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1、重庆戴氏教育培训学校 2012年高一专用讲义 主讲：刘老师3.1 力 相互作用一、 要点归纳弹力形变弹性形变：物体在形变后撤去作用力能恢复原状弹力定义：产生条件：弹力有无的判断方法定义法假设法平衡法弹力方向的判断方法有支持面绳或橡皮筋杆直接固定铰链固定弹力大小的计算胡克定律：共点力平衡牛顿运动定律（后面学习）摩擦力静摩擦力存在及方向判断的方法定义法假设法平衡条件法大小计算平衡条件法牛顿运动定律最大静摩擦力稍大于滑动摩擦力，通常认为Fmax=uN滑动摩擦力产生条件方向判断大小计算公式法平衡条件法牛顿运动定律二、 精讲精练1如右图所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在A、B上，D物体悬
2、挂在竖直悬线下端，且与斜面接触，若接触面均光滑，下列说法正确的是()AC对桌面的压力大小等于C的重力BB对A的弹力方向水平向左C斜面对D的支持力方向垂直斜面向上DD对斜面没有压力作用答案：D解析：C与桌面不接触，因此C对桌面无压力，A、B间无挤压，也就没有弹力；D与斜面仅接触而无挤压，故D与斜面间无弹力2如下图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑行，长木板与水平地面间动摩擦因数为1，木块与木板间的动摩擦因数为2.已知长木板处于静止状态，那么此时长木板受到地面的摩擦力大小为()A2mgB1MgC1(mM)g D2mg2Mg答案：A解析：有许多同学认为计算时应用到木板与水平地面的动摩擦因数1
3、，这种想法是错误的，此题的一大陷阱就在于此如下图所示，由于长木板始终处于静止状态，木板与地面之间的摩擦力应当是静摩擦力，静摩擦力不能用1FN来求解，而是要通过受力分析根据物体所处的状态来求木块对木板在水平方向的作用力是滑动摩擦力，其大小为Ff22mg，对长木板来说，水平方向除了受到向右的滑动摩擦力Ff22mg外，还受到水平地面对它向左的静摩擦力Ff1，这两个力平衡，因此长木板受到地面的摩擦力大小为2mg.3如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m，M与m间有一个处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是()AM对m的摩擦力方向向右BM对m的摩擦力方向向左C地面对M的摩擦力
4、方向向右D地面对M无摩擦力的作用答案：AD解析：首先研究木板和木块组成的整体，不考虑其内部作用力，对整体而言，其静止于水平地面上，没有相对地面运动的趋势，所以和地面之间没有静摩擦力；再单独研究小木块，因为弹簧压缩有恢复原状的趋势，弹簧对小木块有一个向左的推力，根据受力平衡，得出M对m的摩擦力方向向右故选项A、D正确4质量为m的杆AB，处于静止状态，A端用细绳竖直悬挂，B端放在地板上，如下图所示，下列有关杆B端所受摩擦力的说法中，正确的是()AB端受到的静摩擦力方向向右BB端受到的静摩擦力方向向左CB端受到的静摩擦力沿细杆AB斜向下DB端不受静摩擦力作用答案：D解析：假设B端和水平面是光滑的，则
5、杆AB受到竖直向上的支持力，竖直向上的绳子拉力和竖直向下的重力，能够保持静止状态，则B端和地面无相对运动趋势，即不受摩擦力B级能力提升题5为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验如图所示，用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动，现分别测出了弹簧的弹力F1，拉力F2和木块的重力G，则动摩擦因数应等于()A. B.C. D.答案：A解析：因为木块匀速向下运动，说明木块处于平衡状态，从竖直方向可以判断，墙壁对木块的滑动摩擦力大小等于F2G；在水平方向上可以判断，墙壁对木块的压力大小等于F1，根据滑动摩擦力表达式FFN，得，故正确答案为A
6、.6如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平欲将黑白毛巾分离开来，设每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为，则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为()A2mg B4mgC5mg D.mg答案：C解析：本题考查滑动摩擦力的求法和平衡条件的应用，求解物体所受摩擦力时，要注意物体有几个面与其他物体接触，有几个接触面就可能受几个摩擦力将黑毛巾匀速拉出时，黑毛巾的四个面都要受到滑动摩擦力的作用，根据滑动摩擦规律可以知道：自上而下黑毛巾四个面受到的正压力为0.5mg、mg、1.5mg、2mg，由FfFN有拉力F为F(0.
7、5mgmg1.5mg2mg)5mg，即将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为5mg.故正确答案为C.7如图甲所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力Ff随拉力F变化的图象(如图乙所示)正确的是()答案：D解析：当木块不受拉力时(F0)，桌面对木块没有摩擦力(Ff0)当木块受到的水平拉力F较小时木块仍保持静止，但出现向右运动的趋势，桌面对木块产生静摩擦力，其大小与F相等，方向相反随着水平拉力F不断增大木块向右运动的趋势增强，桌面对木块的静摩擦力也相应增大，直到水平拉力F足够大时，木块开始滑动，桌面对木块的静摩擦力达最大值Ffm.在滑动之前，由木块
8、水平方向二力平衡条件知，桌面对木块的静摩擦力Ff始终与拉力F等值反向即随着F的增大而增大木块滑动后，桌面对它的摩擦力是滑动摩擦力，它稍小于最大静摩擦力，并且在木块继续滑动的过程中保持不变故正确答案为D.8如右图所示，重400N的大木箱放在大磅秤上，箱内的小磅秤上站着一个重600N的人，当人用力向上推木箱的顶板时，两磅秤的示数将 ()A小磅秤示数增大，大磅秤示数减小B小磅秤示数不变，大磅秤示数增大C小磅秤示数增大，大磅秤示数不变D小磅秤和大磅秤示数都增大答案：C解析：磅秤的示数是由于人给磅秤的压力(弹力)产生的，压力不变，磅秤的示数就不变；压力小示数小；压力大示数就大人向上用力推木箱顶板时，人对
9、小磅秤的压力增大，小磅秤的示数增加由于小磅秤放在大磅秤上，虽然人给木箱力，但并没给大磅秤增加压力，所以大磅秤的示数应不变本题创新之处是对多个物体间产生弹力的问题，应找好施、受力物体，逐一分析，不能混淆9如图所示，物体A、B的质量均为6kg，接触面间的动摩擦因数均为0.3，水平力F30N.那么，A、B间摩擦力大小为_N，水平面对B的摩擦力的大小为_N(滑轮和绳的质量均不计，g取10m/s2)答案：1530解析：首先讨论A、B是否滑动认为A、B间最大静摩擦力可用滑动摩擦力表示为mg18N.同理，B与水平面间最大静摩擦力为36N，把A、B看为整体，F36N，B相对水平面静止把A隔离出来，18N，故A
10、相对B静止由于A、B都静止，所以摩擦力都是静摩擦力隔离A，分析水平方向受力有T和f1，f1T，T，f115N；把A、B看做一个整体，分析水平方向外力有F和f2，f2F30N，则A、B间摩擦力大小为15N，水平面对B的摩擦力大小为30N.10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是，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为()A4mg B3mgC2mg Dmg答案：A解析：由题意，P相对桌面向右匀速运动，相对于Q向右匀速运动以
11、P为研究对象，P受到Q对它的滑动摩擦力F1mg，方向向左；Q通过绳对P的拉力F2mg，方向向左；桌面对P的滑动摩擦力F32mg，方向向左所以FF1F2F34mg.11如图所示，主动轮A通过皮带带动从动轮B按图示方向匀速转动，物体m随水平皮带匀速运动，则()A物体m受到向右的摩擦力B物体m不受摩擦力C主动轮上的P点所受摩擦力方向向上D从动轮上的Q点所受摩擦力方向向上答案：BCD解析：物体m做匀速运动，处于平衡状态在水平方向不受力，故A错误，B正确；在主动轮上是轮子带动皮带一起转动，皮带阻碍轮子转动，主动轮上的P点所受摩擦力方向向上，施力物体是皮带，C正确；在从动轮上是皮带带动轮子一起转动，故从动
12、轮上的Q点所受摩擦力方向向上，施力物体是皮带，D正确12如下图所示，甲、乙两个物体叠放在水平地面上，现给甲、乙两物体分别施加水平向右、向左的拉力F1和F2，且已知F15N，F23N.(1)如果甲、乙均保持静止状态，求乙对甲的静摩擦力的大小及地面对乙的静摩擦力的大小和方向(2)如F2的方向改为水平向右，甲、乙均保持静止状态，求乙对甲的静摩擦力的大小及地面对乙的静摩擦力的大小和方向解析：(1)甲在水平方向受乙的静摩擦力Ff1和拉力F1作用，Ff1F15N，方向向左；把甲、乙看成一个整体，可知地面对乙的摩擦力Ff22N，方向向左(2)Ff1F15N，方向向左；Ff28N，方向向左C级高考模拟题13(
13、2008高考广东理科基础)人站在自动扶梯的水平板上，随扶梯斜向上匀速运动如右图所示，以下说法正确的是()A人受到重力和支持力的作用B人受到重力和摩擦力的作用C人受到的合力为零D人受到的合力方向与速度方向相同答案：AC3.2 力的合成与分解要点归纳一、力的合成1合力与分力：如果几个力共同作用产生的 与某一个力单独作用时的 相同，则这一个力为那几个力的，那几个力为这一个力的 2共点力：几个力都作用在物体的，或者它们的 相交于一点，这几个力叫做共点力3力的合成：求几个力的 的过程叫做力的合成4力的运算法则(1)平行四边形定则：求两个互成角度的的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作，这两个邻边之间的
14、对角线就表示合力的(2)三角形定则：把两个矢量的从而求出合矢量的方法(如图甲、乙所示)二、力的分解1概念：求一个力的的过程，力的分解与力的合成互为 2遵从原则：定则3矢量运算法则：平行四边形定则和三角形定则合力和分力具有“等效性”和“替代性”三、受力分析1定义：把指定物体(或研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都分析出来，并画出物体 的示意图的过程2受力分析的一般顺序先分析 (重力、电场力、磁场力)，再分析 (弹力、摩擦力)，最后分析其他力四、共点力作用下物体的平衡1平衡态(1)静止：物体的都等于零的状态(2)匀速直线运动：物体的 不为零，其 为零的状态2平衡条件(1)物体所受合外力为零
15、，即F合0.(2)若采用正交分解法，平衡条件表达式为Fx0，Fy0.一、合力范围的确定 1两个共点力的合成|F1F2|F合F1F2 即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小，为|F1F2|，当两力同向时，合力最大，为F1F2.2三个共点力的合成(1)三个力共线且同向时，其合力最大，为F1F2F3.(2)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减去另外两个较小的力的和的绝对值(1)合力不一定大于分力；(2)合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系，而不是力的本质上
16、的替代附：计算合成的几种特殊情况(1)相互垂直的两个力的合成，如图甲所示，由几何知识，合力大小F，方向tan . (2)夹角为的大小相同的两个力的合成，如图乙所示，合力大小F2F1cos ，方向与F1夹角为.(3)夹角为120的两等大的力的合成，如图丙所示，合力的大小与分力相等，方向与F1(F2)夹角为60.二、共点力作用下物体的平衡条件的推论1若处于平衡状态的物体仅受两个力作用，则这两个力一定大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，即二力平衡2若处于平衡状态的物体受三个力作用，则这三个力中的任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上3当物体受到三个力作用而达到平衡时
17、，这三个力必在同一平面内，且三个力的作用线或作用线的延长线必相交于一点4当物体受到几个力达到平衡时，顺次平移这些力的作用线，使其首尾相接，则必构成一个封闭的多边形 精讲精练一、选择题1关于合力的下列说法，正确的是 A几个力的合力就是这几个力的代数和B几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力C几个力的合力可能小于这几个力中最小的力D几个力的合力可能大于这几个力中最大的力25N和7N的两个力的合力可能是 A3N B13NC2.5N D10N3用两根绳子吊起重物，使重物保持静止，若逐渐增大两绳之间的夹角，则两绳对重物的拉力的合力变化情况是 A不变 B减小C增大 D无法确定4某物体在四个共点力作用下
18、处于平衡状态，若F4的方向沿逆时针方向转过90角，但其大小保持不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，此时物体受到的合力的大小为 5有三个力，F12N，F25N，F38N，则 AF1可能是F2和F3的合力BF2可能是F1和F3的合力CF3可能是F1和F2的合力D上述说法都不对6如图1所示，细绳AO和BO受到的拉力分别为FA，FB。当改变悬点A的位置，使增大时，则 AFA，FB都增加，且FAFBBFA，FB都增加，且FAFBCFA增加，FB减小，且FAFBDFA减小，FB增加，且FAFB7三个共点力F1，F2，F3。其中F1=1N，方向正西，F2=1N，方向正北，若三力的合力是2N，方向正北，则
19、F3应是 8将力F分解成F1和F2，若已知F1的大小和F2与F的夹角(为锐角)，则 A当F1Fsin时，有两解B当F1=Fsin时，一解C当FsinF1F时，有两解D当F1Fsin时，无解二、填空题9两个力的合力最大值是10N，最小值是2N，这两个力的大小是_和_。10F1、F2、F3是作用在一个物体上的共点力，物体处于静止，撤去F3后，物体所受合力的大小为_，方向是_。11有三个共点力，它们的大小分别是2N，5N，8N，它们合力的最大值为_，最小值为_。12把一个力F分解成相等的两个分力，则两个分力的大小可在_和_的范围内变化，越大时，两分力越大13三个共点力，F1=5N，F210N，F315N，=60，如图2所示，则它们的x轴分量的合力为_，y轴分量的合力为_，合力大小_，方向与x轴正方向的夹角为_。三、计算题14如图3所示，六个力中相互间的夹角为60，大小如图所示，则它们的合力大小和方向各如何？15如图4所示，物体受F1，F2和F3的作用，其中F3=10N，物体处于静止状态，则F1和F2的大小各为多少？力的合成与分解练习题答案 一、选择题1、CD 2、ACD 3、A 4、B5、D 6、A 7、D 8、ABC二、填空题9、6N，4N10、F3，F3的反方向 11、15N，1N三、计算题14、4F，5F力同向 第 11 页 共 11 页
