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1、1 第三章第三章 力力 物体的平衡物体的平衡 本章内容是力学的基础，也是贯穿于整个物理学的核心内容。本章从力的基本定义出 发，通过研究重力、弹力、摩擦力，逐步认识力的物质性、力的矢量性、力的相互性，并 通过受力分析，分析物体所处的状态或从物体所处的平衡状态，分析物体的受力情况。物 体的受力分析法是物理学重要的分析方法。由于它的基础性和重要性，决定了这部分知识 在高考中的重要地位。 本章知识的考查重点是：三种常见力，为每年高考必考内容，明年乃至许多年后， 仍将是频繁出现的热点。力的合成与分解、共点力的平衡等在高考中或单独出现或与动 力学、电磁学等相结合，或选择或计算论述，或易或难，都要出现。 核
2、心知识核心知识课标解读课标解读 1 理解力是物体之间的相互作用，能找出施力物体和受力物体 2 知道力的作用效果 3 知道力有大小和方向，会画出力的图示或力的示意图 力的概念 4 知道力的分类 5 知道重力是地面附近的物体由于受到地球的吸引而产生的 6 知道重力的大小和方向，会用公式计算重力 重力的确概念 7 知道重心的概念以及均匀物体重心的位置 8 知道什么是弹力以及弹力产生的条件 9 能在力的图示（或力的示意图）中正确画出弹力的方向 弹力的概念 10 知道如何显示微小形变 11 知道在各种形变中，形变越大，弹力越大 12 知道胡克定律的内容和适用条件 胡克定律 13 对一根弹簧，会用公式进行
3、计算 14 知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向 15 会利用公式进行计算，知道动摩擦因数跟什么有关 16 知道静摩擦产生的条件，会判断静摩擦力的方向 摩擦力的概念 17 知道最大静摩擦力跟两物间的压力成正比 18 知道什么是力的平衡二力平衡 19 知道二力平衡的条件 20 理解力的合成和合力的概念 21 理解力的合成和合力的概念 22 掌握平行四边形定则，会用作图法、公式法求合力的大小和方 向 23 熟悉力的三角形法 24 掌握平行四边形定则 25 理解力的分解和分力的概念理解力的分解是力的合成逆运算 ， 力的合成和分解 26 会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力 27
4、 知道什么是矢量，什么是标量矢量和标量及运算 28 知道平行四边形定则是矢量加法运算的普遍定则 受力分析 2 初步熟悉物体的受力分析 2 专题一专题一力的概念力的概念、重力和弹力、重力和弹力 知识梳理知识梳理 要对力有深刻的理解，应从以下几个方面领会力的概念。 1 1力的本质力的本质 (1)力的物质性：力是物体对物体的作用。提到力必然涉及到两个物体一施力物体和 受力物体，力不能离开物体而独立存在。有力时物体不一定接触。 (2)力的相互性：力是成对出现的，作用力和反作用力同时存在。作用力和反作用力总 是等大、反向、共线，属同性质的力、分别作用在两个物体上，作用效果不能抵消. (3)力的矢量性：力
5、有大小、方向，对于同一直线上的矢量运算，用正负号表示同一直 线上的两个方向，使矢量运算简化为代数运算；这时符号只表示力的方向，不代表力的大 小。 2 2力的作用效果力的作用效果 力对物体作用有两种效果：一是使物体发生形变_，二是改变物体的运动状态。这两种 效果可各自独立产生，也可能同时产生。通过力的效果可检验力的存在。 3 3力的三要素：大小、方向、作用点力的三要素：大小、方向、作用点 完整表述一个力时，三要素缺一不可。当两个力 F1、F2的大小、方向均相同时，我们 说 F1=F2，但是当他们作用在不同物体上或作用在同一物体上的不同点时可以产生不同的效 果。 力的大小可用弹簧秤测量，也可通过定
6、理、定律计算，在国际单位制中，力的单位是 牛顿，符号是 N。 4 4力的图示和力的示意图力的图示和力的示意图 (1)力的图示：用一条有向线段表示力的方法叫力的图示，用带有标度的线段长短表示 大小，用箭头指向表示方向，作用点用线段的起点表示。 (2)力的示意图：不需画出力的标度，只用一带箭头的线段示意出力的大小和方向。 5 5力的分类力的分类 (1)性质力：由力的性质命名的力。如；重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子 力等。 (2)效果力：由力的作用效果命名的力。如：拉力、压力、支持力、张力、下滑力、分 力：合力、动力、阻力、冲力、向心力、回复力等。 6 6重力重力 （1 1） 重力的产生：
7、重力的产生： 重力是由于地球的吸收而产生的,重力的施力物体是地球。 （2 2） 重力的大小：重力的大小： 由 G=mg 计算，g 为重力加速度，通常在地球表面附近，g 取 9.8 米秒 2，表示质 1 量是 1 千克的物体受到的重力是 9.8 牛顿。 由弹簧秤测量：物体静止时弹簧秤的示数为重力大小。 2 （3 3） 重力的方向：重力的方向： 重力的方向总是竖直向下的，即与水平面垂直，不一定指向地心.重力是矢量。 （4 4） 重力的作用点重力的作用点重心重心 物体的各部分都受重力作用，效果上,认为各部分受到的重力作用都集中于一点，这个 3 点就是重力的作用点，叫做物体的重心。 7 7弹力弹力 1
8、 1产生条件：产生条件： (1)物体间直接接触； (2)接触处发生形变(挤压或拉伸)。 2 2弹力的方向：弹力的方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况如下： (1)轻绳只能产生拉力，方向沿绳指向绳收缩的方向. (2)弹簧产生的压力或拉力方向沿弹簧的轴线。 (3)轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向沿杆。 3 3弹力的大小弹力的大小 弹力的大小跟形变量的大小有关。 弹簧的弹力，由胡克定律 F=kx,k 为劲度系数，由本身的材料、长度、截面积等决定， 1 x 为形变量，即弹簧伸缩后的长度 L 与原长 Lo 的差：x=|L-L0|，不能将 x 当作弹簧的长度 L 一般物体所受弹力的大小，应
9、根据运动状态，利用平衡条件和牛顿运动定律计算， 2 例 2 小车的例子就说明这一点。 例题评析例题评析 【例 1】下列关于力的说法中，正确的是( ) A只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用 B力是不能离开物体而独立存在的，一个力既有施力物体，又有受力物体 C一个物体先对别的物体施加力后，才能受到反作用力 D物体的施力和受力是同时的 【分析与解答】 力是物体间的相互作用，不一定发生在直接接触的物体间，直接接触而 发生的作用叫接触力，如弹力、摩擦力；通过场发生的作用叫场力，如重力、电场力、磁 场力等。物体的施力和受力不分先后，总是同时的。正确答案为 B、D 【例 2】关于物体的重心，以下说法正
10、确的是 A物体的重心一定在该物体上 B形状规则的物体，重心就在其中心处 C用一根悬线挂起的物体静止时，细线方向一定通过物体的重心 D重心是物体上最重的一点 能力训练能力训练 1 1 1. 关于力的的概念，正确的说法是： A 一个受力物体可以找到一个或几个以上的施力物体 B 力是使物体增加位移的原因， C 压弹簧时，手先给弹簧一个压力，而使之压缩，弹簧压缩后再反过来给手一个弹力 D 力可以从一个物体传给另一个物体而不改变其大小。 2关于力，下列说法中正确的是： A物体受几个力作用时，运动状态一定发生改变 4 B在任何地方 1 千克力均为 9.8 牛顿 C.力学中常见的力有重力、弹力、摩擦力 D按
11、力的性质可分为拉力、支持力、压力等。 3足球运动员已将足球踢向空中，如图所示，下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻 的受力如图，正确的是(G 为重力，F 为脚对球的作用力，f 为空气阻力)： 4关于重力，下列说法正确的是 A重力的方向总是指向地心 B重力的大小可以用弹簧秤和杆秤测量 c重力的方向总是竖直向下的 D物体的重力大小等于压在支持面上的压力 5设想从某一天起，地球的引力减小一半，那么，对漂浮在水面上的船来说，下列说法 中正确的是 A船受到的重力将减小，船的吃水深度将不变 B船受到的重力将减小，船的吃水深度将减小 c船受到的重力将不变，船的吃水深度将不变 D船受到的重力将不变，船的吃水
12、深度将减小 6一个物体重 2N，那么，在下列情况下物体的重力仍为 2N 的有： A将它放在水里，它被浮起 B将它放在高速行驶的列车上 C将它放在月球或木星上 D将它从直升机上抛下 7一个熟鸡蛋很难立于水平桌面上，而一个生鸡蛋能很容易立于水平桌面上，这是因为： A熟鸡蛋比生鸡蛋轻 B熟鸡蛋重心位置不变，而生鸡蛋重心位置可以变化 c生鸡蛋的重心和熟鸡蛋重心位置都固定，但直立时高度不同 D熟鸡蛋的重心位置变化，而生鸡蛋的重心位置不变 5 专题二摩擦力专题二摩擦力 知识梳理知识梳理 摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力两种，它们的产生条件和方向判断是相近的。 1 1产生的条件：产生的条件： (1)相互接触的物
13、体间存在压力； (2)接触面不光滑； (3)接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力)。 注意：不能绝对地说静止物体受到的摩擦力必是静摩擦力，运动的物体受到的摩擦力 必是滑动摩擦力。静摩擦力是保持相对静止的两物体之间的摩擦力，受静摩擦力作用的物 体不一定静止。滑动摩擦力是具有相对滑动的两个物体之间的摩擦力，受滑动摩擦力作用 的两个物体不一定都滑动。 2 2摩擦力的方向：摩擦力的方向： 沿接触面的切线方向(即与引起该摩擦力的弹力的方向垂直)，与物体相对运动(或相对： 运动趋势)的方向相反。例如：静止在斜面上的物体所受静摩擦力的方向沿接触面(斜面)向 上。 注意：相对运动是
14、以相互作用的另一物体为参考系的运动，与以地面为参考系的运动 不同，故摩擦力是阻碍物体间的相对运动，其方向不一定与物体的运动方向相反。例如： 站在公共汽车上的人，当人随车一起启动(即做加速运动)时，如图所示，受重力 G、支持 力 N、静摩擦力 f 的作用。当车启动时，人相对于车有向后的运动趋势，车给人向前的静 摩擦力作用；此时人随车向前运动，受静摩擦力方向与运动方向相同。 3 3摩擦力的大小：摩擦力的大小： (1)静摩擦大小跟物体所受的外力及物体运动状态有关，只能根据物体所处的状态(平 衡或加速)由平衡条件或牛顿定律求解。静摩擦力的变化存在一个最大值-最大静摩擦 力，即物体将要开始相对滑动时摩擦
15、力的大小(最大静摩擦力与正压力成正比)。 (2)滑动摩擦力与正压力成正比，即 f=, 为动摩擦因数，与接触面材料和粗糙程N 度有关；N 指接触面的压力，并不总等于重力。 例题评析例题评析 【例 5】如右图所示，质量为 m 的木块在倾角为 的斜面上沿不 同方向以不同速度 Vl、V2、V3滑行时，小木块受到的滑动摩擦力 多大?斜面受到的滑动摩擦力多大?(已知木块与斜面间的动摩擦 因数为 ) 【分析与解答】：(公式法)不管小木块沿斜面向哪个方向运动，其 受到斜面支持力 N 都等于 mgcos，故小木块受到的滑动 摩擦力均为：f=N=mgcos 木块受斜面的滑动摩擦力为 f=mgcos，则由牛顿第 6 三定律知，斜面受木块的滑动摩擦力大小也为 f=mgcos 能力训练能力训练 2 2 1如下图所示，有一块质量为 m 的砖，它的长、宽、高分别为 25 cm、15 cm、8 cm，则 当它平放、侧放和竖放时，运动的砖块所受到的摩擦力大小关系为： 3用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向上静止，如果握力加倍， 则手对瓶子的摩擦力 A加倍 B保持不变 C方向由向下变成向上 D方向由向上变成向下 3如图所示，质量均为 m 的 I、两木块叠放在水平面上，I 受到斜向上 与水平面成 角的力 F 作用，受到斜向下与水平面成口角的力 F 作用， 两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则 AI、
