已改力、牛顿运定律

1、力、牛顿运动定律综合训练基础知识一、力1定义：力是物体对物体的作用（1）力的产生离不开施力和受力物体（2）力的作用总是相互的。2、力的作用效果：是使物体发生形变或改变物体的运动状态.A、瞬时效应：使物体产生加速度 F=maB、空间积累效应：做功 W=Fs，使物体的动能发生变化 W= Ek3、力的三要素是：大小、方向、作用点.4、力的表示：（1）几何表示： 力的图示：用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法。 力的示意图：用一根带箭头的线段仅仅将力的方向、作用点两个要素表示出来的方法。（2）代数表示：几个力在一条直线上，若沿该直线规定正方向，则各力都可以用一个带正负号的数字表 示，正负号反映力的方

2、向。4、力的命名 按性质（产生原因）：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等 按效果（作用后果）：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等 说明：同一个力，若从以上两个角度来命名，它可以有两个名称。二、五种常见的性质力：1重力（1）定义：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力叫重力.说明：重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，但要区分地球对物体的吸引力与重力，如图所示, 重力是地球对物体的万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球旋转所需的向心力。由于物体随地 球自转所需向心力很小，所以计算时一般可近似地认为物体重力的大小等于地球对物体的引力。（2）三要素 方向：竖直

3、向下（说明：不可理解为跟支承面垂直）. 大小：计算法：G = mgg与纬度、高度有关，纬度越高，g越大，高度越高，g越小。测量法：弹簧称（说明：物体的重力的大小与物体的运动状态无关，但与物体所处的地球上的位置有关）作用点：物体的重心重心：重心是物体各部分所受重力合力的作用点.说明：（I）重心可以不在物体上.物体的重心与物体的形状和质量分布都有关系。重心是一个等效的概念。（2）有规则几何形状、质量均匀的物体，其重心在它的几何中心.质量分布不均匀的物体，其重心随物体的形状和质量分布的不同而不同。（3）薄物体的重心可用悬挂法求得.2、弹力1定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会

4、产生力的作用2、产生条件：直接接触，且有弹性形变。3、三要素 作用点：在接触面上，但一般都画在受力物体的重心上 大小：弹簧在弹性限度内，遵从胡克定律力F=kX。一般应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来计算。 方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反A、绳的拉力方向沿绳指向绳收缩的方向。B、压力、支持力的方向垂直于接触面，指向受力的物体。C、杆的弹力方向不一定沿杆的方向。例如当杆发生弯曲形变时，弹力一定不沿杆的方向。 二力杆模型：若轻杆仅在两端受两个力而平衡，则这两个力必沿杆的方向，即此时杆必 定是伸缩形变，杆的弹力必沿杆的方向。例如、右图中，轻杆 BC 一端用光滑铰链固定于墙上，另一

5、端用绳子系到墙上的 再将重物系到杆上。此时为二力杆，杆产生的弹力必沿杆的方向。【例1】如图所示，小车上固定着一根弯成a角的轻杆，杆的另一端固定一个质量为 球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：小车静止；小车以加速度小车以加速度 a水平向左加速运动？a水平向右加速运动.【例2】如图，两木块的的质量分别是m1和m2，两轻弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面的木块压上面的弹簧上，整个系处于平衡状态，现缓慢向 上提上面的木块直到它刚离开上面的弹簧，在这个过程中，下面的木块移动()7777777777777的距离为:A.D.叫Ek.C.D.k【例3】如下图所示， 左端的情况各不相同： 的左端拴一

6、小物块，物块在光滑的桌面上滑动, 若认为弹簧的质量都为零，以A.l 2>|1B.|4>|3四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，中弹簧中弹簧的左端拴一小物块，物体在有摩擦的桌面上滑动11、|2、|3、|4依次表示四个弹簧的伸长量，则有() WftfMvf F*C1>|3D2=|43、摩擦力(1) 定义：当一个物体在另一个物体的表面上相对运动或有相对运动的趋势时，受到的阻碍相对运动或 相对运动趋势的力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和动摩擦力。(2) 产生条件：接触面粗糙；相互接触的物体间有

7、弹力；接触面间有相对运动或相对运动趋势。(3) 三要素 作用点：在接触面上 大小：A静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关(即外力大小有关)，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即 0 < f < fm，具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。B、滑动摩擦力的大小 f=u N。 N是正压力，等于它们间的弹力大小，它与重力无必然联系。说明：滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关，只由动摩擦因数和正压力两个 因素决定，而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关 方向：A、静摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动趋势方向相反。B、动摩擦力的方向

8、总跟接触面相切，并与相对运动方向相反。区别物体的运动方向和相对运动方向：所取的参考系不同。物体的运动方向一般是取地面为参考系的, 而物体的相对运动方向是取和它摩擦的另一个物体为参考系的。说明：动摩擦力的方向总与物体的相对运动方向相反，而不一定与物体的运动方向相反，即它也可以 为动力。同理静摩擦力也如此。(4) 摩擦力的计算：因为两种摩擦力的计算方法不同，故应先判断摩擦力的类别，再选择相应方法求解。4、电场力：(1) 定义：电场对放在场中的电荷产生的力。(2) 三要素： 方向：正电荷所受电场力与场强方向相同，负电荷所受电场力与场强方向相反。 大小：A F= qE B 、F kr说明：公式A普遍适

9、用，公式 B仅适用与真空中点电荷间的电场力计算。5、磁场力：(1)安培力 定义：磁场对放在场中的电流产生的力。 三要素：B是电流与磁场方向间的夹角。A、大小：F= BILsin 00时，安说明：安培力不仅与磁场和电流有关，而且还与导线的放置方向有关，当导线与磁场平行即0 = 培力为零；当导线与磁场垂直即0=90°时，安培力最大 F= BIL 。B、方向：左手定则。安培力的方向总与磁场方向垂直，进一步讲，安培力的方向总垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面。(2)洛伦兹力 定义：磁场对场中的运动电荷产生的力。 三要素：B是速度与磁场方向间的夹角。A、大小：f= qVBsin 0说明：洛伦

10、兹力不仅与磁场、电荷量、速度有关，而且还与速度的方向有关，当速度与磁场平行即0 = 时，洛伦兹力为零；当速度与磁场垂直即0=90°时，洛伦兹力最大f = qVB。B、方向：左手定则，四指方向指向正电荷运动方向。洛伦兹力的方向总与磁场方向垂直，进一步讲， 伦兹力的方向总垂直于磁场方向和速度方向所决定的平面。洛伦兹力对运动电荷不做功。三、力的合成与分解1、 遵循原则：平行四边形定则或三角形定则F2 .F亠三角形法则：求两个互成角度的共点力可以把F1, F2首尾相接地画出来，把 连接起来，则此连线就表示合力2、力的合成两个共点力F1, F2的合力大小， 其变化范围是I F1 - F2|W

11、F3、力的分解(1) 将已知力F分解，两分力被唯一确定的情况：已知两分力的方向；已知一个分力的大小和方向。说明：若已知两分力的大小，则两分力方向可以有无数个；若已知一个分力的大小和另一个分力的方向， 则此时可以无解、一解或两解。(2) 力的分解方法：按力的实际效果分解；正交分解法：四、受力分析的步骤1、选取研究对象：整体法、隔离法2、分析受力：要防止漏力或添力为防止漏力”，要按顺序受力分析，即先重力、后弹力、摩擦力，最后分析是否存在电场力和磁场力； 为有效防止添力”，进行受力分析时，只分析研究对象受到的性质力，不分析效果力，千万不能加上 力”、回复力”等效果力，而且每个力都能找到施力物体。Fi

12、, F2的合力,Fi, F2的另外两端F的大小和方向；与它们的夹角0有关，当0从零增加到W Fi + F2FiFi180°过程中，合力FiF逐渐减小,向心3、画出受力示意图a= F 合/ m五、牛顿运动定律1、对牛顿第二定律的理解：矢量性：a与F合同向；瞬时性: 个力都单独产生加速度，r r r rr F合 F+F2 Fa m m ma随F合的变化而瞬时变化；力的独立性：当物体受多个力时，每 物体的实际加速度等于各力分别单独产生的加速度的矢量和。rF2 r ra1 a2m2、用牛顿第二定律解题的一般步骤：（2 ）分析受力，并作出受力示意图;（1）选去研究对象：整体法、隔离法；（3）求

13、合力，利用牛二律列方程： 若仅受两个力，则力的合成； 若受力较多，则用正交分解法：沿加速度方向及其垂直方向建坐标轴。注意：以上仅是一般方法，但处理问题时不见得方便，故为了方便在特殊情况下有时也采用特殊方法,例如转化为共线的二力问题，例如不分解力而分解加速度（自动扶梯问题）。例4、如图所示，升降机中的斜面和竖直壁之间放一个质量为10 kg的光滑小球，机以a=5 m/s2的加速度竖直加速上升时，g=10m/s2.求：斜面和竖直墙壁对小球的力各为多大？例5、如图，滑块A沿倾角为 的光滑斜面滑下， 在A的水平顶面上有一个质量为 m的物体B，若B与A 之间无相对运动。问 B下滑的加速度大小是多少？B对A

14、的压力大小是多少？这两类问题中，加速度是桥梁,应根据已知条件先求出加速度，然后分析未知量。例6、如图所示，B叠放在A上， B与A间的摩擦因数为0.3,则在A置于倾角为30°的光滑斜面上，已知 A、B的质量分别为2 kg和1 kg， A、B共同下滑的过程中，A、B间的摩擦力为多大？3、牛顿运动定率解决的两类问题:受力情况牛二律运动学公式、一 士、，口a运动情况；六、共点力作用下物体的平衡解题方法：1、平衡条件和推论： 条件：合力为零。推论：若物体受几个共点力而平衡，则任一力必与其余力的合力等大、反向、共线。2、解题方法：若受三个力时，则采用力的合成或分解；若受力较多（四个或更多），则采

15、用正交分解法。注意：解决共点力作用下物体的平衡问题时，有时也用到三角形相似（即力的矢量三角形与几何三角 形相似）、作图法（例如进行动态分析时）。【例7】如图所示，在倾角为 0的斜面上，放一质量为 m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对挡板 的压力和球对斜面的压力分别是多少？【例8】如图所示，滑轮固定在天花板上，细绳跨过滑轮连接物体 f和Fn分别表示地面对物体A . f和Fn都变大；C . f增大，Fn减小;A和B,物体B静止于水平地面上，用B的摩擦力和支持力，现将B向左移动一小段距离，下列说法正确的是：（）B . f和Fn都变小；D. f减小，Fn增大能力提升I题型一：整体法、隔离法综合运用

16、【例9】所示，质量为 M的直角三棱柱 A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为0。质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？例10、如图21所示，三角形劈块放在粗糙的水平面上，劈块上放一个质量为 于静止状态，则粗糙水平面对三角形劈块：（）A .有摩擦力作用，方向向左；B .有摩擦力作用，方向向右；C .没有摩擦力作用；D .条件不足，无法判定.m的物块，物块和劈块均处【例11】用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示，今对小球 的恒力，并对小球 能是（）a持续施加一个向左偏下30b持续施加一个向右偏上30

17、76;的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可?aOb，木块m,求：地面给斜面的摩擦力和支持力?【例12】如图所示，有一只质量为 m的猫，竖直跳上一根用细绳悬挂起来的质量为M的长木柱上。当它跳上木柱后，细绳断裂，此时猫要与地面保持不变的高度，在此过程中，木柱对地的加速度大小为【例13】如图，粗糙水平地面上放一斜面，斜面上表面光滑，今将一木块从斜面顶端释放, 发现木块加速下滑时斜面始终保持静止。已知斜面M、fm=2N。题型二：动态问题例14、如图所示，保持不变，将B点向上移，则BO绳的拉力将:A.逐渐减小B.逐渐增大C. 先减小后增大D.先增大后减小题型三：临界和极值问题例15、如图所

18、示，用绳 AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为 60 ° AC绳能承受的最大的拉力为 150N，而BC绳能承受的最大的拉力为 求物体最大重力不能超过多少？例16、在倾角为0 =30 °的粗糙斜面上放一重力G=10N的物块，物块与斜面间的最大静摩擦力为今对物块施加一平行于斜面向上的拉力，问要使物块能静止于斜面上，拉力的取值范围怎样？例17、如图11所示，细线的一端固定于倾角为45。的光滑楔形滑块 A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球。当滑块至少以加速度 a=向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力T=例18、如图，在光滑水平面上放着紧靠在一起的AB两物体，B的质量是A的2倍，B受到向右的恒力Fb=2N ,A受到的水平力F a=（9 2t）N , （t的单位是S）。从t = 0开始计时，则多