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1、第一章力知識要點:1、本專題知識點及基本技能要求(1)力的本質(2)重力、物體的重心(3)彈力、胡克定律(4)摩擦力(5)物體受力情況分析1、力的本質:(1)力是物體對物體的作用。脫離物體的力是不存在的,對應一個力,有受力物體同時有施力物體。找不到施力物體的力是無中生有。(例如:脫離槍筒的子彈所謂向前的沖力,沿光滑平面勻速向前運動的小球受到的向前運動的力等)(2)力作用的相互性決定了力總是成對出現(xiàn):甲乙兩物體相互作用,甲受到乙施予的作用力的同時,甲給乙一個反作用力。作用力和反作用力,大小相等、方向相反,分別作用在兩個物體上,它們總是同種性質的力。(例如:圖中N與N ¢均屬彈力,均屬靜

2、摩擦力)(3)力使物體發(fā)生形變,力改變物體的運動狀態(tài)(速度大小或速度方向改變)使物體獲得加速度。這里的力指的是合外力。合外力是產生加速度的原因,而不是產生運動的原因。對于力的作用效果的理解,結合上定律就更明確了。(4)力是矢量。矢量:既有大小又有方向的量,標量只有大小。力的作用效果決定于它的大小、方向和作用點(三要素)。大小和方向有一個不確定作用效果就無法確定,這就是既有大小又有方向的物理含意。(5)常見的力:根據性質命名的力有重力、彈力、摩擦力;根據作用效果命名的力有拉力、下滑力、支持力、阻力、動力等。2、重力,物體的重心(1)重力是由于地球的吸引而產生的力;(2)重力的大?。篏=mg,同一

3、物體質量一定,隨著所處地理位置的變化,重力加速度的變化略有變化。從赤道到兩極G®大(變化千分之一),在極地G最大,等于地球與物體間的萬有引力;隨著高度的變化G®?。ㄗ兓f分之一)。在有限范圍內,在同一問題中重力認為是恒力,運動狀態(tài)發(fā)生了變化,即使在超重、失重、完全失重的狀態(tài)下重力不變;(3)重力的方向永遠豎直向下(與水平面垂直,而不是與支持面垂直);(4)物體的重心。物體各部分重力合力的作用點為物體的重心(不一定在物體上)。重心位置取決于質量分布和形狀,質量分布均勻的物體,重心在物體的幾何對稱中心。確定重心的方法:懸吊法,支持法。3、彈力、胡克定律:(參看例)(1)彈力是物

4、體接觸伴隨形變而產生的力。彈力是接觸力彈力產生的條件:接觸(并發(fā)生形變),有擠壓或拉伸作用。常見的彈力:拉力,繩子的張力,壓力,支持力;(2)彈力的大小與形變程度相關。形變程度越重,彈力越大。(3)彈力的方向:彈力的方向與施力物體形變方向相反(是施力物體恢復形變的方向),與接觸面垂直。準確分析圖中A物體受到的支持力(彈力),結論:兩物體接觸發(fā)生形變,面面接觸彈力垂直面(圖11),點面接觸垂直面(圖12、13),接觸面是曲面,彈力則垂直于過接觸點的切面(圖14)。(4)胡克定律:內容:在彈性限度內,彈簧的彈力與彈簧伸長(或壓縮)的長度成正比。數學表達式:F=Kx(x長度改變量:)4、摩擦力a.滑

5、動摩擦力(1)摩擦力發(fā)生在相互接觸且擠壓有相對運動或相對運動趨勢的物體之間。發(fā)生相對運動,阻礙相對運動的摩擦力稱為滑動摩擦力。b.靜摩擦力有相對運動的趨勢,阻礙相對運動趨勢的摩擦力稱為靜摩擦力。摩擦力是接觸力摩擦力產生的條件:接觸、擠壓,有相對運動或相對運動趨勢存在。(含蓋了產生彈力的條件)(2)摩擦力的方向:總是與相對運動或相對運動趨勢方向相反,與接觸面相切。判斷相對運動方向,或相對運動趨勢方向是確定摩擦力方向的關鍵。當根據摩擦力產生的條件,確定存在摩擦力時,以此力的施力物體為參照物,判斷受力物體相對運動(或相對運動趨勢)方向,摩擦力方向與相對運動(或相對運動趨勢)方向相反,從而找到摩擦力的

6、方向:(見例)物塊A放在小車B上,置于水平面上:a、沒加任何力:A、B處于靜平衡狀態(tài),由于A、B受重力作用,A與B接觸,車輪與地面接觸,并均有擠壓,但無相對運動,也沒相對運動趨勢存在,無摩擦力產生。b、A物體上加一個水平力,AB處于靜止狀態(tài)。分析A,由于受到力的作用,以B為參照物,A相對B有向右的趨勢,所以受到與趨勢相反的靜摩擦。根據作用力反作用力的關系,小車B受到水平A拖予的靜摩擦力。小車B受到水平向右的靜摩力的作用,相對地面有向右的運動趨勢,但沒動,受到地面施予的與運動趨勢方向相反的靜摩擦力(結論:)。C、A物體受到水平向右的力F作用,A、B相對靜止,一起沿水平向右加速運動:分析A物體:仍

7、受到一個拉力F和B施予的靜摩擦力。()。分析B物體:受到A施予的的反作用力的同時,AB相對地面向右運動,地面給B物體一個向左的滑動摩擦力。(據題意:)小車B受到靜摩擦力的作用,在小車向右加速運動的過程中,與B小車運動方向相同;不但對B做功,而且做的還是正功;在效果上起著動力的作用。(3)摩擦力的大小滑動摩擦力,為正壓力靜摩擦力是一組值,其中有一個最大值,稱為最大靜摩擦(使物體開始運動時的靜摩擦力)。不能用來計算,只能根據作用力、反作用力的關系,平衡條件或牛頓二定律求解?;瑒幽Σ亮Φ拇笮≈慌c正壓力、滑動摩擦系數有關,而與接觸面的大小無關。5、物體受力情況分析:(1)物體受力情況分析的依據主要是力

8、的概念,從研究對象所處的處所著手,明確它與周圍哪些物體發(fā)生作用,運用各種力產生的條件,做出判斷。結合運動狀態(tài),依據牛頓運動定律和物體平衡的條件進而確定力之間的數量關系。(2)分析受力時,只找研究對象受到的力,它施于其它物體的力,在分析其它物體受力時再考慮。(3)合力和分力不能重復地列為物體所受的力。(4)受力分析的步驟:先重力,再找彈力,再摩擦力,最后其它力:象磁場力,電場力。(5)養(yǎng)成作圖的習慣,要檢查受力圖中所有的力的施力物體是否存在,特別要檢查受力分析的結果,是否滿足題目給定的條件(平衡狀態(tài),沿各方向合力應為零)避免缺力或多力。6、力的平衡平衡條件平衡態(tài)平衡狀態(tài):物體處于靜止或勻速直線運

9、動狀態(tài),統(tǒng)稱平衡狀態(tài)。一組平衡力:若干個力作用在同一個物體上,物體處于平衡狀態(tài)。我們稱這若干力為一組平衡力?;槠胶獾牧Γ阂唤M平衡力中的任意一個力是其余所有力的平衡力。一個物體沿水平面做勻速直線運動。我們說這個物體處于動平衡狀態(tài)。(1)如果它受到兩個力的作用:這兩個力是互為平衡的力。它們大小相等、方向相反。(2)如果它受到七個力的作用:這七個力是一組平衡力、其中任意一個力是其余六個力的平衡力。(3)如果它受到n個力的作用:這n個力是一組平衡力,其中任意一個力是其余(n1 )個力的平衡力。7、共點力平衡的條件及推論共點力平衡的條件:(1)一個物體受若干個力的作用處于平衡狀態(tài)。這若干個力是一組平衡

10、力,合力為零,沿任何方向的合力均為零。其中的任意一個力與其余所有力的合力平衡。(即這個力與其余所有力的合力大小相等方向相反。)(2)受三個力作用物體處于平衡狀態(tài),其中的某個力必定與另兩個力的合力等值反向。(3)一個物體受到幾個力的作用而處于平衡狀態(tài),這幾個力的合力一定為零。其中的一個力必定與余下的(n1)個力的合力等值反向,撤去這個力,余下的(n1)個的合力失去平衡力。物體的平衡狀態(tài)被打破,獲得加速度。力的合成與分解掌握內容:1、力的合成與分解。會用直角三角形知識及相似三角形等數學知識求解。2、力的分解。3、力矩及作用效果。知識要點:一、力的合成:1、定義:求幾個力的合力叫力的合成。2、力的合

11、成:(1)同一直線情況(2)成角情況:遵循平行四邊形法則。兩個互成角度的力的合力,可以用表示這兩個力的線段作鄰邊,作平行四邊形,平行四邊形的對角線表示合力的大小和方向。作圖時應注意:合力、分力作用點相同,虛線、實線要分清。應用方法注意:在大小一定的情況下,合力F隨增大而減小,隨減小而增大,F(xiàn)最大值是范圍是,有可能大于任一個分力,也有可能小于任一個分力,還可能等于某一個分力的大小,求多個力的合力時,可以先求出任意兩個力的合力,再求這個合力與第三個力的合力,依此類推。二、力的分解:求一個力的分力叫力的分解。是力的合成的逆運算,同樣遵守平行四邊形法則。一個力的分解應掌握下面幾種情況:1、已知一個力(

12、大小和方向)和它的兩個分力的方向,則兩個分力有確定的值;2、已知一個力和它的一個分力,則另一個分力有確定的值;3、已知一個力和它的一個分力的方向,則另一分力有無數解,且有最小值(兩分力方向垂直);4、一個力可以在任意方向上分解,且能分解成無數個分力;5、一個分力和產生這個分力的力是同性質力,且產生于同一施力物體,如圖18中,G的分力是沿斜面的分力和垂直于斜面的分力(此力不能說成是對斜面的壓力)。6、在實際問題中,一個力如何分解,應按下述步驟:根據力F產生的兩個效果畫出分力的方向;根據平行四邊形法則用作圖法求的大小,且注意標度的選取;根據數學知識用計算法求出分力的大小。三、力的正交分解法:在處理

13、力的合成和分解的復雜問題時,有一種比較簡便宜行的方法正交分解法。求多個共點力合成時,如果連續(xù)運用平行四邊形法則求解,一般說來要求解若干個斜三角形,一次又一次地求部分的合力的大小和方向,計算過程顯得十分復雜,如果采用力的正交分解法求合力,計算過程就簡單多了。正交分解法把力沿著兩個經選定的互相垂直的方向分解,其目的是便于運用普通代數運算公式來解決矢量運算。力的正交分解法步驟如下:1、正確選定直角坐標系:通常選共點力的作用點為坐標原點,坐標軸的方向的選擇則應根據實際問題來確定。原則是使坐標軸與盡可能多的力重合,即是使需要向兩坐標軸投影分解的力盡可能少,在處理靜力學問題時,通常選用水平方向和豎直方向上

14、的直角坐標,當然在其它方向較簡便時,也可選用。2、分別將各個力投影到坐標軸上:分別求x軸和y軸上各力的投影的合力和其中:(式中的軸上的兩個分量,其余類推。)這樣,共點力的合力大小可由公式:求出。設力的方向與軸正方向之間夾角是。通過數學用表可知數值。注意:如果這是處理多個力作用下物體平衡問題的好辦法。三、課題訓練1.若F1和F2兩個共點力的合力為F,則有( )A.合力F一定大于任一分力 B.合力的大小可能等于F1,也可能等于F2C.合力有可能小于任一分力 D.合力F隨F1、F2間夾角增大而減小2.下面幾組力合力可能為零的是( ) A.10 N、12 N、30 N B.9 N、2 N、5 N C.

15、4 N、5 N、8 N D.12 N、4 N、7 N3.將一個20 N的力進行分解,其中一個分力的方向與這個力成30°角,試討論:(1)另一個分力的大小不會小于多少?(2)若另一個分力大小是,則已知方向的分力大小是多少?4.合力F與兩個共點力F1、F2之間的夾角的關系如圖所示(兩個共點力F1、F2大小不變),則合力F大小的變化范圍是多少?5.如圖所示,用長為L的輕繩懸掛一質量為m的小球,對小球再施加一個力,使繩和豎直方向成角并繃緊,小球處于靜止狀態(tài),此力最小為( )A.mgsinB.mgcosC. mgtanD.mgcot450OBAF6.如圖,在細線AB上的O點處用一豎直向下的力F

16、拉線AB,使AO與水平方向成450角,BO成水平狀態(tài),若AO能承受的最大拉力為10N,BO能承受的最大拉力為5N,要使細線不斷,則拉力最大只能為多少?( )怎樣分解力同步練習 A卷1將一個力F分解為兩個力F1、F2時不可能的是 AF1和F2都垂直于FBF1、F2與F都在一直線上CF1或F2的大小等于FDF1和F2的大小、方向都與F相同2如圖1-63所示,用細線懸掛一個均質小球靠在光滑豎直墻上如把線的長度縮短,則球對線的拉力T、對墻的壓力N的變化情況正確的是 AT、N都不變 BT減小,N增大CT增大,N減小 DT、N都增大3圖1-64中均質球的質量為m,各接觸處均光滑,試根據球的重力對支持物所產

17、生的作用效果確定分力的方向,畫出力的平行四邊形4氣缸內的可燃性氣體點燃后膨脹對活塞的推力F=1100N,連桿AB與豎直方向間夾角=30°(圖1-65),這時活塞對連桿AB的推力F1=_,對氣缸壁的壓力F2=_5如圖1-66所示,為了用一個與豎直方向間夾角=30°的斜向推力F,能使一塊重G=100N的物體貼著光滑的豎直墻面勻速上行,則推力F=_,此時墻面受到的壓力N=_怎樣分解力 同步練習B卷1用兩根能承受的最大拉力相等、長度不等的細線AO、BO,如圖1-67所示懸掛一個中空鐵球,球足夠大。當在球內不斷注入鐵砂時,則 AAO先被拉斷BBO先被拉斷C AO、BO同時被拉斷D條件不足,無法判斷2用一根細線,沿水平方向把電燈拉至圖1-68中實線位置A,此時CA線所受拉力T1,OA線所受拉力T2如把電燈拉至圖中虛線位置A,則兩線所受拉力T1、T2的大小變化情況是 AT1、T2都增大BT1增大,T2不變CT1、T2都減小DT1減小,T2不變3兩個共點力的合力為

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