第一章力物体平衡
物理必修三 知识点总结
物理必修三知识点总结第一章力及力的平衡1.1 力的概念力是使物体产生变形或者改变运动状态的作用，是描述物体运动状态和相互作用的重要物理量。
力的大小用牛顿（N）来表示。
1.2 力的表示力有方向，大小和作用点。
力的方向通常用箭头表示，力的大小用数字表示，作用点则用符号表示。
1.3 力的平衡当几个力的合力为零时，称为力的平衡。
力的平衡分为静力平衡和动力平衡。
静力平衡是物体在静止状态下的力平衡，动力平衡是物体在匀速直线运动状态下的力平衡。
1.4 力的合成多个力作用在一个物体上，可以合成为一个力。
力的合成可以采用几何方法或者分解法则。
几何方法就是将多个力按照一定的比例合成为一个力。
分解法则就是将一个力按照不同方向分解为多个力。
第二章动量2.1 动量的概念物体运动状态的物理量，是物体物理运动的基础。
2.2 动量定理动量定理是考察外力对物体作用的效果。
在没有外力作用的情况下，物体的动量保持不变。
在受到外力作用的情况下，物体的动量会随时间的变化而变化。
2.3 动量守恒定理在不受外力作用的情况下，物体或者物体系统的总动量是守恒的。
2.4 冲量冲量是力在时间上的积累，是力的时间积分。
冲量与力成正比，与时间成正比。
第三章力的做功和能量3.1 力做功的概念力对物体作用的效果就是做功。
做功的标志是力和物体位移的乘积，也叫做做功的功率。
3.2 功的大小和方向做功的大小和方向是不确定的，要根据具体情况来判断。
3.3 功的计算做功的计算采用力和物体位移的点积来计算。
3.4 功的定义功是力对物体作用的效果，是力推动物体运动的结果。
3.5 功的正负当力和位移的方向一致时，做功是正的；当力和位移的方向相反时，做功是负的。
3.6 功率力做功的效率称为功率，是功和时间的比值。
3.7 能量能量是物体或者物体系统的物理量，是物体运动状态的表现形式。
能量有动能和势能两种形式。
3.8 动能动能是物体运动状态的能量，与物体的质量和速度有关。
3.9 势能物体由于位置关系而具有的能量。
第一章 物体的受力分析和静力学平衡方程
力的分解是力的合成的逆运算，因此也是按 平行四边形法则来进行的，但为不定解。在 工程实际中，通常是分解为方向互相垂直的 两个分力 运用力系加减原理和力的平行四边形法则可 以得到下面的推论： 物体受三个力作用而平衡时，此三个力的作 用线必汇交于一点。此推论称为三力平衡汇 交定理。 请自行证明。
6、作用与反作用定律 两个物体间的作用力与反作用力，总是 大小相等，方向相反，作用线相同，并分别 作用于这两个物体。这个公理概括了自然界 的物体相互作用的关系，表明 了作用力和 反作用力总是成对出现的。 必须强调指出，作用力和反作用力是分别作 用于两个不同的物体上的，因此，决不能认 为这两个力相互平衡，这与两力平衡公理中 的两个力有着本质上的区别。
1、柔索约束 由绳索、胶带、链条等形成的约束称为柔索 约束。这类约束只能限制物体沿柔索伸长方 向的运动，因此它对物体只有沿柔索方向的 拉力。
2、光滑面约束 当两物体直接接触，并可忽略接触处的摩擦 时，约束只能限制物体在接触点沿接触面的 公法线方向约束物体的运动，不能限制物体 沿接触面切线方向的运动，故约束反力必过 接触点沿接触面法向并指向被约束体，简称 法向压力。
2力的三要素实践证明力对物体的作用效应决定于力的大小方向包括方位和指向和作用点的位置这三个因素就称为力的三要素1力是矢量力是一个既有大小又有方向的量而且又满足矢量的运算法则因此力是矢量或称向量2力的单位力的国际制单位是牛顿或千牛顿其符号为n或kn3集中力均布力均布载荷集中力
第一篇 工程力学基础 概 述
第一节 静力学基本概念
一、 力的概念及作用形式 1、力的定义 力是物体之间相互的机械作用，这种作 用将使物体的机械运动状态发生变化，或者 使物体产生变形。前者称为力的外效应；后 者称为力的内效应。 2、力的三要素 实践证明，力对物体的作用效应，决定 于力的大小、方向（包括方位和指向）和作 用点的位置，这三个因素就称为力的三要素
高三物理复习第一章 力物体平衡“三步走”
第一步（第一课时）：力、物体的平衡【也说考点·再说考纲】本章内容考查的重点集中在对物体平衡状态及平衡条件的理解、应用上。
涉及到的内容包括力的概念、常见力的特点、受力分析、力的运算等。
对于力的概念、常见力的特点的考查，直接的概念辨析题目明显减小，取而代之的是渗透到具体问题情景中，做为一种工具性的知识进行考查，其中对摩擦力大小、方向的考查频率最高；对受力分析、力的运算的考查也是做为一种分析物理问题的工具，贯穿高考考查的大部分内容和考题；对于共点力作用下物体平衡的考查，难度有所降低，物体一般不会超过四个力的作用，但是考查方式较为灵活，有动态平衡分析、极值求解、联系实际问题等多种题目类型。
对于本章内容考查方式与能力要求的变化，突出体现了高考改革的方向——注重对学生应用物理知识解决问题能力的考查和理论联系实际的能力。
所以，对于本章知识，应该做为一种研究物理问题的工具，夯实基础、突出概念、总结方法，提高学生解决问题的能力，为下面内容的复习铺平道路。
本部分内容是力学的基础，高考每年必考，新课改情况下，其地位也不可动摇，其考察内容主要分三点：（1）三种常见力是一个热点，题目多以选择题形式出现，也可以与运动学、电磁学知识结合考查还经常以计算题形式出现，题目可难可易。
（2）力的合成与分解，共点力平衡。
高考中可单独出现，也可以与运动学、电磁学等相结合。
综合考查时，试题占分比比较高，难度相对较大，且可以多种形式考查。
（3）整体法和隔离法，是对物理思维方法和分析方法的考查，是命题的一个方向。
第1课时课本与考点链接【知识巩固新角度】考点1：力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原因．【例题】关于力，下列说法中错误的是（）A．根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同B．物体受几个力同时作用时，运动状态一定发生改变C．弹簧秤是测量力的仪器D．在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称为牛，符号N〖解析〗力的分类可以依据力的性质也可以根据力产生的效果，例如对物体施加的拉力与压力，其性质都属于弹力。
第一章-物体的受力分析和静力平衡方程全
第一章 物体的受力分析和静力平衡方程
1.4 力的投影、合力投影定理
三、合力投影定理 若一个力对刚体的作用效果与一个力系等效，这个力称为 该力系的合力，该力系中各个力称为这个合力的分力。 合力在某一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数 和。这个关系称为合力投影定理。
设有一力系F1、 F2…、 Fn，其在直角坐标轴上的投影分 别为Fx1、 Fx2…、 Fxn， Fy1、 Fy2…、 Fyn，该力系的合力
第一篇 工程力学基础
概述
工程力学是一门研究物体机械运动以及构件强度、刚度和 稳定性的科学。
静力学
工程力学
理论力学 材料力学
运动学 动力学
第一篇 工程力学基础
是物体间相互的机械作用。作用在物体上的力引起 两种效应：
外效应（运动） ： 使物体的运动状态改变； 内效应（变形） ： 使物体的形状发生变化；
第一章 物体的受力分析和静力平衡方程
1.0 概述 1.1 静力学基本概念 1.2 约束和约束反力 1.3 分离体和受力图 1.4 力的投影、合力投影定理 1.5 力矩、力偶 1.6 力的平移 1.7 平面力系的简化、合力矩定理 1.8 平面力系的平衡方程 1.9 空间力系
HM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
1.2 约束和约束反力
以下为工程实际中常见的 约束类型 及 其反力：
(1) 柔索约束
柔软的绳索、链条、纲丝或皮带等柔性体对物体的约束。
F
T1
T1’
G
G
的约束反力是作用在 接触点，方向沿柔性体轴线，背离被约束物体。是离点而 去的力。
HM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
1、力、重力 第一章《力、物体的平衡》高中物理 PPt
【练习1】关于力，下列说法正确的是〖 〗 A．力是使受力物体位置发生变化的原因； B．力可以从一个物体传递到另一个物体； C．一个受力的物体可以找到一个以上的施力物体。 D、不相接触的物体之间也会产生力的作用，可见 力是可以离开物体而物体而独立存在的 E、只要确定了力的大小和方向，那么这个力就完 全确定了 F、做某力的图示时，选定的标度不同，那么表示 这个力的线段的长度也不同，但箭头的指向是相 同的 G、日常生活中，人们常用杆秤来测量力
课前热身
【练习2】请判断下面说法的正误 (1)力的物质性体现在力不能脱离物体而独立存在(正 确)
(2)大小方向都相同的两个力，作用效果一定相同(错 误)
(3)拳击运动员用尽全力击出一拳，却未击中对方， 故出拳过程中，只有施力物体而没有受力物体.(错误)
(4)静止在水平面上的物体对水平面的压力就是物体 的重力(错误)
2、方向：始终竖直向下 （即垂直于水平面）。
① 在两极与在赤道上， 物体所受重力的方向指向地心。
② 重力的方向与当地的水平面 垂直。
③ 重力的方向不受其他作用力 的影响，与物体的运动状态也没 有关系。
3、大小：
（1）物体在地球上时：
ω
F重 m
F引
ω
F向
m
F引
F重
m
F重 F引
（2）物体离开地球表面时：
要点·疑点·考点
二、对力的认识：
（一）、力的概念(四种说法)： 1、力是物体对物体的作用；力的物质性 2、力是物体间的相互作用；力的相互性： 3、力是改变物体运动状态的原因。 注意：定义中的物体指受力（施力）物 体，定义中的作用指作用力与反作用力。 4、力表示物体动量的变化快慢。
【释例1】下列关于力的说法中，正确的是〖 BC 〗 A．力可以离开物体而独立存在 B．力是不能离开而独立存在的 C．受力物体同时也是施力物体，施力物体同时也是 受力物体 D．甲用力把乙推倒而自己不倒，说明只是甲对乙有 力的作用，乙对甲没有力的作用 E、物体受几个力作用时，状态一定改变
机械基础教材第一章力系与平衡知识ppt课件
§1.1 力的概念与基本性质
5.力矢量:力是具有大小和方向的量，所以力是矢量，且作用于物体上的 力是定位矢量。
6.力的图示: 力的三要素可以用有向线段表示。线 段的长度按一定比例表示力的大小，线段的方位和 箭头的指向表示力的方向，线段的起点或终点表示 力的作用点。过力的作用点，沿力矢量的方位画出 的直线，称为力的作用线。
受力分析的步骤： 确定研究对象：需要研究的物体(物体系统)。 取分离体：设想把研究对象从周围的约束中分离出来，单独画其简图，称为 取分离体。 受力分析：分析分离体受几个外力作用，每个力的作用位置和方向。 画受力图：在分离体上将物体所受的全部外力（包括主动力和约束力）画在 相应力的作用点上。
50
§1.3 约束、约束力、力系和受力图的应用 画受力图时必须清楚：
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§1.3 约束、约束力、力系和受力图的应用 二、受力图 受力图：将研究对象从周围物体中分离出来，将周围物体对它的作用以相应
的主动力和约束力代替，这种表示物体受力情况的简明图形称 为受力图。
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§1.3 约束、约束力、力系和受力图的应用 受力分析的方法: 解除约束定理：受约束的物体受到某些主动力的作用时，若将其全部 （或部分） 约束除去，代之以相应的约束力，则物体的运动状态不受影 响。 解除约束后的物体称为分离体或隔离体（自由体）。
“＋” —— 使物体逆时针旋转的力矩为正值； “－” —— 使物体顺时针旋转的力矩为负值。
【注意】由力矩的定义可知：
（1）当力的大小等于零或力的作用线通过矩心（力臂d=0）时，力对
点之矩等于零； （2）当力沿其作用线移动时，力对点之矩不变。
14
二、力偶 力偶实例
§1.2 力矩、力偶与力的平移
F1 F2
1力的概念三种性质力
第一章力物体的平衡考纲要求1.力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原因。
力是矢量。
力的合成和分解。
II2.重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力。
重心。
II3.形变和弹力，胡克定律。
II4.静摩擦，最大静摩擦力。
I5.滑动摩擦，滑动摩擦定律。
II6.共点力作用下物体的平衡。
II知识网络：｛定义：力是物体对物体的作用，不能离开施力物体与受力物体而存在。
效果.［使物体发生形变I改变物体运动状态要素：大小、方向、作用点（力的图示）效果：拉力、动力、阻力、支持力、压力力S 分类I 重力：方向、作用点（关于重心的位置）性质：弹力：产生条件、方向、大小（胡克定律）摩擦力：（静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大小运算——平行四边形定则力的合成|Fi_F』WF许WFi + 比力的分解单元切块：按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：力的概念、三个性质力；力的合成和分解; 共点力作用下物体的平衡。
其中重点是对摩擦力和弹力的理解、熟练运用平行四边形定则进行力的合成和分解。
难点是受力分析。
§ 1力的概念三种性质力知识目标一、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。
②力的相互性：力的作用是相互的。
③力的矢量性：力是矢量，既有大小也有方向。
④力的独立性：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。
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②按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等③按研究对彖分类：内力和外力。
④按作用方式分类：重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦力为接触力。
说明：性质不同的力可能有相同的效果，效果不同的力也可能是性质相同的。
4、力的作用效果：是使物体发生形变或改变物体的运动状态.5、力的三要素是：大小、方向、作用点.6、力的图示：用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法。
第一章 物体受力分析及其平衡条件
R
F2
(4) 作用与反作用定律 特点：作用与反作用力同时存在，等值， 反向，共线。作用于两物体上。 如图：
N N'
注意：作用与反作用力与平衡力有本质区别。 作用与反作用力——两力作用在两个物体上。 A 平衡力——两力作用在 G 同一物体上。 G' 如：地球对物体引力 作用力与反作用力
1.1.3 约束与约束反力
§1.1 物体受力分析 受力图
1.1.1 基本概念
1.力 力——是物体间相互机械作用。 力不能脱离物体而存在 力的作用效果： 外效应——使物体运动状态发生改变 内效应——物体在力的作用下发生变 形或破坏
刚性体——构件在外力作用下形状、尺寸 保持不变。 注：在对构件受力分析时——可认为构件 为刚性体。 在分析构件受力变形时——不可认为 构件是刚性体。
合力：作用在刚体上多个力，如果用一个力代替， 而不改变力对刚体作用的外效应，此力为合力。力系中 各力为分力。
F1
F2
注意：力为矢量，不能简单相加，除非有同一作用线， 否则用平行四边形法合成。 矢量和表示：R= F1 + F2 F2 F1
R
b: 力的合成三角形法
F2
以F1末端为F2始端画出F2 （平行于原F2），将F2末端与F1始端连线 即为合力R。 ②力的分解 R 将作用于物体上一个力分解为 两个分力，分力合力共点。如图
表示力的大小与方向——矢量 黑色字母F表示
1.1.2 静力学公理 力有四条基本性质
(1)二力平衡条件 一个刚体只受两力作用处于平衡，二力一定大小相等，方向相反， 作用在同一直线上。 刚体形状不影响二力平衡性质
二力平衡条件简称——二力等值，反向，共线。
二力平衡前提条件： ①力作用体为刚性体
机械设计基础课件 第1章 物体的受力分析与平衡
1.1.3 物体的受力分析与受力图
（3）取整体为研究对象 由于铰链C处所受的力FC、 FC 为作用与反作用关系，这些力成对地出 现在整个系统内，称为系统内力。内力 对系统的作用相互抵消，因此可以除去 ，并不影响整个系统平衡，故内力在整 个系统的受力图上不必画出，也不能画 出。在受力图上只需画出系统以外的物 体对系统的作用力，这种力称为外力。
作用于圆柱销上有重力G，杆AB和AC的反力FAB和FAB; 因杆AB和AC均为二力杆，指向 暂假设如图示。圆柱销受力如图所示，显然这是一个平面汇交的平衡力系。
（2）列平衡方程
Fx 0 : FAB FAC cos60 0 F 0 : F sin 60 G 0 y AC
y
G E
FRx Fx1 Fx 2 Fx 3 Fx
FRy Fy1 Fy 2 Fy 3 Fy
Fry
Fy2 D Fy3 Fy1 F3 A F2
C
FR
α FR1
F1 B
合力投影定理:
合力在某轴上的投影，等于各 分力在同一轴上投影的代数和。
FR = F + F = tan Fy Fx
1.力在坐标轴上的投影 2.力的合成、合力投影定理
FR1 F1 F2 FR FR1 F3 F1 F2 F3 FRx ab gb ab ( ge be )
ab be ge
ab ac ad
o x
d Fx3 a c Fx2 Fx1 g b e
2.力系 是指作用在物体上的一组力的集合
5
1.1 基本概念和物体的受力分析
3.静力学公理
公理1：力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的 大小和方向由这两力为边构成的平行四边形的对角线来表示。
各种性质的力和物体的平衡(教案)
各种性质的力和物体的平衡(教案)第一章：引言1.1 教学目标让学生理解力的概念和基本性质。
让学生了解物体平衡的概念和条件。
1.2 教学内容力的概念和基本性质：介绍力的定义，作用点，大小和方向。
物体平衡的概念和条件：介绍静止和匀速直线运动状态为平衡状态，平衡的条件。
1.3 教学方法采用讲授法，结合实例和图示讲解力的概念和基本性质。
采用实验法，进行物体平衡的实验，让学生观察和理解平衡的条件。
第二章：重力2.1 教学目标让学生了解重力的概念和作用。
让学生掌握重力的计算方法。
2.2 教学内容重力的概念和作用：介绍重力的定义，作用点，大小和方向。
重力的计算方法：介绍重力的计算公式和测量方法。
2.3 教学方法采用讲授法，结合实例和图示讲解重力的概念和作用。
采用实验法，进行重力的实验，让学生观察和理解重力的计算方法。
第三章：弹力3.1 教学目标让学生了解弹力的概念和作用。
让学生掌握弹力的计算方法。
3.2 教学内容弹力的概念和作用：介绍弹力的定义，作用点，大小和方向。
弹力的计算方法：介绍弹力的计算公式和测量方法。
3.3 教学方法采用讲授法，结合实例和图示讲解弹力的概念和作用。
采用实验法，进行弹力的实验，让学生观察和理解弹力的计算方法。
第四章：摩擦力4.1 教学目标让学生了解摩擦力的概念和作用。
让学生掌握摩擦力的计算方法。
4.2 教学内容摩擦力的概念和作用：介绍摩擦力的定义，作用点，大小和方向。
摩擦力的计算方法：介绍摩擦力的计算公式和测量方法。
4.3 教学方法采用讲授法，结合实例和图示讲解摩擦力的概念和作用。
采用实验法，进行摩擦力的实验，让学生观察和理解摩擦力的计算方法。
第五章：物体平衡的判断和应用5.1 教学目标让学生掌握物体平衡的判断方法。
让学生了解物体平衡在实际中的应用。
5.2 教学内容物体平衡的判断方法：介绍平衡条件和平衡状态的判断方法。
物体平衡的应用：介绍物体平衡在工程、生活等方面的应用实例。
5.3 教学方法采用实验法，进行物体平衡的实验，让学生观察和理解平衡的判断方法。
§1 力的概念 三个性质力
第一章 力 物体的平衡考纲要求1．力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原因。
力是矢量。
力的合成和分解。
Ⅱ2．重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力。
重心。
Ⅱ 3．形变和弹力，胡克定律。
Ⅱ 4．静摩擦，最大静摩擦力。
Ⅰ 5．滑动摩擦，滑动摩擦定律。
Ⅱ 6．共点力作用下物体的平衡。
Ⅱ 知识网络：单元切块：按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：力的概念、三个性质力；力的合成和分解；共点力作用下物体的平衡。
其中重点是对摩擦力和弹力的理解、熟练运用平行四边形定则进行力的合成和分解。
难点是受力分析。
§1 力的概念 三个性质力教学目标：1．理解力的概念；力概念定义：力是物体对物体的作用，不能离开施力物体与受力物体而存在。
效果：要素：大小、方向、作用点（力的图示） 使物体发生形变改变物体运动状态分类效果：拉力、动力、阻力、支持力、压力性质：重力： 方向、作用点（关于重心的位置） 弹力： 产生条件、方向、大小（胡克定律） 摩擦力：（静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大小运算——平行四边形定则力的合成力的分解|F 1－F 2|≤F 合≤F 1＋F 22．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教学重点：弹力、摩擦力，受力分析教学难点：受力分析教学方法：讲练结合，计算机辅助教学教学过程：一、力的概念：力是物体对物体的作用（1）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）力的作用是相互时（3）力的作用效果：①形变；②改变运动状态（4）力的图示（课件演示）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。
天津高考物理必考知识点
天津物理必考内容第一章、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/=[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=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.二、直线运动1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动,转动和振动等运动形式.为了研究物体的运动需要选定参照物（即假定为不动的物体）,对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同,通常以地球为参照物来研究物体的运动.2.质点:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点,它是一个理想化的物理模型.仅凭物体的大小不能做视为质点的依据.3.位移和路程:位移描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的有向线段,是矢量.路程是物体运动轨迹的长度,是标量.路程和位移是完全不同的概念,仅就大小而言,一般情况下位移的大小小于路程,只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程.4.速度和速率（1）速度:描述物体运动快慢的物理量.是矢量.①平均速度:质点在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间（或位移）的平均速度v,即v=s/t,平均速度是对变速运动的粗略描述.②瞬时速度:运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧.瞬时速度是对变速运动的精确描述.（2）速率：①速率只有大小,没有方向,是标量.②平均速率:质点在某段时间内通过的路程和所用时间的比值叫做这段时间内的平均速率.在一般变速运动中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在单方向的直线运动,二者才相等.5.加速度（1）加速度是描述速度变化快慢的物理量,它是矢量.加速度又叫速度变化率.（2）定义:在匀变速直线运动中,速度的变化Δv 跟发生这个变化所用时间Δt 的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,用a 表示.（3）方向:与速度变化Δv 的方向一致.但不一定与v 的方向一致.［注意］加速度与速度无关.只要速度在变化,无论速度大小,都有加速度;只要速度不变化（匀速）,无论速度多大,加速度总是零;只要速度变化快,无论速度是大、是小或是零,物体加速度就大.6.匀速直线运动 （1）定义:在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直线运动.（2）特点:a=0,v=恒量. （3）位移公式:S=vt.7.匀变速直线运动 （1）定义:在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫匀变速直线运动.（2）特点:a=恒量 （3）★公式： 速度公式：V=V 0+at 位移公式：s=v 0t+21at 2 速度位移公式：v t 2-v 02=2as 平均速度V=20t v v 以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.8.重要结论 （1）匀变速直线运动的质点,在任意两个连续相等的时间T 内的位移差值是恒量,即ΔS=S n+l –S n =aT 2=恒量（2）匀变速直线运动的质点,在某段时间内的中间时刻的瞬时速度,等于这段时间内的平均速度,即：9.自由落体运动（1）条件:初速度为零,只受重力作用. （2）性质:是一种初速为零的匀加速直线运动,a=g.（3）公式:10.运动图像（1）位移图像（s-t 图像）:①图像上一点切线的斜率表示该时刻所对应速度；②图像是直线表示物体做匀速直线运动,图像是曲线则表示物体做变速运动；③图像与横轴交叉,表示物体从参考点的一边运动到另一边.（2）速度图像（v-t图像）:①在速度图像中,可以读出物体在任何时刻的速度；②在速度图像中,物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值.③在速度图像中,物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率.④图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向.⑤图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动.三、牛顿运动定律★1.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止.（1）运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持.（2）定律说明了任何物体都有惯性.（3）不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验直接验证.但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的.它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律.（4）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系.2.惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.（1）惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关.因此说,人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.（2）质量是物体惯性大小的量度.★★★★3.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础.（2）对牛顿第二定律的数学表达式F 合 =ma,F 合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力.（3）牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果.即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬间效果是加速度而不是速度.（4）牛顿第二定律F合 =ma,F合是矢量,ma也是矢量,且ma与F 合的方向总是一致的.F 合可以进行合成与分解,ma也可以进行合成与分解.4.★牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上. （1）牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因而力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消失.（2）作用力和反作用力总是同种性质的力.（3）作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可叠加.5.牛顿运动定律的适用范围:宏观低速的物体和在惯性系中.6.超重和失重（1）超重:物体有向上的加速度称物体处于超重.处于超重的物体对支持面的压力F N （或对悬挂物的拉力）大于物体的重力mg,即F N =mg+ma.（2）失重:物体有向下的加速度称物体处于失重.处于失重的物体对支持面的压力FN（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg.即FN=mg-ma.当a=g时F N =0,物体处于完全失重.（3）对超重和失重的理解应当注意的问题①不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力并没有改变,只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）不等于物体本身的重力.②超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重.③在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.6、处理连接题问题----通常是用整体法求加速度,用隔离法求力.四、曲线运动万有引力1.曲线运动（1）物体作曲线运动的条件:运动质点所受的合外力（或加速度）的方向跟它的速度方向不在同一直线（2）曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向,就是通过该点的曲线的切线方向.质点的速度方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.（3）曲线运动的轨迹:做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合外力的大致方向,如平抛运动的轨迹向下弯曲,圆周运动的轨迹总向圆心弯曲等.2.运动的合成与分解（1）合运动与分运动的关系:①等时性;②独立性;③等效性.（2）运动的合成与分解的法则:平行四边形定则.（3）分解原则:根据运动的实际效果分解,物体的实际运动为合运动.3.★★★平抛运动（1）特点:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动.（2）运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.①建立直角坐标系（一般以抛出点为坐标原点O,以初速度vo方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向）;②由两个分运动规律来处理（如右图）.4.圆周运动（1）描述圆周运动的物理量①线速度:描述质点做圆周运动的快慢,大小v=s/t（s是t时间内通过弧长）,方向为质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向②角速度:描述质点绕圆心转动的快慢,大小ω=φ/t（单位rad/s）,φ是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的角度.其方向在中学阶段不研究.③周期T,频率f ---------做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期.做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率.⑥向心力:总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小.大小［注意］向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力.（2）匀速圆周运动:线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的,是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动.（3）变速圆周运动:速度大小方向都发生变化,不仅存在着向心加速度（改变速度的方向）,而且还存在着切向加速度（方向沿着轨道的切线方向,用来改变速度的大小）.一般而言,合加速度方向不指向圆心,合力不一定等于向心力.合外力在指向圆心方向的分力充当向心力,产生向心加速度;合外力在切线方向的分力产生切向加速度. ①如右上图情景中,小球恰能过最高点的条件是v≥v临v临由重力提供向心力得v临gr②如右下图情景中,小球恰能过最高点的条件是v≥0.5★.万有引力定律（1）万有引力定律：宇宙间的一切物体都是互相吸引的.两个物体间的引力的大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.公式:（2）★★★应用万有引力定律分析天体的运动①基本方法:把天体的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供.即 F引=F向得：应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算.②天体质量M、密度ρ的估算:（3）三种宇宙速度①第一宇宙速度:v 1 =7.9km/s,它是卫星的最小发射速度,也是地球卫星的最大环绕速度.②第二宇宙速度（脱离速度）:v 2=11.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度.③第三宇宙速度（逃逸速度）:v 3 =16.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.（4）地球同步卫星所谓地球同步卫星,是相对于地面静止的,这种卫星位于赤道上方某一高度的稳定轨道上,且绕地球运动的周期等于地球的自转周期,即T=24h=86400s,离地面高度同步卫星的轨道一定在赤道平面内,并且只有一条.所有同步卫星都在这条轨道上,以大小相同的线速度,角速度和周期运行着.（5）卫星的超重和失重“超重”是卫星进入轨道的加速上升过程和回收时的减速下降过程,此情景与“升降机”中物体超重相同.“失重”是卫星进入轨道后正常运转时,卫星上的物体完全“失重”（因为重力提供向心力）,此时,在卫星上的仪器,凡是制造原理与重力有关的均不能正常使用.五、动量1.动量和冲量（1）动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即p=mv.是矢量,方向与v的方向相同.两个动量相同必须是大小相等,方向一致.（2）冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即I=Ft.冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定.2.★★动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.表达式:Ft=p′-p 或Ft=mv′-mv（1）上述公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向.（2）公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.（3）动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统.对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量.（4）动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值.★★★ 3.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变.表达式:m 1 v 1 +m 2 v 2 =m 1 v 1′+m 2 v 2′（1）动量守恒定律成立的条件①系统不受外力或系统所受外力的合力为零.②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计.③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.（2）动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.4.爆炸与碰撞（1）爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理.（2）在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能.（3）由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.5.反冲现象:反冲现象是指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象.喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例.显然,在反冲现象里,系统的动量是守恒的.六、机械能1.功（1）功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量,是过程量.定义式:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用点位移（对地）,θ是力与位移间的夹角.（2）功的大小的计算方法:①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算,本公式只适用于恒力做功.②根据W=P·t,计算一段时间内平均做功. ③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功.（3）摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积.发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd（d是两物体间的相对路程）,且W=Q（摩擦生热）2.功率（1）功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率,还要分清是求平均功率还是瞬时功率.（2）功率的计算 ①平均功率:P=W/t （定义式） 表示时间t 内的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,都适用. ②瞬时功率:P=F·v·cosα P 和v 分别表示t 时刻的功率和速度,α为两者间的夹角.（3）额定功率与实际功率 ： 额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率.（4）交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.①以恒定功率P 启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动, .②以恒定牵引力F 启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f 作匀速直线运动.3.动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能.表达式:E k =mv 2/2 （1）动能是描述物体运动状态的物理量.（2）动能和动量的区别和联系①动能是标量,动量是矢量,动量改变,动能不一定改变;动能改变,动量一定改变.②两者的物理意义不同:动能和功相联系,动能的变化用功来量度;动量和冲量相联系,动量的变化用冲量来量度.③两者之间的大小关系为E K =P 2/2m4. ★★★★动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.表达式 （1）动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于变力及物体作曲线运动的情况. （2）功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解,故动能定理无分量式.（3）应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.（4）当物体的运动是由几个物理过程所组成,又不需要研究过程的中间状态时,可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究,从而避开每个运动过程的具体细节,具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点.5.重力势能（1）定义:地球上的物体具有跟它的高度有关的能量,叫做重力势能,p E mgh .①重力势能是地球和物体组成的系统共有的,而不是物体单独具有的.②重力势能的大小和零势能面的选取有关.③重力势能是标量,但有“+”、“-”之分.（2）重力做功的特点:重力做功只决定于初、末位置间的高度差,与物体的运动路径无关.W G =mgh.（3）做功跟重力势能改变的关系:重力做功等于重力势能增量的负值.即W G =-P E .6.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量.★★★ 7.机械能守恒定律（1）动能和势能（重力势能、弹性势能）统称为机械能,E=E k +E p .（2）机械能守恒定律的内容:在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下,物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化,但机械能的总量保持不变. （3）机械能守恒定律的表达式。
各种性质的力和物体的平衡(教案)
各种性质的力和物体的平衡(教案)第一章：引言教学目标：1. 让学生了解本节课的主题：各种性质的力和物体的平衡。
2. 激发学生的学习兴趣，培养他们探索力的作用的积极性。
教学内容：1. 介绍力的概念及其作用。
2. 讲解物体平衡的概念。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解力的概念和物体平衡的原理。
2. 利用多媒体展示实例，帮助学生直观地理解各种性质的力和物体平衡的现象。
教学步骤：1. 引入力的概念，讲解力的作用。
2. 讲解物体平衡的概念，介绍平衡状态的特点。
3. 通过实例分析，让学生了解各种性质的力在物体平衡中的作用。
教学评价：1. 检查学生对力的概念和物体平衡的理解程度。
2. 观察学生在实例分析中的表现，评估他们对各种性质的力和物体平衡的掌握情况。
第二章：重力教学目标：1. 让学生了解重力的概念及其作用。
2. 培养学生运用重力解释生活中现象的能力。
教学内容：1. 讲解重力的概念及其产生的原因。
2. 介绍重力的方向和大小。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解重力的概念及其作用。
2. 利用实验和实例，让学生体验重力的存在和影响。
教学步骤：1. 讲解重力的概念及其产生的原因。
2. 介绍重力的方向和大小。
3. 进行实验和实例分析，让学生体验重力的存在和影响。
教学评价：1. 检查学生对重力概念的理解程度。
2. 观察学生在实验和实例分析中的表现，评估他们对重力的认识和运用能力。
第三章：摩擦力教学目标：1. 让学生了解摩擦力的概念及其作用。
2. 培养学生运用摩擦力解释生活中现象的能力。
教学内容：1. 讲解摩擦力的概念及其产生的原因。
2. 介绍摩擦力的方向和大小。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解摩擦力的概念及其作用。
2. 利用实验和实例，让学生体验摩擦力的存在和影响。
教学步骤：1. 讲解摩擦力的概念及其产生的原因。
2. 介绍摩擦力的方向和大小。
3. 进行实验和实例分析，让学生体验摩擦力的存在和影响。
教学评价：1. 检查学生对摩擦力概念的理解程度。
共点力作用下物体的平衡 第一章《力、物体的平衡》高中物理
【例题5】如图所示，汽车用绳索通过定滑轮牵引小 船，使小船匀速靠岸，若水对船的阻力不变，则下列 说法中正确的是（ AB ）
A．绳子的拉力不断增大 B．船受到的浮力不断减小 C．船受到的合力不断增大 D．绳子的拉力可能不变
① 静平衡—— 四、正弦定理法:
4、正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封 闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用 正弦定理列式求解。
(2)为了求链条最低点的张力T，隔离取一半链条作 为研究对象，受力分析如图所示，在水平方向有
T=F1cos =(G/2sin) cos =G/2tan 求T时，也可隔离一半链条为研究对象，
用力的矢量三角形求解.
例题1．重G的均匀绳两端悬于水平天花板上的A、B两
点。静止时绳两端的切线方向与天花板成α角。求绳
第①个推论主要是利用等效的观点来理解合力 的大小和方向。
2、共点力平衡条件推论（二）：
当三个共点力作用于物体上使物体处于平 衡时，三个力的矢量图组成一个封闭的矢量三 角形。
第②个推论使用时其中有个力是恒力，另 一个力方向不变，判断两个力的变化情况。
【释例1】如图所示，一物体在四个力F１、F2、F３、F ４作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过 60°而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均
球的质量比为〖 〗
A
① 静平衡—— 一、力的合成法:
【例题4】如图所示，一个重力为mg的小环套在竖直的 半径为的光滑大圆环上，一劲度系数为k，自然长度为 L（L<2r）弹簧的一端固定在小环上，另一端固定在大 圆环的最高点A。当小环静止时，略去弹簧的自重和小 环与大圆环间的摩擦。求弹簧与竖直方向之间的夹角 Φ。
A．水平拉力一定大于重力 B．绳的拉力一定大于重力 C．α一定小于θ D．水平力足够大时，杆可水平
第一章 力、物体的平衡
第一章 力、物体的平衡一． 力【例题精选】：1、如图所示：将重力为G 的光滑圆球用细绳拴在竖直墙壁上，如图，当把绳的长度增长，则绳对球的拉力T 和墙对球弹力N 是增大还是减小。
解：这是根据球的平衡条件=0用已知力G 求未知力T 、N 。
（1）明确对象，作受力分析，如图（a ），球受G 、N 、T ，设绳与墙夹角θ。
（2）选用方法：A ．合成法：因为=0。
所以任意两个力的合力均与第三个力大小相等，方向相反。
如图 （b ），N 、G 合力T '，T '=T平行四边形法则，则在∆OGT tg NGN Gtg '=∴=中，可知θθ,, T T G ='=/cos .θB ．分解法：因为=0。
所以其中任一个力在其它两个力方向的分力均与该力大小相等、方向相反而平衡。
如图（ c ），在T 、N 方向上分解G 有T '=T ，N '=N 。
仍可看∆OGT N Gtg T G '==有θθ,/cos 。
C ．用正交分解法：建立直角坐标系。
如图（d ），因为球受=0，必同时满足∑=∑=F F N x y 00，有.-=T sin θ0，T G T G cos .:/cos ,θθ-==0联立N Gtg =θ。
对三种解法要深刻理解，针对具体问题灵活运用，讨论结果： N Gtg T G tg N T ==⎧⎨⎪⎩⎪θθθθθ当绳子加长，角变小变小，减小；增大，减小。
/cos cos2、如图所示，斜面体P 放在水平面上，物体Q 放在斜面上，Q 受到一个力F 的作用，P 与Q 都保持静止，这时Q 受的摩擦力大小当f 1，P 受到水平面的摩擦力大小为f 2。
当力F 变大但P 、Q 仍处于静止状态，试分析f 1，f 2是变大还是变小。
解：明确研究对象，作受力分析，根据平衡状态=0的条件，找到各力之间的关系。
当力F 变大，仍处于平衡状态，要满足=0的条件。
根据各力关系分析其它力应如何变化。
高中物理 第一章力物体的平衡 第四课解析
第一章力物体的平衡第四课时共点力的合成与分解础知识一、合力与分力知识讲解定义：当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果一样，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力.说明：①合力与分力是针对同一受力物体而言.②一个力之所以是其他几个力的合力，或者其他几个力是这个力的分力，是因为这一个力的作用效果与其他几个力共同作用的效果相当，合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系.二、共点力知识讲解1.定义:一个物体受到的力作用于物体上的同一点或者它们的作用线交于一点,这样的一组力叫做共点力.(我们这里讨论的共点力,仅限于同一平面的共点力)注意:一个具体的物体,其各力的作用点并非完全在同一个点上，假设这个物体的形状、大小对所研究的问题没有影响的话,我们就认为物体所受到的力就是共点力.如图甲所示,我们可以认为拉力F,摩擦力F1与支持力F2都与重力G作用于同一点O.如图乙所示,棒受到的力也是共点力.2.共点力的合成:遵循平行四边形定如此.3.两个共点力的合力范围合力大小的取值范围为:F1+F2≥F≥|F1-F2|.在共点的两个力F1与F2大小一定的情况下,改变F1与F2方向之间的夹角θ,当θ角减小时,其合力F逐渐增大;当θ=0°时,合力最大F=F1+F2,方向与F1与F2方向一样;当θ角增大时,其合力逐渐减小;当θ=180°时,合力最小F=|F1-F2|,方向与较大的力方向一样.4.三个共点力的合力范围①最大值:当三个分力同向共线时,合力最大,即F max=F1+F2+F3.②最小值:a.当任意两个分力之和大于第三个分力时,其合力最小值为零.b.当最大的一个分力大于另外两个分力的算术和时,其最小合力等于最大的一个力减去另外两个力的算术和的绝对值.三、平行四边形定如此知识讲解实验明确:作用在同一点的两个互成角度的力的合力,不等于分力的代数和,而是遵循平行四边形定如此,如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示,这叫做力的平行四边形定如此,如下列图.说明:(1)平行四边形定如此能应用于共点力的合成与分解运算.(2)非共点力不能用平行四边形定如此进展合成与分解运算.(3)平行四边形定如此是一切矢量合成与分解运算的普适定如此,如:速度,加速度,位移,力等.四、三角形定如此和多边形定如此知识讲解如图甲所示,两个力F1,F2合成为F的平行四边形定如此,可演变为乙图,我们将乙图称为三角形定如此合成图,即将两分力F1,F2首尾相接(有箭头的叫尾,无箭头的叫首),如此F就是由F1的首端指向F2的尾端的有向线段所表示的力.如果是多个力合成,如此由三角形定如此合成推广可得到多边形定如此,如图为三个力F1,F2,F3的合成图,F为其合力.第二关：技法关解读高考解题技法一、求合力的取值范围技法讲解〔1〕共点的两个分力F1、F2大小一定的条件下，合力F随θ角的减小而增大，θ=0°时合力最大，最大值F=F1+F2；θ=180°时合力最小，最小值F=|F1-F2|.即两个力的合力F的大小范围是：|F1-F2|≤F≤F1+F2.〔2〕合力可以大于分力，也可以等于分力，或者小于分力.〔3〕共点的三个力的合力大小范围分析方法是：这三个力方向一样时合力最大，最大值等于这三个力大小之和；假设这三个力中某一个力处在另外两个力的合力范围中，如此这三个力的合力最小值是零.典例剖析例1物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用，如下几组力的合力不可能为零的是( )A.5 N，7 N，8 NB.5 N，2 N，3 NC.1 N，5 N，10 ND.10 N，10 N，10 N解析：三力合成，假设前面力的合力可与第三力大小相等，方向相反，就可以使这三力合力为零，只要使第三力在其他两力的合力范围之内，就可能使合力为零，即第三力F3满足:|F1-F2|≤F3≤F1+F2.分析A、B、C、D各组力中，前两力合力范围分别是：2 N≤F合≤12 N,第三力在其范围之内：3 N≤F 合≤7 N，第三力在其合力范围之内；4 N≤F合≤6 N，第三力不在其合力范围之内；0≤F合≤20 N，第三力在其合力范围之内，故只有C中第三力不在前两力合力范围之内，C中的三力合力不可能为零.答案:C二、力的分解的方法技法讲解力的分解原如此是根据力的作用效果来进展.a.根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;b.再根据两个实际分力方向画出平行四边形;c.最后由平行四边形知识求出两分力的大小和方向;d.按力的作用效果分解实例.典例剖析例2共面的三个力F 1=20 N ，F 2=30 N ，F 3=40 N 作用在物体的同一点上，三力之间的夹角都是120°，求合力的大小和方向.解析：采用正交分解法，如下列图建立正交坐标系，分解不在轴上的力.如此F 2x =-F 2sin30°=-15 N F 2y =F 2cos30°=153 N F 1x =-F 1sin30°=-10 N F 1y =-F 1cos30°=-103 N 有：F x =F 3+F 1x +F 2x =15 N F y =F 1y +F 2y =53 N22yx F F F 10 3 NF 3arctan 30F 3x x α=+====︒由图得：.三、固定轻杆与转动轻杆的区分技法讲解在物体平衡中，有些题目是相似的，但实质是完全不同的，如审题时不认真，盲目地用一样的方法去求解就会出错，对于固定轻杆与转动轻杆来说，转动轻杆产生的弹力一定沿杆的方向，如果不沿杆的方向时就要转动；而固定轻杆产生的弹力不一定沿杆的方向，因为杆不可转动.典例剖析例3如下列图，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点，轻杆OB可绕B点转动，求细绳OA 中张力F的大小和轻杆OB受力N的大小.解析：由于悬挂物的质量为m,绳OC拉力的大小为mg，而轻杆能绕B点转动，所以轻杆在O点所受的压力N将沿杆的方向〔如果不沿杆的方向杆就要转动〕，将绳OC的拉力沿杆和OA方向分解，可求得F=mgsin,N=mgcotθ.例4如下列图，水平横杆一端A插在墙壁内，另一端装有小滑轮B，一轻绳一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮悬挂一质量m=10 kg的重物，∠CBA=30°，如此滑轮受到绳子的作用力为〔〕3N3解析：因为杆AB不可转动，所以杆所受弹力的方向不一定沿杆AB方向.B点处滑轮只是改变绳中力的方向，并未改变力的大小，因此滑轮两侧绳上拉力的大小均是100 N，夹角为120°，故滑轮受到绳子作用力的大小为100 N，选项C正确.答案：C第三关：训练关笑对高考随堂训练1.关于两个力的合力，如下说法错误的答案是( )A.两个力的合力可能大于每个分力B.两个力的合力可能小于较小的那个分力C.两个力的合力一定小于或等于两个分力D.当两个分力大小相等时，它们的合力可能等于分力大小解析：设分力F1,F2的夹角为θ，根据力的平行四边形定如此，合力F为以F1,F2为邻边的平行四边形所夹的对角线，如下列图.当θ=0时，F=F1+F2;当θ=180°时，F=|F1-F2|，以上分别为合力F的最大值和最小值.当F1=F2且夹角θ=180°时，合力F=0，小于任何一个分力，F1=F2且夹角θ=120°时，合力F=F1=F2.应当选C.答案：C2.有三个力，F1=3 N,F2=5 N,F3=9 N,如此如下说法正确的答案是( )A.F1可能等于F2和F3的合力B.F2可能等于F1和F3的合力C.三个力的合力的最小值是2 ND.三个力的合力的最大值是17 N解析：F2和F3的合力范围是4 N≤F23≤14 N，选项A错；F1和F3的合力范围是6 N≤F13≤12 N,选项B错；三个力的合力范围是1 N≤F≤17 N,选项D正确.答案：D3.一位同学做引体向上运动时，处于如下列图的静止状态，两臂夹角为60°，该同学体重60 kg，取g= 10 N/kg，如此每只手臂的拉力约为( )A.600 NB.300 N23解析：设每只手臂的拉力为F,由力的平衡2Fcos30°=mg，可以求得F=mg=20032cos30选项D正确.答案：D4.当颈椎肥大压迫神经时，需要用颈部牵拉器牵引颈部，以缓解颈部压迫症状.如下列图为颈部牵拉器拉颈椎肥大患者的示意图，图中θ为45°.牵拉物P的质量一般为3 kg～10 kg，求牵拉器作用在患者头部的合力大小.解析：由图可知F1=F2=F3=G P以结点O 为研究对象，受力如图，由平行四边形定如此求得 F=()()22P P P P 2G G 22G G cos135+-⨯⨯⨯︒得F=2.8G P即颈部所受拉力为牵拉物重力的2.8倍，故合力的大小范围为84 N ～280 N.答案：84 N ～280 N5.如下列图，AB 轻杆可绕A 点转动，绳BC 将杆拉紧，绳与杆间夹角θ=30°,B 端挂一个重物G=20 N ，求绳BC 受到的拉力和杆AB 受到的压力的大小.解析：对结点B 受力如图，分解拉力F2,由受力平衡得F2sin θ=F1=G ，F2cos θ=F3代入数据解得F 2=Gsin θ=40 N F 3=F 2cos θ3由牛顿第三定律得，BC 受到的拉力和杆AB 受到的压力的大小分别为40 N,203 N.答案：3课时作业四共点力的合成与分解1.水平横梁的一端A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B ，一轻绳的一端C 固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10 kg 的重物，∠CBA=30°,如下列图，如此滑轮受到绳子的作用力为(g 取10 m/s 2)( )3 N3解析:滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F T1和F T2的合力.因同一根绳张力处处相等，都等于物体的重力.即F T1=F T2=G=mg=100 N ，用平行四边形定如此作图〔如图〕，可知合力F=100 N ，所以滑轮受绳的作用力为100 N ，方向与水平方向成30°角斜向下.答案:C2.跳伞运动员打开伞后经过一段时间，将在空中保持匀速降落，运动员和他身上的装备总重力为G 1，圆顶形降落伞的重力为G 2，有8条一样的拉线一端与运动员相连〔拉线重力不计〕，另一端均匀分布在伞面边缘上〔图中没有把拉线都画出来〕，每根拉线和竖直方向都成30°角，如下列图，那么每根拉线上的张力大小为( )A.123G G 12+（）B.12G G 8+C.1G 413G 解析:人受重力和8根拉线拉力作用，且每根拉线拉力相等，由力的平衡知F T ·cos30°=18G 1，得F T =312G 1. 答案:D3.如下列图，在同一平面内，大小分别为1 N 、2 N 、3 N 、4 N 、5 N 、6 N 的六个力共同作用于一点，其合力大小为( )A.0B.1 NC.2 ND.3 N解析:先将同一直线上的三对力进展合成，可得三个合力均为3 N 且互成120°角，故总合力为零. 答案:A4.如下列图，小洁要在客厅里挂上一幅质量为1.0 kg 的画〔含画框〕，画框背面有两个相距离1.0 m 、位置固定的挂钩，她将轻质细绳两端分别固定在两个挂钩上，把画对称地挂在竖直墙壁的钉子上，挂好后整条细绳呈绷紧状态.设绳能够承受最大拉力为10 N ，g 取10 m/s 2，如此细绳至少需要多长才不至于断掉( )A.1.2 mB.1.5 mC.2.0 mD.3.5 m解析:如下列图，由于对称挂画，画的重力由2段绳子承当，假设每段绳子都承受最大力10 N，如此这两个力的合力应与画的重力平衡，即F合=mg=10 N，作出受力示意图如图1；图中平行四边形由两个等边三角形构成，所以图2中α=60°,β=90°-60°=30°,这个角就是绳子与水平方向的夹角，有：L=12cos30×2=1.15m，四个选项中只有A最符合题意，所以选项A正确.答案:A5.如下列图，长为l的细绳一端固定于天花板的C点，另一端拴在套于杆AB上的可以沿杆AB上下滑动的轻环P上.吊有重物的光滑轻滑轮放在绳子上.在环P从与C点等高的B点沿杆缓慢下滑的过程中，两段绳子之间的夹角β的变化情况是( )A.一直增大B.一直减小C.不变D.先变小后变大解析:作辅助线如下列图，因为光滑的滑轮两边力相等，经过证明知三角形PED是等腰三角形，所以三角形CEF中，cosα=dl，因为此题中d和l不变，所以α不变，而β=π-2α,在环P从与C点等高的B点沿杆缓慢下滑的过程中，两段绳子之间的夹角β不变.答案:C6.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如下列图.ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，如此ac绳和bc绳中的拉力分别为( )A.31 mg,mg 22B.13 mg22，C.31 mg,mg 42D.13 mg24，解析:C点受到三轻绳的拉力而平衡，这三个力的关系如下列图，因此有T a=mgcos30°=32mg,T b=mgsin30°=12mg,A正确.考查共点力的平衡，正交分解法是根本的解题方法，但三角形法解三力平衡问题更简捷.答案:A7.如下列图,物体静止于光滑水平面M上,力F作用于物体O点，现要使物体沿着OO′方向做加速运动〔F和OO′都在M水平面内〕.那么，必须同时再加一个力F′，这个力的最小值是( )A.FcosθB.FsinθC.FtanθD.Fcotθ解析:为使物体在水平面内沿着OO′做加速运动，如此F与F′的合力方向应沿着OO′，为使F′最小，F′应与OO′垂直，如下列图.故F′的最小值为F′=Fsinθ，B选项正确.答案:B8.作用于O点的三力平衡，设其中一个力大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为θ，如下列图.如下关于第三个力F3的判断中正确的答案是( )A.力F3只能在第四象限B.力F3与F2夹角越小，如此F2和F3的合力越小C.F3的最小值为F1cosθD.力F3可能在第一象限的任意区域解析:由共点力的平衡条件可知，F3和F1和F2的合力等值、反向，所以F3的范围应在F1、F2的反向延长线的区域内，不包括F1、F2的反向延长线方向，所以F3既可以在第四象限，也可以在第一象限的一局部；由于F3与F2的合力与F1大小相等，方向相反，而F1大小方向确定，故力F3与F2夹角变小，F2和F3的合力不变；由于力F2大小未知，方向一定，F3的最小值可以通过作图求出，为F1cosθ〔过F1的末端作F2的平行线，两平行线间的距离就可以表示F 3的最小值〕.答案:C9.如下列图，整个装置处于平衡状态，如此悬于轻线上两个物体的质量之比m 1m 2=_______________________________________.解析:m 1、m 2的受力如如下图所示，由平衡条件有：F=m 1gtan45°，F ′=m 2gtan30°,F=F ′,所以:12m m =tan303tan453︒=︒答案:3:310.汽缸内的可燃性气体点燃后膨胀，对活塞的推力F=1100 N ，连杆AB 与竖直方向间的夹角为θ=30°.如下列图，这时活塞对连杆AB 的推力F 1=__________，对汽缸壁的压力F 2=________________.解析:将推力F 按其作用效果分解为F 1′和F 2′，如下列图，可以求得活塞对连杆的作用力F 1=F 1′=F1100cos32θ= =1270 N活塞对缸壁的压力F2=F2′=F·tanθ=1100×33≈635 N答案:1270 N635 N11.一个底面粗糙、质量为m的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面夹角为30°，现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球，小球与斜面的夹角为30°，如下列图.如此：〔1〕当劈静止时绳子的拉力大小为多少？〔2〕假设地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍，为使整个系统静止，k值必须符合什么条件？解析:〔1〕以水平方向为x轴，建立坐标系，以小球为研究对象，受力分析如图甲所示.Fcos60°=F N sin30°①F N cos30°+Fsin60°=mg②解①②有3mg.〔2〕如图乙，以水平方向为x轴，对劈进展受力分析.F N′=F N cos30o+mgF f=F N sin30°,Ff=kF N′又F N=F=33mg解之得3答案:(1)33mg(2)3912.有一种机械装置，叫做“滚珠式力放大器〞，其原理如下列图，斜面A可以在水平面上滑动，斜面B以与物块C都是被固定的，它们均由钢材制成，钢珠D置于A、B、C之间，当用水平力F推斜面A时，钢珠D对物块C的挤压力F′就会大于F，故称为“滚珠式力放大器〞.如果斜面A、B的倾角分别为α、β，不计一切摩擦力以与钢珠D自身的重力，求这一装置的力放大倍数〔即F′与F之比〕.解析:以斜面A为研究对象，如此A、D之间的弹力F A=Fsinα①以钢珠D为研究对象，受力如图，如此F″=F A sinα+F B cosβ②F A cosα=F B sinβ③将①代入②，如此F″=F+F B cosβ④将①代入③，Fcotα=F B sinβ⑤由牛顿第三定律知F″=F′⑥由④⑤⑥可得，FF'=〔1+cotα·cotβ〕⑦故力放大倍数为1+cotα·cotβ答案:1+cotα·cotβ。
第一章力物体的平衡
整体法和隔离法
正交分解法
提升物理思想
F
v
M
m
例5（98年上海卷） 有一个直角支架AOB，AO是水平放置，表面粗糙．OB竖直向下，表面光滑．OA上套有小环P，OB套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可以忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示．现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO杆对P的支持力FN和细绳上的拉力FT的变化情况是：（ ） A．FN不变，FT变大 B．FN不变，FT变小 C．FN变大，FT变大 D．FN变大，FT变小
解析：（1）先用整体法，以整个链条为研究对象，链条受重力G和两端轻绳的拉力F1、F2作用，根据三力汇交原理，此三力必相交于一点O。则有 。
（2）再用隔离法，以链条的左半部为研究对象，左半部链条受重力G/2，绳的拉力F1，和右半部链条的拉力F的作用，此三力必相交于一点O’，则有
θ
θ
G
F1
F2
θ
θ
O
G/2
A
B
O
P
Q
解析：选择环P、Q和细绳为研究对象．在竖直方向上只受重力和支持力FN的作用，而环动移前后系统的重力保持不变，故FN保持不变．取环Q为研究对象，其受如图示．FTcosα = mg，当P环向左移时，α将变小，故FT变小，正确答案为B。
B
mg
FN
FT
α
例6．竖直墙面和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,如图所示,若将小球B向左移动少许,当两球重新达到平衡时,与原来的平衡状态相比（ ） A．推力F变大 B．地面对B球的支持力不变 C．竖直墙面对小球A的弹力变大 D．A、B两球之间距离变大
各种性质的力和物体的平衡(教案)
各种性质的力和物体的平衡(教案)第一章：引言教学目标：1. 让学生了解力和物体平衡的基本概念。
2. 引导学生通过观察和实验，感知力和物体平衡的存在。
教学内容：1. 介绍力的概念，包括力的定义、单位、方向等。
2. 介绍物体平衡的概念，包括静态平衡和动态平衡。
教学活动：1. 引导学生观察和描述日常生活中常见的力和物体平衡的例子，如走路、举重等。
2. 进行简单的实验，如悬挂重物，让学生感受力的作用和物体平衡的状态。
作业：1. 让学生举例说明力和物体平衡在日常生活中的应用。
2. 让学生思考并讨论力的作用和物体平衡的关系。
第二章：重力教学目标：1. 让学生了解重力的概念和特点。
2. 引导学生通过实验和观察，探究重力的方向和作用。
教学内容：1. 介绍重力的概念，包括重力的定义、作用对象、方向等。
2. 介绍重力的计算公式和单位。
教学活动：1. 进行实验，让学生感受重力的作用，如悬挂物体，观察其下垂的方向。
2. 引导学生观察和描述地球附近的物体都受到重力的作用。
作业：1. 让学生举例说明重力的在日常生活中的应用。
2. 让学生思考并讨论重力的作用和物体平衡的关系。
第三章：摩擦力教学目标：1. 让学生了解摩擦力的概念和特点。
2. 引导学生通过实验和观察，探究摩擦力的方向和作用。
教学内容：1. 介绍摩擦力的概念，包括摩擦力的定义、作用对象、方向等。
2. 介绍摩擦力的计算公式和单位。
教学活动：1. 进行实验，让学生感受摩擦力的作用，如推动物体在地面上运动。
2. 引导学生观察和描述摩擦力的作用和物体平衡的关系。
作业：1. 让学生举例说明摩擦力的在日常生活中的应用。
2. 让学生思考并讨论摩擦力的作用和物体平衡的关系。
第四章：弹力教学目标：1. 让学生了解弹力的概念和特点。
2. 引导学生通过实验和观察，探究弹力的方向和作用。
教学内容：1. 介绍弹力的概念，包括弹力的定义、作用对象、方向等。
2. 介绍弹力的计算公式和单位。
教学活动：1. 进行实验，让学生感受弹力的作用，如拉伸弹簧。
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自我诊断
1．如图1－1－1所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动；根据图中所给信息和
所学知识你可以得出的结论是
()
图1－1－1 A．物体各部分都受下的 C．物体重心的位置与物体形状或质量分布有关 D．力是使物体运动的原因
解析：物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一 点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不 是垂直向下，所以A正确，B错误；从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和 质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故C正确；力不是使物体运动 的原因而是改变运动状态的原因，所以D错误． 答案：AC
例如：如图1－1－4所示，小球A在车厢内随车厢一起向右运
图1－1－4
动，可根据小球的运动的状态分析车厢后壁对球A的弹力的情况．
(1)若车厢和小球做匀速直线运动，则小球A受力平衡，所以车厢后壁对小球无
弹力．
(2)若车厢和小球向右做加速运动，则由牛顿第二定律可知，后车厢壁对小球的
弹力水平向右．
3．几种常见模型中弹力方向的确定
图1－1－2
力方向的判断中正确的是
()
A．可能沿OA方向
B．一定沿OB方向
C．可能沿OC方向
D．可能沿OD方向
解析：台球与球桌边框碰撞时，受到边框的弹力作用，弹力的方向应与边框垂
直，即沿OB方向，故B项正确．
答案：B
3．(2009·天津卷)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 ( )
解析：由于物块始终静止在斜面上，物块所受静摩擦力与正压力无直接关系， 对物块进行受力分析，沿斜面方向列平衡方程可判断出选项D正确． 答案：D
5．一物体由圆锥和与它底面相同的半球组成(如图1－1－3所示)，置于粗糙的水平 地面上用水平外力拉它做图中所示三种情况的运动．比较它所受的摩擦力大 小．
图1－1－3 解析：物体在三种不同的运动情况下，都相对水平面有相对运动，故它受到滑 动摩擦力的作用．在三种情况下，水平地面对物体的支持力的大小都等于物体 的重力，故物体对地面的正压力的大小都等于其重力，即FN＝mg.由F＝ μFN，知以上三种情况下摩擦力的大小相等． 答案：大小相等
第一章 力 物体的平衡
知识点 力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原 因，力是矢量，力的合成和分解 重力、重心 形变和弹力，胡克定律 静摩擦力，最大静摩擦力 滑动摩擦力，滑动摩擦定律 共点力作用下的物体的平衡 实验：长度的测量 实验：探究弹力和弹簧伸长量的关系 实验：验证力的平行四边形定则 说明：在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力
要求
Ⅱ
Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ
第1讲 重力、弹力、摩擦力
基础导学
一、力 1．定义：物体与物体之间的 相互 作用． 2．力的作用效果：改变物体的 运动状态 或使物体发生 形变 ． 3．力的三要素： 大小 、 方向 和作用点．
4．力的性质 (1)物质性：力不能脱离 物体 而独立存在． (2)相互性：物体间力的作用是 相互 的，只要有作用力，就一定有对应的 反作用力 ． (3)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受到其他 力的作用 无关 ． (4)矢量性：力既有大小，又有方向，力的运算遵循 平行四边形 定则． (5)同时性：物体间的相互作用总是同时产生， 同时变化， 同时消失的．
于 某一点 ，即为物体的重心 (2)确定方法：悬挂法
注意：重心的位置不一定在物体上
三、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
(1)物体相互接触； (2)物体发生 弹性形变 ． 3．方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向 相反 ． 4．大小 (1)弹簧类弹力：在弹性限度内遵守胡克定律F＝ kx . (2)非弹簧类弹力的大小应由平衡条件或动力学规律求解．
可用 弹簧秤 测量
注意：(1)物体的质量不会变；(2)G的 变化是由在地球上不同位置处g的变 化引起的
重力的方向 总是 竖直向下 的
注意：竖直向下是和 水平面 垂直向 下，不一定和接触面垂直
重心
(1)影响重心位置的因素：
因为物体各部分都受重力作用，①物体的 形状 ；
可认为重力作用集中
②物体的 质量分布 .
弹力
弹力的方向
弹簧的弹力
一、弹力方向的判断
1．根据弹力产生的条件直接判断
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.
选项判断
(2011·长沙模拟)T2的B选项：直 接接触的物体一定有弹力 ( )
2．根据物体的运动状态分析
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．
2. 2010～2011赛季斯诺克球员巡回赛第五站赛事在谢菲尔德结束，
中国选手丁俊晖一路过关斩将，决赛中4∶1横扫琼斯成功夺得
本站赛事冠军．设在比赛中当台球以速度v0与球桌边框成θ角 撞击O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ，如 图1－1－2所示．OB垂直于桌边，则下列关于桌边框对小球的弹
5．力的图示及示意图 (1)力的图示：从力的作用点沿力的方向按一定标度画出的 有向线段(包括力的 三要素)． (2)力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一力的 有向线段 ．
二、重力
由于 地球 的吸引而使物体受 注意：在地球表面附近可近似认为等
重力的产生
到的力
于 万有引力 .
G＝mg 重力的大小
四、摩擦力 1．定义：相互接触且发生形变的粗糙物体间有 相对运动或 相对运动趋势 时，
在接触面上所受的阻碍 相对运动或 相对运动趋势 的力． 2．产生条件：接触面粗糙；接触面间有弹力；物体间有 相对运动或 相对运动.
趋势 ． 3．大小：滑动摩擦力F＝μFN，静摩擦力：0≤F≤Fmax. 4．方向：与相对运动或相对运动趋势方向 相反 ． 5．作用效果： 阻碍 物体间的相对运动或 相对 运动趋势．