河北省迁安一中高一物理必修一:力物体的平衡
高一物理课件-03物体的平衡·知识点精解 精品
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物体的平衡·知识点精解1.平衡状态的概念(1)物体的平衡:亦称物体处于平衡状态。
是指物体受到几个力的作用却没有加速度的状态。
平衡状态包括静止状态、匀速直线运动状态、绕轴匀速转动状态。
根据平衡时稳定程度的不同,物体的平衡可分为稳定平衡(如球在凹面之上底部时的平衡)、随遇平衡(如球在光滑水平面上的平衡)、不稳定平衡(如球在凸面之上顶部时的平衡)三种。
(2)物体的平衡条件要使物体保持平衡状态,作用在物体上的力或力矩必须满足一定的条件,这个条件叫做平衡条件。
2.力的平衡(1)力的平衡物体在共点力作用的平衡叫力的平衡。
(2)力的平衡的条件①在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即F合=0或者:∑F x=0,∑F y=0②根据牛顿第二定律,共点力作用下物体的平衡条件也可表述为物体的加速度为零,即a合=0或者:∑a x=0,∑a y=0(3)平衡条件的应用物体的平衡条件在实际中有广泛的应用,特别在受力分析时,结合物体的平衡条件,可确定未知力的大小和方向。
【讨论】①二力平衡:如果物体只受两个共点力作用而处于平衡状态,那么这两个力必须满足大小相等、方向相反且作用在同一直线上。
通常称这两个力为一对平衡力。
②多力平衡:多个共点力作用在物体上而使物体处于平衡状态时,可以根据力的平行四边形定则,先将力逐一合成,直至只剩两个力于是便转化为二力平衡的问题。
3.力矩的概念及公式(1)力矩的概念①转动轴:物体转动时,它的各点都做圆周运动,圆周的中心在同一直线上,这条直线叫做转动轴。
②力矩:力矩的大小等于力与以转动轴到力的作用线的垂直距离的乘积。
常用符号M 表示力距。
③力臂:从转动轴到力的作用线的垂直距离叫做力臂。
一般用L表示。
(2)力矩的公式①定义式:用M表示力矩,L表示力臂,用F表示力,则力矩可以用下面的公式表示:M=F·L②力矩的单位:在国际单位制中,根据公式可得力矩的单位是牛·米,符号是N·m。
高一物理物体的平衡知识点
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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 第一章力物体的平衡 第五课解析
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第一章力物体的平衡第五课时物体的平衡第一关:根底关展望高考基础知识学问讲解1.平衡状态一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,就说这个物体处于平衡状态.如光滑水平面上做匀速直线滑动的物块,沿斜面匀速直线下滑的木箱,天花板上悬挂的吊灯等,这些物体都处于平衡状态.2.共点力作用下的平衡条件①平衡条件:在共点力作用下物体的平衡条件是合力F合=0.②平衡条件的推论a.假设物体在两个力同时作用下处于平衡状态,那么这两个力大小相等,方向相反,且作用在同始终线上,其合力为零,这就是学校学过的二力平衡.b.假设物体在三个非平行力同时作用下处于平衡状态,这三个力必定共面共点(三力汇交原理),合力为零,称为三个共点力的平衡,其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等,方向相反,作用在同始终线上.c.物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态时,n个力必定共面共点,合力为零,称为n个共点力的平衡,其中任意(n-1)个力的合力必定与第n个力等大,反向,作用在同始终线上.其次关:技法关解读高考解题技法技法讲解1.力的合成法物体受三个力作用而平衡时,其中任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向.可利用力的平行四边形定那么,依据正弦定理、余弦定理或相像三角形等数学学问求解.2.正交分解法将各力分解到x轴上和y轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件多用于Fx=0三个以上共点力作用下的物体的平衡.值得留意的是,对x,y方向选择时,Fy=0,尽能使较多的力落在x,y轴上,被分解的力尽可能是力,不宜分解待求力.3.力的三角形法物体受同一平面内三个互不平行的力处于平衡时,可以将这三个力的矢量首尾相接,构成一个矢量三角形;即三个力矢量首尾相接,恰好构成三角形,那么这三个力的合力必为零,利用三角形法,依据正弦定理、余弦定理或相像三角形等数学学问可求得未知力.典例剖析例1重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ,一人欲用最小的作用力F使木块做匀速直线运动,那么此最小作用力的大小和方向应如何?解析:木块在运动中受摩擦力作用,要减小摩擦力,应使作用力F斜向上,设当F斜向上与水平方向的夹角为α时,F的值最小.〔1〕正交分解法木块受力分析如下图,由平衡条件列方程:Fcosα-μF N=0Fsinα+F N-G=0解得F=如下图,设tan =μ,那么sin ,那么cosα+μsinα=〔cos cosα+sin sinα)=cos(α-)可见,当α= =arctanμ时F有最小值,即F min=由于F f=μF N,故不管F N如何转变,F f与F N的合力方向都不会发生转变.如下图,合力F1与竖直方向的夹角确定为=arctanμ,力F1、G、F组成三角形,由几何极值原理可知,当F 与F1方向垂直时,F有最小值,由几何关系得:F min=Gsin =.技法讲解所谓动态平衡是指通过把握某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化,而在这个过程中物体始终处于一系列的平衡状态.解决动态平衡问题常用以下几种方法:(1)矢量三角形法抓住各力中的变化量与不变化量,然后移到矢量三角形中,从三角形中就可以很直观地得到解答.(2)相像三角形法将物体受的各力移到矢量三角形中,由矢量三角形与三角形相像,利用几何关系进展求解.典例剖析例2如图甲所示,物体m在3根细绳悬吊下处于平衡状态,现用手持绳OB的B端,使OB 缓慢向上转动,且始终保持结点O的位置不动,分析OA,OB两绳中的拉力如何变化?解析:物体始终处于平衡状态,对O点而言,受3个力作用,即OC对O点的拉力F不变,OA 对O点的拉力F1的方向不变,由平衡条件的推论可知F1与OB对O点的拉力F2的合力F′′2位置,用平行四边形定那么可以画出这种状况下的平行四边形,可以看到F′,F′2末端的连线恰为F1的方向.由此可以看出,在OB绕O点转动的过程中,OA中的拉力F1变小,而OB 中的拉力F2先变小后变大.答案:OA绳中拉力变小,OB绳中拉力先变小后变大例3光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由底端缓慢拉到顶端的过程中,试分析绳的拉力F及半球面对小球的支持力F N的变化状况(如下图).解析:如下图,作出小球的受力示意图,留意弹力F N总与球面垂直,从图中可得到相像三角形.设球体半径为R,定滑轮到球面的距离为h,绳长为L,依据三角形相像得:由以上两式得绳中张力F=mg球面弹力F N=mg由于拉动过程中h,R均不变,L变小,故F减小,F N不变.答案:F减小,F N不变技法讲解1.临界状态一种物理现象变化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态.当某个物理量变化时,会引起其他一个或几个物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好毁灭”或“恰好不毁灭”,或某个物理量“恰好”、“刚好”满足什么条件等.解决这类问题的根本方法是假设推理法,即先假设某种状况成立,然后再依据平衡条件及有关学问进展分析、求解.2.极值问题平衡问题的极值,一般是指在力的变化过程中毁灭的最大值或最小值.解决这类问题的常用方法是解析法,即依据物体的平衡条件列出方程,在解方程时,利用数学学问求极值,或依据物理临界条件求极值.另外,图解法也是一种常用的方法,此方法是画一系列力的平行四边形,依据动态平行四边形的边角关系,可以确定某个力的最大值或最小值.典例剖析例4如下图,倾角为30°的斜面上有物体A,重10 N,它与斜面间最大静摩擦力为3.46 N,为了使A能静止在斜面上,物体B的重力应在什么范围内〔不考虑绳重及绳与滑轮间的摩擦力〕?解析:由于物体B重力不同,A沿斜面滑动趋势不同,那么受到的摩擦力方向不同,受力状况不同.假设A上滑,据A的受力状况,B的重力G B应满足G B>G A sin30°+F f=8.46 N,为了使A 不上滑,应有G B≤8.46 N.B+F f<G A sin30°,那么G B<1.54 N,为了使A不下滑,应有G B≥1.54 N.欲使物体A不上滑也不下滑,那么B的重力应满足1.54 N≤G B≤8.46 N.答案:1.54 N≤G B≤8.46 N第三关:训练关笑对高考随堂训练1.把重20 N的物体放在θ=30°的粗糙斜面上并静止,物体的右端与固定于斜面上的轻弹簧相连接,如下图,假设物体与斜面间最大静摩擦力为12 N,那么弹簧的弹力不行能是( )A.22 N,方向沿斜面对下B.2 N,方向沿斜面对下C.2 N,方向沿斜面对上D.零解析:当物体与斜面间最大静摩擦力方向沿斜面对上且大小为12 N时,由平衡条件可知,弹簧的弹力方向沿斜面对下,大小为F1=Fμ-Gsinθ=2 N.当物体与斜面间最大静摩擦力方向沿斜面对下且大小为12 N时,由平衡条件可知,弹簧的弹力的方向沿斜面对上,大小为F2=Fμ+Gsinθ=22 N,应选项B、C、D正确.答案:A2.如下图,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内外表及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点连线与水平线的夹角为α=60°.两小球的质量比m2m1为( )A.B.C.D.解析:方法一:设绳对球的拉力大小为F T,对m2由平衡条件可得F T=m2gm1受重力m1g,绳的拉力F T,碗面的支持力F N,由几何学问可知,F T,F N与水平线的夹角均为60°,如下图,由平衡条件可得F N cos60°=F T cos60°F N sin60°+F T sin60°=m1g以上各式联立解得=33方法二:设绳对球的拉力大小为F T,对m2由平衡条件可得F T=m2gm1受重力m1g,绳的拉力F T,碗面的支持力F N,由几何学问可知,F T,F N与水平线的夹角均为60°,如下图,由对称性得F T=F N.依据平衡条件可知F T与F N的合力F与m1g等大反向,那么F=2F T sin60°=m1g以上各式联立解得.答案:A3.如下图,质量为m的物体在沿斜面对上的拉力F作用下,沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速上滑,此过程中斜面体保持静止,那么地面对斜面( )A.无摩擦力B.有水平向右的摩擦力,大小为F5cosθC.支持力等于〔m+M〕gD.支持力为(M+m)g-Fsinθ解析:对小物块与楔形物块系统,分解恒力F,由受力平衡,在竖直方向〔M+m〕g=F N+Fsin θ,即F N=(M+m)g-Fsinθ,应选项D正确;摩擦力Fμ=Fcosθ,方向向左,选项B错.答案:D4.如下图,木板B放在水平地面上,在木板B上放一重1200 N的A物体,物体A与木板B间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2,木板B重力不计,当水平拉力F将木板B匀速拉出,绳与水平方向成30°时,问绳的拉力T为多大?水平拉力为多大?解析:对A受力分析如下图,由平衡条件得f=Tcos30°Tsin30°+ =G又f=μ解得T=248 N,f=215 N, =1075 N对物体B受力分析如图.由于匀速拉出,处于平衡状态,依据平衡条件得F=f′+f地=f+μ联立解得F=430 N.答案:248 N 430 N5.一种简易“千斤顶”,如下图,一竖直放置的T形轻杆由于光滑限制套管P的作用只能使之在竖直方向上运动,假设轻杆上端放一质量M=100 kg的物体,轻杆的下端通过一与杆固定连接的小轮放在倾角θ=37°的斜面体上,并将斜面体放在光滑水平面上,现沿水平方向对斜面体施以推力F,为了能将重物顶起,F最小为多大?〔小轮与斜面体的摩擦和质量不计,g取10 m/s2〕解析:设斜面体的质量为m,对物体、斜面体整体,由受力平衡得,地面对斜面体的支持力F N=Mg+mg对斜面体受力如图.分解轻杆对斜面体的压力,由受力平衡得F N=mg+F1cosθF=F1sinθ由以上三式解得F=Mgtanθ=100×10×N=750 N.答案:750 N课时作业五物体的平衡1.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°( )A.等于零B.大小为mg,方向沿斜面对下C.大小为mg,方向沿斜面对上D.大小为mg,方向沿斜面对上解析:设弹簧的劲度系数为k,竖直悬挂时kL=mg①;将物体放在斜面上时,设摩擦力为f,依据物体的平衡条件:kL+f=2mgsin30°=mg②.由①②两式得:f=0.答案:A2.( )A.F1B.F2C.F3D.F4解析:A小球受三个力作用,重力G、绳子OA向上的拉力T和拉力F,绳子AB中没有拉力,只有G、T、F三力平衡,由平衡条件,水平方向和竖直方向的合力都平衡,F41竖直重量总比T的竖直重量小,所以,F1水平向右的重量总比T的水平重量小,不能平衡,A 不正确,BC正确.答案:BC3.如图,质量为M的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为θ( )A.〔M+m)gB.(M+m)g-FC.(M+m)g+FsinθD.(M+m)g-Fsinθ解析:由于小物体匀速上滑,楔形物块保持静止,因此楔形物块和小物块组成的系统处于平衡状态,系统所受的合力为零,竖直方向的合力为零,设地面对楔形物块的支持力为 N,那么有, N+Fsinθ=Mg+mg, N=Mg+mg-Fsinθ,D选项正确.答案:D4.如图,一固定斜面上两个质量违反的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是( )A. tanαB. cotαC.tanαD.cotα解析:设B与斜面之间的动摩擦因数为μ,A和B质量均为m,A和B紧挨着在斜面上匀速下滑过程中,A和B组成的系统处于平衡态,即有:3μmgcosα=2mgsinα,所以μ=tan α,应选项A正确.有的考生认为A和B匀速下滑那么它们之间就没有相互作用力,对A或者B进展受力分析,列方程:μmgcosα=mgsinα,就误选了选项C;也有考生在分解重力时出错,列方程:μmgsinα=mgcosα或者3μmgsinα=2mgcosα,就误选了B、D选项.答案:A5.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.假设F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如下图,在此过程中( )A.F1保持不变,F3缓慢增大B.F1缓慢增大,F3保持不变C.F2缓慢增大,F3缓慢增大D.F2缓慢增大,F3保持不变解析:把A、B看成一个整体,在竖直方向地面对A的作用力F3与F大小相等方向相反,由于F缓慢增大,所以F3也缓慢增大,因此可以排解B、D选项,再以B物体为争辩对象,受力图如下图,由图可知,当F缓慢增大时,F1、F2都将增大,所以C选项正确.答案:C6.如下图,质量为m的木块A放在斜面体B上,假设A和B沿水平方向以违反的速度v0一起向左做匀速直线运动,那么A和B之间的相互作用力大小为( )A.mgB.mgsinθC.mgcosθD.0m和F′的合力为mg,选A.答案:A7.竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,小球A、B带有同种电荷,用指向墙面的水平推力F作用于小球B,两球分别静止在竖直墙面和水平地面上,如下图.假设将小球B向左推动少许,当两球重新到达平衡时,与原来的平衡状态相比较( )A.推力F变大B.竖直墙面对小球A的弹力变大C.地面对小球B的支持力不变D.两个小球之间的距离变大解析:受力分析如图,对A球:F斥cosθ=m A g,由于B球向左运动,θ减小,cosθ增大,故F斥减小,由F斥=kq1q2/r2可知,两球间的距离r增大,故D项正确.对B球:F=F斥sinθ,因F斥减小,θ减小,故F减小,故A项错.对A、B构成的整体:水平方向F=F N2N1=m A g+m B g,可见地面对小球B的弹力F N1不变,故C项正确,应选C、D.答案:CD8.以下四种状况中,物体受力平衡的是( )A.水平弹簧振子通过平衡位置时B.单摆摆球通过平衡位置时C.竖直上抛的物体在最高点时D.做匀速圆周运动的物体解析:水平弹簧振子通过平衡位置时F合=0,故A对;单摆做圆周运动,摆球通过平衡位置时仍需向心力,故B错;竖直上抛的物体在最高点时,受重力,故C错;做匀速圆周运动的物体需向心力,F合≠0,故D错.此题主要考察受力平衡的条件或特点.答案:A9.滑板运动是一项格外刺激的水上运动.争辩说明,在进展滑板运动时,水对滑板的作用力F N垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率〔水可视为静止〕.某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时,滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求〔重力加速度g取10 m/s2,sin37°取,无视空气阻力〕:〔1〕水平牵引力的大小;〔2〕滑板的速率.解析:〔1〕以滑板和运发动为争辩对象,其受力如下图.由共点力平衡条件可得F N cosθ=mg ① F N sinθ=F ②由①、②联立,得F=810 N〔2〕F N=mg/cosθF N=kv2得v==5 m/s答案:〔1〕810 N〔2〕5 m/s10.一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B〔小球中心有孔〕,A与B 间由细绳连接着,它们处于如下图位置时恰好都能保持静止状态,此状况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平成30°夹角,B球的质量为m,求细绳对B球的拉力和A球的质量.解析:对B球受力分析如下图.Tsin30°=mg①故T=2mg对A球,受力分析如下图,在水平方向Tcos30°= N A sin30°②在竖直方向N A cos30°=m A g+Tsin30°③由以上方程解得:m A=2m④答案:2 mg 2 m11.如下图,物体重30 N,用OC绳悬挂在O点,OC绳能承受的最大拉力为20 N,再用一绳系在OC绳上A点,BA绳能承受的最大拉力为30 N,现用水平力拉BA可以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度?解析:初步推断知:OA绳为斜边,受力最大,故使FO A=203 N,到达最大,∴F AC<F OA不断,F AB=F OA·sinα且F AC=mg=30 N∴∴α=30°∴F AB=20×=10=17.32 N<30 N也未断,故当α≤30°α超过30°,绳断,也就无法拉动了.12.在科学争辩中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其缘由如下图.仪器中有一根轻质金属丝,悬挂着一个金属球m.无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度.风力越大,偏角越大,通过传感器,就可以依据偏角的大小指示出风力.那么,风力大小F跟小球质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢?解析:以小球为争辩对象,有风时,它受到三个力作用:重力mg,竖直向下;风力F,水平向左;金属丝拉力F T,沿金属丝倾斜向上.如下图,当风力确定时,小球能保持在确定的偏角θ的位置上处于静止,由平衡条件可知:mg、F、F T三个力的合力为零,即上述三力中任意两个力的合力都与第三个力大小相等、方向相反.依据平行四边形定那么将任意两力合成,由几何关系进展求解.将金属丝拉力F T与小球重力mg合成,由平衡条件可知,其合力方向必定与风力F的方向相反,且大小相等.如下图,由几何关系可知:F=F′=mgtanθ由所得结果可见,当小球质量m确定时,风力F只跟偏角θ有关.因此,依据偏角θ的大小就可以指示出风力的大小.。
高三物理第一轮复习资料《力物体的平衡》全章内容
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第一章准兑市爱憎阳光实验学校力、物体的平衡第I 课时 力 重力、弹力 【高考要求】1.力是物体间的相互作用,是物体发生形变或产生加速度的原因,力是矢量;力的合成和分解。
(II)2.重力是物体在地球外表附近所受到的地球对它的吸引.重心.(II)3.形变和弹力、胡克律.(II)【见证考题】〔,〕如图1-1-1所示中,a 、b 、c 为三个物块,M 、N 为两个轻质弹簧,R 为跨过光滑滑轮的轻绳,它们连结如右图并处于平衡状态。
以下说法正确的选项是A .有可能N 处于拉伸状态而M 处于压缩状态 B. 有可能N 处于压缩状态而M 处于拉伸状态 C .有可能N 处于不伸不缩状态而M 处于拉伸状态 D .有可能N 处于拉伸状态而M 处于不伸不缩状态【解析】柔软的绳不可能对N 产生压力即N 不可能处于压缩状态,故B 错。
假设N 处于拉伸状态,但其形变产生的弹力比a 的重力小,那么M 处于压缩状态,故A 对。
假设N 处于不伸不缩状态那么必有a 的重力与M 对a 向上的弹力平衡。
那么M 处于压缩状态, 故C 错。
假设N 由于伸长而产生的弹力〔于a 受到的向上的拉力〕 那么M 可能处于不伸不缩状态,故D 对。
【答案】A D【归纳】研究对象确实是力学分析中容易无视的问题,此题分析过程中要确a 作为研究对象,对它各种可能的受力情况进行分析,建立平衡方程,这也是解决力学问题的根本思路。
【知识链接】1.力是物体对物体的作用,力有三大特性: 、 、 。
〔物质性,相互性,同时性〕2.重力不于万有引力〔除两极外〕,而是万有引力的一个分力,〔另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力〕。
重心是物体所受重力的效作用点;重心的位置与物质在物体上的分布有关。
如装满水的易拉罐水从罐底的小孔中流出时,罐的重心变化是 。
a b cM N R图1-1-1〔先下降后上升〕3.弹力是由于物体发生形变而产生的作用在使其发生形变的物体上的作用力,故产生弹力的条件是 ,弹力的方向是 ;绳子中弹力的方向总是的方向;弹簧中的弹力的计算公式是: 〔胡克律〕。
物理必修一力的平衡知识点
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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。
物理必修一力的平衡知识点

物理必修一力的平衡知识点一、平衡力的概念及作用力是物理学中一个重要的概念,它决定了物体运动或变形的方式,是我们研究物理学中各种现象的基础。
而在力的作用下,物体会发生运动或者形变,但是除此之外,力还有另一个非常重要的作用,那就是平衡。
平衡是物理学中一个非常重要的概念。
当一个物体处于平衡状态时,它不会发生任何运动或形变,也就是说,它受到的所有力都相互抵消,所以它不会发生任何变化。
平衡状态可以分为两种,即静态平衡和动态平衡。
静态平衡指的是物体处于静止状态,而动态平衡则是物体处于匀速直线运动状态。
静态平衡是我们在日常生活中遇到的比较多的平衡状态,比如说一个静止的书桌、一个垂直的树干等等。
二、力的平衡条件要保持平衡状态,必须保证物体所受的力相互平衡,也就是说,受到的合外力为零,这就是力的平衡条件。
力的平衡条件有三个,分别是定则、矢法定则以及剪法定则。
1、定则定则又称为叠加定则,它是最基本的力的平衡条件。
定则指的是对物体上的所有力进行分解,再分别计算其水平方向和竖直方向的合力,使其都等于零,也就是说,把物体受到的所有力进行分解后,使其所受的合力为零,即:∑F_x = ∑F_y = 0。
在实际研究中,我们通常将物体受到的所有力分为水平方向和竖直方向两个方向进行分析,这样可以方便地计算出物体所受的合力。
2、矢法定则矢法定则又称为图解法,它是另一种常用的力的平衡条件。
矢法定则的思想是将所有力画成一个矢量图,并且使所有矢量图的合力为零。
用矢法定则可以较为直观地表示物体所受力的方向和大小,因此也比较容易理解和掌握。
3、剪法定则剪法定则又称为力的矩平衡条件,它指的是物体所受力的合力为零,并且物体不发生旋转,即所受力的合力矩为零。
在运用剪法定则时,我们需要计算物体所受力对某一点产生的力矩,然后再令其为零,即∑F_r = 0。
在实际运用中,剪法定则常用于研究物体旋转的情况,比如说杠杆、电线电缆等。
以上就是力的平衡条件,相信大家在学习物理中也都会接触到这个概念。
高中物理必修一复习:力和物体的平衡知识点归纳-word文档
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高中物理必修一复习:力和物体的平衡知识点归纳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。
高中物理必修一-1.1力与物体的平衡
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同步训练
A
如图所示,用绝缘轻质细线悬吊一质量为m、电
荷量为q的小球,在空间施加一匀强电场,使小球保
持静止时细线与竖直方向成θ角,则所加匀强电场的电场强度的最小值为( )
整体法与隔离法的应用 AC 如图所示,两段等长细线L1和L2串接着两个质量 相等的小球a、b,悬挂于O点.现施加水平向右的力 F缓慢拉动a,L1对a球的拉力大小为F1,L2对b球的 拉力大小为F2,在缓慢拉动的过程中,F1和F2的变化 情况是( )
力与物体的平衡
知识框架
整体法与隔离法
三力平衡: 矢量三角形法
合成法(二力等大) 分解法(倾面问题)
相似三角形法
转换研究对象法
多力平衡: 正交分解法
静止
合力为零 力的平衡 匀速直线
重力 电场力 磁场力
缓慢移动
相互作用
弹力
场力
接触力 摩擦力
一、常见的几种力
• 1、弹力 • 性质: • 大小: • 方向:
静态平衡 动态平衡
静态平衡
(2013年课标卷II)18.如图,在光滑绝缘水 平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长 为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电, 电荷量均为q,c带负电。整个系统置于方向 水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若 三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强 的大小为
(2016全国卷I)19.如图,一光滑的轻滑轮用细绳
动态平衡
(2016全国卷II变式1)14.质量为m的物体用
轻绳AB悬挂于天花板上。绳的中点O处套有一
光滑圆环,用水平向左的力F缓慢拉动圆环, 如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O
点向左移动的过程中
动态平衡
(2016全国卷II变式2)14.质量为m的物体用
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。
高中物理必修一知识点总结力和物体的平衡
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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。
高一物理专题一 力 物体的平衡教案 人教版
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高一物理专题一 力 物体的平衡教案一 教学目的1.明确力、重力、弹力、摩擦力的定义,会确定弹力,摩擦力的大小和方向。
2.明确力的合成和力的分解的定义,并能够熟练的确定合力的大小。
能根据不同情况进行力的分解。
3.学会分析物体受力的方法,学会用整体法和隔离法解决三力平衡和多力平衡。
二 主要知识点1.什么叫弹力?当物体被迫发生形变时,对迫使它形变的那些物体施加的作用力称为弹力2.如何确定弹力的大小和方向?⑴.根据胡克定律计算弹簧的弹力,判断弹力的方向. ⑵.根据实际情况确定弹力的大小和方向3.滑动摩擦力⑴.滑动摩擦力的产生条件①.接触,②.有正压力,③.正在相对滑动,④.接触面不光滑。
⑵.如何确定滑动摩擦力的方向?物体所受到的滑动摩擦力一定与该物体相对于施加这个摩擦力的那个物体的运动方向相反。
⑶.如何确定滑动摩擦力的大小?①.N f F μ=滑其中:N F 为存在滑动摩擦力的这两个物体之间的正压力(弹力)。
μ为这两个物体的接触面的动摩擦因数,其意义是单位正压力所能产生的摩擦力。
注意:滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关;与相对滑动速度无关。
②.根据力的作用效果确定滑动摩擦力的大小。
4.静摩擦力⑴.静摩擦力的产生条件①.相互接触,②.相互挤压,③.有相对滑动趋势,④.接触面不光滑。
⑵.如何确定静摩擦力的方向?总原则:物体所受的静摩擦力总是与该物体相对于施加这个摩擦力的那个物体的相对滑动趋向相反,并与接触面相切.具体的判断方法:①.当物体之间的相对滑动趋向难以确定时,可以设它们的接触面是光滑的来进行判断.②.根据力的作用效果确定静摩擦力的方向.⑶.静摩擦力的大小①.两物体之间的静摩擦力有一个最大限度,称为最大静摩擦力.实际静摩擦力介于零到最大静摩擦力之间.②.最大静摩擦力与物体之间的正压力成正比.③.两物体之间的滑动摩擦力一般略小于它们之间的最大静摩擦力.实际操作中一般都是根据实际情况确定静摩擦力的大小.5.力的合成和分解均遵循平行四边形定则。
力的平衡高一物理力学平衡知识的引导与巩固
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力的平衡高一物理力学平衡知识的引导与巩固力的平衡是物理力学中的重要概念之一,它涉及到物体所受到的各个力相互之间的平衡关系。
在高一物理力学学习中,了解和掌握力的平衡原理对于学生打下坚实的物理基础非常重要。
本文将介绍力的平衡的基本概念、原理以及如何巩固和应用这一知识。
一、力的平衡的基本概念1. 力的平衡定义力的平衡是指物体所受到的所有力的合力为零的状态。
当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。
2. 力的作用点力的作用点是力的作用施力物体的具体位置。
在力的平衡中,各个力的作用点必须重合或在同一直线上。
3. 力的大小和方向在力的平衡中,各个力的大小和方向必须满足力的平衡条件。
力的平衡条件包括大小平衡条件和方向平衡条件。
二、力的平衡的原理1. 共点力的平衡当多个力作用于同一点物体上时,它们的合力为零时,物体处于力的平衡。
共点力的平衡是力的平衡中最基本的情况。
2. 不共点力的平衡当多个力不作用于同一点物体上时,为了使物体处于力的平衡,我们需要分析得出力的平衡方程。
根据牛顿第二定律可以得到力的平衡方程。
通过解力的平衡方程,我们可以求解物体所受力的大小和方向。
三、巩固力的平衡知识的方法1. 理论知识的学习巩固力的平衡知识的首要任务是对力的平衡的基本概念和原理进行深入理解。
可以通过查阅教科书、参考资料来学习相关的物理理论知识。
建议学生多做笔记,总结重要概念和公式,形成自己的学习材料。
2. 实验操作的实践力的平衡的知识需要通过实验来进行验证和巩固。
学生可以进行一些简单的力的平衡实验,例如测量物体在平悬状态下的力的大小和方向。
通过实验操作,学生可以亲自体验和理解力的平衡的原理。
3. 计算问题的解答力的平衡的知识还需要通过解答计算问题来巩固。
学生可以找一些与力的平衡相关的习题进行解答,并对解答过程进行仔细分析和总结。
可以找一些考试试题或者教辅材料来进行练习,提高解题的能力。
四、力的平衡的应用1. 确定物体所受力的大小和方向力的平衡的知识可以应用于确定物体所受力的大小和方向。
高中物理竞赛辅导--力、物体的平衡
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力、物体的平衡§1.1常见的力1、1、1力的概念和量度惯性定律指出,一个物体,如果没有受到其他物体作用,它就保持其相对于惯性参照系的速度不变,也就是说,如果物体相对于惯性参照系的速度有所改变,必是由于受到其他物体对它的作用,在力学中将这种作用称为力。
凡是讲到一个力的时候,应当说清楚讲到的是哪一物体施了哪一个物体的力。
一个物体,受到了另一物体施于它的力,则它相对于惯性参照系的速度就要变化,或者说,它获得相对于惯性参照系的加速度,很自然以它作用于一定的物体所引起的加速度作为力的大小的量度。
实际进行力的量度的时候,用弹簧秤来测量。
重力 由于地球的吸引而使物体受到的力,方向竖直向下,在地面附近,可近似认为重力不变(重力实际是地球对物体引力的一个分力,随纬度和距地面的高度而变化)弹力 物体发生弹性变形后,其内部原子相对位置改变,而对外部产生的宏观反作用力。
反映固体材料弹性性质的胡克定律,建立了胁强(应力)S F =σ与胁变(应变)l l ∆=ε之间的正比例关系,如图所示εσE =式中E 为杨氏弹性模量,它表示将弹性杆拉长一倍时,横截面上所需的应力。
弹力的大小取决于变形的程度,弹簧的弹力,遵循胡克定律,在弹性限度内,弹簧弹力的大小与形变量(伸长或压缩量)成正比。
F=-kx式中x 表示形变量;负号表示弹力的方向与形变的方向相反;k 为劲度系数,由弹簧的材料,接触反力和几何尺寸决定。
接触反力 —限制物体某些位移或运动的周围其它物体在接触处对物体的反作用力(以下简称反力)。
这种反力实质上是一种弹性力,常见如下几类:1、柔索类(图1-1-2)如绳索、皮带、链条等,其张力⎩⎨⎧拉物体指向沿柔索方位::T 一般不计柔索的弹性,认为是不可伸长的。
滑轮组中,若不计摩擦与滑轮质量,同一根绳内的张力处处相等。
2、光滑面(图1-1-3)接触处的切平面方位不受力,其法向支承力F图1-1-1BC c A图1-1-3G 图1-1-2⎩⎨⎧压物体指向沿法线方位::N3、光滑铰链物体局部接触处仍属于光滑面,但由于接触位置难于事先确定,这类接触反力的方位,除了某些情况能由平衡条件定出外,一般按坐标分量形式设定。
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o X/m
2、其他:根据物体的运动状态,利 用平衡条件F合=0或牛顿运动定律F合=ma 分析求解。
练习1
关于力的叙述正确的有( C )
A、只有相互接触的物体间才有力的 作用
B、物体受到力的作用,运动状态一 定改变
C、施力物体也一定受力的作用
D、竖直向上抛出的物体是因为受到 一个竖直向上的升力的作用。
相似 正弦定理
√ 2 解析法 F= F12+F22+2F1F2cos θ
3 分解:按实际效果或正交分解
常见分解问题
1、唯一解:
F2
F合
F2
θ
F1 F2≥F合
2、两解:
θ
F合SINθ<F2< F合 F合
θ
F1’
F1
F合
F2=F合SINθ F合
F1 F合
θ F1
F1
F2 F1 F合
F1 F2
反思:
如何运用平行四边 形和三角形法判断力的 变化及最小值?
例题
如图所示,小车上固定着一根完成a角 的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m的 球,试分析下列情况下杆对小球的弹力 的大小和方向: (1)小车静止; (2)小车匀速直线运动; (3)小车以加速度a水平向右运动。
F θ
G
F ma G
F ma
G a =g tgθ
弹力的大小——
1、弹簧的弹力:遵循胡克定律F=kx
力的运算
力的讨论1
能认为天花板通过电线将力传 递给悬挂的电灯吗?
结论:力是不可以传递的。
重力的讨论2
1、月球上所受的重力也是地球吸 引而产生的吗?
2、重力与万有引力是 一回事吗?
3、竖直向下就是指向 地心吗?
F心
0
G F万
4、重力大小与运动状态有关吗?
5、重心一定在几何中心吗? 一定在物体上吗?
弹力的讨论3
如何判断弹力的存在?
结论:假设法——
根据物体的运动状态,利用平
衡条件或牛顿运动定律分析。
练习
画出下列各图中物体所受弹力的方向:
(1) (4)
(2)
(3)
0 01
02 0
0 03
(5)
弹力的方向——
与物体的形变方向相反
1、绳的弹力沿绳收缩的方向
2、弹簧的弹力与收缩或拉伸的方向相反
3、点与面或面与面接触的弹力垂直于接触面 (曲面则垂直于切面,故必过圆心)
练习1
下图中的三个物体正在匀速直线向左
运动,那么各接触面的摩擦力大小和方
向如何?
分析:隔离A、B、C
FBA 18N
FCB B
C 1F0地N C
GA
FμCB FAB GB
FμBC Fμ地 C FBC GC
整体
F地C 10N
18N ABFCμ地 C
GA+B+C
练习2
(反思:易存在多解)
试判断下述各图中摩擦力的方向。
结论:
图解法的特点
三力平衡
一力恒定 合力 对角线 一力方向定 分力 邻边 一力变化 分力 邻边
共点力的平衡
条件:F合 = 0
正交分解
Σ Fx = 0
y
Fy
F合
ΣFy = 0
0
Fx
x
原则(1)按实际效果
(2)方便:尽量减少力的分解
拓展:
1、物体平衡时,其中某个力必定与 剩下的其他力的合力等大反向。 2、物体受三个不平行外力作用而平 衡,则这三个力的作用线必在同一平 面内且为共点力。(三力汇交原理)
斜面的临界条件μ= tgθ 的灵活运用——
(1)静止或匀速
μ= tgθ
(2)加速度沿斜面向上
θ (3)加速度沿斜面向下 μ﹥ tgθ μ﹤tgθ
综合练习
1、如图,人坐在小车上,,用力拉动绳子, 使人与车相对静止,共同向右运动,绳与 滑轮质量不计,不计滑轮摩擦与地面摩擦, 人的质量大于车的质量,则人受到车的摩 擦力是( ) A、人受到A车向右的静摩擦力 B、人受到车向左的静摩擦力 C、人与车间无摩擦 D、无法确定
B A
例题
2、如图,OA杆粗糙水平放置,OB杆光
滑竖直向下,P、Q两环质量均为m,用一
不可伸长的轻绳相连处于平衡,当P环
向左移一小段仍处平衡时,AO杆对P环
的支持力FN和细绳上的拉力FT的变化情
况如何?
FN
O
A
P
FT
Q B
特殊问题
1、临界状态:
找出问题中的关键词,挖掘
隐含条件,巧用极限分析法
2、实例:
(1) Fμ1
Fμ2 Fμ3 =0
(2) FμF1 μFAμBCB Fμ2
(3) Fμ
FμBA FμBC
(4) Fμ
物体受力分析
一般步骤:
1、确定研究对象
找出与研究对象相联系的其他物体
2、按顺序进行分析
其他
G
FN
Fμ
(如电磁力)
3、画出受力示意图,检查多力或漏力
方法提炼:整体法和隔离法
物体受力分析
河北省迁安一中高一物理必 修一:力物体的平衡
考点分析
1、每年必考:三种常见的力,物体的 受力分析,共点力的平衡条件等。 2、考查重点:摩擦力,受力分析,整 体法和隔离法等。 3、综合考查的相关知识点:牛顿运动 定律,动量,功和能,电磁学等。
知识网络
力的描述
力
力
的
的
作 用
力的概念
作 用
效
性
果
质
力的分类
力F=G/2推物体,物体恰能沿斜面斜向下作匀
速直线运动,求物体与斜面间的动摩擦因素
μ。
μ=√6/3
Fμ
F
F
反思:注意摩擦力的方向,学会图形转换
Gsinθ
设计性实验
一个木块静止在一个固定斜面上,若
给你一个弹簧秤和一条细绳,你能测出
木块与斜面间的动摩擦因素μ吗?试写
出你测量的方法,所必须记录的数据及
μ的最后表达式。
难点辨析:
加深对平衡状态的理解
1、平衡状态特征:
静止V=0
a=0
(始终)
匀速V≠0
2、平衡位置:
a=0 ,V=Vm (瞬时a=0 )
3、竖直上抛最高位置:
a=g ,V=0 (瞬时V=0 )
辨析
1、一对作用力和反作用力:
FN
(1)相同:同 性质,同大小,
同直线, 同“生死”。
Fμ
(2)不同:方向—相反,
0 B t0 t
F
C
G 0 C t0 t
G G/2
0 D t0 t
综合练习
3.如图所示,两绳等长L,A球固定,平衡
时B球向右摆,与A相距为r,试求OB绳拉力
F1的大小和库仑力F2的大小之比。
(L:r)
F1
A+
+ B
F2
G
综合练习
4.如图所示,有倾角θ=30°的粗糙斜面上
放一物体,重力为G,现用与斜面底边平行的
受摩擦力的大小和方向:
B
(1)一起静止;
AF
地面 C
(2)一起向右匀速直线运动;
(3)一起以加速度a水平向右运动。
整体
Fμ
FN F
GA+B
隔离B FN’
隔离B FN’
Fμ’
Fμ’
GB Fμ’=0
GB Fμ’=mBa
摩擦力的方向:
与相对运动方向或相对运动趋 势的方向相反。
摩擦力的大小:
1、滑动摩擦力:Fμ= μ FN 2、静摩擦力:0 ≤Fμ ≤ Fmax
综合练习
2.A、B、C三个物体通过线绳、光滑的滑轮连接,处
于静止状态如图,C是一箱砂子,砂子和箱的重量都等
于G,动滑轮的质量不计。打开箱子下端开口,使砂子
均匀流出,经过时间t0流完,下图中哪个图线表示在 这过程中,桌面对物体B的摩擦力F随时间的变化关系
( B)
F 2G
F
A
2G
B
G
0 A t0 t F
练习2
光滑轻杆的支架放置在光滑的水平面
上,夹角为θ ,分别套有两轻环(以绳子 相连),当以外力F如图所示拉其中一轻 环,结果将使两轻环均处于平衡状态, 试求绳的拉力大小。
θ O
F
θ FT
F
O
FN
练习3
如图甲所示,大弹簧内套小弹簧,
大的比小的长0.2m,底端一齐固定在地
面上,另一端自由竖直向上升,当压缩
注意事项:
1、只分析研究对象所受的力
2、只分析根据性质命名的力
3、合力和分力不能同时存在 4、考虑周围相关物体的同时注意考察 研究对象的运动状态。
5、忽略不计的力:轻杆、轻绳、轻弹簧、 轻滑轮等的重力,一般不考虑空气或水 的阻力
力的合成和分解
合力和分力的特点:
独立性、等效性
讨论:合力与分力关 系如何?合力一定 大于分力吗?
根据物体的运动状态,利用 平衡条件或牛顿运动定律
静摩擦力的判定:
(1)假设法——根据静摩擦力与物 体相对运动的趋势方向相反进行判断。 (2)根据物体的运动状态,利用平 衡条件或牛顿运动定律( F合=ma 或 F作 = - F反 )分析。
讨论5:加深对摩擦力的理解
1、运动的物体只能受滑动摩擦力吗?
μ=
F上+F下
√4G2- (F上-F下)2
谢谢观赏!
2020/11/5
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作用对象——相互作用的
G
两个物体
Fμ’
2、一对平衡力:(效果可抵消)