期末复习（二） 力和物体的平衡—人教版（2019）高一上学期期末复习讲义

高一物理期末复习（二）--力和物体的平衡 （第三章 相互作用--力） 【基础知识】 一、力 1．力的概念：物体与物体之间的相互作用． 2．力的作用效果 两类效果eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(使物体发生形变.,改变物体的运动状态.)) 二、重力 1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．大小：G＝mg. 3．方向：总是竖直向下． 4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，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． 特别提示：(1)重力的方向不一定指向地心． (2)并不是只有重心处才受到重力的作用． 三、弹力 1．弹力 (1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用． (2)产生的条件 ①两物体相互接触；②发生弹性形变． (3)方向：与物体形变方向相反． 特别提示：产生弹力的两个物体一定接触，但两个接触的物体之间不一定产生弹力． 2．胡克定律 (1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比． (2)表达式：F＝kx. ①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定． ②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度． 四、摩擦力 1．产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力． 2．产生条件：接触面粗糙；接触面间有弹力；物体间有相对运动或相对运动趋势． 3．大小：滑动摩擦力Ff＝μFN，静摩擦力：0≤Ff≤Ffmax. 4．方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反． 5．作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势． 五、受力分析 1．概念 把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析． 2．受力分析的一般顺序 先分析场力(重力、电场力、磁场力等)，然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析已知力． 六、共点力作用下物体的平衡 1．平衡状态 物体处于静止或匀速直线运动的状态． 2．共点力的平衡条件：F合＝0或者eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Fx合＝0,Fy合＝0)) 七、平衡条件的几条重要推论 1．二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反． 2．三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反． 3．多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反． 【基本方法】 整体法、隔离法与作图分析法 【答案】B 【解析】以球为研究对象受力分析如图，滑块平行于斜面向上拉过一较小的距离，则挡板对球的弹力减小，滑块对球的弹力减小，A错误，B正确；以球和滑块为整体，所受作用力方向均未发生变化，由几何关系分析知，大小也不会变化，C、D错误。 【典题例析】 【例1】如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态．若各接触面与水平地面平行，则A、 B两物体各受几个力(　　) A．3个、4个 B．4个、4个 C．4个、5个 D．4个、6个 [解析]　隔离A物体：A受重力、支持力、拉力，由平衡条件知，A还受静摩擦力的作用．整体法：由于两拉力等大反向，故地面对B没有摩擦力． 隔离B物体：B受重力、压力、支持力、拉力和A对B的静摩擦力，综上所述C项正确． [答案]　C [总结提升]　(1)物体的受力情况与物体的运动状态有关，分析物体受力时，要注意物体所处的状态． (2)注意整体法和隔离法灵活交叉使用． 【例2】在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示．仪器中一根轻质金属丝下悬挂着一个金属球，无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度．风力越大，偏角越大．通过传感器，就可以根据偏角的大小测出风力的大小．求风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间的关系． [思路点拨]　本题可按以下思路进行求解： eq \x(\a\al(以金属球为研究,对象进行受力分析))⇨eq \x(\a\al(根据平衡,条件列方程))⇨eq \x(\a\al(解方程，确定F,与m、θ的关系)) [解析]　取金属球为研究对象，有风时，它受到三个力的作用：重力mg、水平方向的风力F和金属丝的拉力FT，如图所示．这三个力是共点力，在这三个共点力的作用下金属球处于平衡状态，则这三个力的合力为零． 法一：(力的合成法)如图甲所示，风力F和拉力FT的合力与重力等大反向，由平行四边形定则可得F＝mgtan θ. 法二：(力的分解法)重力有两个作用效果：使金属球抵抗风的吹力