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一、力一、力1力的概念：物体与物体之力的概念：物体与物体之间的的_作用作用2力的性力的性质(1)物物质性：力不能脱离性：力不能脱离_而独立存在没有而独立存在没有“施力施力物体物体”或或“受力物体受力物体”的力是的力是_的的(2)相互性：力的作用是相互性：力的作用是_的施力的施力(受力受力)物体同物体同时也是受力也是受力(施力施力)物体物体(3)矢量性：力是矢量，既有矢量性：力是矢量，既有_，又有，又有_(4)独立性：一个力作用于某个物体上独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与生的效果，与这个物体是否受到其他力的作用个物体是否受到其他力的作用_基础知识梳理基础知识梳理相互相互物体物体不存在不存在相互相互大小大小方向方向无关无关形变形变运动状态运动状态4力的图示和示意图力的图示和示意图(1)力的图示：包含力的力的图示：包含力的_、_、_三个要素三个要素(2)力的示意图：受力分析时，作出的表示力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一力的有向线段物体受到某一力的有向线段特别提示：特别提示：同一性质的力可以产生不同的效同一性质的力可以产生不同的效果；不同性质的力可以产生相同的效果果；不同性质的力可以产生相同的效果大小大小方向方向作用点作用点二、重力二、重力1产生：由于地球的吸引而使物体受到的力生：由于地球的吸引而使物体受到的力2大小：大小：Gmg.3方向：方向：总是是_4重心：因重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，各部分受到的重力作用集中于一点，这一一点叫做物体的重心点叫做物体的重心特特别提示：提示：(1)重力的方向重力的方向总是与当地的水平面垂直，是与当地的水平面垂直，不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的方向也就不不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的方向也就不同同(2)重力的方向不一定指向地心重力的方向不一定指向地心(3)并不是只有重心并不是只有重心处才受到重力的作用才受到重力的作用竖直向下竖直向下思考感悟思考感悟重心的位置与哪些因素有关？重心的位置与哪些因素有关？提示：提示：与与质量分布和物体的形状有关量分布和物体的形状有关三、三、弹力力1定定义：发生生弹性形性形变的物体由于要的物体由于要_，对与它接触的物体与它接触的物体产生力的作用生力的作用2产生的条件生的条件(1)两物体两物体_；(2)发生生_恢复原状恢复原状相互接触相互接触弹性形变弹性形变3方向方向(1)与物体形与物体形变方向方向_(2)几种常几种常见模型的模型的弹力方向力方向轻绳的拉力沿的拉力沿绳指向指向_的方向的方向点与平面、平面与平面接触点与平面、平面与平面接触处的的弹力力_于于接触面接触面(若是曲面若是曲面则垂直于接触垂直于接触处的的_)指向指向被被压或被支持的物体或被支持的物体弹簧的簧的弹力方向：力方向：总是沿是沿_指向指向变回回原原长的方向的方向杆的杆的弹力方向要依照平衡条件或牛力方向要依照平衡条件或牛顿定律判定律判定定相反相反绳收缩绳收缩垂直垂直切面切面弹簧轴线弹簧轴线4大小大小(1)弹簧簧类弹力在力在弹性限度内遵从胡克定律，其公式性限度内遵从胡克定律，其公式为Fkx；(2)非非弹簧簧类弹力大小力大小应由由_或或动力学力学规律求得律求得四、摩擦力四、摩擦力1产生：相互接触且生：相互接触且发生形生形变的粗糙物体的粗糙物体间，有，有_或或_时，在接触面上所受的阻碍，在接触面上所受的阻碍_或或_的力的力2产生条件：接触面生条件：接触面_；接触面；接触面间有有弹力；物体力；物体间有有_或或_平衡条件平衡条件相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势粗糙粗糙相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势FN4方向：与相方向：与相对运运动或相或相对运运动趋势方向方向_5作用效果：阻碍物体作用效果：阻碍物体间的的_或或_相反相反相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势特特别提示：提示：(1)摩擦力阻碍的是物体摩擦力阻碍的是物体间的相的相对运运动或或相相对运运动趋势，但不一定阻碍物体的运，但不一定阻碍物体的运动(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦摩擦力作用的物体不一定运力作用的物体不一定运动(3)接触面接触面处有摩擦力有摩擦力时一定有一定有弹力，且力，且弹力与摩擦力与摩擦力方向力方向总垂直，反之不一定成立垂直，反之不一定成立一、一、弹力的有无及方向的判断方法力的有无及方向的判断方法1弹力有无的判断方法力有无的判断方法(1)根据根据弹力力产生的条件直接判断生的条件直接判断根据物体是否直接接触并根据物体是否直接接触并发生生弹性形性形变来判断是否来判断是否存在存在弹力此方法多用来判断形力此方法多用来判断形变较明明显的情况的情况(2)利用假利用假设法判断法判断对形形变不明不明显的情况，可假的情况，可假设两个物体两个物体间弹力不存在，即把与我力不存在，即把与我们所研所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还能否保持原有的状能否保持原有的状态，若运，若运动状状态不不变，则此此处不存在不存在弹力，若运力，若运动状状态改改变，则此此处一定存在一定存在弹力力(3)根据根据“物体的运物体的运动状状态”分析分析由状由状态分析分析弹力，使物体的受力必力，使物体的受力必须与物体的运与物体的运动状状态符合，符合，依据物体依据物体的运的运动状状态，由物体受力平衡，由物体受力平衡(或牛或牛顿第二定律第二定律)列方程来判断物体列方程来判断物体间的的弹力是否存在力是否存在2弹力的方向的判断方法力的方向的判断方法(1)弹力的方向与物体形力的方向与物体形变的方向相反，的方向相反，作用在迫使物体作用在迫使物体发生形生形变的那个物体上的那个物体上具体情况有以下几种：具体情况有以下几种：弹力力弹力的方向力的方向弹簧两端的簧两端的弹力力与与弹簧簧测力力计中心中心轴线相重合，指向相重合，指向弹簧恢簧恢复原状的方向复原状的方向轻绳的的弹力力沿沿绳指向指向绳收收缩的方向的方向面与面接触的面与面接触的弹力力垂直于接触面指向受力物体垂直于接触面指向受力物体点与面接触的点与面接触的弹力力过接触点垂直于接触面接触点垂直于接触面(或接触面的切面或接触面的切面)而而指向受力物体指向受力物体球与面接触的球与面接触的弹力力在接触点与球心的在接触点与球心的连线上，指向受力物体上，指向受力物体球与球接触的球与球接触的弹力力垂直于垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体接触点的公切面，而指向受力物体杆的杆的弹力力可能沿杆，也可能不沿杆，可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体具体情况具体分析分析(2)由物体的运由物体的运动状状态判断判断弹力的方向力的方向物体的受力必物体的受力必须与物体的运与物体的运动状状态相符合可根据物体的运相符合可根据物体的运动状状态，先假，先假设一个一个弹力的方向，由共点力的平衡条件或牛力的方向，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，求出第二定律列方程，求出弹力若所得力若所得结果果为正正值，其方向，其方向与假与假设方向相同，如果方向相同，如果为负值，其方向与假，其方向与假设方向相反方向相反应用指用指导：(1)绳对物体只能物体只能产生拉力，不能生拉力，不能产生推力，且生推力，且绳子子弹力的方向一定沿着力的方向一定沿着绳子并指向子并指向绳子收子收缩的方向，的方向，这是是由由绳子本身的特点决定的子本身的特点决定的(2)杆既可以杆既可以产生拉力，也可以生拉力，也可以产生推力，生推力，弹力的方向可以力的方向可以沿杆，也可以不沿杆，沿杆，也可以不沿杆，这是杆和是杆和绳两种模型的最大区两种模型的最大区别即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)1.(2011年年绍兴模模拟)如如图211所示，小所示，小车内有内有一固定光滑斜面，一个小球通一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与与车顶相相连，细绳始始终保持保持竖直关于小球的受力情况，下列直关于小球的受力情况，下列说法正确的是法正确的是()图图211A若小若小车静止，静止，绳对小球的拉力可能小球的拉力可能为零零B若小若小车静止，斜面静止，斜面对小球的支持力一定小球的支持力一定为零零C若小若小车向右运向右运动，小球一定受两个力的作用，小球一定受两个力的作用D若小若小车向右运向右运动，小球一定受三个力的作用，小球一定受三个力的作用解析：解析：选B.若小若小车静止，静止，则小球受力平衡，由于斜面光滑，小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、不受摩擦力，小球受重力、绳子的拉力，重力和拉力都沿子的拉力，重力和拉力都沿竖直方向；如果受斜面的支持力，直方向；如果受斜面的支持力，则没法达到平衡，因此在小没法达到平衡，因此在小车静止静止时，斜面，斜面对小球的支持力一定小球的支持力一定为零，零，绳子的拉力等于子的拉力等于小球的重力，故小球的重力，故A项错误，B项正确；若小正确；若小车向右匀速运向右匀速运动时，小球受重力和，小球受重力和绳子拉力两个力的作用；若小子拉力两个力的作用；若小车运运动时加加速度向左，速度向左，则一定受斜面的支持力，可能受一定受斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也子的拉力，也可能不受可能不受绳子的拉力，故子的拉力，故C、D项都不都不对二、摩擦力的有无及方向的判断方法二、摩擦力的有无及方向的判断方法1假假设法：即假法：即假设接触面光滑，看物体是否会接触面光滑，看物体是否会发生相生相对运运动(1)若若发生相生相对运运动，则说明物体原来明物体原来虽相相对静止却有相静止却有相对运运动的的趋势且假且假设接触面光滑后物体接触面光滑后物体发生相生相对运运动的方向的方向即即为原来相原来相对运运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向的方向，从而确定静摩擦力的方向(2)若没有若没有发生相生相对运运动，则说明没有静摩擦力明没有静摩擦力2根据摩擦力的效果来判断其方向：如平衡其他力、作根据摩擦力的效果来判断其方向：如平衡其他力、作动力、作阻力、提供向心力等，再根据平衡条件或牛力、作阻力、提供向心力等，再根据平衡条件或牛顿定律来定律来计算大小用牛算大小用牛顿第二定律判断，关第二定律判断，关键是先判断物体的运是先判断物体的运动状状态(即加速度方向即加速度方向)，再利用牛，再利用牛顿第二定律第二定律(Fma)确定合确定合力的方向，然后由受力分析判断静摩擦力方向力的方向，然后由受力分析判断静摩擦力方向3利用牛利用牛顿第三定律来判断第三定律来判断此法关此法关键是抓住是抓住“摩擦力是成摩擦力是成对出出现的的”，先确定受力，先确定受力较少的少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向特特别提醒：提醒：(1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑滑动摩擦力作用的物体不一定是运摩擦力作用的物体不一定是运动的的(2)摩擦力阻碍的是物体摩擦力阻碍的是物体间的相的相对运运动或相或相对运运动趋势，但，但摩擦力不一定阻碍物体的运摩擦力不一定阻碍物体的运动，摩擦力的方向与物体运，摩擦力的方向与物体运动的的方向可能相同也可能相反，方向可能相同也可能相反，还可能成一可能成一夹角，即摩擦力可能角，即摩擦力可能是是动力也可能是阻力力也可能是阻力即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)2.如如图212所示，物体所示，物体A置于置于倾斜的斜的传送送带上，它能随上，它能随传送送带一起向上或向下做匀速运一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体，下列关于物体A在上述在上述两种情况下的受力描述，正确的是两种情况下的受力描述，正确的是()图图212A物体物体A随随传送送带一起向上运一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面所受的摩擦力沿斜面向下向下B物体物体A随随传送送带一起向下运一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面所受的摩擦力沿斜面向下向下C物体物体A随随传送送带一起向下运一起向下运动时，A不受摩擦力作用不受摩擦力作用D无无论A随随传送送带一起向上一起向上还是向下运是向下运动，传送送带对物体物体A的作用力均相同的作用力均相同答案：答案：D三、摩擦力大小的三、摩擦力大小的计算算1静摩擦力大小的静摩擦力大小的计算算(1)物体物体处于平衡状于平衡状态时(静止或匀速静止或匀速)，利用力的平衡条件来，利用力的平衡条件来判断其大小判断其大小(2)物体有加速度物体有加速度时，若只有摩擦力，若只有摩擦力，则Ffma，例如匀速，例如匀速转动的的圆盘上物上物块靠摩擦力提供向心力靠摩擦力提供向心力产生向心加速度；若生向心加速度；若除摩擦力外，物体除摩擦力外，物体还受其他力，受其他力，则F合合ma，先求合力再求，先求合力再求摩擦力摩擦力2滑滑动摩擦力的摩擦力的计算算(1)滑滑动摩擦力的大小用公式摩擦力的大小用公式FfFN来来计算，但算，但应注意：注意：为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关，度有关，FN为两接触面两接触面间正正压力，其大小不一定等于物体的力，其大小不一定等于物体的重力重力滑滑动摩擦力的大小与物体的运摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的面速度无关，与接触面的面积大小也无关大小也无关(2)根据物体的运根据物体的运动状状态判断判断若物体若物体处于平衡状于平衡状态，利用平衡条件求解，利用平衡条件求解若物体有加速度，利用牛若物体有加速度，利用牛顿第二定律和受力分析第二定律和受力分析结合起来合起来求解求解即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)3.(2011年衢州一中年衢州一中检测)如如图213所示，斜面固定在所示，斜面固定在地面上，地面上，倾角角为37(sin370.6，cos370.8)，质量量为1 kg的滑的滑块，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足够长，滑滑块与斜面与斜面间的的动摩擦因数摩擦因数为0.8.该滑滑块所受摩擦力所受摩擦力Ff随随时间变化的化的图象是象是图214中的中的(取初速度方向取初速度方向为正方向，正方向，g10 m/s2)()图图213解析：解析：选A.由于由于mgsin37mgcos37，滑，滑块减速下滑，因斜减速下滑，因斜面足面足够长，故滑，故滑块最最终一定静止在斜面上，开始一定静止在斜面上，开始阶段段Ff滑滑mgcos376.4 N，方向沿斜面向上，静止在斜面上，方向沿斜面向上，静止在斜面上时，Ff静静mgsin376 N，方向沿斜面向上，由于取初速度方向，方向沿斜面向上，由于取初速度方向为正方向，故正方向，故图象象A正确，正确，B、C、D均均错误 例例 1、如、如图215所示，小所示，小车上固定着一根弯成上固定着一根弯成角的角的曲杆，杆的另一端固定着一个曲杆，杆的另一端固定着一个质量量为m的球的球试分析下列情分析下列情况下杆况下杆对球的球的弹力的大小和方向：力的大小和方向：图图215题型一题型一 弹力的分析与计算弹力的分析与计算(1)小小车静止；静止；(2)小小车以加速度以加速度a水平向右加速运水平向右加速运动【思路点【思路点拨】解答本解答本题时应注意以下三点：注意以下三点：(1)杆杆对小球的小球的弹力方向不一定沿杆；力方向不一定沿杆；(2)小小车静止静止时，由平衡条件可以求解，由平衡条件可以求解弹力的大小和方向；力的大小和方向；(3)小小车加速运加速运动时，可由牛，可由牛顿第二定律求解第二定律求解弹力的大小和力的大小和方向方向【解析】【解析】(1)小小车静止静止时，球，球处于平衡状于平衡状态，由平衡条件，由平衡条件可求：可求：F1mg，方向，方向竖直向上直向上(2)当小当小车以加速度以加速度a向右匀加速运向右匀加速运动时，小球的加速度也，小球的加速度也为a，设杆杆对球的球的弹力力为F2，与，与竖直方向的直方向的夹角角为，如，如图216所示，所示，则有：有：图图216【答案】【答案】(1)mg竖直向上竖直向上(2)见解析见解析【题后反思】后反思】杆杆产生的生的弹力方向可能力方向可能沿杆，也可能不沿杆，需沿杆，也可能不沿杆，需结合物体的其合物体的其他受力情况、运他受力情况、运动情况，由平衡条件或情况，由平衡条件或F合合ma确定确定 例例2(2011年山年山东滨州模州模拟)如如图217所示，原所示，原长分分别为L1和和L2，劲度系数度系数分分别为k1和和k2的的轻质弹簧簧竖直直悬挂在天花挂在天花板上，两板上，两弹簧之簧之间有一有一质量量为m1的物体，的物体，最下端挂着最下端挂着质量量为m2的另一物体，整个的另一物体，整个装置装置处于静止状于静止状态求：求：图图217题型一题型一 弹簧产生弹力的计算弹簧产生弹力的计算(1)这时两两弹簧的簧的总长(2)若用一个若用一个质量量为M的平板把下面的物体的平板把下面的物体竖直直缓慢地向上托起，直到两慢地向上托起，直到两弹簧的簧的总长度等度等于两于两弹簧的原簧的原长之和，求之和，求这时平板受到下面平板受到下面物体物体m2的的压力力【规律律总结】有关有关弹簧簧问题的的综合合设计，由于既能考由于既能考查相关相关弹力的特点力的特点规律，又能律，又能够将静力学知将静力学知识、动力学知力学知识甚至能量知甚至能量知识综合起来考合起来考查学生的学生的综合合应用知用知识的能力，所的能力，所以在高考中出以在高考中出现的几率的几率较大大变式式训练1 如如图218所示，两木所示，两木块的的质量分量分别为m1和和m2，两，两轻质弹簧的簧的劲度系数分度系数分别为k1和和k2，上面的木上面的木块压在上面的在上面的弹簧上簧上(但不拴接但不拴接)，整个系，整个系统处于平衡状于平衡状态现缓慢地向上提上面的木慢地向上提上面的木块，直，直到它到它刚离开上面的离开上面的弹簧，求簧，求这个个过程中下面木程中下面木块移移动的距离的距离图图218 (满分分样板板10分分)(2011年湖北黄年湖北黄冈模模拟)如如图219所示，斜面所示，斜面为长方形的斜面体方形的斜面体倾角角为37，其其长为0.8 m，宽为0.6 m一重一重为20 N的木的木块原先原先在斜面体上部，当在斜面体上部，当对它施加平行于它施加平行于AB边的恒力的恒力F时，刚好使木好使木块沿沿对角角线AC匀速下滑，求木匀速下滑，求木块与斜面与斜面间的的动摩擦因数摩擦因数和恒力和恒力F的大小的大小题型三题型三摩擦力的分析与计算摩擦力的分析与计算例例例例3 3图图219【思路点【思路点拨】解答本解答本题时应注意以下几点：注意以下几点：(1)木木块受到的摩擦力的方向；受到的摩擦力的方向；(2)滑滑动摩擦力摩擦力FfFN中中FN的大小；的大小；(3)斜面方向上木斜面方向上木块所受合力所受合力为零零解解题样板板规范步范步骤，该得的分一分不得的分一分不丢！画出木画出木块在斜面内的受力在斜面内的受力图，如，如图2110所示，所示，由于木由于木块沿斜面向下做匀速直沿斜面向下做匀速直线运运动，由平衡条，由平衡条件可知，重力沿斜面向下的分力件可知，重力沿斜面向下的分力mgsin37与水平与水平推力推力F的合力与木的合力与木块受到的滑受到的滑动摩擦力摩擦力为一一对平平衡力，由几何关系可得衡力，由几何关系可得图图2110【名【名师归纳】滑滑动摩擦力的方向摩擦力的方向总是与物体的相是与物体的相对运运动方向相反本方向相反本题容易造成的容易造成的错解就是解就是认为摩擦力的方摩擦力的方向沿斜面向上向沿斜面向上变式式训练2如如图2111甲所示，一物甲所示，一物块在粗在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜作用下，斜面和物面和物块始始终处于静止状于静止状态，当，当F按按图乙所示乙所示规律律变化化时，关于物，关于物块与斜面与斜面间摩擦力的大小摩擦力的大小变化的化的说法中正确的是法中正确的是()图图2111提问与解答环节Questions And Answers谢谢聆听 学习就是为了达到一定目的而努力去干,是为一个目标去战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard,Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
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