新人教版物理课件：力和物体的平衡01力的基本概念.ppt

第一章力物体的平衡,一.力的基本性质,2.力的矢量性和独立性。力既有大小，也有方向，力是一个矢量。力的合成和分解满足平行四边形定则。每个力各产生各的效果（产生加速度或使物体发生形变），与其它力是否存在无关。,（1）按力的性质分万有引力(重力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等。,（2）按力的作用效果分拉力、支持力、压力、张力、动力、阻力、向心力、回复力、浮力、介质阻力等。,1.力的物质性和相互性。力是物体和物体的相互作用。力的作用离不开物体的存在，施力物体同时也是受力物体。物体之间的作用力满足牛顿第三定律。,3.力的两种常见的分类方法。,受力分析只分析研究对象所受到的性质力，而不分析效果力。,二.高中物理几种常见的力,有质量的两个物体之间,重心（重心不一定在物体上）,沿两物体中心连线向里,万有引力,重力,物体在地球表面及附近,总是竖直向下,跟水平面垂直,1.普遍性2.相互性3.宏观性,重力与万有引力：重力与万有引力的关系如图所示，重力是万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力提供物体随地球自转的向心力。.,只要电荷在电场中就会受到电场力,正（负）电荷受到电场力的方向与电场方向相同（反）,电场力做功与路径无关，电场力做功等于电势能的减少量,电场力,磁场力,洛伦兹力,安培力,通电导线在磁场中，并且电流方向和磁场方向不平行。,运动电荷在磁场中，并且运动方向和磁场方向不平行。,左手定则。安培力的方向总是垂直电流方向和磁场方向决定的平面。,左手定则。洛伦兹力的方向总是垂直电荷速度方向和磁场方向决定的平面。洛伦兹力永远不做功。,1.匀强磁场2.B、I垂直3.L为有效长度,1.匀强磁场2.B、v垂直,安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观本质。两者大小为倍数关系，方向相同,1.两个物体直接接触，2.发生弹性形变。,2.轻绳：沿绳且离开受力物体,1.弹簧的弹力F=kx2.牛顿定律或平衡条件计算,弹力,3.轻杆：杆对物体的弹力不一定沿杆的方向,1.接触面：垂直于接触面，跟形变方向相反,弹力和静摩擦力是被动力，它们由主动力和物体的运动状态（加速度）共同决定。通常用平衡条件或牛顿运动定律判断方向和求解大小。,摩擦力,滑动摩擦力,静摩擦力,1.接触面粗糙2.相互接触3.发生弹性形变,有相对运动趋势,有相对运动,1.与弹力方向垂直2.与接触面相切,与相对运动方向相反,与相对运动趋势方向相反,两个有关两个无关,牛顿定律或平衡条件计算,00物体受到的摩擦力沿斜面向下，大小为ma-mgsin。,利用牛顿第二定律，根据力产生的效果分析静摩擦力的大小和方向。,例9（08年广东省重点中学月考卷）如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20cm处放置一小物块A，其质量为m2kg，A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的05倍，试求（1）当圆盘转动的角速度2rad/s时，物块与圆盘间的摩擦力的大小和方向。（2）欲使A与盘面间不发生相对滑动，圆盘转动的最大角速度。（取g=10m/s2）,解：（1）当圆盘转动的角速度为2rad/s时，根据牛顿第二定律，物块与圆盘间的摩擦力,（2）欲使A与转盘不发生相对滑动，物体与转盘之间的摩擦力小于最大静摩擦力，即,因此欲使A与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度为5rad/s,利用牛顿第二定律，根据力产生的效果分析静摩擦力的大小和方向。,物块做匀速圆周运动，加速度指向圆心；物块所受的合外力为圆盘对它的静摩擦力；根据牛顿第二定律，静摩擦力的方向指向圆心，提供向心力。,例10（06年北京卷）木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为025，一弹簧（压缩量2cm）被夹在A、B之间，A、B静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上如图所示力F作用后（）A木块A所受摩擦力大小是125NB木块A所受摩擦力大小是115NC木块B所受摩擦力大小是9ND木块B所受摩擦力大小是7N,C,摩擦力的方向满足的规律相似：跟接触面相切，跟弹力的方向垂直，跟相对运动或运动趋势的方向相反，而与物体的运动方向可能相同、相反、垂直或成某一角度，所以摩擦力可能是动力，也可能是阻力。因此摩擦力对物体可能做正功，也可能做负功，还可能不做功。,题型六：静摩擦力和滑动摩擦力的综合运用,1.先看种类,滑动摩擦力和静摩擦力产生的条件的不同之处，是存在着“相对运动”，还是“相对运动趋势”，就要看研究对象与接触物体的速度（大小或方向）“不同”还是“相同”。,滑动摩擦力和静摩擦力计算方法不同：滑动摩擦力的大小既可以根据F=FN（注意公式中的FN是指两接触面的正压力，它并不总等于重力）公式直接求解，也可以结合物体的运动状态根据平衡条件或动力学规律求解。而静摩擦力是一种被动力，大小可以在零到最大静摩擦力之间变化，它由主动力和物体的运动状态共同决定，只能结合运动状态根据平衡条件或动力学规律求解。,2.再看规律,（1）共性。,（2）个性。,动静摩擦，首先分清；状态求静，公式求动；压力大小，定要分明；若论方向，相对为要。,例1（94年全国考题）如图1所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物块上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度作匀速直綫运动，由此可知，A、B间的动摩擦因数1和B、C间的动摩擦因数2有可能是（）A1=0，2=0B1=0，20C10，2=0D10，20,BD,例2如图所示，物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连，斜面的倾角。讨论物块对斜面的摩擦力的大小，则一定有（）A若物块M保持静止，则角越大，摩擦力越大B若物块M保持静止，则角越大，摩擦力越小C若物块M沿斜面下滑，则角越大，摩擦力越大D若物块M沿斜面下滑，则角越大，摩擦力越小,D,例3运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是f1和f2，那么（）Af1向下，f2向上，且f1=f2Bf1向下，f2向上，且f1f2Cf1向上，f2向上，且f1=f2Df1向上，f2向下，且f1=f2,C,例4（08年河北师大附中月考试题）如图所示，木板B放在粗糙水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上，用水平恒力F向左拉动B，使其以速度v做匀速运动，此时绳水平且拉力大小为T，下面说法正确的是（）A绳上拉力T与水平恒力F大小相等B木块A受到的是静摩擦力，大小等于TC木板B受到一个静摩擦力，一个滑动摩擦力，合力大小等于FD若木板B以2v匀速运动，则拉力大小仍为F,AC,例5把一重为G的物体，用一个水平推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙上（如图所示），从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的哪一个？（）,B,例6一个物体受到水平恒力F作用而加速运动，在运动中给木块施加一竖直向下的压力P，且P从计时开始均匀增大，在P增大的过程中，画出摩擦力随P变化的图线（定性绘制即可）,解：木块先加速后减速，木块受滑动摩擦力的作用，,最后停下来，木块受到静摩擦力的作用,与P无关。因此摩擦力Ff随P变化的图像为,例7.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为370，并以v=