专题02 相互作用与力的平衡【考点清单】-2024-2025学年高一物理上学期期末考点大串讲（鲁科版2019）

专题02 相互作用与力的平衡 清单01 重力 1.产生原因：由于地球的吸引。 2.重力大小：G = mg 3.重力的方向：竖直向下 4.重心的位置： (1)形状规则、质量分布的物体的重心的位置在其几何中心； (2)质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量分布有关； (3)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。 (4)悬挂法确定重心 清单02 弹力 1.弹力的产生条件：(1)相互接触（互相挤压拉伸或扭曲）；(2)发生弹性形变 2.方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。 3.胡克定律： （1）内容：弹簧发生弹性形变时，弹力大小F跟弹簧伸长（或缩短）长度x成正比。 （2）公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度。 （3）适用条件：在弹簧的弹性限度内。 4.弹力有无的判断 （1）条件法：根据弹力产生的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断。 （2）假设法：假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态。若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。 5.弹力方向的判断 清单03 摩擦力 一、滑动摩擦力 1.产生条件：接触面粗糙 、物体间相互接触且挤压、两物体间有相对运动。 2.滑动摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动方向相反。 3. 大小： (1)滑动摩擦力的大小跟压力成正比。 (2)公式：Ff=μFN，μ是动摩擦因数，它的数值只跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关；动摩擦因数无单位。 4.滑动摩擦力的作用效果：是阻碍物体间的相对运动，而不是阻碍物体的运动，所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反。 二、静摩擦力 1.产生条件：接触面粗糙 、物体间相互接触且挤压、两物体间有相对运动趋势。 2.静摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势方向相反。 3.静摩擦力的大小 (1)随着产生相对运动趋势的外力大小的变化而变化； (2)跟物体间接触面的压力大小无关； (3)大小取值范围0<F≤Fm； (4)最大静摩擦力大于滑动静摩擦力。 4.静摩擦力的作用效果：是阻碍物体间的相对运动趋势，而不是阻碍物体的运动，所以静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反,还可能垂直。 清单04 力的合成 力的合成 法则 平行四边形定则和三角形定则 结论 1.合力可能大于、等于、小于任一分力 2.若F1、F2大小不变，两个分力的夹角越大，合力越小 3.两个共点力合力的范围：｜F1－F2｜≤F合≤ F1＋F2 4.若F1、F2大小相等，两个分力的夹角为1200，合力等于分力 5.三个共点力 （1）最大值：三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3 （2）最小值：任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力的大小减去另外两个较小的力的大小之和 几种特殊情况的力的合成 F=；tan θ= F=2F1cos；F与F1夹角为 F'=F 清单05 力的分解 力的分解 方法 按力的作用效果分解或正交分解（平行四边形定则和三角形定则） 力的分解的 四种情况 1.已知合力和两个分力的方向求两个分力的大小,有唯一解。 2.已知合力和一个分力(大小、方向)求另一个分力(大小、方向),有唯一解。 3.已知合力和两分力的大小求两分力的方向: ①F>F1+F2,无解 ②F=F1+F2,有唯一解,F1和F2跟F同向 ③F=F1-F2,有唯一解,F1与F同向,F2与F反向 ④F1-F2<F<F1+F2,有无数组解(若限定在某一平面内,有两组解) 4.已知合力F和F1的方向、F2的大小(F1与合力的夹角为θ): ①F2<Fsin θ,无解 ②F2=Fsin θ,有唯一解 ③Fsin θ<F2<F,有两组解 清单06 共点力的平衡 1.平衡状态 (1)定义：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 (2)“静止”和“v=0”的区别和联系 当v=0时： ①a=0时，静止，处于平衡状态 ②a≠0时，不静止，处于非平衡状态，如自由落体初始时刻 2.共点力平衡的条件 (1)条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。 (2)公式：F合＝0，或Fx合=0和Fy合＝0。 (3)由平衡条件得出的三个结论： ①二力平衡：二力等大、反向，是一对平衡力； ②三力平衡：任两个力的合力与第三个力等大、反向； ③多力平衡：任一力与其他所有力的合力等大、反向。 3.动态平衡问题 (1)动态平衡问题的特点 物体受到的共点力中有几个力会发生缓慢变化，而变化过程中物体始终处于平衡状态。 (2)处理动态平衡问题常用的方法 解析法 对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出已知力与未知力的函数式，进而判断各个力的变化情况 图解法 ①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作出矢量四边形； ③根据矢量四边形边长大小作出定性分析； 相似三角形法 ①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作三力矢量三角形； ③根据矢量三角形和几何三角形相似作定性分析； 拉密定理法 ①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作三力矢量三角形； ③利用正弦或拉密定理作定性分析； 4.整体法和隔离法 （1）整体法和隔离法 ①整体法：将运动状态相同的几个物体作为一个整体进行受力分析的方法。 ②隔离法：将研究对象与周围物体分隔开进行受力分析的方法。 （2）整体法和隔离法选用原则 ①整体法的选用原则：研究系统外的物体对系统整体的作用力，受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用。 ②隔离法的选用原则：研究单个物体所受的作用力，一般隔离受力较少的物体。 （3）整体法和隔离法应用时受力分析的基本方法和步骤 ①明确研究对象：在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体（整体）。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。 ②隔离研究对象，按顺序找力：把研究对象从实际情景中分离出来，按先已知力，再重力，再弹力，然后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力），最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的示意图。 ③只画性质力，不画效果力： 画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、阻力等）画力，否则将出现重复。 清单07 探究两个互成角度的力的合成规律 （一）实验目的 1.练习用作图法求两个力的合力。 2.练习使用弹簧测力计。 3.探究互成角度的两个力合成所遵从的规律——平行四边形定则。 （二）实验原理 1.若用一个力F′或两个力F1和F2共同作用都能把橡皮条沿某一方向拉伸至相同长度，即力F′与F1、F2共同作用的效果相同，那么F′为F1、F2的合力。 2.用弹簧测力计分别测出F′和F1、F2的大小，并记下它们的方向，作出F′和F1、F2的图示，以F1、F2的图示为邻边作平行四边形，其对角线即为用平行四边形定则求得的F1、F2的合力F。 3.比较F′与F，若它们的长度和方向在误差允许的范围内相等，则可以证明互成角度的两个力合成遵从平行四边形定则。 （三）实验器材 方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔。 （四）实验步骤 1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。 3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数F1和F2，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向。 4.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数F′和细绳套的方向。 5.改变两个力F1和F2的大小和夹角再重复实验两次。 （五）数据处理 1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示。 2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F′的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示。 3.比较F′和根据平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同。 （六）误差分析 1.误差来源 除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。 2.减小误差的方法 (1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要根据弹簧测力计的精确度正确读数和记录。 (2)作图时用刻度尺借助于三角板，表示两力的对边一定要平行。因两个分力F1、F2间的夹角θ越大，用平行四边形定则作出的合力F与F′的误差ΔF就越大，所以，实验中不要把θ取得太大，但也不宜太小，以60°～120°之间为宜。 【练习1】欹（qī）器是我国古代一种倾斜易覆的盛水器，其特点是“水少则倾，中则正，满则覆”，如图1所示为仿制欹器的空桶，桶可绕水平轴转动，图2为其截面图，OOʹ为桶的对称轴，下列说法正确的是（　　） A．空桶静止时其重心高于水平轴 B．空桶静止时其重心不在水平轴的正下方 C．注水的过程中桶与水整体的重心远离OOʹ D．桶装满水后重心位于水平轴上方 【答案】D 【详解】AB．空桶静止时，若重心在转轴正上方，则不会倾斜，若容器略有倾斜，容器即刻翻倒，一旦静止则重心比在转轴下方，故A B错误； C．注水的过程中整体的重心位置先降低然后逐渐升高，不是远离OOʹ，故C错误； D．当盛满水时，容器和水的整体重心在转轴的上方，在重力的作用下，容器倾斜，水流出，故D正确。 故选D。 【练习2】如图，某同学手握住一装有温水的瓶子，瓶子始终保持竖直、静止状态，下列说法正确的是（　　） A．手对瓶子的弹力是因为瓶子发生形变产生的 B．手对瓶子作用力的方向竖直向上 C．若手握得越紧，则瓶子受到的摩擦力一定增大 D．若手握得越紧，则瓶子和手之间的最大静摩擦力保持不变 【答案】B 【详解】A．手对瓶子的弹力是因为手发生形变产生的，A项错误； B．瓶子处于平衡状态，瓶子的重力方向竖直向下，由平衡条件可知手对瓶子的作用力方向竖直向上，B项正确； CD．手握得越紧，瓶子受到的最大静摩擦力越大，由平衡条件可知静摩擦力大小等于瓶子的重力大小，故静摩擦力不变，C、D项错误。 故选 B。 【练习3】如图所示是某次实验记录的部分信息，其中合力，分力方向确定，与合力夹角为30°，则另一分力的最小值是多少？（　　） A．2.5N B．5N C．7.5N D．10N 【答案】B 【详解】根据合力与分力可以构成一个封闭的矢量三角形，可知当分力与垂直时，此时最小，可得 即 故选B。 【练习4】如图所示，斧头的纵截面是一个等腰三角形，侧面长为，背宽为，自身重力为现用竖直向下的力将斧头敲入木柴中，忽略斧头侧面与木柴间的摩擦，则斧头的侧面推压木柴的力为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】将力分解为、两个分力。 这两个分力分别与劈的两个侧面垂直，根据对称性，两分力、大小相等，这样，以、为邻边的平行四边形就是一个菱形，因为菱形的对角线互相垂直且平分，所以根据三角形相似有 所以 故选A。 【练习5】抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者一只手控制A不动，另一只手控制B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（　　） A．绳长不变，沿虚线a向左移动，细线的拉力增大 B．绳长不变，沿虚线b向上移动，细线的拉力不变 C．绳长不变，沿虚线c斜向上移动，细线的拉力不变 D．绳长不变，沿虚线d向右移动，细线对空竹的合力增大 【答案】B 【详解】A．空竹受力如图所示 根据平衡条件可得设绳长为，由几何关系可得沿虚线a向左移动，减小，增大，细线的拉力减小，故A错误； B．沿虚线b向上移动，不变，不变，细线的拉力不变，故B正确； C．沿虚线c斜向上移动，增大，减小，细线的拉力增大，故C错误； D．沿虚线d向右移动，增大，减小，细线的拉力增大，但细线对空竹的合力不变，等于空竹的重力，故D错误。 故选B。 【练习6】如图所示，A、B、C、D四块完全相同的长方体砖块摞在一起后放在倾角为θ的固定斜面上，砖块的质量均为m，放上后发现这四块砖能在斜面上一起匀速下滑，重力加速度为g。在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．砖块之间的动摩擦因数为 tanθ B．砖块与斜面之间的动摩擦因数为 tanθ C．砖块B、C之间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为2mgsinθ D．砖块与斜面之间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为 mgsinθ 【答案】B 【详解】因四块砖能在斜面上一起匀速下滑，若砖块间刚要相对滑动，取D为研究对象 mgsinθ=μmgcosθ 得 μ=tanθ 所以砖块之间的动摩擦因数大于等于tanθ，同理可知砖块与斜面之间的动摩擦因数为tanθ，选项A错误，B正确； 因砖能在斜面上一起匀速下滑，取C、D整体为研究对象，有 f=2mgsinθ 但B、C间相对静止，为静摩擦力，同理砖块与斜面之间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为 f＇=4mgsinθ 选项CD错误。 故选B。 1．（23-24高一下·广东江门·期末）春节晚会上杂技《绽放》表演了花样飞天，如图是下方演员用双脚举起上方演员的一个场景，两位杂技演员均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．水平地面对下方演员可能存在水平方向的摩擦力 B．下方演员对上方演员的作用力方向竖直向上 C．水平地面对下方演员的支持力和下方演员的重力是一对平衡力 D．下方演员对上方演员的支持力是上方演员的手发生弹性形变产生的 【答案】B 【详解】A．对两演员的整体分析可知，整体受向下的重力和竖直向上的地面的支持力，则水平地面对下方演员不可能存在水平方向的摩擦力，选项A错误； B．对上方演员分析可知，受向下的重力和下方演员向上的作用力而平衡，可知下方演员对上方演员的作用力方向与重力等大反向，即竖直向上，选项B正确； C．水平地面对下方演员的支持力和两演员整体的重力是一对平衡力，选项C错误； D．下方演员对上方演员的支持力是下方演员的手发生弹性形变产生的，选项D错误。 故选B。 2．（23-24高一下·安徽滁州·期末）如图甲所示，家用燃气灶支架有四个爪。将质量为m的球状锅（如图乙所示）放在图甲所示的支架上，锅口保持水平。若锅的球面半径为R，忽略锅与爪之间的摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．四个爪对锅的弹力的合力为零 B．每个爪对锅的弹力均大于 C．每个爪对锅的弹力方向均竖直向上 D．R越大，每个爪对锅的弹力越大 【答案】B 【详解】AC. 由图可知球状锅受到支架四个弹力的作用，自身的重力作用，且弹力的方向均指向球心，由平衡条件可知，四个弹力的合力与锅的重力等大，方向竖直向上，故AC错误； BD. 设每个爪与锅之间的弹力为F，正对的一对爪之间的距离为d，锅的质量为m，半径为R，则F与竖直方向的夹角满足 竖直方向根据平衡条件，有 可得 由此可知每个爪对球状锅的弹力大于，若质量相同的锅，半径越大，每个爪对它的弹力越小，故B正确，D错误。 故选B。 3．（23-24高一上·山东东营·期末）如图甲所示，物块和木板叠放在光滑水平实验台上，用一不可伸长的水平轻绳将物块与固定在实验台上的力传感器相连．时，木板开始受到从0开始逐渐增大的水平外力F的作用，测得传感器示数随时间的变化关系如图乙所示．下列说法正确的是（    ） A．物块与木板相对静止时，物块受到的摩擦力方向水平向右 B．传感器的示数与物块所受摩擦力的大小不一定相等 C．时，水平拉力F的大小等于传感器的示数 D．时，水平拉力F的大小等于传感器的示数 【答案】C 【详解】A．物块与木板相对静止时，木板受到的摩擦力方向水平向右，则物块受到的摩擦力方向水平向左，故A错误； B．以物块为对象，由于物块处于静止状态，根据受力平衡可知，传感器的示数与物块所受摩擦力的大小一定相等，故B错误； C．时，由乙图可知，物块与木板均处于静止状态，根据受力平衡可知，水平拉力F的大小等于传感器的示数，故C正确； D．时，由乙图可知，物块与木板相对滑动，木板做加速运动，水平拉力F的大小大于摩擦力大小，则水平拉力F的大小大于传感器的示数，故D错误。 故选C。 4．（23-24高一上·山西太原·期末）如图所示，、、恰好构成封闭的直角三角形，这三个力合力最大的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据三角形定则可知选项A中、的合力等于，则选项A中、、这三个力合力大小等于； 根据三角形定则可知选项B中，、、这三个力合力大小等于0； 根据三角形定则可知选项C中、的合力等于，则选项C中、、这三个力合力大小等于； 根据三角形定则可知选项D中、的合力等于，则选项C中、、这三个力合力大小等于； 故这三个力合力最大的是D。 故选D。 5．（23-24高一上·浙江温州·期末）如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为，下列说法正确的是（　　） A．当m一定时，越小，滑块对水平面的压力越大 B．当m一定时，越大，轻杆受力越大 C．当一定时，M越大，滑块与水平面间的摩擦力越大 D．当、M一定时，m越大，滑块与水平面间的摩擦力越大 【答案】D 【详解】A．对A、B、C整体分析可知，每个滑块对地面的压力为 与无关，故A错误； B．将C的重力按照作用效果分解，如图所示 根据平行四边形定有 则一定时， 越大，轻杆受力越小，故B错误； CD．对A受力分析，受重力、杆的推力、地面的支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件有 可知与无关， 和有关，越大则越大，故C错误，D正确。 故选D。 6．（23-24高一上·辽宁沈阳·期末）如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ，两物块的质量都是m，滑轮上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动，则F的大小为（　　） A．4μmg B．3μmg C．2μmg D．μmg 【答案】A 【详解】以P为研究对象，在水平方向受4个力，根据平衡条件可得 以Q为研究对象，P、Q间通过绳子连接，P做匀速运动，则P也做匀速运动，绳子张力 解得 故选A。 7．（23-24·高一上·江西南昌·期末）如图甲所示为一直角斜槽，斜槽的棱MN与水平面的夹角为θ，两槽面关于竖直面对称。图乙是斜槽的截面图，一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑。若两槽面的材料相同，则物块和槽面之间的动摩擦因数为（　　） A．tan θ B．tan θ C．tan θ D．tan θ 【答案】B 【详解】对物块受力分析，如图所示，在垂直于斜槽的平面内，有 2FNcos 45°＝mgcos θ 在物块下滑方向，有 2f＝mgsin θ 其中 f＝μFN 联立解得 μ＝tan θ 故选B。 　　 8．（24-25高一上·全国·期末）如图所示为机械手抓取篮球的照片。为便于研究，将机械手简化为只有三根“手指”有力的作用。抓取点对称分布在同一水平面内，抓取点与球心的连线与该水平面夹角为，“手指”与篮球之间的动摩擦因数为，篮球的重力大小为G，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A．只要“手指”对篮球的压力足够大，不论取何值都能将篮球抓起 B．若与的关系满足，则一定能将篮球抓起 C．若能抓起篮球，则每根“手指”对篮球压力的最小值为 D．若抓起篮球竖直向上做匀加速运动，则每根“手指”对篮球的压力不断增大 【答案】C 【详解】ABC．如图所示 对篮球受力分析，竖直方向满足 因为静摩擦力 解得 所以想要抓起篮球，则每根“手指”对篮球压力的最小值为；且可得夹角满足 才能将篮球抓起。则时，不一定能将篮球抓起，故AB错误，C正确； D．若抓起篮球竖直向上做匀加速运动，且恰好达到最大静摩擦力时，满足 可得 则每根“手指”对篮球的压力保持不变，故D错误。 故选C。 9．（23-24高一上·浙江·期末）如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴一个物体（可视为质点），O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑细杆，OA为橡皮筋的自然长度。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，现用水平拉力F使物体在粗糙的水平面上从B点沿水平方向匀速向右运动至C点，已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内，且物体对水平地面始终有压力，下列说法正确的是（    ） A．物体所受水平面的摩擦力保持不变 B．物体所受地面的支持力先减小后增大 C．橡皮筋对细杆的作用力先增大后减小 D．水平拉力F变小 【答案】A 【详解】设橡皮筋的劲度系数为k，刚开始运动时，橡皮筋伸长量为l0，则物体受到地面的支持力 所受的摩擦力 物块从B向右移动了x，橡皮筋伸长量为l，与水平方向夹角为θ，橡皮筋对细杆的作用力 对细杆的作用力先增大； 物块受到地面的支持力 因此，物体所受地面的支持力保持不变； 所受的摩擦力 所受的摩擦力保持不变； 水平拉力 因此水平拉力逐渐增大。 故选A。 10．（23-24高一上·山东济南·期末）消防员具有维护社会稳定的职责和使命，是我们的安全保障。如图甲所示，是消防员在训练攀爬能力，绳子的一端拴在消防员的腰间B点（重心处），可以把消防员简化为乙图所示的物理模型：脚与墙壁接触点为A点，消防员的重力全部集中在B点，A点到B点部分可简化为“轻杆”，“轻杆”可绕A点自由转动，OB为轻绳。消防员在缓慢下降过程中，AB长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变。假设绳索对其拉力大小为，“轻杆”对其支持力大小为，下列说法正确的是（　　） A．一定减小 B．一定减小 C．一定增大 D．与的合力增大 【答案】B 【详解】ABC．消防员在缓慢下降过程中，保持静止，对消防员受力分析如图所示。 根据几何关系可得 根据正弦定理 可得 ， 消防员在缓慢下降过程中，AB长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变，逐渐增大，先增大后减小，则先减小后增大，一定减小，故AC错误，B正确； D．消防员在缓慢下降过程中，保持静止，与的合力与消防员的重力平衡，等大反向，故与的合力不变，故D错误。 故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 相互作用与力的平衡 清单01 重力 1.产生原因：由于 。 2.重力大小： 3.重力的方向： 4.重心的位置： (1)形状规则、质量分布的物体的重心的位置在其 ； (2)质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的 有关外，还跟物体内 有关； (3)重心的位置可以在 上，也可以在 。 (4) 确定重心 清单02 弹力 1.弹力的产生条件：(1) ；(2) 2.方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向 。 3.胡克定律： （1）内容：弹簧发生弹性形变时，弹力大小F跟弹簧伸长（或缩短）长度x成 。 （2）公式：F＝ ，其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度。 （3）适用条件：在弹簧的弹性限度内。 4.弹力有无的判断 （1）条件法：根据弹力产生的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断。 （2）假设法：假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态。若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。 5.弹力方向的判断 清单03 摩擦力 一、滑动摩擦力 1.产生条件： 、 、 。 2.滑动摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体 相反。 3. 大小： (1)滑动摩擦力的大小跟压力成 。 (2)公式：Ff= ，μ是动摩擦因数，它的数值只跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度 ；动摩擦因数 单位。 4.滑动摩擦力的作用效果：是阻碍物体间的 ，而不是阻碍物体的 ，所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向 ，也可能 。 二、静摩擦力 1.产生条件： 、 、 。 2.静摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势方向 。 3.静摩擦力的大小 (1)随着产生相对运动趋势的外力大小的变化而 ； (2)跟物体间接触面的压力大小 ； (3)大小取值范围 ； (4)最大静摩擦力 滑动静摩擦力。 4.静摩擦力的作用效果：是阻碍物体间的 ，而不是阻碍物体的运动，所以静摩擦力的方向可能与物体运动方向 ，也可能 ,还可能 。 清单04 力的合成 力的合成 法则 定则和三角形定则 结论 1.合力可能大于、等于、小于任一分力 2.若F1、F2大小不变，两个分力的夹角越大，合力 3.两个共点力合力的范围：｜F1－F2｜≤F合≤ F1＋F2 4.若F1、F2大小相等，两个分力的夹角为1200，合力等于 5.三个共点力 （1）最大值：三个力共线且同向时，其合力 ，为F1＋F2＋F3 （2）最小值：任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为 ，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力的大小减去另外两个较小的力的大小之和 几种特殊情况的力的合成 F=；tan θ= F=2F1cos；F与F1夹角为 F'=F 清单05 力的分解 力的分解 方法 按力的作用效果分解或正交分解（平行四边形定则和三角形定则） 力的分解的 四种情况 1.已知合力和两个分力的方向求两个分力的大小,有 解。 2.已知合力和一个分力(大小、方向)求另一个分力(大小、方向),有 解。 3.已知合力和两分力的大小求两分力的方向: ①F>F1+F2, 解 ②F=F1+F2,有 解,F1和F2跟F同向 ③F=F1-F2,有 解,F1与F同向,F2与F反向 ④F1-F2<F<F1+F2,有 解(若限定在某一平面内,有两组解) 4.已知合力F和F1的方向、F2的大小(F1与合力的夹角为θ): ①F2<Fsin θ, 解 ②F2=Fsin θ,有 解 ③Fsin θ<F2<F,有 解 清单06 共点力的平衡 1.平衡状态 (1)定义：物体受到几个力作用时，如果保持 或 状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 (2)“静止”和“v=0”的区别和联系 当v=0时： ①a=0时，静止，处于 状态 ②a≠0时，不静止，处于 状态，如自由落体初始时刻 2.共点力平衡的条件 (1)条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为 。 (2)公式：F合＝0，或Fx合=0和Fy合＝0。 (3)由平衡条件得出的三个结论： ①二力平衡：二力等大、反向，是一对 ； ②三力平衡：任两个力的合力与第三个力 、反向； ③多力平衡：任一力与其他所有力的合力 、反向。 3.动态平衡问题 (1)动态平衡问题的特点 物体受到的共点力中有几个力会发生缓慢变化，而变化过程中物体始终处于平衡状态。 (2)处理动态平衡问题常用的方法 解析法 对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出已知力与未知力的函数式，进而判断各个力的变化情况 图解法 ①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作出矢量四边形； ③根据矢量四边形边长大小作出定性分析； 相似三角形法 ①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作三力矢量三角形； ③根据矢量三角形和几何三角形相似作定性分析； 拉密定理法 ①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作三力矢量三角形； ③利用正弦或拉密定理作定性分析； 4.整体法和隔离法 （1）整体法和隔离法 ①整体法：将运动状态相同的几个物体作为一个整体进行受力分析的方法。 ②隔离法：将研究对象与周围物体分隔开进行受力分析的方法。 （2）整体法和隔离法选用原则 ①整体法的选用原则：研究系统外的物体对系统整体的作用力，受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用。 ②隔离法的选用原则：研究单个物体所受的作用力，一般隔离受力 的物体。 （3）整体法和隔离法应用时受力分析的基本方法和步骤 ①明确研究对象：在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体（整体）。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。 ②隔离研究对象，按顺序找力：把研究对象从实际情景中分离出来，按先已知力，再 ，再 ，然后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力），最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的 。 ③只画性质力，不画 ： 画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、阻力等）画力，否则将出现重复。 清单07 探究两个互成角度的力的合成规律 （一）实验目的 1.练习用作图法求两个力的合力。 2.练习使用弹簧测力计。 3.探究互成角度的两个力合成所遵从的规律——平行四边形定则。 （二）实验原理 1.若用一个力F′或两个力F1和F2共同作用都能把橡皮条沿某一方向拉伸至相同长度，即力F′与F1、F2共同作用的效果相同，那么F′为F1、F2的合力。 2.用弹簧测力计分别测出F′和F1、F2的 ，并记下它们的 ，作出F′和F1、F2的图示，以F1、F2的图示为邻边作平行四边形，其 即为用平行四边形定则求得的F1、F2的合力F。 3.比较F′与F，若它们的长度和方向在误差允许的范围内相等，则可以证明互成角度的两个力合成遵从 定则。 （三）实验器材 方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔。 （四）实验步骤 1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。 3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数 和 ，用铅笔描下 的位置及此时两细绳的 。 4.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置 ，记下弹簧测力计的读数 和细绳套的 。 5.改变两个力F1和F2的大小和夹角再重复实验两次。 （五）数据处理 1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示。 2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F′的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示。 3.比较F′和根据平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同。 （六）误差分析 1.误差来源 除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。 2.减小误差的方法 (1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要根据弹簧测力计的精确度正确读数和记录。 (2)作图时用刻度尺借助于三角板，表示两力的对边一定要平行。因两个分力F1、F2间的夹角θ越大，用平行四边形定则作出的合力F与F′的误差ΔF就越大，所以，实验中不要把θ取得太大，但也不宜太小，以60°～120°之间为宜。 【练习1】欹（qī）器是我国古代一种倾斜易覆的盛水器，其特点是“水少则倾，中则正，满则覆”，如图1所示为仿制欹器的空桶，桶可绕水平轴转动，图2为其截面图，OOʹ为桶的对称轴，下列说法正确的是（　　） A．空桶静止时其重心高于水平轴 B．空桶静止时其重心不在水平轴的正下方 C．注水的过程中桶与水整体的重心远离OOʹ D．桶装满水后重心位于水平轴上方 【练习2】如图，某同学手握住一装有温水的瓶子，瓶子始终保持竖直、静止状态，下列说法正确的是（　　） A．手对瓶子的弹力是因为瓶子发生形变产生的 B．手对瓶子作用力的方向竖直向上 C．若手握得越紧，则瓶子受到的摩擦力一定增大 D．若手握得越紧，则瓶子和手之间的最大静摩擦力保持不变 【练习3】如图所示是某次实验记录的部分信息，其中合力，分力方向确定，与合力夹角为30°，则另一分力的最小值是多少？（　　） A．2.5N B．5N C．7.5N D．10N 【练习4】如图所示，斧头的纵截面是一个等腰三角形，侧面长为，背宽为，自身重力为现用竖直向下的力将斧头敲入木柴中，忽略斧头侧面与木柴间的摩擦，则斧头的侧面推压木柴的力为（　　） A． B． C． D． 【练习5】抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者一只手控制A不动，另一只手控制B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（　　） A．绳长不变，沿虚线a向左移动，细线的拉力增大 B．绳长不变，沿虚线b向上移动，细线的拉力不变 C．绳长不变，沿虚线c斜向上移动，细线的拉力不变 D．绳长不变，沿虚线d向右移动，细线对空竹的合力增大 【练习6】如图所示，A、B、C、D四块完全相同的长方体砖块摞在一起后放在倾角为θ的固定斜面上，砖块的质量均为m，放上后发现这四块砖能在斜面上一起匀速下滑，重力加速度为g。在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．砖块之间的动摩擦因数为 tanθ B．砖块与斜面之间的动摩擦因数为 tanθ C．砖块B、C之间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为2mgsinθ D．砖块与斜面之间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为 mgsinθ 1．（23-24高一下·广东江门·期末）春节晚会上杂技《绽放》表演了花样飞天，如图是下方演员用双脚举起上方演员的一个场景，两位杂技演员均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．水平地面对下方演员可能存在水平方向的摩擦力 B．下方演员对上方演员的作用力方向竖直向上 C．水平地面对下方演员的支持力和下方演员的重力是一对平衡力 D．下方演员对上方演员的支持力是上方演员的手发生弹性形变产生的 2．（23-24高一下·安徽滁州·期末）如图甲所示，家用燃气灶支架有四个爪。将质量为m的球状锅（如图乙所示）放在图甲所示的支架上，锅口保持水平。若锅的球面半径为R，忽略锅与爪之间的摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．四个爪对锅的弹力的合力为零 B．每个爪对锅的弹力均大于 C．每个爪对锅的弹力方向均竖直向上 D．R越大，每个爪对锅的弹力越大 3．（23-24高一上·山东东营·期末）如图甲所示，物块和木板叠放在光滑水平实验台上，用一不可伸长的水平轻绳将物块与固定在实验台上的力传感器相连．时，木板开始受到从0开始逐渐增大的水平外力F的作用，测得传感器示数随时间的变化关系如图乙所示．下列说法正确的是（    ） A．物块与木板相对静止时，物块受到的摩擦力方向水平向右 B．传感器的示数与物块所受摩擦力的大小不一定相等 C．时，水平拉力F的大小等于传感器的示数 D．时，水平拉力F的大小等于传感器的示数 4．（23-24高一上·山西太原·期末）如图所示，、、恰好构成封闭的直角三角形，这三个力合力最大的是（    ） A． B． C． D． 5．（23-24高一上·浙江温州·期末）如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为，下列说法正确的是（　　） A．当m一定时，越小，滑块对水平面的压力越大 B．当m一定时，越大，轻杆受力越大 C．当一定时，M越大，滑块与水平面间的摩擦力越大 D．当、M一定时，m越大，滑块与水平面间的摩擦力越大 6．（23-24高一上·辽宁沈阳·期末）如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ，两物块的质量都是m，滑轮上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动，则F的大小为（　　） A．4μmg B．3μmg C．2μmg D．μmg 7．（23-24·高一上·江西南昌·期末）如图甲所示为一直角斜槽，斜槽的棱MN与水平面的夹角为θ，两槽面关于竖直面对称。图乙是斜槽的截面图，一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑。若两槽面的材料相同，则物块和槽面之间的动摩擦因数为（　　） A．tan θ B．tan θ C．tan θ D．tan θ 8．（24-25高一上·全国·期末）如图所示为机械手抓取篮球的照片。为便于研究，将机械手简化为只有三根“手指”有力的作用。抓取点对称分布在同一水平面内，抓取点与球心的连线与该水平面夹角为，“手指”与篮球之间的动摩擦因数为，篮球的重力大小为G，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A．只要“手指”对篮球的压力足够大，不论取何值都能将篮球抓起 B．若与的关系满足，则一定能将篮球抓起 C．若能抓起篮球，则每根“手指”对篮球压力的最小值为 D．若抓起篮球竖直向上做匀加速运动，则每根“手指”对篮球的压力不断增大 9．（23-24高一上·浙江·期末）如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴一个物体（可视为质点），O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑细杆，OA为橡皮筋的自然长度。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，现用水平拉力F使物体在粗糙的水平面上从B点沿水平方向匀速向右运动至C点，已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内，且物体对水平地面始终有压力，下列说法正确的是（    ） A．物体所受水平面的摩擦力保持不变 B．物体所受地面的支持力先减小后增大 C．橡皮筋对细杆的作用力先增大后减小 D．水平拉力F变小 10．（23-24高一上·山东济南·期末）消防员具有维护社会稳定的职责和使命，是我们的安全保障。如图甲所示，是消防员在训练攀爬能力，绳子的一端拴在消防员的腰间B点（重心处），可以把消防员简化为乙图所示的物理模型：脚与墙壁接触点为A点，消防员的重力全部集中在B点，A点到B点部分可简化为“轻杆”，“轻杆”可绕A点自由转动，OB为轻绳。消防员在缓慢下降过程中，AB长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变。假设绳索对其拉力大小为，“轻杆”对其支持力大小为，下列说法正确的是（　　） A．一定减小 B．一定减小 C．一定增大 D．与的合力增大 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$