FN=mBg + F 斥 cos θ,向左推 B,θ 减小,所以 F 斥减小,由库仑定律 F 斥 q Aq B = k 2 得: A、 B 间距离 r 增大, D 正确;而 F= F 斥 sin θ,θ r 减小,F 斥减小,所以推力 F 减小,故 A 错误;将 A、B 视为整 体时, F= FNA,所以墙面对小球 A 的弹力 FNA 减小,B 正确.
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第1讲 力 物体的平衡总结
一、知识点思维导图
二、能力目标训练题

力的概念 力的分类
力的合成与分解
物质性
矢量性:力的三要素 力的图示
相互性
按性质分 重力:G =mg ,方向:竖直向下
弹力:条件,方向
摩擦力 静摩擦力:0<f <f m ,方向 滑动摩擦力:f = N ,方向
按效果分:拉力、压力、牵引力等
原则:合力与分力的作用效果相同
方法 平行四边形法则
正交分解
M 顺=M 逆
物体的平衡 状态
共点力的平衡条件 固定转动轴物体的平衡条件
匀速直运动
静止(非瞬时) F 合=0
F y =0
F x =0
例1 如图所示容器内盛有水,器壁AB成倾斜状。

有一个小物块P处于图示状态,并保持静止,则该
物体受力情况正确的是( )
A、P可能只受一个力
B、P可能只受三个力
C、P不可能只受二个力
D、P不是受到二个力就是受到四个力
例2 如图所示,物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连,斜面的倾角α可以改变。

讨论物块M对斜面的摩擦力的大小,下列说法中正确的是( )
A 、若物块M保持静止,则α角越大,摩擦力一定越大
B 、若物块M保持静止,则α角越大,摩擦力一定越小
C 、若物块M沿斜面下滑,则α角越大,摩擦力一定越大
D 、若物块M沿斜面下滑,则α角越大,摩擦力一定越小
例3 如图所示,轻杆上端有一个小滑轮C,下端握在手中。

一根细线绕过滑轮C(不计滑轮摩擦),上端固定在A点,下端挂一重物。

整个装置处于静止状态。

现保持C的位置不变,仅使轻杆转一个角度,如图中虚线所示,则C对线的作用力将( )
A 、变大
B 、不变
C 、变小
D 、无法判定
例4 把一个力分解为两个力时,以下说法正确的是( )
A 、一个分力变大时,另一个分力一定变小
B 、两个分力不能同时变大
C 、无论如何分解,两个分力不能都小于这个力的一半
D 、无论如何分解,两个分力不能都大于这个力的2倍
例5 把一个力分解为两个力F1和F2,已知合力F=40N,分力F1与F的夹角为300,若F2取某一数值,可使F1有两个大小不同的数值,则F2的取值是_____________。

例6 如图,轻杆的一端紧固一光滑球体,杆的另一端O为自由转动轴,而球又搁置在光滑斜面上。

若杆与墙面的夹角为b,斜面倾角为a,开始时轻杆与竖直方向的夹角b<a,且a+b<90︒,则为使斜面能在光滑地面上向右做匀速直线运动,在球体离开斜面之前,作用于斜面上的水平外力F的大小及轻杆受力T的大小变化情况是( )
A 、F逐渐增大,T逐渐减小;
B 、F逐渐减小,T逐渐增大;
C 、 F 逐渐增大,T 先减小后增大;
D 、 F 逐渐减小,T 先减小后增大。

例7 (多选)如图所示,物体G 用两根绳子悬挂,开始时绳OA 水平,现将两绳同时沿顺时针方向转过900,且保持两绳之间的夹角α不变(α>900),物体保持静止状态。

在旋转过程中,设绳OA 的拉力为T 1,绳OB 的拉力为T 2,则( ) A 、 T 1先减小后增大 B 、 T 1先增大后减小 C 、 T 2逐渐减小 D 、 T 2最终变为零
例8 两个相同的小球A 和B ,质量均为m ,用长度相同的两根细线把A 、B 两球悬挂在水平天花板上的同一点O ,并用长度相同的细线连接A 、B 两小球,然后,用一水平方向的力,作用在小球A 上,此时三根细线均处于直线状态,且OB 细线恰好处于竖直方向。

如图所示。

如果不考虑小球的大小两小球均处于静止状态,∠AOB =600,则力F 的大小___ mg 。

例9 轻绳一端系在质量为m 的物体A 上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN 的圆环上。

现用水平力F 拉住绳子上的一点O ,使物体A 从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆
环仍保持在原来位置不动。

则在这一过程中,环对杆的摩擦力f 将_____(选填“增大”、“不变”或“减小”),环对杆的压力N 将______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。

例10 如图所示为两个相同的竖直木板A 、B 间有质量均为m 的四块相同的砖,用两个大小均为F 的水平力压木板,使砖静止不动,设所有接触面间的动摩擦因数均为m ,则第二块砖对第三块的摩擦力大小为________ 。

例11 如图所示,重为G 的物体A ,在力F 的推动下沿水平面匀速运动,若木块与水平面间的动摩擦因数为m ,F 与水平方向成θ角。

(1)力F 与物体A 所受摩擦力的合力的方向 ( ) A 、一定竖直向上 B 、一定竖直向下 C 、可能向下偏左 D 、可能向下偏右
(2)若θ角超过某临界值时,会出现摩擦自锁的现象,即不论推力F多大,木块都不会发生滑动,试用m值表示该临界角的大小_________。

例12 如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,一根水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下,若保持两木棍倾角不变,将两棍间距离减小后固定不动,仍将水泥圆筒放在两
木棍上部,则水泥圆筒在两木棍上将( ) 。

A 、仍匀速滑下
B 、匀加速滑下
C 、可能静止
D 、一定静止
例13 如图所示,轻杆BC的C端铰接于墙,B点用绳子拉紧,挂重物G。

当重物G从C缓慢移动到B的过程中,墙对轻杆BC的作用力大小变化为_______,绳子上拉力的变化为______。

例14 如图所示,在墙角有一根质量为m的均匀绳,一端悬于天花板上的A点,另一端悬于竖直墙壁上的B点,平衡后最低点为C点,测得绳长AC=2BC,且绳在B端附近的切线与墙夹角为α,则绳在最低点C处的张力和在A处的张力分别是多大?
例15 如图所示为上海浦东国际机场候机楼的结构简化图。

这种设计的优点是,利用两侧斜壁向外倾倒的趋势,将钢索拉紧,而拉紧的钢索能承重,从而将屋面托住。

现假设一面斜壁质量为m,分布均匀,在地面处有一固定转轴OO/,斜壁可绕OO /轴转动,此时斜壁与地面夹角为600,斜壁上端所有钢索的总拉力为F,与斜壁夹角为300。

设两侧斜壁结构相同且对称,屋面通过短钢棒支撑在两钢索上。

则所有钢索的总拉力F=____mg,如果钢索的总重量为0.1mg,则钢索能承担的总重力(包括屋面、钢棒等)G=_____mg。

例16(多选)如图所示,均匀的直角三角板ABC重为20N,在C点有固定的转动轴,A点用竖直的线AD拉住,当BC处于水平平衡位置时AD线上的拉力大小为F。

后将一块凹槽口朝下、重为4N的木块卡在斜边AC上,木块恰能沿斜边AC匀速下滑,当木块经过AC的中点时细线的拉力大小变为F+∆F,则下述正确的是( )
A 、F=10N
B 、F>10N
C 、∆F=2N
D 、∆F=4N
例17 如图所示,曲臂杠杆所受的重力不计,AO=10cm,OB=6cm,BC=8cm,AO⊥OB,OB⊥BC,今用细线将O点悬挂起。

AO呈水平。

当A端挂一重为30N的物体时,欲使杠杆连同过O点的悬线
在图示位置平衡,则C端应施加的最小力为( )
A 、50N
B 、37.5N
C 、30N
D 、以上答案都不对
例18 如图所示,均匀长板AB重300N,长为12m,可绕过O点水平轴转动,O点距A点为4m,B 端用轻绳系于天花板上的C点,BC与杆成θ=300,板恰水平,绳子能承受的最大拉力为200 N,有一重为500 N的人在板上行走,求人能安全行走的范围。

例19 如图所示为一根均匀的杠秤,O为其零点,A为一提纽,若将秤杆尾部截去一小段,在称某一物体时读数为m,设该物体的实际质量为M,则( )
A、M<m
B、M>m
C、M=m
D、无法确定
例20 如图所示,力矩盘因偏心,在距轴心水平距离6cm的A处挂10g钩码后盘转过300静止在如图位置。

若在A点处挂30g钩码,则圆盘与最初相比要转过多大角度才能平衡?
例21 密度为 ,边长为L的匀质的表面光滑的立方体静止在水平面上,并抵住一个小木桩,如图所示,有风(与水平方向成450角)斜向上地吹到立方体的一个面上,产生的压强为p,则使立方体刚要翘起的p值应为_________。

例22 A、B为相同的两物块,如图所示铰接于M、N、P三处。

M、
N在同一水平面上,A、B的重量不计。

顶边水平,且各长3m;侧边
竖直,高4m。

今在B的右边中点处加一水平力F=36N,那么,B对
铰链P的作用力的大小为___N,方向___。

例23 如图所示,两根均匀杆AB和BC,长均为L,质量均为m,它们之间用绞链连接,并在A 端装有固定转动轴,使两杆均能在竖直平面内转动,现于杆上某处施一竖直向上的力F ,使两根杆恰好都保持水平,求所施外力F的大小和位置。

例24 圆桌面由三条相互等距的桌腿在圆桌的边缘上支撑着,桌腿的重量忽略不计。

某人坐在正对着一条桌腿的圆桌边缘上,恰好使圆桌以另两条桌腿着地点的连线为轴而倾倒,圆桌倾倒后,他再坐到桌面的最高点上,恰好又使圆桌恢复过来。

求桌面半径与桌腿长度之比。

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