a力的基本概念

f A =μGA =1.6N
f B =μGB=0.8 N 对B，由平衡条件得： T= f B =0.8 N
F
A
B NB
NA
F A
T
fA
T
B GB
fB
对A，由平衡条件得： F=T+ f A =0.8 +1.6= 2.4N
GA
2001年春1. 如图所示，两根相同的轻弹簧 S1 和 S2 ，
劲度系数皆为 k=4×102N/m ． 悬挂的重物的质量分别为
D. 0
F1 =10N
F2 =2N
解：原来物块受到的静摩擦力为8N，小于等于最 大静摩擦力，若撤去力F1 ，外力等于2N，所以此 时仍然静止，静摩擦力为2N，则木块在水平方向 受到的合力为0。
例3、如图为皮带传动装置，正常运转时的方向如 图所示， 当机器正常运转时，关于主动轮上的A点、 与主动轮接触的皮带上的B点、与从动轮接触的皮带 上的C点及从动轮上的D点，这四点的摩擦力的方向 的描述，正确的是 （ A D ） A. A点受到的摩擦力沿顺时针方向
S =(L0+x1 )–(L0+x2 ) =x1 –x2 = 2fm/ k = 0.14m
2
m
60°
P
fm
P mg
思考：S的大小跟物体的质量、斜面倾角及在P点弹簧是压缩 或伸长有什么关系？ 答：都无关
例11、物块m位于斜面上，受到平行于斜面的水 平力F的作用处于静止状态，如图示，如果外力 F 撤 去，则物块 （ B D ） m A. 会沿斜面下滑 F α B. 摩擦力方向一定变化 C. 摩擦力将变大 D. 摩擦力将变小 解：画出物块的受力图，f<fm 如果外力F撤去，则受力如图示 摩擦力的方向变化， F f
B. B点受到的摩擦力沿顺时针方向
C. C点受到的摩擦力沿逆时针方向 D. D点受到的摩擦力沿逆时针方向 v
B A
主动轮
D
从动轮
C
例4、 如图所示，A、B两物体均重10N，叠放在水平 地面上，各接触面的动摩擦因素均为μ=0.3，同时有 F=1N的两个水平力分别作用在A和B上，试分别分析A 、B两物体的受力情况，画出受力图。地面对B的摩擦 0 ，B对A的摩擦力等于 1N 。 力等于 F A 解： A、B两物体的受力情况如图示 F B A物体平衡， fBA =F=1N B物体平衡， F= fAB+ f 地 fBA
mgsin α
f1
摩擦力的大小减小, f1<f， 仍然静止
mgsin α
例12、如图所示，劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量为 m1、 m2 的物块 1、 2 拴接，劲度系数为 k2 的轻弹簧上端与物块 2 拴接， 下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态。现施力将 物块1缓缦地坚直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在 此过程中，物块2上升的距离为多少？ 物块1上升的距离为多少？ 解：对（m1+m2）整体分析，原来弹簧压缩（m1+m2）g / k2 ， k2刚脱离桌面时，则k2为原长，物块2上升的距离为 F k1x1
F
NA
A GA
B
GB
f地
NA 2.若 F > f m=μ（G A+GB）则 定滑轮的两绳对A、B有 拉 fA A T 力，受力情况如图示 GA
NB
T GB T
F
B
f地
例6、如图示，A物体的重力为4N，B物体的重力 为2N， A、B与水平面的动摩擦因素都为 0.4， 当两 物体一起向右作匀速运动时，弹簧对B的作用力大小 为 0.8 N ，作用于A的水平外力F为 2.4N 。 解：分析A、B的受力情况，画出受力图如图示：
1.首先分析重力 2.其次分析弹力——看它跟哪些物体接触，有无形 变，依次分析每一个弹力 3.最后分析摩擦力——看它跟哪些物体接触，有无 形变，有无相对运动趋势或相对运动依次分析 每一个摩擦力。 根据受力分析的结果，画出物体的受力图。
例1、在如图示的四幅图中，物体A不受摩擦力的 作用，则静止的物体A分别受到几个力的作用？画出 受力分析图。
NA
NB F F
NA
A
B
fAB f地
∴f地=0
GA
GB
例5、 如图所示，A、B两物体叠放在粗糙的水平地面 上，用一条轻绳通过定滑轮将两物体连接起来，现用 水平力拉物体B，没有拉动，试分别分析A、B两物体 的受力情况。 A F B NB
NA
分析： 1. 若 F < f m=μ（G A+GB） 则定滑轮的两绳对A、B没有 拉力，受力情况如图示
1 m1 2
m2
2
m2
k2
物块1上升的距离为x2 + x1 + x1′ = （m1+m2）g( 1/ k1 + 1/ k2 )
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k2
【练习】如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两 轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，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 ( C ) A. m1 g/k1 B. m2 g/k1 C. m1g/k2 D. m2g/k2 F 【分析】先画出弹簧2 的原长如图示：
N2
N
T N A mg
N1
A
T
A mg mg A
mg
例2、 一木块放在水平桌面上在水平方向共受 到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状 态，其中， F1 =10N， F2 =2N，若撤去力F1 ，则木 块在水平方向受到的合力为 （ D ）
A. 10N，方向向左 B. 6N，方向向右
C. 2N，方向向左
Fb=5N
f2=5N f3=5N
B
f2=5N Fc=10N
对C： 静止，合力为0， f3=5N
C
例8：如图示，足够长的水平传送带保持匀速运动 ，当将小物块轻轻放在传送带的A端后，分析小物块 的受力情况，要求说明理由。
A
解：小物块刚刚放在传送带上时，小物块相对于传 送带落后，受到的摩擦力方向向右，当小物块受摩 擦力作用加速达到跟传送带速度相等时，小物块与 传送带没有相对运动，小物块不受摩擦力。
二.几种常见的力
种类 1.重力 产生条件 方向 大小 G=mg 作用点
重心（重 心不一定 在物体上）
地球对物体 竖直向下 的吸引
a.物体间 a.牛顿定 的弹力垂 律计算 a.相互接触 直于接触 2.弹力 b.发生弹性 面， 形变 b.绳子的 b.弹簧的 弹力沿绳 弹力 F=kx 子
接触面上
绳子与物 体的接触 点
∴ x2= （m1+m2）g / k2
对m1分析，原来弹簧压缩了x1 = m1g / k1， 对m2分析， k2刚脱离桌面时，则k1 伸长了x1′ ， x1′ = m2g / k1， ∴弹簧k1的长度比原来伸长了 x1 + x1′ = m1 g / k1 +m2g / k1
1 m1
k1 k1
m1 m1g k1x1 ′ m2 m2g
一.力的基本性质
1.力的作用离不开物体的存在 力是物体和物体的相互作用
2.力的矢量性— 力的三要素：大小、方向、作用点。
3.力的作用效果是使物体发生形变或使物体的运动
状态发生改变（产生加速度）
4.力的分类：
a. 按力的性质分——重力、弹力、摩擦力、万有 引力、分子力、电场力、磁场力、核力等。
b. 按力的作用效果分——拉力、支持力、压力、 张力、动力、阻力、向心力、回复力等。
f=μN
（一般有 μ0 > μ)
接触 面上
三.牛顿第三定律：
两物体间的作用力和反作用力总是大小相 等、方向相反、作用在同一直线上，同时出 现、同时消失，分别作用在不同的物体上。
作用力和反作用力总是： 同生、同灭、同变、同大小、同性质、反 方向，但是分别作用在不同的物体上，因此 不能抵消。
四. 物体的受力分析：
例9：如图示，足够长的传送带与水平面夹角为370 ， 并以v=10m/s运行，在传送带的A端轻轻放一个小物 体，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.25， 画出下列两种情况下的受力图 （1）传送带顺时针方向转动 （2）传送带逆时针方向转动 N B f A N A mg
v
mg
N B
f f
v
mg
例10、 如图示，在倾角为60°的斜面上放一个质量 为1 kg 的物体，用劲度系数100N/m的弹簧平行于斜 面吊住，此物体在斜面上的P、Q两点间任何位置都 能处于静止状态，若物体与斜面间的最大静摩擦力 kx2 为7N，则P、Q间的长度是多大？ fm 解：在P点时受力如图示： N kx1=mgsin 60°+ fm Q 在Q点时受力如图示 N mgsin 60°> fm 弹簧伸长 kx1 Q m mg kx + f =mgsin 60°
m1=2kg m2=4kg若不计弹簧质量，取g=10m/s2，则平衡
时弹簧S1和S2 的伸长量分别为( （A）5cm、10cm
C
)
（B）10cm、5cm
（C）15cm、10cm
S1 m1 S2 m2
（D）10cm、15cm
例7、 如图示，将物块放在木板上，物块与木板处 于相对静止状态，抬起木板的一端，使木板与水平方 向的夹角逐渐增大到90°的过程中，分析摩擦力大小 的变化情况。
种类
产生条件 a.接触面粗 糙
方向
大小
作用点
3.静摩 擦力
沿接触面 且与相对 b.存在弹力 运动趋势 方向相反 c.相对静止 且有相对运 动趋势 沿接触面 且与相对 运动方向 相反
0<f≤fm （fm=μ0N） 接触 由牛顿定律 面上 计算 （平衡时等 于除f外的切 向合力）
a.接触面粗 糙 4.滑动 b.存在弹力 摩擦力 c.有相对运 动
将m1、m2看做一个整体作为研究对象，进行 受力分析。求出弹簧2 原来的压缩量 m1 x2=(m1+m2)g / k2 ′ k x 1 2 m1脱离弹簧后，把m2作为对象， x2 m2 k2 弹簧2 的压缩量x2′ =m2g/k2 k2
∴Δ x2 =x2-x2′= m1g/k2
θ 解：在抬起木板的过程中，开始物块与木板间有静 摩擦力，f 1=mgsinθ， θ逐渐增大，f也逐渐增大；当 θ增大到一定程度时，物块开始下滑，此时摩擦力为 滑动摩擦力，f 2=μN= μmgcosθ, θ逐渐增大， f 2逐渐减小。所以，摩擦力先增大，然后减小。
江苏02年高考 如图所示，物体 A 、 B 和 C 叠放在水平 桌面上，水平力为 Fb=5N 和 Fc=10N 分别作用于物 体B和C上， A、B和C仍保持静止。以f1 、 f2 、 f3 分别表示A与B、B与C、C与桌面之间摩擦力的大 小，则 ( ) C A. f1=5N f2=0 f3=5N B. f1=5N f2= 5N f 3= 0 A Fb=5N C. f1= 0 f2= 5N f3=5N B Fc=10N D. f1= 0 f2= 10N f3=5N C 对A：静止，合力为0， f1= 0 对B： 静止，合力为0， f2=5N