内容要 求说 明 滑动摩擦力、动 摩擦因数、静摩 擦力形变、弹性、胡 克定律矢量和标量力的合成和分解内容要 求说 明共点力的平衡实验：探究弹力 和弹簧伸长的关 系实验：验证力的 平行四边形定则近五年的高考试题中本章知识百分之百出 现，考点主要涉及对物体的受力分析如弹簧 的弹力、摩擦力、共点力的合成与分解、物体的 平衡等本章单独出题往往以受力分析、摩擦 力、物体的平衡为主，题型为选择题 ，难度适 中鉴于本章是物理学的基础，仍然是高考的 重点、热点，其中受力分析、摩擦力和力的合成 与分解将是重点中的重点，在考查能力这一命 题的原则下，出题人会考虑以创新的情景来考 核这部分内容命题的题型将不会有大的变化 力与物体的平衡是物理学的基础，力的 概念与受力分析贯穿于整个高中物理部分， 力的合成与分解是运用等效的思想观点而建 构的知识体系，它的运算满足平行四边形 定则，既可以应用数学的思想方法，又可以 借助物理的思维方式，因此对这部分要求 考生应当从思想方法与思维能力角度来进 行复习本章在考试命题方面主要涉及的 内容与方法是：1着重考查的知识点有：力的合成与分解 、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现 形式对受力分析的考查涵盖了高中物理的所 有考试热点问题此外，基础概念与实际联 系 也是当前高考命题的一个趋势2考试命题特点：这部分知识可单独考查 ，多为受力分析，共点力平衡的计算等，也常 同时涉及几个知识点，而且都是牛顿定律、动 量、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考 查时注重物理思维与物理能力的考核 3考试命题涉及的基本方法：综合分 析法、动态变 化的分析与判断、图解法、 整体与隔离法、正交分解法、等效变换法 、相似类比法临界状态的界定以及数学方 法(主要是函数思想、三角知识、几何知识 等)力与物体的平衡力常见的三种力的产生和大小，方向及作用力与物体的平衡力 ：物体的平衡：一、力的概念1力是 物体之间的相互作用 .力的基本特征有：力的 物质 性：力是不能离开物体而独 立存在的力的 相互 性：施力物体同时也是受力 物体，受力物体同时也是施力物体力的 矢量 性：力不仅有大小，而且有 方向2力的作用效果有两个：一是使 物体产 生形变 ；二是 使物体的运动状态发生改变 .3力的三要素：力的 大小、方向、作用点 称为力的三要素力的单位：在国际单位制中力的单位是 牛 顿 ，符号为 N .力的大小可以用 测力计测 量 .力的图示：用一条带箭头的有向线段表示力 ，线段的长度表示力的大小，同时应该 有明确的 标度，箭头表示力的方向，箭头或箭尾表示力的 作用点力的示意图是为了对物体进行受力分析 而作的，它侧重于力的方向和作用点 4力的分类(1)根据力的 性质 分类：如重力、弹力 、摩擦力、分子力、电磁力、核力等(2)根据力的 作用效果 分类：如拉力、压 力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等(3)根据力的作用方式分类：如重力、电场力 为场力；弹力、摩擦力为接触力(4)根据研究对象分类：内力和外力 二、三种常见见力1重力重力的概念：重力是由于地球的 吸引 而 使物体受到的力重力不等于物体受到的地球的 吸引力；一切物体都受重力作用，物体所受重力 的施力物体是地球；物体所受的重力与它所处的 运动状态、 速度大小 无关重力的方向： 总是竖直向下 .重力的大小：重力G跟物体的质量m成正比 ，即Gmg.一个物体的各部分都要受到重力的作用， 从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力 作用集中于一点，这一点叫做物体的 重心 .物体重心的位置与 物体的形状 及 物 体的质量分布情况 有关，与物体的放置状态 、运动状态无关 质量分布均匀的规则物体 的 重心在其几何中心物体的重心 不一定在物体上对于形状不规则的薄板状物体，可用 悬 挂法 确定其重心的位置2弹力发生弹性形变的物体，由于要恢复原状， 对跟它接触的物体产生的力叫弹力(1)弹力产生的条件： 两物体直接接触 ； 有弹性形变 .(2)弹力的方向：力垂直于两物体的接触面 具体说来：支撑面的弹力：支持力的方向总是 垂直 于支撑面，指向被支持的物体；压力总是垂直 于支撑面指向被压的物体 点与面接触时弹力的方向：过接触点垂直于 接触面球与面接触时弹力的方向：在接触点与球心 的连线上球与球相接触的弹力方向：垂直于过接触点 的公切面弹簧两端的弹力方向：与弹簧中心轴线重 合，指向弹簧恢复原状的方向其弹力可为拉力 ，可为压力轻绳对 物体的弹力方向：沿绳指向绳收 缩的方向，即只为拉力杆的弹力：既可沿杆向里(拉力)，也可沿 杆向外(推力或支持力)，还可不沿杆的方向(3)弹力的大小：弹簧、橡皮条类：在弹性限度内，弹力 的大小跟形变关系符合胡克定律：F kx .式 中k叫 弹簧的劲度系数 ，单位：N/m.k由弹 簧本身的性质决定(与弹簧的材料、粗细、直径 及原长都有关系)其他情况下的弹力计算，要根据物体所 处的运动状态，由平衡条件或动力学规律来求 3滑动摩擦力(1)定义：一个物体在另一个物体表面上 相 对于另一个物体滑动 的时候，要受到另一个物 体 阻碍它相对滑动 的力，这种力叫做滑动摩 擦力(2)产生条件： 接触面粗糙 ； 有弹 力 ； 有相对运动 .(3)滑动摩擦力的方向：总跟 接触面 相切 ，并且跟 物体的相对运动方向 相反(4)滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力跟 正压力 成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的 垂 直作用 力成正比公式：F FN ，F表示滑动 摩擦力大小，FN表示 正压力的大小 ，叫 动摩 擦因数 .说明：FN表示两物体表面间的压力，性质上 属于弹力，不是重力，更多的情况需结合运动情况 与平衡条件加以确定与接触面的材料、接触面的粗糙情况有关， 无单位滑动摩擦力大小与相对运动的速度大小无关 (5)效果：总是 阻碍物体间的相对运动 ， 但并不总是阻碍物体的运动，可能是 动力 ， 也可能是 阻力 .4静摩擦力(1)定义：互相接触的两物体 存在相对运动 的趋势 而又保持 相对静止 时，在接触面 上产生的 阻碍相对运动趋势 的力，叫静摩 擦力 (2)静摩擦力的大小：静摩擦力的大小随着运动趋势 强弱变化 而在 0最大静摩擦力Fm 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无直接关系由受力物体所处的运动状 态根据平衡条件或牛顿第二定律来计算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 它们数值相等一、怎样样判断弹弹力的有无？解答：1对于形变明显的情况(如弹簧)可 由形变直接判断2对于接触处的形变不明显，判断其弹力 的有无可用以下方法(1)拆除法即解除所研究处的接触，看物体的运动状态 是否改变若不变，则说明无弹力；若改变， 则说明有弹力(2)分析主动力和运动状态来判断是否有弹力 分析主动力就是分析沿弹力所在方向上，除 弹力以外其他力的合力看该合力是否满足给定 的运动状态，若不满足，则存在弹力；若满足 ，则不存在弹力 例如，一块铁板折成如图211 所示形状， 光滑的球置于水平面BC上，铁板和球一起 向右加速运动；沿垂直AB斜向上匀速运动 ；试分析AB面对球有无弹力二、静摩擦力方向的判断方法解答：静摩擦力的方向沿着两物体接触面的 切线，与相对运动趋势 相反，而相对运动趋势 的方向又难以判断，一般可以采用下列方法判断 静摩擦力的方向1假设法：首先假设两物体的接触面是光 滑的，判断物体将向什么方向滑动，从而确定相 对运动趋势 的方向，进而判断出静摩擦力的方 向2根据物体的运动状态用平衡条件或牛顿 运动定律判断静摩擦力的方向 例如，如图212 所示，在拉力F作用下，A 、B一起在水平地面上做匀速运动，对A来说 ，它在水平方向受到向右的拉力F而处于平衡 状态，根据平衡条件知，A必然受沿A、B接触 面向左的静摩擦力作用由于物体B相对地面 向右滑动，所以B在地面上受到向左的滑动摩 擦力作用，根据平衡条件可知在A、B接触面上 ，B受到向右的静摩擦力作用 三、如何计计算摩擦力的大小？解答：求摩擦力首先判断是静摩擦力还是滑 动摩擦力1若已知相互摩擦的物体间的动摩擦因数 及正压力FN，滑动摩擦力F可以根据公式F FN直接计算出大小2由于受力或运动情况的不同，静摩擦力 的大小具有不确定性和被动适应性，静摩擦力 的大小会随着引起相对运动趋势 的外力的增大 而增大 在0Fm范围内，静摩擦力的大小可根 据二力平衡条件求得，它的大小总是与引 起相对运动趋势 的外力大小相等当两物 体一起做加速运动，具有加速度时，可用 牛顿第二定律确定静摩擦力的大小 1对对力、重力、重心等概念的理解例1：有关重力的论述中正确的是( )A物体受到的重力是由于地球对物体 的吸引而产生的B在同一位置，物体静止时比它运动 时受到的重力要大些C重力的作用点重心就是物体上最重 的一点D物体的重心可能在物体上，也可能 在物体外解析：重力是由于地球的吸引而产生的，A对在同一位置，地球所受的重力与它的运动 状态无关，B错重心是物体上各部分所受的重力作用集中于此点，是等效，不能说是最重的 点，C错重心位置跟物体的形状有关，还与物体的质量分布有关，可能在物体上，也可能在 物体外，D对答案：AD方法点拨:重力大小Gmg，质量的大小与物体的运动状态、空间位置无关，要判断 重力是否发生变化，关键是分析g的变化物体的重心可以在物体上，也可在物体外， 重心位置与物体的质量分布、物体的形状有 关变变式训练训练 1：跳高运动员在下图所示的四种 过杆姿势中，重心最能接近甚至低于横杆的是( )解析：四种过杆姿势中，前三种过杆时，重 心均在杆之上，而背越式过杆时，头、躯干、腿 依次过杆，身体的大部分与杆接近甚至低于杆，所 以选D. D2弹弹力有无及方向的判断例2：请在图213 中按要求画出杆或球所受 弹力的方向(1)杆靠在墙上；(2)杆放在半球形的槽中；(3)B球通过细线悬 挂于A球上；(4)球用细线悬 挂在竖直墙上解析：(1)杆在重力作用下对A、B两处 都有挤压作用，故A、B两点处对杆有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直(2)杆对C、D两处有挤压作用，因C处为 曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直其 切面指向球心，D处弹力垂直杆斜向上 (3)物体A与地面之间是平面与平面的相 互接触，地面对物体A的支持力F1垂直接触 面向上；与球B是曲面与曲面之间的相互接 触，先作出两曲面的公切面C，球B对物体A 的压力F2垂直两曲面的公切面C并通过物体 A、B的球心(4)球挤压墙壁，拉伸绳子，所以墙对球的弹力与墙垂直；绳子产生的弹力沿绳斜向 上 答案：方法点拨：弹力方向与施力物体的形变方向相反，与受力物体的形变方向相同如果是点面接触 则弹力垂直于面；如果是点与曲面接触则弹力方向 垂直于过点的曲面的切面；如果是曲面与曲面接触 则弹力方向垂直于公切面 变变式训练训练 2：如图214 所示，用轻质细 杆连 接的A、B两物体正沿着倾角为的斜面匀速下滑 ，已知斜面的粗糙程度是均匀的，A、B两物体 与斜面的接触情况相同试判断A和B之间的细 杆上是否有弹力，若有弹力，求出该弹力的大 小；若无弹力，请说明理由解析：以A、B两物体及轻杆为研究对象，当它们沿斜面匀速下滑时，有(mAmB)gsin(mAmB)gcos0解得tan再以B为研究对象，设轻杆对B的弹力为F，则mBgsinFmgcos0将tan代入上式，可得F0，即细杆上没 有弹力 方法点拨：本题在解答过程中，是假设 弹力存在，并假设弹力的方向，然后根据假 设的前提条件去定量计算，从而判断弹力是 否存在3弹弹力大小的计计算例3：如图215 所示，滑