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1、高三物理第一轮复习讲义120092009 届物理一轮资料届物理一轮资料第二章第二章 力力 物体的平衡物体的平衡考纲要求考纲要求内 容要求说 明7、力的合成和分解 力的平行四边形定则 （实验、探究）B计算只限于作图法或直角三角形8、重力 形变和弹力 胡克定律A弹簧组劲度系数讨论不作要求9、静摩擦 滑动摩擦 摩擦力 动摩擦因素A不引入静摩擦因素10、共点力作用下物体的平衡A解决复杂连接体的平衡不作要求知识网络：知识网络：单元切块：单元切块： 按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：力的概念、三个性质力；力的合成 和分解；共点力作用下物体的平衡。其中重点是对摩擦力和弹力的理解、熟练运用平行四 边
2、形定则进行力的合成和分解。难点是受力分析。11 力的概念力的概念 三种性质力三种性质力力概念定义：力是物体对物体的作用，不能离开施力物体与受力物体而存在。效果：要素：大小、方向、作用点（力的图示）使物体发生形变 改变物体运动状态分类效果：拉力、动力、阻力、支持力、压力性质：重力： 方向、作用点（关于重心的位置） 弹力： 产生条件、方向、大小（胡克定律） 摩擦力：（静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大小运算平行四边形定则力的合成 力的分解|F1F2|F合F1F2高三物理第一轮复习讲义2教学目标：教学目标： 1理解力的概念； 2掌握重力、弹力、摩擦力的产生、大小和方向 3掌握受力分析的基本方法和基本
3、技能 教学重点：教学重点：弹力、摩擦力，受力分析 教学难点：教学难点：受力分析 教学过程：教学过程： 一、力的概念：一、力的概念：力是物体对物体的作用 （1）力不能离开 而独立存在，有力就一定有 和 两个物体， 二者缺一不可。 （2）力的作用是 时 （3）力的作用效果： ； （4）力的图示： 力的示意图： 它们的区别是： 。 力的分类力的分类 1按性质分按性质分 重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力 （按现代物理学理 论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互 作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。） 2按效果分按效
4、果分 压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力 3按产生条件分按产生条件分 场力（非接触力）、接触力。 二、重力：二、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。 （1）方向 （2）大小 注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两 极处重力等于万有引力。由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有 引 力。 （3）重心：重力 作用点。重心的位置与物体的 及 有关。重 心不一定在物体上。质量分布均匀、形状规则的物体，重心在 上 类 物体的重心可用悬挂法确定。 三、弹力三、弹力 1弹力的产生条件弹力的产生条件是两个物体直接 ，并发生 。 2弹力的方向 压
5、力、支持力的方向总是垂直于 。 绳对物体的拉力总是沿着 的方向。 杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。 如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定 沿杆的方向。 【例 1】 如图所示，光滑但质量分布不均匀的小球的球心在 O 点，APB高三物理第一轮复习讲义3重心在 P 点，静止在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受弹力。点评：注意弹力必须指向球心，而不一定指向重心。又由于 F1、F2、G 为共点力，重 力的作用线必须经过 O 点，因此 P 和 O 必在同一竖直线上，P 点可能在 O 的正上方（不 稳定平衡），也可能在 O 的正下方（稳定平衡）。 【例 2】 如图所示，重
6、力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画 出杆所受的弹力。点评：由于此直杆的重力不可忽略，其两端受的力可能不沿杆的方向。杆受的水平方向合力应该为零。由于杆的重力 G 竖直向下，因此杆的下端一定还受到 向右的摩擦力 f 作用。 【例 3】 图中 AC 为竖直墙面，AB 为均匀横梁，其重为 G，处于水平 位置。BC 为支持横梁的轻杆，A、 B、C 三处均用铰链连接。试画出横梁 B 端所受弹力的方向。【例 4】画出图中物体所受的力（O 为重心，接触面均光滑）3弹力的大小 对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算。对没有明显形变的物体，如 桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共
7、同决定。 胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成 F=kx，即弹簧弹力 的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。 “硬”弹簧，是指弹簧的 k 值较大。（同样的力 F 作用下形变量 x 较小） 几种典型物体模型的弹力特点如下表。项目轻绳轻杆弹簧形变情况伸长忽略不计认为长度不变可伸长可缩短施力与受力情况只能受拉力或施出拉力能受拉或受压可施出拉力或压力同杆力的方向始终沿绳不一定沿杆沿弹簧轴向力的变化可发生突变同绳只能发生渐变ABABCMNOO OFOOa=gOOOOO高三物理第一轮复习讲义4【例 5】如图所示，两物体重力分别为 G1、G2，两弹簧劲度系数分别为 k1、k2，弹簧 两端与
8、物体和地面相连。用竖直向上的力缓慢向上拉 G2，最后平衡时拉力 F=G1+2G2，求 该过程系统重力势能的增量。四、摩擦力四、摩擦力 1摩擦力产生条件 摩擦力的产生条件为：两物体直接 、相互 、接触面 、有 运动或 相对运动的 。这四个条件缺一不可。 两物体间有 力是这两物体间有摩擦力的必要条件。（没有 力不可能有摩擦力）2滑动摩擦力大小 在接触力中，必须先分析 力，再分析 力。 只有 摩擦力才能用公式 F=FN，其中的 FN表示正压力，不一定等于 。 【例 6】如图所示，用跟水平方向成 角的推力 F 推重量为 G 的木块沿天花板向右运 动，木块和天花板间的动摩擦因数为 ，求木块所受的摩擦力大
9、小。3静摩擦力大小 必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律 F=FN计算，只有当静摩擦力达到最 大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，既 Fm=FN 静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围是【例 7】 如图所示，A、B 为两个相同木块，A、B 间最大静摩擦力 Fm=5N，水平面光 滑。拉力 F 至少多大，A、B 才会相对滑动？点评：研究物理问题经常会遇到临界状态。物体处于临界状态时，可以认为同时具有 两个状态下的所有性质。 4摩擦力方向 摩擦力方向和物体间 运动（或 运动趋势）的方向相反。 摩擦力的方向和物体的运动方向可能成任意角度。通常情况下摩擦力方向可
10、能和物 体运动方向相同（作为动力），可能和物体运动方向相反（作为阻力），可能和物体速度 方向垂直（作为匀速圆周运动的向心力）。在特殊情况下，可能成任意角度。 【例 8】 小车向右做初速为零的匀加速运动，物体恰好沿k2k1G1G2FGav相对FA B高三物理第一轮复习讲义5车后壁匀速下滑。试分析下滑过程中物体所受摩擦力的方向和物体速度方向的关系。 点评：由上面的分析可知：无明显形变的弹力和静摩擦力都是被动力。就是说：弹力、 静摩擦力的大小和方向都无法由公式直接计算得出，而是由物体的受力情况和运动情况共 同决定的。 五、物体的受力分析五、物体的受力分析 1明确研究对象 在进行受力分析时，研究对象可
11、以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物 体。在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。研究对 象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（即研究对象所受的外力）， 而不分析研究对象施予外界的力。 2按顺序找力 先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力（只 有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。 3只画性质力，不画效果力 画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力等） 画力，否则将出现重复。 4需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形（或三角形） 在解同一个问题时，分析了合力就不能再分析分力
12、；分析了分力就不能再分析合力， 千万不可重复。 【例 9】 如图所示，倾角为 的斜面 A 固定在水平面上。木块 B、C 的质量分别为 M、m，始终保持相对静止，共同沿斜面下滑。B 的上表面保持水平，A、B 间的动摩擦因 数为 。当 B、C 共同匀速下滑；当 B、C 共同加速下滑时，分别求 B、C 所受的各力。点评：由本题可以知道：灵活地选取研究对象可以使问题简化；灵活选定坐标系 的方向也可以使计算简化；在物体的受力图的旁边标出物体的速度、加速度的方向，有 助于确定摩擦力方向，也有助于用牛顿第二定律建立方程时保证使合力方向和加速度方向 相同。 【例 10】 小球质量为 m，电荷为+q，以初速度
13、v 向右沿水平绝缘杆滑动，匀强磁场 方向如图所示，球与杆间的动摩擦因数为 。试描述小球在杆上的运动情况。ABC+高三物理第一轮复习讲义6【例 11】 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开 始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而 获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是 A探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B探测器加速运动时，竖直向下喷气 C探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D探测器匀速运动时，不需要喷气附：附： 知识要点梳理 阅读课本理解和完善下列知识要点（一）、力的概念 班级 学号 姓名 1力是 。 2力的物质性是指 。 3力的相互性是 ，施力物体必然是受力物体，力总是成对的。 4力的矢量性是指 ，形象描述力用 。 5力的作用效果是 或 。 6力可以按其 和 分类。举例说明： （二）、重力 1概念: 2产生条件: 3大小: G = mg (g 为重力加速度，它的数值在地球上的 最大， 最小；在 同一地理位置，离地面越高，g 值 。一般情况下，在地球表面附近我们认为重力是恒 力。 4方向: 。 5作用点重心：质量均匀分布、有规则形状的物体重心在物体的 ，物 体的重心 物体上（填一定或不一定）。 质量分布不均或形状不规则的薄板形物体的重心可采用
