高一物理专题二 力和平衡人教实验版知识精讲.doc

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1、高一物理专题二力和平衡人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：专题二力和平衡二.知识要点：本专题内容是力学的基础知识。力是贯穿于整个物理学的重要概念，对物体进行受力分析是解决力学问题的基础和关键。力在合成与分解时所遵守的平行四边形定则，也是所有的矢量都遵守的普遍法则。平衡条件（F合=0）更是广泛应用于其它部分知识当中。三.学习中的三种常见力·物体受力分析：1.重力产生原因：地球的吸引。大小：G＝　　　　。在地球上不同位置，同一物体的重力大小略有不同。方向：　　　　　　　　。重心：重力的“等效作用点”。重心相对物体的位置由物体的　　　　决定。质量分布　　　、形

2、状　　　　　的物体的重心在物体的几何中心。重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的，但并不是地球对物体的引力。因为此引力除产生重力外，还要提供物体随地球自转所需的向心力。因物体在地球上不同纬度处随地球自转所需向心力大小不同，故同一物体在地球上不同纬度处重力大小不同。2.弹力：直接接触的物体间由于发生　　　　　而产生的力。产生条件：（1）两物体　　　　；（2）物体发生　　　　。弹力的方向：（1）压力、支持力的方向总是　　　　，指向被压或被支持的物体。（2）绳的拉力方向总是指向绳收缩的方向。弹力的大小：（1）弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律：F＝　　

3、　　；（2）一般情况下应根据物体的运动状态，利用牛顿定律或平衡条件来计算。弹力产生的条件是“接触且有弹性形变”。若物体间虽然接触但无拉伸或挤压，则并无弹力产生。但由于弹性形变一般很小，难于观察，因而判断弹力是否存在常需采用“用心爱心专心反证法”，由已知运动状态和其他条件，利用平衡条件或牛顿运动定律分析推理。例如，要判断图1中静止在水平面上的球是否受到斜面对它的弹力作用，可先假设有弹力FN存在，则此球在水平方向所受合力不为零，必加速运动，与所给静止状态矛盾，说明此球与斜面间虽接触，但并不挤压，并不存在弹力FN。图1两物体直接接触仅是产生弹力的必要条件，而不是产

4、生弹力的充要条件。3.摩擦力：相互接触的物体间发生　　　　　或有　　　　时，在接触面处产生的阻碍物体间相对运动或相对运动趋势的力。（1）静摩擦力产生条件：两物体①直接接触；②相互挤压；③接触面不光滑；④有相对运动的趋势。方向：静摩擦力的方向沿着　　　　　，与　　　　　　的方向相反。大小：静摩擦力的大小可在0与最大静摩擦力Fmax之间变化，即0F≤Fmax。静摩擦力的大小与压力大小　　　　，由物体的运动状态和物体所受的其他力决定，可根据牛顿第二定律或平衡条件求静摩擦力的大小。（2）滑动摩擦力产生条件：两物体①直接接触；②相互挤压；③接触面不光滑；④有相对运动。

5、方向：沿着　　　　与　　　　的方向相反。大小：Ff＝　　　　静摩擦力大小、方向的确定是难点。判断物体有无静摩擦力及确定静摩擦力方向时常用的方法是：（1）假设法。即假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动；若发生相对运动，则说明物体原来虽相对静止却有相对运动的趋势。且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向。（2）根据物体所处的运动状态，应用力学规律判定。如图2中物块A和B在外力F作用下一起沿水平面向右以加速度a做匀加速直线运动时，若A的质量为m，则很容易确定A受的静摩擦力大小为ma，方向水平向右。图2深刻领会“

6、相对”二字的含义，正确理解摩擦力的概念。（1）静摩擦力产生在相对静止（有相对运动趋势）的两物体间，但这两个物体不一定静止，它们可能一起运动，所以，受静摩擦力作用的物体不一定静止。滑动摩擦力产生在相对滑动的两物体之间，但受到滑动摩擦力作用的物体可能是静止的。（2）摩擦力的方向一定与相对运动的方向相反，或与相对运动趋势的方向相反，但摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反。摩擦力的方向与物体的运动方向可能相同，充当动力，对物体做正功。例如，在运行的传送带上放一初速为零的工件A（如图3），则在工件A未达到与传送带速度相等前，A用心爱心专心相对传送带向左滑动，但相对地

7、仍为向右运动，所以工件所受滑动摩擦力的方向与工件的运动方向是一致的。此滑动摩擦力是动力，对工件做正功。摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反，充当阻力，对物体做负功。摩擦力的方向还可能与运动方向垂直（例如静摩擦力提供向心力），等等，总之摩擦力的方向与物体的运动方向没有确定的关系。图3特别提示：（1）静摩擦力中的“静”指的是相对静止，滑动摩擦力中的“滑动”指的也是相对滑动，其中应以摩擦力的施力物体为参考系。（2）摩擦力一定与相对运动方向相反或与相对运动趋势的方向相反，阻碍物体间的相对滑动。但摩擦力的方向和物体的运动方向没有确定的关系。摩擦力与弹力的关系：（1）产

8、生摩擦力的条件是在产生弹力的条件基础上，增加了接触面