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1、第二章 相互作用 力与平衡 第 1讲 重力 弹力 摩擦力 知识点 1 形变、弹性、胡克定律 （ 1）产生：由于 _的吸引而使物体受到的力。 （ 2）大小：与物体的质量成 _，即 G=_。可用 _ 测量重力。 （ 3）方向：总是 _的。 （ 4）重心：其位置与物体的 _分布和 _有关。 地球 正比 簧测力计 竖直向下 质量 形状 （ 1）定义：发生 _的物体由于要恢复原状而对与它接 触的物体产生的作用力。 (2)产生的条件： 物体间直接 _； 接触处发生 _。 (3)方向：总是与物体形变的方向 _。 弹性形变 接触 弹性形变 相反 （ 1）内容：在 _内，弹性体（如弹簧）弹力的大小与 弹性体伸长
2、（或缩短）的长度成 _。 （ 2）表达式： F=_。 _，由弹性体自身的 性质决定，单位是 _，用符号 _表示。 的 _，不是弹性体形变以后的长度。 弹性限度 正比 度系数 牛顿每米 N/m 变化量 知识点 2 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 滑动摩擦力和静摩擦力的对比 名称 项目 定义 产生 条件 静摩擦力 两 _的物体间的摩擦力 接触面 _ 接触处有 _ 两物体间有_ 滑动摩擦力 两 _的物体间的摩擦力 接触面 _ 接触处有 _ 两物体间有 _ 相对静止 相对运动 粗糙 压力 相对运动趋势 粗糙 压力 相对运动 滑动摩擦力大小的计算公式 f= 为比例常数，称为动摩擦因数，其大小与两个物体
3、的材料和接触面的粗糙程度有关。 名称 项目 大小、 方向 作用 效果 静摩擦力 大小： _f_ 方向：与受力物体相对运动趋势的方向 _ 总是阻碍物体间的 _ 滑动摩擦力 大小： f=_ 方向：与受力物体相对运动的方向 _ 总是阻碍物体间的 _ 0 反 N 相反 相对运动趋势 相对运动 【 思考辨析 】 (1)重力就是地球对物体的吸引力。 ( ) (2)物体的重心一定在物体上。 ( ) (3)物体所受弹力的方向与受力物体的形变方向相同。 ( ) (4)绳对物体的拉力方向总是竖直向上。 ( ) (5)杆的弹力不一定沿杆。 ( ) (6)摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。 ( ) (7)静摩擦力一
4、定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力。 ( ) (8)运动的物体不可能受到静摩擦力的作用。 ( ) (9)正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变。 ( ) (10)动摩擦因数与接触面积有关，相同材料的两物体接触面积越大，动摩擦因数越大。 ( ) 分析 :重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不是地球对物体的吸引力，重力是万有引力的一个分力， (1)错；物体的重心与物体的形状和质量分布有关 ,质量分布均匀且有规则几何形状的物体 ,其重心就在其几何中心 ,但不一定在物体上，比如质量分布均匀的圆环，其重心在其圆心， (2)错；弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反，与受力物体形变的方向相同， (3)对；
5、绳对物体的拉力方向总是沿着绳指向绳收缩的方向， (4)错；杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，弹力的方向可能沿杆，也可能不沿杆，应结合具体情况分析， (5) 对；摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，与物体运动方向无关，故摩擦力既可以是阻力，也可以是动力， (6)、 (7)错；静摩擦力发生在相对静止的物体之间，相对静止的物体也可以是运动的， (8)错；静摩擦力的大小与正压力的大小无关，滑动摩擦力随正压力的增大而增大， (9)对；动摩擦因数仅与接触物体的材料和接触面的粗糙程度有关，与接触面积无关，（ 10）错。 考点 1 弹力的分析与计算 【 考点解读 】 法” (1)条件法：
6、根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况。 (2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力 ;若运动状态改变，则此处一定有弹力。 思想方法 (3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。 (4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否发生形态的变化，若发生形变，则此处一定有弹力。 常见的弹力 弹力的方向 弹簧两端的弹力 与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向 轻绳的弹力 沿绳指向绳收缩的方向
7、面与面接触的弹力 垂直于接触面指向受力物体 点与面接触的弹力 过接触点垂直于接触面 (或接触面的切面 )而指向受力物体 杆的弹力 可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析 (1)根据胡克定律进行求解。 (2)根据力的平衡条件进行求解。 (3)根据牛顿第二定律进行求解。 【 典例透析 1】 如图所示，轻绳 =10 0 , 10m/： （ 1）轻绳 （ 2）横梁 端的支持力大小及方向。 【 解题探究 】 （ 1）分析结点 确绳中拉力和横 梁支持力的特点： 绳 _。 横梁对 _ _。 （ 2）请画出结点 提示： 相等 平衡 力 【 解析 】 物体处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉
8、力大小等于物体的重力，取 行受力分析，如图所示。 （ 1）图中轻绳 的物体，物体处于平衡状态，绳 g=10 10N=100N （ 2）由几何关系得： g=100N 方向和水平方向成 30 角斜向右上方 答案： （ 1） 100N （ 2） 100N 方向与水平方向成 30角斜向右上方 【 互动探究 】 若图中横梁 绳 端 ,如图所示，求： （ 1）轻绳 （ 2）轻杆 端的支持力。 【 解析 】 物体处于平衡状态，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力，取 行受力分析，如图所示： （ 1）由 = 10 10N=200N。 （ 2）由平衡方程得： 解得： = 73N 方向水平向右。 答案： （ 1
9、） 200N （ 2） 173N，方向水平向右 3【 总结提升 】 轻绳和轻杆弹力的分析技巧 分析轻绳或轻杆上的弹力时应注意以下两点： （ 1）轻绳中间没有打结时，轻绳上各处的张力大小都是一样的；如果轻绳打结，则以结点为界分成不同轻绳，不同轻绳上的张力大小可能是不一样的。 （ 2）轻杆可分为固定轻杆和有固定转轴（或铰链连接）的轻杆。固定轻杆的弹力方向不一定沿杆，弹力方向应根据物体的运动状态，由平衡条件或牛顿第二定律分析判断；有固定转轴的轻杆只能起到 “ 拉 ” 或 “ 推 ” 的作用，杆上弹力方向一定沿杆。 考点 2 静摩擦力的分析与判断 【 考点解读 】 静摩擦力有无及方向的四种判断方法 利
10、用假设法判断的思维程序如下 : 思想方法 从研究物体的运动状态反推它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，从而判断静摩擦力的有无及方向。 此法关键是先判明物体的运动状态（即加速度的方向），再利用牛顿第二定律（ F=定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。 此法的关键是抓住“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。 【 典例透析 2】 如图所示， 的盒子， 用细绳相连，跨过光滑的定滑轮， =30 的斜面上， 于静止状态。现在向 地加入沙子，整个系统始终保持静止，则 在加入沙子的过程中 (
11、) 3 解题探究 】 （ 1）未加沙子时，试分析 说明其所受摩擦力的性质及方向。 受力情况： _、 _、 _。 摩擦力的性质及方向： _， _。 （ 2）满足什么条件时， 提示： 盒子 的重力 时， （ 3）若所加沙量继续增多， 提示： 加入沙量继续增大时， 摩擦力沿斜面向上，摩擦力随所加沙量的增大而增大。 重力 绳子的拉力 摩擦力 静摩擦力 方向沿斜面向下 【 解析 】 选 B。对加入沙子前和加入沙子后两种情况，分别隔 离 进行受力分析知：绳子拉力 的重力 误； A=加入沙子后 总质量 M 增大，故 N 于未加沙子时，重力 的下滑分力 = = 以 动的趋势， 着加入沙量的增大， 重力的下滑分力也增大，摩擦力减小。当 M0 = ，摩擦力 f=0;若继续增大沙量， 势，其所受摩擦力方向沿斜面向上并且逐渐增大，故 C、 错。 3123434【 变式训练 】 如图所示 ,两个等大的水平力 作用在 上 ,A、 B、 状态。各接触面与水平地面平行 ,A、 1,B、 2,3,则 ( ) , , , , 【 解析 】 选 B。以 A
