专题1——力与物体的平衡第1课时

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1、专题一力与物体的平衡第1课时重力场中的物体平衡基础回扣1.重力（1）产生：重力是由于地面上的物体受地球的而产生的,但两者不等价.因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的，而另一个分力即重力,如图1-1-1所示.（2）大小:随地理位置的变化而变化在两极:G=F万图1-1-1万有引力向心力在赤道:G=F万-F向一般情况下,在地表附近G=（3）方向:竖直向下,并不都指向地心.2.弹力（1）产生条件:①接触;②挤压；③.（2）大小：弹簧弹力F=kx,其它的弹力利用牛顿运动定律结合求解.（3）方向:压力和支持力

2、的方向垂直于指向被压或被支持的物体,若接触面是球面,则弹力的作用线一定过.绳的作用力沿绳,杆的作用力沿杆.提醒绳只能产生拉力,杆既可以产生拉力,也可以产生支持力,在分析竖直面内的圆周运动问题时应注意二者的区别.mg形变平衡条件接触面球心一定不一定3.摩擦力(1)产生条件:①接触且挤压；②接触面粗糙；③有或.(2)大小:滑动摩擦力Ff=μFN,与接触面的无关；静摩擦力根据牛顿运动定律或平衡条件来求.(3)方向:沿接触面的方向,并且与相对运动或相对运动趋势方向相反.4.力的合成与分解由于力是矢量,因此可以应用平行四边形定则

3、进行合成与分解，常用法和法来分析平衡问题.5.共点力的平衡(1)状态:静止或相对运动相对运动趋势面积切线正交分解力的合成匀速运动(2)条件:F合=0思路方法1.处理平衡问题的基本思路:确定平衡状态(加速度为)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论.2.常用的方法有:(1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用法.(2)求解平衡问题常用:正交分解法、力的合成法(在三个共点力作用下的平衡,任意两个力的合力必与第三个力等大反向)、解矢量三角形法和法(分析动态平衡问题).零假设图解【例

4、1】如图1-1-2所示,物体A靠在倾斜的墙面上,在与墙面和B垂直的力F作用下,A、B保持静止,试分析A、B两物体受力的个数.题型1受力分析问题图1-1-2解析先取B为研究对象,把A看作墙的一部分,受力如下图所示.若只受GB和F,B物体不能静止,因此A对B有沿接触面向上的静摩擦力Ff1,受Ff1则一定有A对B的弹力FN,B受4个力作用.取AB整体为研究对象,同理可得墙对A有沿墙面向上的静摩擦力Ff2和墙的弹力FNA;由牛顿第三定律知A还受B的斜向下的静摩擦力Ff1′和垂直接触面向上的弹力FN′,还有自身的重力GA,共5个力.

5、答案A受5个力,B受4个力1.在分析两个以上相互作用物体的受力时,要整体法和隔离法相互结合.2.确定摩擦力和弹力的方向时,通常根据物体所处的状态,采用“假设法”判断.3.当直接分析某一物体的受力不方便时,常通过转移研究对象,先分析与其相互作用的另一物体的受力,然后根据牛顿第三定律分析该物体的受力.上例中就是先分析了B的受力,又分析A的.预测演练1(2009·海南·3)两刚性球a和b的质量分别为ma和mb,直径分别为da和db(da>db).将a、b球依次放入一竖直放置内径为r的平底圆筒内,如图1-1-3所示.设a、b两球

6、静止时对圆筒侧面的压力大小分别为Ff1和Ff2,筒底所受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g，若所有接触都是光滑的,则（）图1-1-3A.F=(ma+mb)g,Ff1=Ff2B.F=(ma+mb)g,Ff1≠Ff2C.mag

7、止,则图乙反映的是该过程中（）图1-1-4A.重力随时间变化的规律B.支持力随时间变化的规律C.摩擦力随时间变化的规律D.合外力随时间变化的规律思路导引(1)圆柱体缓慢转动时,物块与圆柱体保持相对静止,说明小物块P处于怎样的状态?所受合力为多少?答案平衡状态合力为零(2)若要得到支持力和摩擦力随时间变化的图象,应如何找它们的函数表达式?答案取P为研究对象受力分析,根据平衡条件得到支持力和摩擦力的表达式,然后分析函数式的特点.解析取小物块P为研究对象,受力分析如右图所示.设物体P与O点的连线与竖直方向夹角为θ,由平衡条

8、件可得Ff=mgsinθ,FN=mgcosθ当θ减小时,Ff减小,FN增大;当θ增大时,Ff增大,FN减小,所以F—t图象反映的是支持力随时间变化的规律.答案B拓展探究1请同学们画出摩擦力随时间变化的图象?答案如下图所示1.本题考查了力学中的三种力及力的分解，物体平衡条