内容正文:
专题04 三大性质力(44题)
考点1:重力 3
考点2:弹力 4
考点3:摩擦力 5
1:力的概念及性质 7
2:受力分析 9
3:物体的重心 15
4:判断物体是否受到弹力 17
5:弹簧的串并联关系 20
6:F-x的图像问题 23
7:弹簧弹力作用下的多解问题 26
8:静摩擦力的判断 30
9:复杂受力情况下静摩擦力的计算 32
10:最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系 35
11:多个接触面叠加式的滑动摩擦力的计算 39
考点1:重力
一、力和力的图示
1. 力
(1)定义:力是物体与物体之间的相互作用;
(2)单位:牛顿,简称牛,符号为N;
(3)力的作用效果:①使物体发生形变;②改变物体的运动状态,即产生加速度;
(4)力按命名方式的不同有不同分类
①按效果命名:压力、拉力、推力、向心力、动力、阻力、回复力、支持力等;
②按性质命名:重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力等;
(5)力的三要素:大小、方向、作用点
2. 力的图示和力的示意图
(1)力的图示:力可以用带箭头的线段表示,线段的长短表示力的大小,线段的指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫力的作用线,这种表示力的方法,叫力的图示.
(2)力的示意图:只需画出力的作用点和方向,表示物体在这个方向上受到了力.
二、重力
1. 重力
(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力,重力的施力物体是地球。
(2)大小:重力G 的大小跟物体的质量m 成正比,即G=mg, 式中的g 取9.8 m/s², 叫重力加速度.重力的大小可以用弹簧测力计测出,
(3)方向:重力总是竖直向下的,和水平面垂直,不一定和接触面垂直,不一定指向地心.
(4)作用点:重心
① 一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫物体的重心;
②物体的重心不一定在物体上。质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上;质量分布不均匀的物体的重心既与物体的形状有关,又与质量的分布有关;
③对于质量分布不均匀、没有规则几何形状的薄板物体,可采用悬挂法来确定物体的重心,如图所示
确定薄板的重心
2. 四种基本相互作用
考点2:弹力
一、弹力
1. 弹性形变
(1) 形变:物体在力的作用下形状或体积会发生改变,这种变化叫形变;
(2) 弹性形变:有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状,这种形变叫弹性形变;
(3)弹性限度:如果外力使物体在形变过程中超过一定限度,在撤去外力后形变不能完全恢复,这个限度就叫弹性限度
2. 弹力
(1) 弹力:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力;
(2) 弹力产生的条件:①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变
(3)五种常见模型中弹力的方向
3. 胡克定律
(1) 内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F与弹簧的形变量成正比;
(2) 公式:F=kx
(3) 理解:
①k:弹簧的劲度系数,单位:N/m,生活中说的弹簧的软硬,指的是弹簧的劲度系数,弹簧的进度系数只与弹簧本身有关,一般情况下,弹簧不一样,劲度系数不同;
②x:弹簧的形变量,包括伸长量和压缩量。
二、小结:弹力的分析与计算
(1)弹力有无的判断“三法”
假
设
法
思
路
假设将与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的运动状态是否发生改变.若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定存在弹力
例
证
图中细线竖直、斜面光滑,因去掉斜面体,小球的状态不变,故小球只受细线的拉力,不受斜面的支持力
替
换
法
思
路
用细绳替换装置中的杆件,看能不能维持原来的力学状态.如果能维持,则说明这个杆提供的是拉力;否则,提供的是支持力
例
证
图中轻杆AB、AC,用绳替换杆AB,原装置状态不变,说明杆AB对A施加的是拉力;用绳替换杆AC,原状态不能维持,说明杆AC对A施加的是支持力
状
态
法
思
路
由运动状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体的运动状态,由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程,求解物体间的弹力
例
证
升降机以a=g加速下降时物体不受底板的弹力作用
(2)弹力方向的判断
①根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断.
②根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向.
(3)计算弹力大小的三种方法
①根据胡克定律进行求解.
②根据力的平衡条件进行求解.
③根据牛顿第二定律进行求解.
考点3:摩擦力
一、静摩擦力与滑动摩擦力
项目
名称
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两相对静止的物体间的摩擦力
两相对运动的物体间的摩擦力
产生条件
①接触面粗糙
②接触