内容正文:
(教师用书独具)
1.力的概念
力是物体与物体之间的相互作用.
2.力的分类
(1)按性质分类:重力、弹力、摩擦力等.
(2)按效果分类:动力、阻力、拉力、压力、支持力等.
3.重力
(1)产生原因:由于地球的吸引而使物体受到的力.
(2)方向:竖直向下.
(3)大小:G=mg.
(4)重心:重心是重力的等效作用点,形状规则、质量分布均匀的物体的重心在几何中心,物体的重心不一定在物体上.
4.弹力
(1)产生:物体直接接触;接触处产生了弹性形变.
(2)方向:弹力的方向与施力物体的形变方向相反,与受力物体的形变方向相同.
①在接触面上产生的弹力方向与接触面垂直.
②绳产生的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向.
(3)大小:弹力的大小与形变量有关,形变量越大,弹力越大.
胡克定律:弹性限度内,弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比,即F=kx.
5.摩擦力
(1)静摩擦力
①产生:物体接触且有挤压;接触面粗糙;有相对运动趋势.
②方向:沿接触面的切面,与相对运动趋势方向相反.
③大小:0<f≤fmax.
(2)滑动摩擦力
①产生:物体接触且有挤压;接触面粗糙;有相对运动.
②方向:沿着接触面的切线与相对运动方向相反.
③大小:f=μN.
6.力的合成与分解
(1)合力与分力:等效关系.
(2)遵守的定则:平行四边形定则、三角形定则.
(3)合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.
弹力和摩擦力的分析
1.弹力和摩擦力的对比
弹力
摩擦力
产生
条件
相互接触并发生弹性形变
①相互接触、相互挤压
②接触面粗糙
③两物体有相对运动或相对运动的趋势
方向
与物体发生形变的方向相反
与相对运动或相对运动趋势的方向相反
大小
计算
方法
①弹簧弹力:胡克定律
②发生微小形变物体的弹力:二力平衡
①静摩擦力:二力平衡
②滑动摩擦力:f=μN
2.弹力或摩擦力的有无及方向的判断方法
(1)假设法.
(2)结合物体运动状态判断.
(3)效果法.
3.认识摩擦力的“四个不一定”
(1)受静摩擦力的物体不一定静止,受滑动摩擦力的物体不一定运动.
(2)静摩擦力不一定比滑动摩擦力小.
(3)摩擦力不一定与运动方向相反,还可以与运动方向相同,甚至可以与运动方向成一定夹角.
(4)摩擦力不一定是阻力,也可以是动力.
【例1】 如图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上,且受到水平力F的作用,下列说法中正确的是( )
A.若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上
B.若木块静止,当F增大时,木块受到的静摩擦力随之增大
C.若木块与墙壁间的动摩擦因数为μ,当撤去F时,木块受到的滑动摩擦力大小等于μmg
D.若撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块受三个力作用
A [由二力平衡条件可知,若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上,F增大时,木块受到的静摩擦力不变,A选项正确,B选项错误.当撤去F时,木块与墙之间不再挤压,它们间没有弹力,当然也就不存在摩擦力,C、D选项错误.]
[一语通关] (1(静摩擦力大小与压力大小无关,根据物体的状态进行判断.
(2(无弹力,就无摩擦力;有弹力,未必有摩擦力;有摩擦力、必有弹力.
1.如图所示,重力都是G的A、B、C三个物体,A的向外一侧光滑,其余各面均粗糙,在水平外力F作用下静止,分析各物体所受的摩擦力的方向.
[解析] 按A→B→C的顺序分析,对A由平衡条件得,在竖直方向上受竖直向下的重力G,B对A的静摩擦力F静BA=G,方向竖直向上.B除受竖直向下的重力外还受A对它的静摩擦力F静AB,方向向下,而C对它的静摩擦力F静CB方向只能向上,否则B就无法处于平衡状态.同理推得C所受B的静摩擦力方向向下,墙对C的静摩擦力方向必向上.
[答案] 见解析
物体受力分析问题
受力分析就是把指定物体(研究对象)在特定的物理情境中所受到的所有外力找出来,并画出受力图.物体运动状态的变化,是由它受力的情况决定的.对物体进行正确的受力分析,是研究物体运动状态变化的基础,也是学好力学的先决条件.
1.受力分析的步骤
2.受力分析的方法——整体法和隔离法
(1)整体法:以系统整体为研究对象进行受力分析的方法,一般用来研究不涉及系统内部某物体的力和运动.
(2)隔离法:将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来进行分析的方法,一般用来研究系统内物体之间的作用及运动情况.
3.受力分析时要注意的问题
(1)只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施加的力.
(2)每分析一个力,都应该找到施力物体,这是防止“多力”的有效措施之一.
(3)合力和分力不能同时作为物体受到的力.
(4)不要把“效果力”和“性质力”混淆重复分析,通常只分析“性质力”,不分析“效果力”.