专题二 力与共点力平衡-【精剖细解】2024年高考物理二轮复习讲义

专题二 力与共点力平衡 ——精剖细解细备考讲义 高考对于这部分知识点主要以与生活、生产、高科技密切联系进行命题，如以生活、劳动为情境，考查受力分析和共点力平衡等。强化对物理基本概念、基本规律的考核。试题的呈现形式丰富，提问角度设置新颖。在解决此类问题时要将所学物理知识与实际情境联系起来，抓住问题实质，将问题转化为熟知的物理模型和物理过程求解。主要考查的知识点有：牛顿三大定律和共点力平衡。 知识点1：力 1、不同性质的力 力 产生条件 方向 计算 重力 地球的吸引。 竖直向下 G＝mg 弹力 接触；相互挤压。 ①接触面：方向垂直于接触面； ②曲面接触面间：方向垂直于过研究点的曲面的切面； ③绳子：沿绳子所在的直线指向绳收缩的方向； ④轻弹簧：沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向； ⑤杆：轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向，作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律分析，而轻质活动杆弹力方向一定沿杆的方向。 ①弹簧类弹力：由胡克定律知弹力F＝kx，其中x为弹簧的形变量，而不是伸长或压缩后弹簧的总长度； ②非弹簧类弹力：根据运动状态和其他受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律来综合确定。 摩擦力 相互接触，接触面不光滑； 接触处有弹力；有相对运动或者有相对运动的趋势。 与接触面相切，与物体接触面之间的弹力方向垂直，并且跟物体相对运动的方向相反。 静摩擦力：①物体处于平衡状态(静止或匀速运动)，利用力的平衡条件来判断其大小；②物体有加速度时，若只有静摩擦力，则Ff＝ma；若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力。 动摩擦力：Ff＝μFN；μ为动摩擦因数，FN为两接触面间的正压力。 2、力的分类 按性质分类 重力、弹力、摩擦力、电场力等。 按效果分类 拉力、压力、支持力、向心力等。 按研究对象分类 外力和内力。 3、弹力的判断方法 条件法 根据产生弹力的两个条件（①接触②发生弹性形变）直接判断。 状态法 根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断有无弹力。 替换法 可以将不明显的施力物体用明显的物体来替换，看能否发生形态的变化，若发生形变，则必有弹力。 假设法 可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合。 4、静摩擦力的判断方法 假设法 ①假设物体间接触面光滑，若物体间不发生相对滑动，则物体间无相对运动趋势，故无静摩擦力作用；若物体间发生相对滑动，则物体间有相对运动趋势，故有静摩擦力作用，其方向与相对运动趋势的方向相反。②假设摩擦力存在，看所研究物体是否改变原来的运动状态。 状态法 明确物体运动状态（平衡、加速、减速状态），分析出除摩擦力外的其它力，看是否能维持这个运动状态，若不能维持，说明一定受摩擦力，根据平衡条件或牛顿定律，即可判断出静摩擦力的方向。 转换法 利用牛顿第三定律(作用力与反作用力的关系)来判定。 6、摩擦力的理解盲区： ①有弹力就有摩擦力，有摩擦力就有弹力（摩擦力产生条件有三个）； ②摩擦力的大小一定与正压力成正比（此公式适用滑动摩擦力，静摩擦力并不适用）； ③摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反（摩擦力可以是动力也可以是阻力，摩擦力的方向应与“相对运动”或“相对运动趋势”的方向相反）； ④摩擦力的方向与物体运动方向一定在同一直线上（人沿扶梯斜向上运动，而人所受摩擦力却是水平方向，与运动方向并不共线）。 7、摩擦力突变 静-静“突变” 物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生“突变”。 静-动“突变” 物体在静摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力。 动-静“突变” 在滑动摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力可能“突变”为静摩擦力。 动-动“突变” 一个物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方向变了，则滑动摩擦力的方向发生“突变”。 8、轻绳、轻杆、轻弹簧模型 轻绳 轻杆 轻弹簧 模型图示 模型 特点 形变特点 柔软，只能发生微小形变，各处张力大小相等[来源:学,科,网Z,X,X,K] 只能发生微小形变 既可伸长，也可压缩，各处弹力大小相等 弹力方向特点 只能沿绳，沿绳收缩的方向 不一定沿杆，可以是任意方向 沿弹簧轴线与形变方向相反 弹力作用效果特点 只能提供拉力 可以提供拉力、推力 可以提供拉力、推力 弹力大小突变特点 可以发生突变 可以发生突变 一般