高三物理力的基本概念.ppt

1、吕叔湘中学 庞留根,力的基本概念,一.力的基本性质 1.力的作用离不开物体的存在 力是物体和物体的相互作用,2.力的矢量性 力的三要素：大小、方向、作用点。,3.力的作用效果是使物体发生形变或使物体的运动 状态发生改变（产生加速度）,4.力的分类： a. 按力的性质分重力、弹力、摩擦力、万有引力、分子力、电场力、磁场力、核力等。,b. 按力的作用效果分拉力、支持力、压力、张力、动力、阻力、向心力、回复力等。,二.几种常见的力,地球对物体的吸引,竖直向下,G=mg,重心（重心不一定在物体上）,a.相互接触 b.发生弹性形变,a.物体间的弹力垂直于接触面， b.绳子的弹力沿绳子,a.牛顿定律计算

2、b.弹簧的弹力F=kx,接触面上 绳子与物体的接触点,a.接触面粗糙 b.存在弹力 c.相对静止且有相对运动趋势,沿接触面且与相对运动趋势方向相反,0ffm （fm=0N） 由牛顿定律 计算 （平衡时等于除f外的切向合力）,接触面上,a.接触面粗糙 b.存在弹力 c.有相对运动,沿接触面且与相对运动方向相反,f=N （一般有 0 ),接触面上,作用力和反作用力总是： 同生、同灭、同变、同大小、同性质、反方向，但是分别作用在不同的物体上，因此不能抵消。,三.牛顿第三定律：,两物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上，同时出现、同时消失，分别作用在不同的物体上。,四. 物体

3、的受力分析： 1.首先分析重力 2.其次分析弹力看它跟哪些物体接触，有无形 变，依次分析每一个弹力 3.最后分析摩擦力看它跟哪些物体接触，有无 形变，有无相对运动趋势或相对运动依次分析 每一个摩擦力。 根据受力分析的结果，画出物体的受力图。,例1、在如图示的四幅图中，物体A不受摩擦力的作用，则静止的物体A分别受到几个力的作用？画出受力分析图。,例2、 一木块放在水平桌面上在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中， F1 =10N， F2 =2N，若撤去力F1 ，则木块在水平方向受到的合力为 （ ） A. 10N，方向向左 B. 6N，方向向右 C. 2N，方向向左

4、 D. 0,解：原来物块受到的静摩擦力为8N，小于等于最大静摩擦力，若撤去力F1 ，外力等于2N，所以此时仍然静止，静摩擦力为2N，则木块在水平方向受到的合力为0。,D,例3、如图为皮带传动装置，正常运转时的方向如图所示， 当机器正常运转时，关于主动轮上的A点、与主动轮接触的皮带上的B点、与从动轮接触的皮带上的C点及从动轮上的D点，这四点的摩擦力的方向的描述，正确的是 （ ） A. A点受到的摩擦力沿顺时针方向 B. B点受到的摩擦力沿顺时针方向 C. C点受到的摩擦力沿逆时针方向 D. D点受到的摩擦力沿逆时针方向,A D,例4、 如图所示，A、B两物体均重10N，叠放在水平地面上，各接触面

5、的动摩擦因素均为=0.3，同时有F=1N的两个水平力分别作用在A和B上，试分别分析A、B两物体的受力情况，画出受力图。地面对B的摩擦力等于 ，B对A的摩擦力等于 。,解： A、B两物体的受力情况如图示,A物体平衡， fBA =F=1N,B物体平衡，,F= fAB+ f 地, f 地 = 0,0,1N,例5、 如图所示，A、B两物体叠放在粗糙的水平地面上，用一条轻绳通过定滑轮将两物体连接起来，现用水平力拉物体B，没有拉动，试分别分析A、B两物体的受力情况。,分析： 1. 若 F f m=（G A+GB）则定滑轮的两绳对A、B没有拉力，受力情况如图示,2.若 F f m=（G A+GB）则定滑轮的

6、两绳对A、B有 拉力，受力情况如图示,例6、如图示，A物体的重力为4N，B物体的重力为2N， A、B与水平面的动摩擦因素都为 0.4， 当两物体一起向右作匀速运动时，弹簧对B的作用力大小为 ，作用于A的水平外力F为 。,解：分析A、B的受力情况，画出受力图如图示：,f A =GA =1.6N,f B =GB=0.8 N,对B，由平衡条件得：,T= f B =0.8 N,对A，由平衡条件得：,F=T+ f A =0.8 +1.6= 2.4N,0.8 N,2.4N,如图所示，两根相同的轻弹簧S1和S2，劲度系数皆为k=4102N/m悬挂的重物的质量分别为m1=2kg m2=4kg若不计弹簧质量，取

7、g=10m/s2，则平衡时弹簧S1和S2 的伸长量分别为( ) （A）5cm、10cm （B）10cm、5cm （C）15cm、10cm （D）10cm、15cm,C,2001年春1.,例7、 如图示，将物块放在木板上，物块与木板处于相对静止状态，抬起木板的一端，使木板与水平方向的夹角逐渐增大到90的过程中，分析摩擦力大小的变化情况。,解：在抬起木板的过程中，开始物块与木板间有静摩擦力，f 1=mgsin， 逐渐增大，f也逐渐增大；当增大到一定程度时，物块开始下滑，此时摩擦力为滑动摩擦力，f 2=N= mgcos, 逐渐增大， f 2逐渐减小。所以，摩擦力先增大，然后减小。,如图所示，物体A、

8、B和C叠放在水平桌面上，水平力为Fb=5N和Fc=10N分别作用于物体B和C上， A、B和C仍保持静止。以f1 、 f2 、 f3分别表示A与B、B与C、C与桌面之间摩擦力的大小，则 ( ) f1=5N f2=0 f3=5N f1=5N f2= 5N f3= 0 C. f1= 0 f2= 5N f3=5N D. f1= 0 f2= 10N f3=5N,江苏02年高考,对A：静止，合力为0， f1= 0,对B：,静止，合力为0， f2=5N,对C：,静止，合力为0， f3=5N,C,例8：如图示，足够长的水平传送带保持匀速运动，当将小物块轻轻放在传送带的A端后，分析小物块的受力情况，要求说明理由

9、。,解：小物块刚刚放在传送带上时，小物块相对于传送带落后，受到的摩擦力方向向右，当小物块受摩擦力作用加速达到跟传送带速度相等时，小物块与传送带没有相对运动，小物块不受摩擦力。,例9：如图示，足够长的传送带与水平面夹角为370 ，并以v=10m/s运行，在传送带的A端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数为=0.25， 画出下列两种情况下的受力图 （1）传送带顺时针方向转动 （2）传送带逆时针方向转动,例10、 如图示，在倾角为60的斜面上放一个质量为1 kg 的物体，用劲度系数100N/m的弹簧平行于斜面吊住，此物体在斜面上的P、Q两点间任何位置都能处于静止状态，若物体与斜面间的最大静

10、摩擦力为7N，则P、Q间的长度是多大？,解：在P点时受力如图示：,kx1=mgsin 60+ fm,在Q点时受力如图示,mgsin 60 fm 弹簧伸长,kx2 + fm =mgsin 60,S =(L0+x1 )(L0+x2 ) =x1 x2 = 2fm/ k = 0.14m,思考：S的大小跟物体的质量、斜面倾角及在P点弹簧是压缩或伸长有什么关系？,答：都无关,例11、物块m位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态，如图示，如果外力 F 撤去，则物块 （ ） A. 会沿斜面下滑 B. 摩擦力方向一定变化 C. 摩擦力将变大 D. 摩擦力将变小,解：画出物块的受力图，ffm,如果

11、外力F撤去，则受力如图示,摩擦力的方向变化， 摩擦力的大小减小, f1f， 仍然静止,B D,例12、如图所示，劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态。现施力将物块1缓缦地坚直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块2上升的距离为多少？ 物块1上升的距离为多少？,解：对（m1+m2）整体分析，原来弹簧压缩（m1+m2）g / k2 ， k2刚脱离桌面时，则k2为原长，物块2上升的距离为, x2= （m1+m2）g / k2,对m1分析，原来弹簧压缩了x1 = m1g / k1，,对m2分析， k2刚脱离桌面时，则k1伸长了x1 ， x1 = m2g / k1，,弹簧k1的长度比原来伸长了 x1 + x1 = m1 g / k1 +m2g / k1,物块1上升的距离为x2 + x1 + x1 = （m1+m2）g( 1/ k1 + 1/ k2 ),【练习】如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧在这过程中下面木