考 纲纲 解 读读备备 考 导导 航 11.力是物体间间的相互作用，是物体发发生形 变变和物体运动动状态变态变 化的原因力是矢量 力的合成和分解 () 12.万有引力定律重力重心 () 13.形变变和弹弹力胡克定律 () 14.静摩擦最大静摩擦力 () 15.滑动动摩擦滑动动摩擦定律 () 24.共点力作用下的物体的平衡 () 113.实验：长度的测量 115.实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 116.实验：验证力的平行四边形定则 说明：(1)在地球表面附近，可以认为认为 重力 近似等于万有引力. (2)不要求知道静摩擦因数.1.三种常见的力，特别是弹 力和摩擦力的方向判定及大 小计算 2.力的合成与分解，共点力 的平衡 3.本章常与牛顿运动定律、 动量、能量以及电磁学等结 合出题 4.对对本章的单单独考查查主要以 选择题选择题 的形式出现现，且三 力平衡问题问题 考题较题较 多.第一讲讲 力学中常见见的三种力1力的概念(1)概念：力是物体和物体间的有受力物体必有施力物体，脱离物体的力是的(2)力的四种属性： 、物质性、 和瞬时性相互性和物质性反映力不能离开物体而独立存在；矢量性强调力是有方向的量； 说明力这种相互作用由外部条件决定(3)力的作用效果：使物体 或使物体的发生变化，两种效果可以独立产生，也可以同时产生相互作用不存在相互性矢量性瞬时性发生形变运动状态一、力(4)力的三要素：指力的 、 和 ，力的三要素可以用 确切地表示出来(5)力的国际单际单 位：是 ，用N表示2力的分类(1)按力的 分类类，常见见的力有 等(2)按力的 分类类，常见见的力有、向心力、回复力等效果不同的力，性质质可以 ，性质质不同的力，效果可以 ，力的性质质和效果没有必然联联系大小方向作用点力的图示牛顿性质重力、弹力、摩擦力效果支持力、拉力、动力、阻力相同相同1重力(1)重力概念：是由于而使物体受到的力，它的施力物体是地球(2)重力的大小：G与物体的质量m成正比，用公式表示为 .(3)重力的测量：大小可以用 测出，当物体静止时对它的拉力或压力，大小等于物体受到的重力(4)重力的方向：总是(5)重力的 作用点：叫物体的重心地球对物体的吸引Gmg弹簧测力计竖直向下等效二、力学中常见的三种力(6) 重心位置：与物体的形状和 有关，与物体怎样样放置无关质质量分布均匀的、有规则规则 几何形状的物体，其重心在几何中心上(7)悬悬挂法：薄板的重心位置可以用悬悬挂法 求出该该方法的依据是二力平衡时时，平衡的二力等值值、反向、共线线2弹力(1)弹弹力的产产生：弹弹力是由直接接触的物体发发生而产产生的这时这时 物体要恢复到原来的形状、对对使它发发生形变变的物体产产生的力质量分布弹性形变(2)弹弹力的方向：点与平面、平面与平面接触处处的弹弹力垂直于平面(若是曲面则则垂直于接触处处的公切面)指向被压压或被支持的物体轻弹轻弹 簧和细线细线 的拉力 指向它们们收缩趋势缩趋势 的方向硬杆一端所受弹弹力的方向不一定沿杆的方向(3)弹弹力的大小：轻弹轻弹 簧在弹弹性限度内弹弹力的大小遵循 胡克定律 Fkx.轻弹轻弹 簧或轻绳轻绳 上弹弹力的大小处处处处 .一般情况下应应根据物体的运动动状态态，利用平衡条件或牛顿顿定律来确定弹弹力沿弹簧或线相等3摩擦力(1)摩擦力的产产生：相互接触的物体间发间发 生 或有时时，在相互挤压挤压 的接触面处产处产 生的阻碍物体间间相对对运动动或相对对运动趋势动趋势 的力(2)摩擦力的产产生条件：两物体间间有存在；接触面 ；有 (或相对对运动趋势动趋势 )相对运动相对运动趋势弹力粗糙相对运动(3)静摩擦力：出现现在两个且有 的接触面之间间方向：沿着 ，与 的方向相反大小：0ffmax，是一个 ，其大小与物体所受的其他力 及运动动状态态有关，可由平衡条件或牛顿顿运动动定律来求；静摩擦力在达到最大之前与接触面性质质、接触面之间间的压压力 都 相对静止相对运动趋势接触面的切线相对运动趋势变量无 关(4)最大静摩擦力：与接触面性质质有关；与压压力有关；在一定条件下，可粗略认为认为 最大静摩擦力等于滑动动摩擦力的大小(5)滑动动摩擦力：出现现在两个相对对滑动动接触面之间间的摩擦力方向：沿着与 相反大小：FfFN (或 f= N ) . 式中为动为动 摩擦因数接触面的切线相对运动方向考点一 弹弹力有无的判断弹弹力产产生的条件是“接触且有弹弹性形变变”若物体间虽间虽 然有接触但无拉伸或挤压挤压 ，则则无弹弹力产产生在许许多情况下由于物体的形变变很小，难难以观观察到，因而判断弹弹力的产产生要用“假设设法”用“假设设法”分析物体间间的弹弹力：欲分析一物体的某一接触处处是否有弹弹力作用，可先假设设没有接触的物体，看看被研究的物体怎样样运动动1若被研究的物体倒向原接触物的一边边，则则两者之间间有挤压挤压 的弹弹力，它们们之间间的弹弹力方向必与接触面(或接触点的切面)垂直，且指向受力物体的内部2若被研究的物体倒向远远离接触物的一边边，则则两者之间间可能产产生拉伸的弹弹力，倘若仅仅是物体与细绳连细绳连 接，它们们之间间的弹弹力方向必定沿绳绳指向各自的外部3若被研究的物体仍不动动，则则两者之间间无弹弹力例如，要判断右图图中静止在光滑水平面上的球是否受到斜面对对它的弹弹力作用，可先假设设有弹弹力FN2存在，则则此球在水平方向所受合力不为为零，必加速运动动，与所给给静止状态态矛盾，说说明此球与斜面虽虽接触，但并不挤压挤压 ，故不存在弹弹力FN2.【练习】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。AAA AmgNTmgN1N2mgNmgT考点二 弹弹力方向的判断1.根据物体形变变的方向判定弹弹力的方向与作用在物体上使物体发发生形变变的力的方向相反，与受力物体形变变的方向相同，与施力物体形变变的方向相反2根据弹弹力和接触面或摩擦力的方向关系判定弹弹力的方向一定和接触面垂直，也一定和摩擦力的方向垂直3根据物体所处处的运动动状态态判定物体的受力必须须与物体运动动状态态符合，依据物体的运动动状态态，由平衡条件或牛顿顿运动动定律列方程，求解物体间间的弹弹力.考点三 静摩擦力方向的判断判断物体间间有无静摩擦力及确定静摩擦力的方向时时常用的方法有三种：1根据“相对对运动趋势动趋势 ”来判断此法的关键键是先利用“假设设法”判断出物体相对对运动趋势动趋势 方向，即先假定没有摩擦(光滑)，若它们们之间发间发 生相对对滑动动，则则其相对对滑动动的方向便是原先相对对运动趋势动趋势 方向；若它们们之间间不发发生相对对滑动动，则说则说 明它们们之间间原先并无相对对运动动的趋势趋势 2根据物体的运动动状态态，用牛顿顿第二定律判断此法的关键键是先判明物体的运动动状态态(即加速度方向)，再利用牛顿顿第二定律(Fma)确定合力的方向，然后受力分析判定静摩擦力的方向如图图所示，物块块A和B在外力F作用下一起沿水平面向右以加速度a做匀加速直线线运动动，若A质质量为为m，则则很容易确定A受的静摩擦力大小为为ma，方向水平向右3利用牛顿顿第三定律来判断 此法关键键是抓住“摩擦力是成对对出现现的”，先确定受力较较少 的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向 注意：摩擦力总总是阻碍物体的相对对运动动，但不一定阻碍物 体的运动动，它可以是阻力也可以是动动力类类型一弹弹力的方向及大小的确定 【例1 】三个相同的支座上分别搁别搁 着三个质质量和直径都相等的光滑圆圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上a球的重心Oa位于球心，b球和c球的重心Ob、Oc分别别位于球心的正上方和球心的正下方，如图图所示三球均处处于平衡状态态支点P对对a球的弹弹力为为Fa，对对b球和c球的弹弹力分别为别为 Fb和Fc，则则三力的大小关系如何？【解析】 三种情况下，支点P、Q对球的弹力都沿着它们与球心的连线指向球心，由对称性可知：P、Q两点对球的作用力大小相等，平衡时，每一种情况下，P、Q两点对球的弹力的夹角也相等由三力平衡知识可得：三种情况下P点对球的弹力相等，即FaFbFc.【答案】 相等【方法技巧】 (1)点与球接触时时，弹弹力的方向一定沿半径指向球心，而与重心的位置无关(2)若三力平衡，则则三力非平行就共点【例2 】如图图所示小车车上固定着一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定一个质质量为为m的球，试试分析下列情况下杆对对球的弹弹力的大小和方向： 小车车静止；小车车以加速度a水平向右运动动；小车车以加速度agtan 水平向右运动动【方法技巧】 弹弹力的大小与方向和物体的运动动状态态有关，应应根据平衡条件或牛顿顿定律来求解.类类型二运用胡克定律分析弹弹簧问题问题 【例3】如图图所示，两物体重力分别为别为 G1、G2，两弹弹簧劲劲度系数分别为别为 k1、k2，弹弹簧两端分别别与物体和地面相连连用竖竖直向上的力缓缓慢向上拉G2，最后平衡时时拉力FG12G2，求该过该过 程两个物体高度的增量h1和h2.1如图图所示，两木块块的质质量分别为别为 m1和m2，两轻质弹轻质弹 簧的劲劲度系数分别为别为 k1和k2，上面木块压块压 在上面的弹弹簧上(但不拴接)，整个系统处统处 于平衡状态态现现缓缓慢向上提上面的木块块，直到它刚刚离开上面的弹弹簧在这过这过 程中下面木块块移动动的距离为为( )答案：C类类型三有关摩擦力的动态变动态变 化问题问题2.(2011年安徽省合肥模拟)如图图所示，斜面固定在地面上，倾倾角为为37(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)，质质量为为1 kg的滑块块，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足够长够长 ，滑块块与斜面间间的动动摩擦因数为为0.8.若取初速度方向为为正方向，最大静摩擦力按滑动动摩擦力处处理，则该则该 滑块块所受摩擦力Ff 随时间变时间变 化的图图象是下图图中的( )【思路点拨】 滑动动摩擦力要由公式FfFN求解，静摩擦力由平衡条件求解并且注意它们们的方向【解析】 滑块开始受沿斜面向上的滑动摩擦力Ffmgcos 376.4 N，方向与规定的正方向相反；速度减为零后，受静摩擦力，由力的平衡知静摩擦力大小为mgsin 376.0 N，小于最大静摩擦力(按滑动摩擦力)6.4 N，方向也与规定的正方向相反，故选项A对【答案】 A【方法技巧】 求摩擦力时时，要注意摩擦力的突变变3如图图所示，粗糙长长木板的一端固定在铰链铰链上，木块块放在木板上，开始木板处处于水平位置当木板向下转动转动 ，角逐渐渐增大的过过程中，摩擦力Ff的大小随角变变化情况，可能是下图图中的( )答案：B类类型四 摩擦力大小的计计算 4.木块块A、B分别别重50 N和60 N，它们们与水平地面之间间的动动摩擦因数为为0.25，夹夹在A、B之间间的轻弹轻弹 簧被压缩压缩 了2 cm，弹弹簧的劲劲度系数为为400 N/m.系统统置于水平地面上静止不动动现现用F