第二章 力 物体的平衡

实用文档第二章力物体的平衡

考纲要求

一、考纲要求

内容要

求

说明

1．滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数

2．形变、弹力、胡克定律

3．矢量和标量

4．力的合成和分解

5．共点力平衡Ⅱ

Ⅱ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅱ

力学中的三类常见的力：重力、弹力、摩擦力，特别是静摩擦力，这是高考中常考的内容.由于静

摩擦力随物体的相对运动趋势发生变化，在分析

中非常容易失误，同学们一定要下功夫把静摩擦

力弄清楚.共点力作用下物体的平衡，是高中物理

中重要的问题，几乎是年年必考，对共点力平衡

的考查不仅在本章可独立出题，也常常与电磁学

知识综合考查.另外，本章的知识与数学、生物学

科、体育运动等结合形成新颖试题的亮点.

知识网络

力物体的平衡力

力的概念

力的定义

静力学效果：产生形变

力的作用效果

力的性质：物质性、相互性、矢量性力学中常见的三种力

重力：

弹力

线性形变：胡克定律F=kx

摩擦力

静摩擦力：0

第1讲力★一、考情直播

1．考纲解读

实用文档

2．考点整合

考点一形变和弹力

（1）弹力产生的原因

发生的物体要恢复原状时，会对与之相接触的物体产生力的作用，这个力

就是弹力

（2）弹力的产生条件

①两物体②发生

（3）弹力方向的判断

①细绳的拉力指向绳收缩的方向．

②点与面、面与面接触处的弹力指向

（4）弹簧的弹力大小

弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律：F= 式中k为

x为，并非原长或总长.

特别提醒:弹力产生的条件是“接触且有弹性形变”.若物体间虽然有接触但无拉伸或挤压，则无弹力产生.在许多情况下由于物体的形变很小，难于观察到，因而判断弹力的产生要

【例1】.如图所示,一匀质木棒,搁置于台阶上保持静止,下图关于木棒所受的弹力的示意

图中正

实用文档

确的是（）

【解析】木棒的下端与地面接触，接触面为水平面，故弹力的方向应该与地面垂直，木棒的上端与台阶的一点接触，接触面为木棒一个面，故弹力的方向和木棒垂直. 【答案】D

【规律总结】物体的点与面、面与面接触处的弹力总是垂直于面（若是曲面则垂直于切面），且指向受力物体.

考点二轻绳、轻杆、轻弹簧的弹力

特别提醒：要区分轻绳、轻杆、轻弹簧三个模型弹力的特点：

轻绳：绳对物体的拉力是沿绳收缩的方向.同一根绳上各点受拉力大小都相等.

【例2】.如图所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系．根

据图象判断，正确的结论是( )

A．弹簧的劲度系数为1 N／m

B．弹簧的劲度系数为100 N／m

C. 弹簧的原长为6 cm

实用文档

实用文档

D ．弹簧伸长0．2 m 时，弹力的大小为4 N

【解析】由图可知，弹簧的原长为6cm ，弹簧的劲度系数为

m N m N x F k /100/1022

2

=⨯=∆∆=

-， 当弹簧伸长量为0.2m 时，弹力的大小为N N x k F 202.0100=⨯=∆= 【答案】BC

【规律总结】胡克定律的另一种表达式为x k F ∆=∆，其中为F ∆弹力的改变量，而x ∆为弹簧形变量的变化量. 考点三 滑动摩擦力

（1）滑动摩擦力的产生

产生：两个相互接触的物体发生 时产生的摩擦力. 产生条件：①相互接触且 ；②有 ；③ （2）滑动摩擦力的大小

滑动摩擦力的大小与 成正比，即：=f

（3）动摩擦力的方向：跟接触面相切，并跟物体的 相反.

实用文档

【例4】如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用细线与墙连接着，黑毛巾的中部用细线拉住.设细线均水平，欲使黑白毛巾分离开来，若每条毛巾的质量均为m 、毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为μ

施加的水平拉力F 值为 ( )

A.mg μ

2 B.mg μ4 C. mg μ5 D.mg μ2

5

【解析】以黑毛巾为研究对象，其水平受力如图所示： 其中mg f 2

1

1μ

=，mg f μ=2 mg f 2

3

3μ=，mg f 24μ=

故mg f f f f F μ54321=+++=

【规律总结】求解滑动摩擦力问题，关键在于理解N 的含义 考点四：静摩擦力

（1）静摩擦力的产生

产生：两个相互接触的物体，有 时产生的摩擦力.

产生条件：①相互接触且 ；②有 ；③ （2静摩擦力的大小

静摩擦力的大小随 的变化而变化，有最大值，最大静摩擦力与物体间的 成正比，还与接触面有关，在实际问题中最大静摩擦力 滑动摩擦力，但在一般计算中，若无特别说明，认为二者 .

f 2

实用文档

（3）动摩擦力的方向：跟接触面相切，并跟物体的 相反

【例5】（2006年北京卷）木块A 、B 分别重50 N 和60 N ，它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25；夹在A 、B 之间轻弹簧被压缩了2cm ，弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F =1 N 的水平拉力作用在木块B 上.如图所示.力F 作用后（ ）

A.木块A 所受摩擦力大小是12.5 N

B.木块A 所受摩擦力大小是11.5 N

C.木块B 所受摩擦力大小是9 N

D.木块B 所受摩擦力大小是7 N

【解析】未加F 时，木块A 在水平面内受弹簧的弹力F 1及静摩擦力F A 作用，且F 1＝F A ＝kx ＝8N ，木块B 在水平面内受弹簧弹力F 2和静摩擦力F B 作用，且F 2＝F B ＝kx ＝8N ，在木块B 上施加F ＝1N 向右拉力后，由于F 2＋F ＜μG B ，故木块B 所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小F /B ＝F 2＋F ＝9N ，木块A 的受力情况不变. 【答案】C

【规律总结】：本题涉及了力的平衡、胡克定律及静摩擦力的知识，求解时应注意静摩擦力的可变性，静摩擦力的大小由物体所受外力和运动状态决定的.