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人教版第一册第一章第一节力物体的平衡 讲授人 邓要欣河南省平顶山市叶县第二高级中学 高中物理 高三第一轮复习 考纲要求 知识网络 第一章力物体的平衡 力物体的平衡 力的概念 力是物体间的相互作用 力的相互性 矢量性 物质性 力的三要素 力的图示 力的分类 按力的性质分类 重力弹力摩擦力等 按效果分类 动力阻力拉力压力支持力等 力学中常见的三种力 产生 由于地球吸引 方向 竖直向下 大小 G mg重心 重心是重力的等效作用点 均匀物体的重心在何中心物体的重心不一定在物体上 产生条件 物体直接接触 接触处物体发生了弹性形变方向弹力的方向与施力物体的形变方向相反 在接触面上产生的弹力的方向与面垂直 绳产生的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向大小 弹力大小与形变量有关 形变量越大 弹力越大作用点 接触面上 弹力 重力 静摩擦力 滑动摩擦力 产生条件 物体接触且挤压 接触面粗糙 有相对运动趋势静摩擦力方向 沿接触面的切线 与相对运动趋势方向相反大小0 F Fm 产生条件 接触且挤压 接触面粗糙 有相对滑动方向 沿接触面的切线 与相对滑动的方向相反大小 F FN作用点 接触面上 摩擦力 方法 平行四边形定则 力的分解与合成 合成 分解 方法 平行四边形定则 合力范围 F1F2大小不变 夹角越大 合力越大 唯一解的条件 按效果分解 正交分解 已知一个分力的大小及方向 已知两个分力方向 平衡状态 静止 运速运动 a 0 共点力的平衡 平衡条件 F合 0或 Fx 0 Fy 0 第一课时力重力弹力 一 力 1 力的概念 力是物体对物体的作用 有力存在必有施力物体和受力物体 2 力的基本特征 1 力的物体性 力不能脱离物体而独立存在 找不到施力物体和受力物体的力是不存在的 2 力的相互性 施力物体给予受力物体作用的同时必然受到受力物体的作用 即力的作用是相互的 施力物体同时也是受力物体 3 力的矢量性 力是矢量 力的三要素是大小 方向和作用点 4 力的独立性 一个力作用在某一物体上产生的效果 与这个物体是否同时还受其他力的作用无关 这就是力的独立性原理 5 力的效应性 力作用在物体上对物体产生两种作用效果 一是使物体发生形变 一是改变物体的运动状态 3 力的分类 1 按力的性质分 重力 弹力 摩擦力 分子力 电磁力 核力等 2 按力的效果分 压力 支持力 动力 阻力 浮力等提示 根据效果命名的不同名称的力 性质可能相同 也可能不同 二 重力 1 产生原因 地球表面附近的物体 由于地球的吸引而使物体受到力的作用 2方向 竖直向下提示 重力方向不能说成垂直向下 因为垂直向下是指垂直某个面向下 而不一定是竖直向下 如斜面上的物体的重力方向是竖直向下 而不是垂直斜面向下 3 大小 G mgg重力加速度 通常在地球表面附近g取9 8m s2 因纬度不同而改变 4 作用点 因为物体各个部分都受重力作用 可认为重力作用集中于一点即为物体的重心 2 重心的位置不一定在物体上 1 重心的位置与物体的质量分布和几何形状有关 三弹力 1 产生 发生弹性形变的物体要恢复原状 会对跟它接触的物体产生力的作用 这种力叫弹力 2 弹力产生的条件 直接接触 有弹性形变 3 方向 与物体形变的方向相反 弹力的受力物体是引起形变的物体 施力物体是发生形变的物体 4 弹力大小的确定 弹簧在弹性限度内 遵从胡克定律 即F KX 具体情况有以下几种 轻绳 轻杆 轻弹簧 a 轻绳受力 只能产生拉力 方向沿绳子且指向绳子收缩的方向 b 轻杆受力 有拉伸 压缩 弯曲 扭转形变与之对应 杆的弹力方向具有多向性 c 轻弹簧受力 有压缩和拉伸形变 既能产生拉力 又能产生压力 方向沿弹簧的轴线方向 面与面 点与面接触物体的面与面 点与面接触时 弹力方向垂直于面 若是曲面则垂直于切面 且指向受力物体 根据物体的运动情况 利用平衡条件或牛顿第二定律判断 此法关键是先判明物体的运动状态 即加速度的方向 再根据牛顿第二定律确定合力的方向 然后根据受力分析确定弹力的方向 理解与巩固 1 上海春季卷 有一批记者乘飞机从上海来到西藏旅游 他们托运的行李与在上海时比较 行李的质量将 填 变大 不变 或 变小 所受重力的大小将 填 变大 不变 或 变小 解析 物体 行李 的质量是指物体所含物质的多少 与地理位置和高度无关 物体的重力与高度有关 高度越高 同一质量的物体重力越小 G mg 从上海到西藏 行李质量不变 由于西藏海拔比上海高 所以行李所受的重力变小 2 如图1 1 2所示 小车上固定着一根弯成a角的曲杆 杆的另一端固定一个质量为m的球 试分析下列两种情况下杆对球的弹力方向 1 小车处于静止状态 2 小车以加速度口水平向右运动 解析 1 物体平衡条件可知 杆对球的弹力方向竖直向上 且大小等于球的重力mg 2 选小球为研究对象 受力分析如图所示假设小球所受杆的弹力方向与竖直方向夹为 根据牛顿第二定律有Fsin ma Fcos mg 两式相除得tan a g 3 如图所示 两木块A B的质量分别为ml和m2 两轻质弹簧K1K2的劲度系数分别为k1和k2 A压在弹簧K1上 但不拴接 整个系统处于平衡状态 现缓慢上提A木块 直到它刚离开K1 在这过程中B木块移动的距离为多少 解法一 整个系统处于平衡状态时 K2弹簧的弹力是k2X1 m1 m2 g 当A被提离弹簧K1时 K2弹簧的弹力是k2x2 m2g 故木块B移动的距离是 解法二 初态