高三物理讲义第二部分第一节中学教育中考_中学教育-中学课件.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 高三物理一轮精细化复习第二部分 相互作用与物体的平衡 考纲要求 内 容 要求 说明 11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 12万有引力定律重力重心 13形变和弹力胡克定律 14静摩擦最大静摩擦力 15滑动摩擦滑动摩擦定律 24共点力作用下的物体的平衡 1 在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力 2 不要求知道静摩擦因数 第一节 力、重力与弹力 一、力的概念：力是物体对物体的作用。1.力的基本特征（1）力的物质性：力不能脱离物体而独立存在。（2）力的相互性：力的作用是相互的。（3）力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有

2、方向。（4）力的独立性：力具有独立作用性。特别需要指出的是：力是物体对物体的作用，它是不能离开物体而独立存在的，当一个物体受到力的作用时，则必定有另一个物体来产生这一作用力,不存在没有受力物体或施力物体的“力”。同时，被作用的物体也会产生一个大小相等、方向相反的反作用力去作用于另一物体。2.力的分类：按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等（受力分析时一定要分析的力）一定有施、受力物体。按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力、下滑力、分力、合力、斥力、吸力、浮力等 按研究对象分类：内力和外力。按作用方式分类：重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦

3、力为接触力。(提问：效果相同，性质一定相同吗？性质相同效果一定相同吗？大小方向相同的两个力效果一定相同吗？)3.力的效果（1）加速度或改变运动状态 （2）形变 4.力的测量工具：测力计，可以用弹簧称测量 5.单位:牛顿 简称牛.符号 N (SI 制中：kgm/s2)意义：使质量为 1 千克的物体产生 1 米秒 2 加速度力的大小为 1 牛顿 6.力的表示方法：三要素表示、力的图示和示意图 力的三要素是：大小、方向、作用点（1）力的图示：用一根带箭头的线段表示出力的三要素，称为力的图示.要选择合适的比例(标度),要求严格。说明：改变任一方面作用效果都改变。（2）力的示意图：若只要求正确地表示出物

4、体的受力个数和受力的方向,按大致比例画出力的大小,称为力的示意图.学习必备 欢迎下载 示意图着重于受力个数和各力的方向画法,不要求作出标度.【复习巩固题】1、关于力的概念，下列哪些说法是正确的（）A B一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体又是施力物体 C D两个物体相互作用，其相互作用力可以是不同性质的力 2、下列各组力全部以效果命名的是（）A、弹力、动力、斥力、分子力 B、重力、弹力、摩擦力、电磁力 C、阻力、磁力、动力、支持力 D、压力、拉力、牵引力、浮力 二、重力 1、产生原因：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力叫重力 说明：重力是由于地球的吸引而产生的力，但它并不就等于

5、地球时物体的引力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。其一个分力使得物体随地球自转所需的向心力,(赤道处较大)；另一个力为重力。（在南北两极较大）地球附近的物体都受重力作用，重力的施力物体是地球。重力的大小与纬度和距地面的高度有关。重力在不同纬度的地方不同，南北两极较大，赤道处较小。离地面不同高度的地方不同,离地越高的地方越小，但是在处理物理问题时，在地球表面和地球表面附近某一高度的地方，一般认为物体受的重力不变。一个物体受的重力不受运动状态的影响，与是否还

6、受其它力作用也无关。在超重、矢重和卫星上也还受重力作用，2、大小：Gmg （可以认为牛顿第二定律）（说明：物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关）g=9.8 N/kg 可以用弹簧测力计测量 3、方向：竖直向下（说明：不可理解为跟支承面垂直）不等同于指向地心，只有赤道和两极处重力的方向才指向地心。4、重心：物体各部分都受重力作用,效果上认为集中到一个点上,这个点就叫重心，即是说重力的作用点。即：重心是物体各部分所受重力合力的作用点 说明：（l）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。重心是一个等效替代点,不要认力只有重心处受重力,物体的其它部

7、分不受重力。（2）有规则几何形状、质量均匀的物体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。5、物体重心位置的确定方法（1）悬挂法：适用范围：质量分布均匀的薄板（原理：二力平衡）例、如图所示，矩形均匀薄板长AC=60cm，宽CD=10cm，在B点用细线悬挂，板处于平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万有引力定律重力重心形变和弹力胡克定律静摩擦最大静摩擦力滑动摩擦滑动摩擦定律共点力作用下的物体的平衡要求说明在地球表面附近可以认为重力近似等于力不能脱离物体而独立存在力的相互性力的作用是相互的力的矢量性力是矢量既有大小又有方向力的独立性

8、力具有独立作用性特别需要指出的是力是物体对物体的作用它是不能离开物体而独立存在的当一个物体受到力的作用时则必向相反的反作用力去作用于另一物体力的分类按性质分类重力弹力摩擦力分子力电磁力核力等受力分析时一定要分析的力一定有施受力物体按效果分类拉力压力支持力动力阻力向心力回复力下滑力分力合力斥力吸力浮力等按研究对学习必备 欢迎下载 衡状态，AB35cm，则悬线和板边缘CA的夹角 .（2）杠杆法 例、如图所示，有一等边三角形 ABC，在 B、C 两处各放一个质量为 m 的小球，在 A 处放一个质量为 2m 的小球，求这个系统组成的重心在何处。【疑难解析】重力和万有引力是一回事吗？【复习巩固题】1、关

9、于重力的说法，正确的是（）A重力是由于地球对物体的吸引而产生的 B物体在地球表面附近无论是静止，还是向上或向下运动，它都受到重力 C重力就是静止的物体对竖直悬绳的拉力 D物体本身就有重力，所以重力没有施力物体 2、关于物体的重心的说法中，正确的是（）A因物体的重心是重力的作用点，所以物体的重心一定在物体上 B任何有规则形状的物体，其重心必在其几何中心 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万有引力定律重力重心形变和弹力胡克定律静摩擦最大静摩擦力滑动摩擦滑动摩擦定律共点力作用下的物体的平衡要求说明在地球表面附近可以认为重力近似等于力不能脱离物体而独立存在力的相互性力的作用是

10、相互的力的矢量性力是矢量既有大小又有方向力的独立性力具有独立作用性特别需要指出的是力是物体对物体的作用它是不能离开物体而独立存在的当一个物体受到力的作用时则必向相反的反作用力去作用于另一物体力的分类按性质分类重力弹力摩擦力分子力电磁力核力等受力分析时一定要分析的力一定有施受力物体按效果分类拉力压力支持力动力阻力向心力回复力下滑力分力合力斥力吸力浮力等按研究对学习必备 欢迎下载 C物体的形状改变时，它的重心位置很可能也随着改变 D物体的重心可能在物体上，也可能在物体外 3、设想从某一天起，地球引力减小一半，那么对漂浮在水面上的船来说，下列说法中正确的是：（）A船受到的重力将减小，船的吃水深度将不

11、变 B船受到的重力将减小，船的吃水深度将减小 C船受到的重力将不变，船的吃水深度将不变 D船受到的重力将不变，船的吃水深度将减小 三、弹力 1、定义：直接接触的物体间由于发生弹性形变(即是相互挤压)而产生的力 2、产生条件：直接接触，有弹性形变。3、方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反（与形变恢复方向相同），作用在迫使物体发生形变的物体上。弹力是法向力，力垂直于两物体的接触面 弹力方向的判定（1）轻绳、轻杆和轻弹簧弹力方向的判定 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。轻杆的弹力方向可能沿杆也可能不沿杆，杆可提供拉力也可提供压力,这一点跟绳是不同的。弹簧两端的弹力方向,与弹

12、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；对弹簧秤只为拉力。（2）根据接触面情况判断弹力的方向 点与面接触时弹力的方向，过接触点垂直于接触面（或接触面的切线方向）而指向受力物体。面与面接触时弹力的方向，垂直于接触面而指向受力物体。球与面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上而指向受力物体。球与球相接触的弹力方向，沿半径方向，垂直于过接触点的公切面而指向受力物体。例、如图所示,一匀质木棒,搁置于台阶上保持静止,下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是（）4、弹力的大小：弹簧、橡皮条类：它们的形变可视为弹性形变。(在弹性限度内)弹力的大小跟形变关系符合胡克定律遵从胡克定律

13、力 F=kX。（重点）上式中 k 叫弹簧劲度系数,单位：N/m，跟弹簧的材料、粗细,直径及原长都有关系；X 是弹簧的形变量（拉伸或压缩量）切不可认为是弹簧的原长。一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。非弹簧类的弹力是形变量越大,弹力越大,一般应根据物体所处的运动状态,利用平衡条件或动力学规律(牛顿定律)来计算。【典例精析】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万有引力定律重力重心形变和弹力胡克定律静摩擦最大静摩擦力滑动摩擦滑动摩擦定律共点力作用下的物体的平衡要求说明在地球表面附近可以认为重力近似等于力不能脱离物体而独立存在力的相互性力的作用是相互的力的矢量性力是矢量既有大小

14、又有方向力的独立性力具有独立作用性特别需要指出的是力是物体对物体的作用它是不能离开物体而独立存在的当一个物体受到力的作用时则必向相反的反作用力去作用于另一物体力的分类按性质分类重力弹力摩擦力分子力电磁力核力等受力分析时一定要分析的力一定有施受力物体按效果分类拉力压力支持力动力阻力向心力回复力下滑力分力合力斥力吸力浮力等按研究对学习必备 欢迎下载 1、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：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，中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有

15、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，则有（）Al2l1 Bl4l3 Cl1l3 Dl2l4 2、图中 a、b、c 为三个物块，M、N 为两个轻质弹簧，R 为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态（）A、有可能 N 处于拉伸状态而 M 处于压缩状态 B、有可能 N 处于压缩状态而 M 处于拉伸状态 C、有可能 N 处于不伸不缩状态而 M 处于拉伸状态 D、有可能 N 处于拉伸状态而 M 处于不伸不缩状态 3、（2011德州模拟）如图所示，某一弹簧秤外壳的质量为 m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计，将其放在光滑水平面上，现用

16、两水平拉力 F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧秤的示数，下列说法正确的是()A只有 F1F2时，示数才为 F1 B只有 F1F2时，示数才为 F2 C不论 F1、F2关系如何，示数均为 F1 D不论 F1、F2关系如何，示数均为 F2 4、（甘肃省兰州一中20XX 届高三上学期 9月月考物理试题）如图所示，质量为 m 的小球置于倾角为 30 的光滑斜面上，劲度系数为 k的轻弹簧一端系在小球上，另一端拴在墙上 P 点，开始时弹簧与竖直方向的夹角为 ，现将 P 点沿着墙向下移动，则弹簧的最短伸长量为()A.kmg2 B.mgk C.3mg3k D.3mgk 5、(2

17、0XX 年池州模拟)如图所示，原长分别为 L1 和 L2，劲度系数分别为 k1 和 k2 的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为 m1 的物体，最下端挂着质量为 m2 的另一物体，整个装置处于静止状态求：(1)这时两弹簧的总长(2)若用一个质量为 M 的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体 m2 的压力 F M N a R c b 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万有引力定律重力重心形变和弹力胡克定律静摩擦最大静摩擦力滑动摩擦滑动摩擦定律共点力作用下的物体的平衡要求说明在地球表面附近可以认为重

18、力近似等于力不能脱离物体而独立存在力的相互性力的作用是相互的力的矢量性力是矢量既有大小又有方向力的独立性力具有独立作用性特别需要指出的是力是物体对物体的作用它是不能离开物体而独立存在的当一个物体受到力的作用时则必向相反的反作用力去作用于另一物体力的分类按性质分类重力弹力摩擦力分子力电磁力核力等受力分析时一定要分析的力一定有施受力物体按效果分类拉力压力支持力动力阻力向心力回复力下滑力分力合力斥力吸力浮力等按研究对学习必备 欢迎下载 6、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，上面的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地向上提上

19、面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，求这个过程中下面木块移动的距离 5、弹力有无的判定 “假设法”分析物体间的弹力：欲分析一物体的某一接触处是否有弹力作用，可先假设接触的物体有弹力作用，看看被研究的物体有怎样的运动趋势，在判断是否有弹力。如下面的例子。总结 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万有引力定律重力重心形变和弹力胡克定律静摩擦最大静摩擦力滑动摩擦滑动摩擦定律共点力作用下的物体的平衡要求说明在地球表面附近可以认为重力近似等于力不能脱离物体而独立存在力的相互性力的作用是相互的力的矢量性力是矢量既有大小又有方向力的独立性力具有独立作用性特别需要指出的是力是物体对物体的

20、作用它是不能离开物体而独立存在的当一个物体受到力的作用时则必向相反的反作用力去作用于另一物体力的分类按性质分类重力弹力摩擦力分子力电磁力核力等受力分析时一定要分析的力一定有施受力物体按效果分类拉力压力支持力动力阻力向心力回复力下滑力分力合力斥力吸力浮力等按研究对学习必备 欢迎下载 6、常见理想模型中弹力比较：类别 轻绳 轻杆 轻弹簧 特征 轻、软、不可伸长，即绳中各处的张力大小相等 轻，不可伸长，亦不可压缩 轻，既可被拉伸，也可被压缩，弹簧中各处弹力均相等 产生力的 方向及 特点 只能产生拉力，不能产生压力，拉力的方向沿绳子收缩的方向 既能产生压力，又能产生拉力，弹力方向不一定沿杆的方向 既能

21、产生压力，又能产生拉力，力的方向沿弹簧轴线 大小 计算 运用平衡方程或牛顿第二定律求解 运用平衡方程或牛顿第二定律求解 除运用平衡方程或牛顿第二定律外，还可应用胡克定律 Fkx 求解 变化情况 弹力可以发生突变 弹力只能渐变 【复习巩固题】1、S1和 S2表示劲度系数分别为 k1和 k2的两根弹簧，k1k2；a 和 b 表示质量分别为ma和 mb的两个小物块，mamb。将两弹簧与物块按图方式悬挂起来.现要求两根弹簧的总长度最大，则应使（）AS1在上，a 在上 BS1在上，b 在上 CS2在上，a 在上 DS2在上，b 在上 2、（09 海南理综）两刚性球 a 和 b 的质量分别为am和bm、直

22、径分别为ad个bd(adbd)。将 a、b 球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内，如图所示。设 a、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为1f和2f，筒底所受的压力大小为F已知重力加速度大小为 g。若所以接触都是光滑的，则（）Aab12 Fmmgff Ba12 bFmmgff Ca12 abm gFmmgff D aa12,bm gFmmgff 3、如图所示，质量均为 m 的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤 P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为 F，若弹簧秤的质量不计，下列说法正确的是（）A甲同学处于超重状态，乙同学处于失重状态 B台秤 P 的读数等

23、于 mgF C台秤 Q 的读数为 mg2F 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万有引力定律重力重心形变和弹力胡克定律静摩擦最大静摩擦力滑动摩擦滑动摩擦定律共点力作用下的物体的平衡要求说明在地球表面附近可以认为重力近似等于力不能脱离物体而独立存在力的相互性力的作用是相互的力的矢量性力是矢量既有大小又有方向力的独立性力具有独立作用性特别需要指出的是力是物体对物体的作用它是不能离开物体而独立存在的当一个物体受到力的作用时则必向相反的反作用力去作用于另一物体力的分类按性质分类重力弹力摩擦力分子力电磁力核力等受力分析时一定要分析的力一定有施受力物体按效果分类拉力压力支持力动力阻

24、力向心力回复力下滑力分力合力斥力吸力浮力等按研究对学习必备 欢迎下载 D两台秤的读数之和为 2mg 4、一质量为 M 的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力 F 始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为 g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球篮中减少的质量为（）A、2(MFg)B、M2Fg C、2M2Fg D、0 5、如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为 2kg 的物体 A，处于静止状态。若将一个质量为 3kg 的物体 B 竖直向下轻放在 A上的一瞬间，则 A对B 的压力大小为(取 g=10m/s2)（）A30N B0 C15N D12N 6、（09

25、广东物理）某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。图中1,2K K为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是 （）A缓冲效果与弹簧的劲度系数无关 B垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等 C垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等 D垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变 7、（江西师大附中、鹰潭一中 20XX届高三下学期 4月联考）如图所示，将一个质量为m的球固定在弹性杆AB的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力角逐渐增大 8、如图甲所示，小车沿水平面向右做加速直线运动，车上固定的硬杆和水平面的夹角为 ，杆的顶端固定着一个质量为 m 的小球.当车运动的加速度逐渐增大

26、时，杆对小球的作用力(F1至 F4变化)的受力图形(OO 沿杆方向)可能是图乙中的 ()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万有引力定律重力重心形变和弹力胡克定律静摩擦最大静摩擦力滑动摩擦滑动摩擦定律共点力作用下的物体的平衡要求说明在地球表面附近可以认为重力近似等于力不能脱离物体而独立存在力的相互性力的作用是相互的力的矢量性力是矢量既有大小又有方向力的独立性力具有独立作用性特别需要指出的是力是物体对物体的作用它是不能离开物体而独立存在的当一个物体受到力的作用时则必向相反的反作用力去作用于另一物体力的分类按性质分类重力弹力摩擦力分子力电磁力核力等受力分析时一定要分析的力一定有施受力物体按效果分类拉力压力支持力动力阻力向心力回复力下滑力分力合力斥力吸力浮力等按研究对