高中物理力学讲义ppt课件

.
16
分析：如果斜面光滑要保证物体做匀速动动，物体A必须受绳子向上的拉力，同样 B必受向下的拉力，则B 不能保证做匀速运动，故斜面 不光滑。
如果斜面 不光滑A、B向下运动时，两物体所受的摩擦力都为沿斜面向上，则两物 体的受力图如下
图中两物体所受的力G、F2（支持力）、F1（滑动摩擦力）均相等。T1与T2为绳 子分别对A、B 的拉力，大小相等、方向相等。如要使两物体都做匀速运动，则必 须有Gsinα-F1-T1=0
.
10
第三节 力的合成与分解
• 一 力的合成：已知分力求合力
• 力的分解：已知合力求分力
• 二 原则：等效
• 三 方法：平行四边形法则
• 四 合力与分力的关系：|F1-F2|≤F合≤F1+F2
• 五 目的：力合成的目的是为了求出合力之后利用牛顿第 二定律确定物体的加速度，从而分析物体的运动状态，力 分解是为了求某个分力，确定物体的受力状况，它们都是 手段，不是最终目的。
线持在竖直光滑墙壁上，则绳子的
拉力F1和球对墙的压力F2的大小分
别为（ ）
A G，G/2
B 2G，G
C √ 3G， √3G/2
D 2√ 3G/3， √ 3G/3
.
15
第四节 物体的受力分析
一 物体的受力分析目标：力的个数，各个力的方向。 二 利用分析结果进行计算：平行四边形法则，正交分解法。 三 步骤：1 确定研究对象，找出志物体有相互作用物体，
Gsinα+T2-F1=0，从而有F1+T1=F1-T2即T1=T2=0
结论：绳子上拉力为零。两物体所受的力都为重力、支持力、滑动摩擦力并且大 小都相等。
.
17
例2 重为G的小球在水平绳OA 作用下在倾角为α的光滑斜面上， 水平绳的拉力为多少？
分析：1 F合=0，
2 物体受三个力：重力 G、支持力F、拉力T。
作用力总是大小相等、方向相反，一定是同一性质的力。
二 重力：由于地球的吸引而受到的力，大小G=mg，方向竖直向下。 三 弹力
㈠产生条件：两物体接触且发生弹性形变。 ㈡方向：与物体的形变方向相反。具体有三种况。绳子上只产生拉力，方
向指向绳子收缩的方向，轻杆既可产生弹力，又可产生拉力。 ㈢大小：1 由物体的平衡可求出；2 由胡克定律F=kx求出。
分解重力为G1= GSinα 、G2=Gcosα，应有F1=G2，F=G1 得F=GSinα
方向：物体有沿斜面向下.滑动的趋势，故F的方向沿斜面向下7
三 动摩擦力
1、条件：相互接触，接触面粗糙，有相对运动
2、大小：F=μFN
3、方向：与物体相对运动方向相反
例1 质量为M的物体受到水平方向的力F做用，向左做加速运动，已知 动摩擦因数为μ，求物体受到的滑动摩擦力 [分析] 如图，F1=FN(作用力与反作用力）。
• 六 正交分解法：把力分解到互相垂直的两个方向上，利
用解直角三角形之便进行计算，也就是平行四边形是矩形
的平行四边形法。它的使用原则为：尽量分解已知力，分
解力不产生更多的未知数。
.
11
例题1 三个共点力分别为F1=14N，F2=10N，F3=5N，求它们 合力的最大值和最小值？
[分析] 根据两个力合力的范围|F1-F2|≤F≤F1+F2，其中任一个力 都在另外两个力合成的范围内，故总的合力最小值为0，最大值 为F1+F2+F3=29N。
C 重力和下滑力
D 重力、支持力、下滑力和正压力
2、放在斜面上的小盒装有砂子，恰好能沿斜面匀速下滑，然后把 盒子中的砂子取出一些，则（ ）
A 斜面 对小盒 的支持力减小 B 斜面 对小盒 的摩擦力减小
C 小盒对斜压力减小
D 小盒将减速运动
3、如图所示，一个半径为R，重为
G的光滑均匀球，用长度为R的细
把个物体隔离开来进行受力分析并列式，如图分别为1、2、3和n物体的 受力分析图
根据受力图对1物体有T2+f=F，即T2=F-μmg，对物体2有T3+f=T2’，即 T3= T2’- μmg，T3=T2- μmg=F-2 μmg （T2=T2’)对物体3有T4+f=T3’，即 T4=T3’- μmg，
Fx合=Tx-f=0,
Fy合=Ty+F1-G=0， 从而得
f=Tx= Tcosα,T=f/cosα
①
F1=G-Ty=G- Tsin α
②
当船向左匀速运动的过程中，f不变， α不断增大，故由①式得T
不断增大。 由②式得F1不断减小。即拉力增大而浮力不断减
小。故A、C两项正确。
例3 用细线OA、OB持重物，OB水平，OA与竖直方向 成α=450角，若OA、OB能承受的最大拉力分别为10N
第二定律的理解：1 F合、m、a都是对同一物体而言。2 a与F合是 瞬时对应关系，同时产生，同时消失，同时变化。
第三定律的理解：1 作用力与反作用力相的互依赖性，它们相互依存， 互以对方作为自已存在的前提。2作用力与反作用力相的同时性同时 产生，同时消失，同时变化，没有先后。3作用力与反作用力相的性 质相同，它们必定是同种性质的力。4 由于作用在不同的物体上，不 能把它们合成或抵消。
高中物理力学讲义
.
1
第一节 力 重力和弹力
一力
㈠力的概念：力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而独立存在。 ㈡力的作用效果：使物体发生形变和改变物体的运动状态。 ㈢力是矢量，大小，方向，作用点为三要素。 ㈣力的分类：按性质分为重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。
按效果分为压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。 ㈤力的作用是相互的，施力物体同时是受力物体，物体之间的作用力和反
.
2
弹力方向的三种类型
一 两物体的接触为面与面，弹力方向重直 于面。 二 两物体的接触为点与面，弹力方向重直于面。 三 两物体的接触为点与点，弹力方向重直于过接触
点的切面。
.
3
练习题
1、关于力的概念，下列说法中正确的是
A 一个受力物体可以对应一个以上的施力物体
B 一个力必定联系着两个物体，其中任一个物体既是受力物体，又是施力物体
T4=T3-μmg=F-3μmg（T3=T3’) 4物体对3物体的作用力为T4，T4=F-3F/n， 即为所求。
由以上规律可知Tn=F-(n-1) μmg
.
19
练习题
1、物体的重力为100N，用两根等长的细绳吊在天花板上， 绳与天花板的夹角都为300，求重力的两分力。
2、重为500N的人通过滑轮拉住重为600N的重物，且都 处于静止状态，不计滑轮重力及一切摩擦，求地面对人的 支持力和摩擦力？
.
21
第三章 牛顿运动定律
第一定律的理解：1 运动是物体的一种属性，不需要力来维持。2 它 揭示了力与运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，是产生加速 度的原因。3 说明了任何一个物体都有一个重要的性质------惯性。
惯性的理解ຫໍສະໝຸດ Baidu1 它是指物体总有保持原来状态的本性，不能克服，不 能避免。2 只与物体本身有关，与物体是否运动，是否受力无关，任 何物体不论是运动还是静止，不论物体状态改变还是没有改变，物体 都有惯性。3 惯性大小只与质量有关。4 惯性不是力，是物体本身固 有的属性。
3 如图，T与G的合力必 与F大小相等，方向相反。
4 T/G=tgα，T=Gtg α,
例3 n个相同的木块并列于地面， 已知，当1受力向右推力F而向 前做匀速直线运动，求木块3对 4的作用力为多少？
.
18
分析：把n个物体看成一个整体进行受力分析，物体做匀速运动有F合=0， 重力跟支持力平衡，F=nμmg, μmg=F/n。
2、对于被运动员踢出去在水平草地上运动的足球，以下说法中正确的是
A 足球受到踢力
B 足球受到冲力 C 足球受地面对它的阻力
D 足球不受任何作用力
3、关于物体对水平支持面的压力，下列说法中正确的是
A 压力就是物体的重力 B 压力是物体重力的平衡力
C 压力的作用点在物体上 D 压力的作用点在支持面上
4、一个物体所受的重力在下列哪种情形下要发生改变
F1=Mg（平衡力），得FN=Mg 则F= μMg 例2 放在斜面上的物体沿斜面滑下，已知物体的质量为M，斜面倾斜
角为α，动摩擦因数为μ，求物体受到的滑动摩擦力？
.
8
[分析] 由公式F=μFN，要求出F得确定确 FN。 因此得进行受力分析。物体受重力、支持力、摩 擦力，而支持力F1与正压力FN是作用力与反作 用力。
.
6
[分析] 由物体静止知F合=0，有F1-G=0，且物体受静摩擦力必等于F， 即 F=5N。物体有向右运动的趋势，故F的方向向左。 例2 放在传送带让的物体随传送带一起做匀速运动，物体重力为G，传 送带的与水平面的夹角为α，求物体所受静摩擦力。
[分析]
由物体做匀速运动知F合=0 物体受的力为：G、F1（支持力）、F（静摩擦力）三个力
3、如图所示，物重G=4.6N，对物体施加与竖直方向成功 370的推力，物体恰好沿竖直墙向上匀速滑动，已知μ=0.2， 求F。
.
20
解答：1、如图做平行四边形，由图可知F1=F2=G。 2、如图所示对人进行受力分析，采用正交分解法
可列出
T1=Tcos300,T2=Tsin300, T1=f静，T2+F支=G人 3、先对物体进行受力分析，采用正交分解法，如 图，列式有F1=Fsin370,F2=Fcos370 水平方向有F1=F支，F2=G+f动，可求出F。
6、如图，一个人重600N，用
200N的力通过绳子和定滑轮拉
一个静止在地面上重600N的物
体，则人受到
力、
力和 大小分别为
力的作用，其 N， N和
N。
.
5
第二节 摩擦力
一 摩擦力的种类
1、静摩擦力 2、动摩擦力
二 静摩擦力
1、条件：相互接触，接触面粗糙，有相对运动趋势 2、大小：由物体平衡确定 3、方向：与相对运动趋势方向相反 例1 放在水平面上的物体受到水平向右F=5N的作用力而处于 静止状态，求物体受到的静摩擦力？
和5N，OC能承受足够大的拉力，为使细线不被拉断，
则重物的重力最大值为多少. ？
13
如图所示
分析：由于物体处于静止状态，
故OA、OB、OC三根绳子的拉
力为零，OC绳上拉力T3与物体
的重力大小相等，OA、OB绳拉
力T1与T2的合力与OC绳拉力大
小相等、方向相反，当物体重力
增大时，OC绳拉力增大，同时
OA、OB绳上的拉力也增大.
T3=G=F，从而有
T1=G/cos α=√2G
T2=Gtgα=G/√3
若T1=10N，则G=5√2
若T2=5N，则G=5√3，由此可
判断若增大物体的重力时，OA
T先断，得重力最大为5√2
.
14
练习题
1、在光滑的斜面上自由滑下的物体受到的力是（ ）
A 重力和斜面的支持力 B 重力、下滑力和斜面的支持力
C 用手压弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧压缩后再反过来对手作用
D 直接接触的物体间一定有相互作用
E 运动员将铅球抛出后，铅球的运动状态仍在变化，铅球仍为受力物体，但施力
物体不是运动员。
F 悬挂 在空中的物体受重力作用的施力物体是绳子
G 物体的运动状态发生变化，一定是受到力的作用
H 力对物体的力的作用效果完全由力的大小决定。
例题2 如图，水的阻力f不变，求船在靠岸的过程中，下列说法 哪些是正确的？
A 绳子拉力T增大 B 绳子拉力T不变
C 船的浮力F1减小 D 船的浮力F1增大
.
12
分析：由船做匀速运动可知F合=0，既Fx合=0，Fy合 =0，采用正交分解法，将拉力T分解为Tx和Ty， Tx =Tcosα , Ty =Tsin α。这样将所有的力都分解到X和Y两 个方向上就有
A 把它从赤道拿到北极 B 把它送到月球
C 把它放在保险柜中
D 改变它的运动状态
.
4
5、在半球形光滑的容器中，放 置一个细杆，如图，细杆与容器 的接触点分别为A、B两点，则容 器上A、B两点对细杆的作用力方 向分别为
A 均竖直向上 B 均指向球心
C A点处指向球心O，B点处竖直 向上。
D A点处指向球心O， B点处垂 直细杆向上。
将重力分解为F2与F3，F2=Mgcosα， F3=Mgsinα，
支持力F1与F2相等。
得FN=Mgcosα，
最终得F=μ Mgcosα。
.
9
练习题
练习1 如图所示物体的质 量为M，用水平力F压在竖 直墙上处于静止状态，则 物体所受的静摩擦力为多 少？ 练习2 如图所示A、B、C 三物体重叠放在水平面上， 其中A、B受到水平方向的 力F 的作用，三个物体都 处于静止状态，试分析三 个物体所受的静摩擦力。
2 先画重力（方向固定），再画接触力（弹力、摩擦 力，找出与物体有接触的其它物体，判断是否有作 用力），后画其它力。
3 说明：如果某个力方向不易确定，可用假设法；合 力与分力不能重复分析。
四 例1 轻绳拴住质量、材料都相同的A、B两物体，它们都沿斜面匀速 下滑，试分析A、B所受的力。 同时考虑斜面是否光滑，如果 不光滑，绳上是否有拉力，