高考物理一轮复习:第33讲《力与物体的平衡》(人教版)
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题一:关于力的概念,下列说法中正确的是( )
A. 物体受几个力作用时,运动状态一定发生改变
B. 在任何地方1千克力均为9.8 N
C. 力学中常见的力有重力、弹力、摩擦力
D. 按力性质可分为拉力、支持力、压力等
题二:家用吊扇对悬挂点有拉力作用,在正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比 ( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
题三:S1和S2表示劲度系数分别为k1、k2的两根弹簧,k1>k2;a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物块,ma>mb,将弹簧与物块按图所示方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最大,则应使( )
A.S1在上,a在上 B.S1在上,b在上
C.S2在上,a在上 D.S2在上,b在上
考点梳理与金题精讲
一、力、重力、弹力
1. 力
(1)力是物体对物体的作用,有受力者必有施力者,脱离物体的力是不存在的。
(2)力的作用效果:使物体发生形变和改变物体的运动状态。
(3)力的相互性:作用力和反作用力同时存在(性质力)。
(4)力的三要素:大小、方向、作用点 (矢量)。
(5)力的种类:
根据性质命名的力有重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力(安培力、洛伦兹力)、核力等;
根据效果命名的有压力、支持力、拉力、下滑力、向心力、恢复力等。
2.关于重力
(1)产生:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
(2)大小:G =mg
物体在超重、失重等状态下,重力不变
(3)重力方向:总是竖直向下(不一定指向地心)
(4)重力作用点:重心。重心不一定在物体上,重心与物体的形状、质量分布有关。
(5)测量工具:测力计。条件:平衡时。
3.关于弹力
(1)产生:由于物体发生弹性形变而力图恢复原状而产生。
产生的条件:接触、有弹性形变(挤压、拉伸、扭转)。
判断弹力可用假设法。
(2)作用点:作用在使物体形变的施力物体上。
(3)大小:与形变成正比。由于弹力是被动力,要由主动力及运动状态确定。
弹簧的弹力根据胡克定律确定:F = kx = kΔl。
(4)方向:压力方向总是垂直于接触面;绳的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向。
分析弹力举例
题一:如图所示,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,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上, ②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用, ③弹簧的左端栓一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则( )
A. L2 >L1 B. L4 >L3 C. L1 >L3 D. L2 = L4
判断弹力
题二:关于弹力下面不正确的说法是( )
A. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
B. 轻绳、轻杆上产生的弹力的方向总是在绳、杆的直线上
C. 两物体相互接触可能有弹力存在
D. 压力和支持力的方向总是垂直于接触面的
4.摩擦力
(1)产生:相互接触的物体间发生相对运动或有相对运动的趋势时,在接触面处产生的阻碍相对运动的力。
(2)产生条件:有粗糙接触面、有正压力、有相对运动或相对运动的趋势。
(3)方向:总是与接触面相切,总是与相对运动(或趋势)的方向相反。
(4)大小:静摩擦力f0:随运动趋势增大,变化范围 0 < f0≤fmax;
滑动摩擦力f :f =m N ——摩擦定律。
摩擦力总是阻力吗?
摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,但是不一定阻碍物体的运动。
静摩擦力的判断方法:
(1)假设法 假设光滑,然后分析它们会不会发生相对运动(或趋势);
(2)运动状态分析法 先分析a,再根据牛顿第二定律确定合力方向,最后确定f0的方向。
受到静摩擦力作用的物体一定静止吗?
受到滑动摩擦力作用的物体一定运动吗?
题三:把一重为G的物体用一个水平的推力F=kt (k恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上,则在 t=0开始物体所受的摩擦力f 随 t 的变化关系是下图中的哪一个( )
二、物体受力分析
正确分析物体受力,是解题关键,是基本功。
受力分析是指分析性质力。
养成按步骤分析受力的良好习惯。
分析受力的步骤:
1. 选对象,先画出重力(场力),有发动机时考虑牵引力——主动力。
2. 然后“绕一圈”找接触点,依次分析弹力;
3. 再分析摩擦力。
4. 检查:是否有施力物体、是否与运动状态相符合。可以用假设法。
注意:
不要 “张冠李戴” 而画出物体施加的力,也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上;
不要重复的画出效果力(如合力、分力、向心力、恢复力等)。
题四:画出下列物体的受力示意图。
三、一对平衡力与一对作用力
一对平衡力:等大、反向、共线、同物
作用力和反作用力:等大、反向、共线、异物、同性、共存
区分的主要标志:同物、异物
题五:人走路时,人和地球之间的作用力和反作用力的对数有( )
A.一对 B.二对 C.三对 D.四对
四、平行四边形定则及图解法
1. 矢量与标量
运算法则截然不同。
2. 力的合成与分解——平行四边形定则
①合力与分力——等效替代关系
②力的分解——按力的效果分解
3. 求解方法
图解法:通过平行四边形的邻边和对角线长短关系或变化情况,做一些较为复杂的定性分析,从图上就可看出结果,得出结论。
数学方法:相似性的比例关系、正弦定理、余弦定理。
常用图解法分析矢量的变化和求极值
题六:如图所示,在半径为R的光滑半球面上高h处悬挂一定滑轮。重力为G的小球用绕过滑轮的绳子被站在地面上的人拉住.人拉动绳子,在与球面相切的某点缓缓运动到接近顶点的过程中,试分析小球对半球的压力和绳子拉力如何变化。
五、共点力的平衡条件及正交分解法
1. 共点力概念:力的作用线交于一点。
2. 物体的平衡状态:静止、匀速运动。
3.共点力作用下物体的平衡条件是:。
4. 建立坐标系的原则:需分解的力个数尽量要少、需分解的未知力个数尽量少。
5. 共点力平衡条件的推论:任何一个力必定与其它力的合力等值、反向、共线。
6. 选研究对象的原则
求解外力及整体的加速度时,用整体法;
求解内力时,用隔离法。
六、用极限法分析平衡物体的有关临界问题
临界现象:一种物理现象变化为另一种物理现象时、一种物理特性变化为另一种特性时,发生的转折状态。
如物体“刚离开地面”,绳子“刚好断开”,“刚刚开始滑动” ,以及以后章节中的“两物体恰好分离”, “恰能通过最高点”。
要抓相应的临界条件。
审题时注意的关键词:“恰好出现”、“刚刚”、“恰能”等等。
极限分析法:恰当地将某个物理量推向极端(“最大”和“最小”、“极左”和“极右”等),再分析计算。
题七:如图,已知细绳AO、BO的最大拉力分别为10 N和5 N,OC绳足够结实,当物体不断加重时,哪根绳先断?为使绳不被拉断,最大物重为多少?
第33讲 力与物体的平衡经典精讲
开心自测 题一:C 题二:B 题三:D
金题精讲 题一:D 题二:B 题三:B 题四:略 题五:C 题六:压力不变 拉力逐渐减小
题七:OB先断,最大物重0.5 kg。
内 容
要 求
说 明
1. 力是物体间的相互作用,是物体发生形变和物体运动状态变化的原因,力是矢量,力的合成和分解。
2. 万有引力定律。重力、 重心。
3. 形变和弹力、胡克定律。
4. 静摩 擦、最大静摩擦力。
5. 滑动摩擦、滑动摩擦定律。
6. 共点力作用下的物体的平衡。
7. 牛顿第三定律。
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
不要求知道静摩擦因数
2024年高考物理大一轮复习:第1课时 力与物体的平衡: 这是一份2024年高考物理大一轮复习:第1课时 力与物体的平衡,共24页。
高考物理二轮复习讲练专题一第1讲力与物体的平衡 (含解析): 这是一份高考物理二轮复习讲练专题一第1讲力与物体的平衡 (含解析),共20页。
高考物理二轮复习 第1部分 专题1 第1讲 力与物体的平衡: 这是一份高考物理二轮复习 第1部分 专题1 第1讲 力与物体的平衡,共15页。试卷主要包含了研究对象选取的两点技巧,求解平衡问题的常用方法等内容,欢迎下载使用。