受力分析与物体平衡

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1、力的合成和分解Ⅱ牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用Ⅱ本专题内容在近几年的高考试题中均有体现，若单独考查，则大多数情况是以选择题的形式出现，难度适中，若综合考查则常渗透于综合计算题中，更多的是体现在实际问题中，甚至与功和能，电场中的带电粒子，磁场中的通电导线和带电粒子，电磁感应等结合起来，作为综合试题中的一个知识点加以体现，因此在复习本专题时，应做到熟练掌握受力分析，正确理解运动和力的关系、并趋向于用牛顿运动定律解决生活、科技、生产实际问题．1．相互作用2．牛顿运动定律(2)方向：竖直向下．2．弹力(

2、1)产生条件：两个物体接触，且接触面之间有弹性形变．友情提示弹力的有无常用“假设法”并结合运动状态来判断．(2)大小：①弹簧的弹力可由F＝kx(胡克定律)计算．式中x是弹簧的形变量，F是弹簧的弹力．②绳、杆及其他物体间的弹力一般都要用牛顿运动定律或平衡条件求解．(3)方向：压力和支持力的方向垂直于接触面且指向被压或被支持的物体．绳的拉力一定沿绳而指向绳收缩的方向．同一根轻绳各处的拉力都相等．杆的作用力未必沿杆方向，要结合所受的其他力和物体运动状态来分析．3．摩擦力(1)产生条件：两物体间有弹力，接

3、触面不光滑，有相对运动或相对运动趋势．(2)方向：对滑动摩擦力，沿接触面，和物体相对运动的方向相反；对静摩擦力，沿接触面，和物体相对运动趋势的方向相反．(3)大小：①滑动摩擦力：Ff＝μFN.FN为接触面之间的正压力，不一定等于物体重力．②静摩擦力：0＜Ff≤Fm，随其他受力和运动状态的改变而改变．警示(1)相对运动或相对运动趋势的方向与物体的运动方向可能相反，也可能相同．即摩擦力既可充当阻力，也可充当动力．(2)Ff＝μFN只用来计算滑动摩擦力．静摩擦力的大小常需对物体进行受力分析和运动分析，然

4、后利用平衡条件或牛顿运动定律确定．5．洛伦兹力(1)大小：F洛＝qvB(v是垂直磁场的有效速度)(2)方向：由左手定则判断．6．安培力(1)大小：F安＝BIL(L为垂直磁场的有效长度)(2)方向：由左手定则判断．友情提示(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现．(2)F洛⊥B，F洛⊥v，即F洛永远垂直于B与v所决定的平面，但B、v未必垂直．(3)F安⊥B，F安⊥I，即F安垂直于B与I所决定的平面，但B与I未必垂直．二、力的计算1．运算法则：平行四边形定则(或三角形定则)．如图所示，F1、F2为分力，F为合

5、力，且

6、F1－F2

7、≤F≤

8、F1＋F2

9、.2．常用方法：合成法、分解法、正交分解法．警示使用分解法的关键是明确力的作用效果，确定分力的方向，然后画出平行四边形．3．求解平衡问题极值的方法(1)解析法：根据平衡条件列方程，利用数学方法求极值．(2)图解法：根据物体的平衡条件作力的矢量图，利用矢量三角形和相似三角形动态分析求解．友情提示(1)三个力作用下物体平衡，这三个力共线或共点，且共点的三力构成闭合的矢量三角形．(2)几个互不平行的力作用在物体上，使物体处于平衡状态，则其中一部分力的合力必与其余部

10、分力的合力等大反向．[例1](2011·盐城模拟)如图所示，表面粗糙的斜面体A放置在水平面上，物块P被平行于斜面的弹簧拴着静止在斜面上，弹簧的另一端固定在挡板B上．关于P、A受力情况的分析，正确的是()A．物块P一定受到斜面体A对它的摩擦力作用B．斜面体A一定受到水平面对它的摩擦力作用C．斜面体A对物体P的作用力一定竖直向上D．地面对斜面体A的作用力一定竖直向上[解析]研究整体，整体受重力和水平面对整体竖直向上的支持力，由平衡条件可知，水平面对斜面体无摩擦力的作用，故选项D对，B错；物块P一定受重

11、力和斜面体对它的支持力，弹簧可能拉伸、压缩或处于原长，斜面体对物体P摩擦力的有无及方向与弹簧的形变有关系，选项A、C均错．[答案]D(2011·青岛模拟)如图所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上，现用竖直向上的作用力F，推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正确的是()A．木块a与铁块b间一定存在摩擦力B．木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C．木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D．竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与

12、木块的重力之和[答案]A[解析]铁块b匀速运动，故铁块b受重力、斜面对它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，选项A正确；将a、b看做一个整体，竖直方向：F＝Ga＋Gb，选项D错误；整体水平方向不受力，故木块与竖直墙面间不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，选项B、C均错.[例2](2011·海南)如图所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力()A．等于零B．不为零，方向向右C．不为零，方向向左D．不为零