必修1_第二章_第一讲_力的概念__三个性质力

力的概念三个性质力教学目标：1．理解力的概念；2．掌握重力、弹力、摩擦力的产生、大小和方向3．掌握受力分析的基本方法和基本技能本讲重点：1．弹力、摩擦力2．受力分析本讲难点：弹力、摩擦力的分析与计算考点点拨：1．弹力方向的判断及大小计算2．摩擦力方向的判断及大小计算3．受力分析的一般方法第一课时一、力的概念及三个常见的性质力1．力的概念：力是物体对物体的作用。

（1）力的物质性：力不能离开物体而独立存在，有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。

二者缺一不可。

（2）力的相互性：力的作用是相互的（3）力的作用效果：①形变；②改变运动状态。

（4）力的表达：力的图示．2．力的分类（1）按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。

宏观物体间只存在前两种相互作用。

）（2）按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……（3）按产生条件分：场力（非接触力）、接触力。

3．重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。

（1）方向；总是竖直向下（2）大小：G＝mg注意：重力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，在两极处重力等于万有引力。

由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。

（3）重心：重力的等效作用点。

重心的位置与物体的形状及质量的分布有关。

重心不一定在物体上。

质量分布均匀、形状规则的物体，重心在几何中心上．薄板类物体的重心可用悬挂法确定。

4．弹力（1）弹力的产生条件：弹力的产生条件是两个物体直接接触，并发生弹性形变。

（2）弹力的方向：与弹性形变的方向相反。

（3）弹力的大小对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算。

对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。

①胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。

②“硬”弹簧，是指弹簧的k值较大。

（同样的力F作用下形变量Δx较小）③几种典型物体模型的弹力特点如下表。

5．摩擦力（1）摩擦力产生条件：两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。

这四个条件缺一不可。

两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件。

（没有弹力不可能有摩擦力）（2）滑动摩擦力大小①在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力。

②只有滑动摩擦力才能用公式F=μF N，其中的F N表示正压力，不一定等于重力G。

（3）静摩擦力大小①必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，既F m=μF N②静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围是：0＜F f ≤F m（4）摩擦力方向①摩擦力方向总是沿着接触面，和物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。

②摩擦力的方向和物体的运动方向可能相同（作为动力），可能相反（作为阻力），可能和物体速度方向垂直（作为匀速圆周运动的向心力）。

在特殊情况下，可能成任意角度。

二、高考要点精析（一）对力的概念的理解☆考点点拨力是物体间的相互作用，要理解力的物质性、相互性并能理解力的作用效果决定于力的三要素，及力的大小、方向和作用点。

【例1】在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动。

假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。

已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于（）A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小☆考点精炼1．下列关于力的说法中，正确的是（）A．力不能离开施力物体和受力物体而独立存在的B．马拉车前进，马对车有拉力作用，但车对马没有拉力作用C．根据效果命名的同一名称的力，性质也一定相同D．只有两物体直接接触时才会产生力的作用（二）关于重力与重心的考查☆考点点拨重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。

在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力。

重心：重力的等效作用点。

重心的位置与物体的形状及质量的分布有关。

重心不一定在物体上。

质量分布均匀、形状规则的物体，重心在几何中心上☆考点精炼1．关于物体的重力和重心，下列说法中正确的是 （ ） A ．物体的重力就是地球对物体的吸引力B ．物体静止时，对水平支持物的压力就等于物体的重力C ．重心就是物体中最重的一点，可用悬挂法确定重心的位置D ．物体的重心可以不在物体上（三）关于弹力有无的判断及大小计算 ☆考点点拨弹力产生的条件是“接触且有弹性形变”。

其大小计算要根据物体的运动状态，由二力平衡（或牛顿第二定律）求解。

【例3】画出图中物体A 所受的力（P 为重心，接触面均光滑）☆考点精炼3．如图所示，水平放置的两固定的光滑硬杆OA 、OB 成 角，在两杆上各套一个轻环，两环用轻绳相连，现用恒力F 沿OB 方向拉下面的环，当两环稳定时，绳中张力大小为_____________（四）关于弹力方向的判断 ☆考点点拨 压力、支持力的方向总是垂直于接触面指向被压或被支持的物体；绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。

杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。

如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。

【例4】 如图所示，光滑但质量分布不均匀的小球的球心在O 点，重心在P 点，静止在竖直墙和桌边之间。

试画出小球所受弹力。

【例5】 如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力。

点评：由于此直杆的重力不可忽略，其两端受的力可能不沿杆的方向。

杆受的水平方向合力应该为零。

由于杆的重力G 竖直向下，因此杆的下端一定还受到向右的摩擦力f 作用。

☆考点精炼 4．（2003年全国理综）如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。

一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为︒=60α。

则两小球的质量比12m m 为 （ ）A ．33B ．32C ．23D ．22（五）胡克定律的应用 ☆考点点拨根据F=kx 求解问题，关键在于确定弹簧的原长和形变后的的长度，进而确定形变量（伸长量和压缩量）。

【例6】（2004·全国卷）如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。

若认为弹簧的质量都为零，以l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 （ ）A ．l 2＞l 1B ．l 4＞l 3C ．l 1＞l 3D ．l 2＝l 4☆考点精炼 5．（2001·理综）如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2，中间用一原长为L ，劲度系数为k 的轻弹簧连结起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是 （ ）A ．L +k μm 1g B ．L +kμ（m 1+m 2）g C ．L +kμm 2gD ．L +k μ（2121m m m m +）g6．（2003·上海）如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。

现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。

在这过程中下面木块移动的距离为 （ ）A ．11k g m B ．12k gmC ．21kg mD ．22k g mFF ① ② ③ ④（六）摩擦力的方向及大小计算 ☆考点点拨（1）摩擦力的方向 ①滑动摩擦力的方向：“滑动摩擦力的方向和物体间相对运动的方向相反”，这是判断滑动摩擦力方向的依据。

摩擦力方向可能和物体运动方向相同（作为动力），可能和物体运动方向相反（作为阻力），还可能和物体速度方向垂直（作为匀速圆周运动的向心力）。

在特殊情况下，可能成任意角度。

②静摩擦力的方向：“静摩擦力的方向和物体间相对运动趋势的方向相反”。

可用假设法判断，也可根据物体的运动情况利用平衡条件或牛顿第二定律判断。

（2）摩擦力的大小必须明确，是静摩擦力还是滑动摩擦力。

滑动摩擦力可用公式F=μF N ，计算。

其中的F N 表示正压力。

静摩擦力大小不能用F=μF N 计算，要根据物体的受力情况和运动情况由平衡条件或牛顿第二定律计算。

【例7】（2005·天津理综）如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P 、Q 用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P 悬于空中，Q 放在斜面上，均处于静止状态。

当用水平向左的恒力推Q 时，P 、Q 仍静止不动，则 （ ）A ．Q 受到的摩擦力一定变小B ．Q 受到的摩擦力一定变大C ．轻绳上拉力一定变小D ．轻绳上拉力一定不变【例8】如图所示，物体叠放在水平桌面上，水平力为F b =5N 、F c =10N ，分别作用于物体B 、C 上，A 、B 和C 仍保持静止。

以f 1、f 2、f 3分别表示A 与B 、B 与C 、C 与桌面间的静摩擦力的大小，则 （ ）A ．f 1=5N ，f 2=0，f 3=5NB ．f 1=5N ，f 2=5N ，f 3=0C ．f 1=0，f 2=5N ，f 3=5ND ．f 1=0，f 2=10N ，f 3=5N☆考点精炼 7．如图所示，质量为m ，横截面为直角三角形的物块ABC ，∠ABC =α，AB 边靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数为μ。

F 是垂直于斜面BC 的推力，物块沿墙面匀速下滑，则摩擦力的大小为 （ ）A ．αsin F mg +B ．αsin F mg -C ．mg μD ．αμcos F（七）物体的受力分析 ☆考点点拨1．明确研究对象在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。

在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。

研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（即研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。

2．按顺序找力先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。