高三一轮复习-1静力学.doc

静 力 学力概念定义：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知识网络：一.力的概念1.力的存在离不开两个物体:_和_。这两个物体_(一定、不一定)相互接触.2.力的作用效果是_ ；_。3.力的三要素 : _、_、_。力是_(矢、标)量.4.力的分类 : (1)按力的性质分为_、_、_。 (2)按力的效果分为_。注意：(a)效果不同的力，性质可以相同：例如，压力、支持力、拉力都是；(b)性质不同的力，效果可以相同：例如自由下落的物体，重力是使其加速运动的动力；用绳拉着物体竖直上升，是动力，重力是（“动”或“阻”）力；被传送带运输到高处的物体，摩擦力是（“动”或“阻”）力5.平衡力: 两个平衡力作用在_个物体上,它们大小_,方向_.合力为_。 物体在平衡力的作用下处于平衡状态，平衡状态包括_状态或_状态。6.作用力与反作用力: 它们作用在_个物体上,大小_,方向_，合力为 _。例1:如图1-1所示， 一物体静止在斜面上,其所受的重力的平衡力为_, 所受摩擦力的反作用力为_,平衡力为_, 图1-1所受支持力的反作用力为_,平衡力为_.例2:下列说法中正确的是（） A甲用力把乙推倒，说明甲推乙的力大于乙推甲的力 B作用力和它的反作用力是作用在同一个物体上的 C 地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力D 两个物体静止时，作用力和反作用力的大小才相等 E 作用力和反作用力同时产生，同时消失例3:一物体静止在水平桌面上，下列说法正确的是（） A 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力B物体对桌面的压力就是重力，这两个力实际上是一个力 C物体所受重力的反作用力作用在桌面上图 2-1D水平桌面对物体支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力二.重力1.重力的产生:由于地球(星球)对物体的吸引而产生.其施力物体是_.2.大小:G=_,测量工具:_。方向:_。3. 重心:物体所受重力的作用点叫物体的_,一个物体有_ 个重心;重心_(一定，不一定)在物体上;对_、_的物体,其重心在几何中心. 不规则物体重心的确定方法 悬挂法：薄板形物体的重心，可用悬挂法确定（如图2-1所示）图2-2例1:关于地球上的物体,下列说法中正确的是( )A.物体只有静止时才受到重力作用 B.物体只有落向地面时才受到重力作用C.物体落向地面时比物体上抛时所受的重力大 D.物体所受重力的大小与物体的质量有关,与物体是否运动及怎样运动无关例2:如图2-2所示，一饮料杯装满水，杯的底部有一小孔，在水从小孔不断流出的过程中， 杯连同杯中水的共同重心将( )A一直下降 B一直上升 C先升后降 D先降后升三.弹力1.产生:弹力的存在须具备两个条件:_和_2.大小:对弹簧: 胡克定律 f =_,其中k是_,单位:_,x是_,单位_.3.方向:与接触面_或沿绳子_的方向.例1：画出下列各图中物体所受的重力和弹力:ABAA例2：某弹簧在10牛的拉力作用下长18厘米，在5牛的压力作用下长15厘米，则弹簧的原长和劲度系数为多少？ 例3:如图3-1所示，用细线将A物体悬挂在顶板上。B物体放在水平地面上。A、B间有一根处于压缩状态的轻弹簧，此时弹簧的弹力为2N。已知A、B两物体的质量分别是0.3kg和0.4kg。重力加速度为10m/s2。则细线的拉力及B对地面的压力的值分别是（ ） 图 3-1A7N和0N B5N和2N C1N和6N D2N和5N例4：如图3-2所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,重物G=5 N,则弹簧秤A和B的示数分别为( )A.5 N, 0 B.0, 1 N C.5 N, 10N D.5 N, 5 N图 3-2例5:如图3-3所示,两根相同的轻弹簧、,劲度系数皆为. 悬挂的重物的质量分别为若不计弹簧质量，取，则平衡时弹簧、的伸长量分别为（ ）m1A、10 B10、C15、10 D10、15例6:如图3-4所示,上下两弹簧的劲度系数分别为k1和k2，两物本来静止，图 3-4图 3-3当去掉m2后，m1将升高_。四 摩擦力1.产生条件:两物体必须_且发生_接触面_有相对运动或_2.分类:_,_,_. 3.大小:静摩擦力根据_求出;滑动摩擦力由公式f =_求出,其中叫_,其大小与_有关,与_,_,_等无关;FN是_. 与重力没有必然的联系。 注意：(1)静摩擦力的大小随着运动趋势强弱变化而在0Fm (最大静摩擦力)之间变化.跟相对运动趋势强弱程度有关，但跟接触面相互挤压力FN无直接关系.（2）最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等.4.方向:根据摩擦力总是_物体的相对运动或相对运动趋势来判断.vF例1：重100牛的物体在38牛的水平拉力作用下刚好开始运动,并且以后能在35牛的水平拉力作用下匀速运动,则该物体最大静摩擦力为_牛,动摩擦因数为_。当物体受到65牛的水平拉力作用时受到的摩擦力为_牛 。当物体只受到25牛的水平拉力作用时,如果物体仍在运动,则受到的摩擦力为_牛；如果物体处于静止状态，则此时物体受到的摩擦力为_牛。物体仍在25牛的水平拉力下作用,此时在物体上再加上50牛的压力, 若仍在运动,则受到的摩擦力为_牛；若物体静止，则此时物体受到的摩擦力为_牛,最大静摩擦力将_(变大、变小 、不变)。例2：如图4-1所示，在=0.2的粗糙水平面上，有一质量为10kg的物体以一定的速度向右运动，图 4-1同时还有一水平向左的力F作用于物体上，其大小为10N，则物体受到的摩擦力大小为_，方向为_(g取10N/kg)例3：某杂技演员用双手握住竹竿匀速攀上和匀速下滑，如果在这两个过程中他所受的摩擦力分别是F1和F2，那么（ ） AF1向下，F2向上，且F1= F2 BF1向下，F2向上，且F1 F2CF1向上，F2向上，且F1= F2 DF1向上，F2向下，且F1= F2例4: 一根质量为m，长为l的均匀长方体木料放在水平桌面上，木料与桌面间的摩擦因数为。图 4-2现用水平力f推木料，当木料经过如图4-2所示的位置时，桌面对它的摩擦力是多少？例5:骑自行车前进,前轮受到_摩擦力的作用,方向_;后轮受到_摩擦力的作用,方向_. 图 4-3例6:如图4-3所示，水平面上一物体在两水平力F1=3牛、F2=10牛的作用下处于静止状态，当只撤去F2后，物体受到的摩擦力大小为_;当只撤去F1后，物体受到的摩擦力大小_,例7:如图4-4所示,重为G=20 N的物体在大小为100 N的水平力F作用下沿竖直墙壁匀速下滑.求物体与墙壁之间的动摩擦因数.图 4-4图 4-5例8:水平皮带传输装置如图4-5所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端.在传送过程中，物体受到的摩擦力（ ） 在AC段为水平向左的滑动摩擦力 在AC段为水平向右的滑动摩擦力 在CB段不受静摩擦力 在CB段受水平向右的静摩擦力A B C D图 4-3例9:如图4-6所示,位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态，关于斜面作用与物块的静摩擦力，以下说法不正确的是 （ ）A.方向可能沿斜面向下 B.方向可能沿斜面向上 C.大小不可能等于零 D.大小可能等于F例10:用一根长20cm，劲度系数为k=200 Nm的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为lkg的木块，图 4-6弹簧的长度逐渐伸长到22.4cm时木块开始运动，当弹簧的长度为21.7cm时，木块在桌面上做匀速运动. 木块受到的最大静摩擦力多大?静摩擦力的变化范围怎样? 木块与桌面间的动摩擦因数是多少? 木块滑动的过程中，当弹簧的长度小于或大于21.7 cm时，滑动摩擦力如何变化?(g=10 Nkg)图 4-7例11:长直木板的上表面的一端放有一铁块，现使木板由水平位置绕其一端缓慢向上转动，如图4-7所示，则铁块受到的摩擦力f随角度的变化图线正确的是下图中的（ ）(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)五.力的合成与分解1.力的合成与分解: 求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解.(1)运算定则：平行四边形定则、三角形定则(2)分力和合力的关系： 两个分力F1、F2的合力范围:_. 合力F可能比分力大，也可能比分力小，还可能等于某个分力的大小.（3）一个已知力的实际分力的确定方法:先根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向. 再根据两个实际分力方向画出平行四边形. 最后根据平行四边形定则求出两分力的大小和方向.(4)根据平行四边形定则，将已知的一个力分解为两个力时，有确定解的情况只有两种：已知两个分力的方向；已知一个分力的大小和方向。(5)常见计算结论: 两个大小都为F的力的夹角为1200时,合力为_;两个大小都为F的力的夹角为900时,合力为_; 两个大小都为F的力的夹角为600时,合力为_;当F1 和F2 垂直，F1 = 3N,F2 = 4N,则F合 =_N； F1=210N,F2 =280N,则F合 =_N.例1：关于合力与分力，下列说法正确的是（ ） A合力的大小一定大于每一个分力的大小 B合力的大小至少大于其中的一个分力 C合力的大小可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小 D合力不能与其中的一个分力相等例2：同时作用在同一物体上的三个力F1 、F2 、F3的大小分别是20N、19N和9N,则三个力的合力大小最大值是_,最小值是_。当这三个力必须作用在同一直线上时,合力最小值为_.例3:两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间夹角为90时合力大小为20 N.则当它们间夹角为120时,合力的大小为( )A.40 N B.10 N C.20 N D.10 N例4：运动员悬在单杠上,两个手臂张开的角度越_越感到吃力.例5：将水平向东的大小为100N的力分解，一个分力大小为100N，方向水平向南， 则另一个分力大小为_N，方向_.例6：如图5-1所示，各力大小相等,相互间夹角为1200.则F合=_。图 5-1图 5-2如图5-2所示，F1=7牛,F2=F3=3牛,则 F合=_。 六：物体受力分析的基本方法1.基本步骤（1）确定研究对象，并将其隔离。（2）根据周围与其相关联的物体对研究对象的作用，把所受重力、弹力、摩擦力按顺序进行分析。在常见的几种力中，重力是因动力，而弹力、摩擦力是被动力，其中弹力的存在又是摩擦力存在的前提，所以分析受力时应按重力、弹力、摩擦力的顺序进行。（3）逐一正确合理的画出每个作用力的示意图，并标上各力的符号。（4）常见的力的分解图：例1:一物体沿固定的光滑斜面下滑,以下说法正确的是( )A.物体受重力、斜面的支持力和下滑力 B.使物体沿斜面下滑的力实际上是重力和斜面对它的支持力的合力C.使物体沿斜面下滑的力实际上是重力沿斜面向下的分力 D.物体所受重力在垂直斜面方向上的分力就是物体对斜面的压力 例2:如图6-1所示，物体静止在斜面上,有: f =_ = _；N =_ = _。当则f_,N_. 当物体沿斜面匀速下滑,有: _得=_,此后随着则N变_，f =_变_。例3: 如图6-2所示，当物体未被拉动时,有: f =_=_ ,图 6-2图 6-1N =_= _,当物体匀速滑动时,有: _. 例4:如图6-3所示，放在固定斜面之上的木块m处于匀速下滑状态，木块m除了受重力和斜面的作用力之外，不受其它力作用，已知：斜面的倾角为，物体的质量为m，当地的重力加速度为g.那么，此时斜面对物体的作用力（合力）的大小F和方向分别是（ ）图 6-3AFmg，方向垂直于斜面向上 BF=mg，方向竖直向上CFmg, 方向平行于斜面向下例5: 斜面上放一块质量m=5kg的木块，当斜面倾角为370时，木块可沿斜面匀速下滑,要使木块沿斜面匀速上升，应沿斜面向上施加多大的力？ 例6:如图6-4所示，A物重50牛,B物重100牛, 各接触面间=0.2, 则水平力F =_时能将物B匀速拉出. 此时绳中拉力_牛.A受摩擦力大图 6- 4图 6-5 小_牛,方向_.例7:如图6-5所示，光滑斜面倾角为370,重为2kg的物体在一水平力F作用下恰好静止,则水平力F =_牛, 物体对斜面的压力为_牛. (g取10 N/kg) 例8:如图6-6所示,人重500牛,物重100牛, 斜绳与水平成370, 则人对地压力为_，在人向左移动图 6-6过程中, 人对地的压力将变_。 例9:如图6-7所示,用两根轻绳AB和BC吊一个0.5 kg的灯,如果BC绳水平,AB 绳与水平方向夹角为60.求绳AB与BC所受到的拉力.(g取10 N/kg)图 6-7例10:用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图6-8所示。已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30和60，则ac绳和bc绳中的拉力分别为 ( )图 6-8A B.C. D. 图 6-9例11:如图6-9所示，已知绳BC与水平方向成370，能承受的最大拉力为120牛,AC绳能承受的最大拉力为140 牛, 则所挂物体最重为_牛。2.物体受力分析的常用方法（1）整体法和隔离法：将研究对象与周围物体分隔或将相对位置不变的物体系作为一个整体来分析。 分析两个以上的物体所组成的系统的受力情况时，若每个物体的运动状态都相同，可以先取整体研究，若分析物体间的相互作用时，需将物体隔离分析。注意：区分内力和外力，对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力图上。例1:如图6-10所示，物体A、B和C叠放在水平桌面上，水平力为Fb=5N，Fc=10N，分别作用于物体B、C上，A、B和C均保持静止，以Ff1、Ff2、Ff3分别表示A与B，B与C，C与桌面间的静摩擦力的大小，则（ ）AFf1=5N，Ff2=0N，Ff3=5N BFf1=5N，Ff2=5N，Ff3=0N图 6-10CFf1=0N，Ff2=5N，Ff3=5N DFf1=0N，Ff2=10N，Ff3=5N例2:质量均为m的四块砖被夹在两竖直夹板之间，处于静止状态，如图6-11所示。试求砖3对砖2的摩擦力。图 6-11例3:如图6-12所示,A、B两物体叠放在动摩擦因数0.50的水平 地 面上，A物体质量 m=10kg， B物体质量M=30kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250N/m。现有一水平推力F作用于物体B上，使A、B两物体一起缓慢地向墙壁移动，当移动0.4m时，水平推力F的大小为( ) （g取10m/s2） 图 6-12A100N B200N C250N D300N例4:如图6-13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b上沿水平方向的力，物体a和b以相同的速度作匀速直线运动。由此可知，a、b之间的动摩擦因数1和b、c间的动摩擦因数2有可能是：( )图 6-13A.1=0，2=0 B.1=0，20C.10，2=0 D.10，20例5：如图6-14所示,轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端与套在粗糙竖直杆MN的轻圆环B 相连接.现 用水平力F拉住绳子上一点O,使物体A及环B静止在图中虚线所在的位置.现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置,这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动.则此过程中,环对杆摩擦力F1和环对杆的弹力F2的变化情况是 （ ） AF1保持不变，F2逐渐增大 BF1逐渐增大，F2保持不变图 6-14CF1逐渐减小，F2保持不变 DF1保持不变，F2逐渐减小（2）假设法：在未知某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后就该力对物体的运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。例1：如图6-15所示,小球重为G,放在两光滑平面间，其中一个平面水平，另一平面倾斜，与水平方向夹角为60O，则球对斜面的压力为 图 6-15例2：如图6-16所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体B的受力个数为（ ）A2 B3 C4 D5图 6-16例3：用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图6-17所示.今对小球a持续施加一个向左偏下30的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30的同样大的恒力,最后达到平衡.表示平衡状态的图可能是（ ） 图 6-17例4: 两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的图 6-18同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球。然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根线均处于直线状态，且OB线恰好处于竖直方向，如图6-18所示。若不考虑两球的大小，两小球均处于静止状态，则力F的大小为（ ）A. 0 B. mg C. D. 七：用矢量三角形动态分析求极值问题 1.矢量三角形是平行四边行的一半，因此矢量三角形来源于平行四边形。 2.矢量三角形求极值时一定会出现直角三角形问题。 例1:在互成角度的力的合成实验中,如图7-1所示,使