力与物体的平衡PPT讲稿.ppt

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1、力与物体的平衡第1页，共23页，编辑于2022年，星期五高考考纲要求高考考纲要求第2页，共23页，编辑于2022年，星期五第一单元第一单元 力和三种常见力力和三种常见力 20102010年高考复习年高考复习第3页，共23页，编辑于2022年，星期五一、力一、力基础知识梳理基础知识梳理1.1.力的概念力的概念:力是力是物体对物体的作用物体对物体的作用。作用作用:(1)(1)直接作用直接作用:如弹力、摩擦力；如弹力、摩擦力；(2)(2)间接作用间接作用:如重力、电场力、磁场力。如重力、电场力、磁场力。2.2.力的基本特征力的基本特征:(1)(1)物质性物质性:力不能离开力不能离开物体物体而单独存在

2、，一个力必定而单独存在，一个力必定 和两个物体（施力物体和受力物体）联系。和两个物体（施力物体和受力物体）联系。(2)(2)相互性相互性:力的作用总是力的作用总是相互相互的。的。A A物体对物体对B B物体施加力的同物体施加力的同时，时，B B物体也对物体也对A A物体施加同样的力的作用。物体施加同样的力的作用。(3)(3)矢量性矢量性:力不仅有大小、而且还有方向，力不仅有大小、而且还有方向，服从平行四边形服从平行四边形定则。定则。(4)(4)瞬时性瞬时性:力和力的效果是力和力的效果是同时同时产生的，无先后之分。产生的，无先后之分。(5)(5)独立性独立性:一个力对物体产生的效果和物体是否受力

3、到其他一个力对物体产生的效果和物体是否受力到其他力的作用无关。力的作用无关。力各自独立的产生效果。力各自独立的产生效果。第4页，共23页，编辑于2022年，星期五3.3.力的效果力的效果:(1)(1)静力学效果静力学效果:使物体发生形变使物体发生形变形状或体积的改变。形状或体积的改变。(2)(2)动力学效果动力学效果:使物体的运动状态改变，即产生加速度。使物体的运动状态改变，即产生加速度。运动状态运动状态速度。包括大小和方向。速度。包括大小和方向。4.4.力的三要素力的三要素:大小、方向、作用点，即力的效果和这三大小、方向、作用点，即力的效果和这三 个要素都有关。个要素都有关。5.5.力的表示

4、法力的表示法:(1)(1)定性表示定性表示:力的示意图。力的示意图。(2)(2)定性表示定性表示:力的图示。力的图示。(3)(3)代数表示代数表示:用带正负号的数来表示力的方向和大小。用带正负号的数来表示力的方向和大小。6.6.力的单位力的单位:牛顿（牛顿（N N）.使质量为使质量为1 1的物体产生的物体产生1m/s1m/s2 2的加速度的力，叫做的加速度的力，叫做1 1牛牛顿。顿。第5页，共23页，编辑于2022年，星期五7.7.力的分类力的分类:(1)(1)按力的性质分按力的性质分:如重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁如重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等。场力、核力等。

5、(2)(2)按力的效果分按力的效果分:如压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力、如压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力、回复力等。回复力等。(3)(3)按作用方式分按作用方式分:接触力接触力-弹力、摩擦力；弹力、摩擦力；非接触力非接触力-重力、电场力、磁场力重力、电场力、磁场力(场力场力)。(4)(4)按研究对象分按研究对象分:内力、外力。内力、外力。性质相同的力，效果不一定相同；性质相同的力，效果不一定相同；不同性质的力可以产生同样的效果。不同性质的力可以产生同样的效果。【考例考例考例考例1 1 1 1】下列说法中正确的是（）下列说法中正确的是（）A.A.力是物体间的相互作用，力总是成对出

6、现的力是物体间的相互作用，力总是成对出现的B.B.对于一个受力物体可能找到多个施力物体对于一个受力物体可能找到多个施力物体C.C.对于一个施力物体可能找到多个受力物体对于一个施力物体可能找到多个受力物体D.D.只有直接接触的物体间才有力的作用只有直接接触的物体间才有力的作用ABCABC第6页，共23页，编辑于2022年，星期五【考例考例考例考例2 2 2 2】甲、乙两拳击运动员竞技甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙的肩部甲一拳击中乙的肩部,甲是甲是施力物体施力物体,乙是受力物体。乙是受力物体。若甲一拳打空，则若甲一拳打空，则()()A.A.这时只有施力物体这时只有施力物体,没有受力物体没有受

7、力物体B.B.尽管乙避开了甲的拳头尽管乙避开了甲的拳头,但乙仍受到甲的作用力但乙仍受到甲的作用力C.C.甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D.D.以上说法都不正确以上说法都不正确C C二、重力二、重力1.1.定义定义:由于由于地球的吸引地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。而使物体受到的力叫做重力。2.2.大小大小:(1):(1)可用测力计来测量可用测力计来测量;(2)(2)可用公式可用公式G=mgG=mg来计算。来计算。3.3.方向方向:竖直向下。竖直向下。不一定垂直向下、也不一定指向地心不一定垂直向下、也不一定指向地心。4.4.重心重心:物体

8、各部分所受重力的合力的作用点（等效点）。物体各部分所受重力的合力的作用点（等效点）。第7页，共23页，编辑于2022年，星期五物体重心位置和物体的质量分布、几何形状有关。物体重心位置和物体的质量分布、几何形状有关。只有质量分布均匀的物体，其重心才在其几何中心上。只有质量分布均匀的物体，其重心才在其几何中心上。重心可以在物体上、也可以不在物体上。重心可以在物体上、也可以不在物体上。薄板状物体的重心，可用悬挂法测得。薄板状物体的重心，可用悬挂法测得。5.5.重力和万有引力重力和万有引力:重力重力:mg,:mg,万有引力：万有引力：向心力：向心力：F万万mgF向心向心Rr万有引力是重力与向心力的合力

9、万有引力是重力与向心力的合力。在两极：在两极：在赤道：在赤道：在空中：在空中：忽略自转：忽略自转：第8页，共23页，编辑于2022年，星期五【考例考例考例考例3 3 3 3】关于重力的说法正确的是（关于重力的说法正确的是（）A A物体重力的大小是恒定的物体重力的大小是恒定的 B B同一地点，物体的重力跟它的质量成正比同一地点，物体的重力跟它的质量成正比 C C物体落向地面时受到的重力大于它静止时所受的重力物体落向地面时受到的重力大于它静止时所受的重力 D D物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力B B【考例考例考例考例4 4 4 4】如图所示，一个空心均匀球壳

10、里面注满水，球的如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，当水由小孔慢慢流出的过程中，空心正下方有一个小孔，当水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会（球壳和水的共同重心将会（）A A一直下降一直下降 B B一直上升一直上升 C C先升高后降低先升高后降低 D D先降低后升高先降低后升高D D第9页，共23页，编辑于2022年，星期五三、弹力三、弹力1.1.定义定义:发生发生形变形变的物体的物体,由于要恢复原状由于要恢复原状,会对跟它接触的物会对跟它接触的物体产生的力的作用体产生的力的作用,这种力叫做弹力。这种力叫做弹力。2.2.条件条件:(1):(1)两物体直接

11、接触两物体直接接触;(2);(2)发生弹性形变。发生弹性形变。3.3.方向方向:形变物体产生的弹力形变物体产生的弹力,和形变的方向相反。和形变的方向相反。面面面、点面、点面：弹力和接触面垂直。面：弹力和接触面垂直。第10页，共23页，编辑于2022年，星期五4.4.大小大小:与形变物体的材料和形变的大小。与形变物体的材料和形变的大小。弹簧弹簧:在弹性限度内，在弹性限度内，F=KXF=KX。K K劲度系数。和弹簧的材料、粗细、长短有关劲度系数。和弹簧的材料、粗细、长短有关。同种材料时，弹簧越粗、越短，同种材料时，弹簧越粗、越短，K K越大；越大；弹簧越细、越长，弹簧越细、越长，K K越小。越小。

12、【考例考例5 5】当一个物体静止在水平桌面上时，则（）当一个物体静止在水平桌面上时，则（）A.A.物体对桌面的压力就是该物体的重力物体对桌面的压力就是该物体的重力B.B.物体对桌面的压力使该物体发生形变物体对桌面的压力使该物体发生形变C.C.桌面形变产生对物体的支持力桌面形变产生对物体的支持力D.D.桌面的形变使桌面受到向下的压力桌面的形变使桌面受到向下的压力C C【考例【考例6 6】画出图中画出图中A A所受弹力所受弹力(P(P为重心，接触面均光滑为重心，接触面均光滑)第11页，共23页，编辑于2022年，星期五四、摩擦力四、摩擦力1.1.定义：定义：当一个物体在另一个物体的表面上当一个物体

13、在另一个物体的表面上相对运动相对运动或或有相有相对运动的趋势对运动的趋势时，受到的阻碍相对运动或相对运动趋势的时，受到的阻碍相对运动或相对运动趋势的力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和动摩擦力。力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和动摩擦力。2.2.条件：条件：接触面粗糙；接触面粗糙；相互接触的物体间有弹力；相互接触的物体间有弹力；接触面间有相对运动或相对运动趋势。接触面间有相对运动或相对运动趋势。3.3.方向：方向：静摩擦力的方向总跟接触面相切，并与静摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对相对运动趋运动趋势方向相反。势方向相反。动摩擦力的方向总跟接触面相切，并与动摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对相对运动

14、运动方向相反。方向相反。4.4.大小：大小：静摩擦力的大小与相对运动趋势的程度有关，趋势静摩擦力的大小与相对运动趋势的程度有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0ff0ffm m ，具体大小可由物体的运动状态结合动力，具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。学规律求解。滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小f fN N。第12页，共23页，编辑于2022年，星期五a【考例考例7 7】关于摩擦力的下列说法正确的（关于摩擦力的下列说法正确的（）A.A.运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力 B.B

15、.滑动摩擦力总是与物体的重力成正比滑动摩擦力总是与物体的重力成正比 C.C.两个物体接触面上的滑动摩擦力方向一定与其弹力方向垂直两个物体接触面上的滑动摩擦力方向一定与其弹力方向垂直 D.D.静止的物体不可能受到滑动摩擦力的作用静止的物体不可能受到滑动摩擦力的作用 C C【考例考例8 8】指明物体指明物体A A在以下四种情况下所受的静摩擦力的方在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向向.第13页，共23页，编辑于2022年，星期五热点题例探究热点题例探究一、重力和重心一、重力和重心【例题例题1 1】设想地球是质量分布均匀的球体设想地球是质量分布均匀的球体,同一物体分别位同一物体分别位于赤道、北极和北

16、纬于赤道、北极和北纬6060 上某一位置时上某一位置时,物体所受万有引力和重物体所受万有引力和重力依次是力依次是F F1 1、F F2 2、F F3 3和和G G1 1、G G2 2、G G3 3,试比较试比较F F1 1、F F2 2、F F3 3和和 G G1 1、G G2 2、G G3 3的大小关系的大小关系.答案：答案：F F1 1=F=F2 2=F=F3 3，G G1 1G G3 3 G G2 2。【例题【例题【例题【例题2 2 2 2】如图所示，矩形均匀薄板长如图所示，矩形均匀薄板长如图所示，矩形均匀薄板长如图所示，矩形均匀薄板长AC=60AC=60AC=60AC=60，宽，宽，宽

17、，宽CD=10CD=10CD=10CD=10，在在在在B B B B点以细线悬挂，板处于平衡，点以细线悬挂，板处于平衡，点以细线悬挂，板处于平衡，点以细线悬挂，板处于平衡，AB=35AB=35AB=35AB=35，求悬线和板边缘，求悬线和板边缘，求悬线和板边缘，求悬线和板边缘CACACACA的的的的夹角夹角夹角夹角。解：矩形均匀薄板的重心在解：矩形均匀薄板的重心在解：矩形均匀薄板的重心在解：矩形均匀薄板的重心在ADADADAD和和和和CECECECE交点交点交点交点O OO O处，根据二力平衡条件知重力处，根据二力平衡条件知重力处，根据二力平衡条件知重力处，根据二力平衡条件知重力G GG G跟

18、悬线拉力跟悬线拉力跟悬线拉力跟悬线拉力等大反向，且共线，如图所示，由几何知等大反向，且共线，如图所示，由几何知等大反向，且共线，如图所示，由几何知等大反向，且共线，如图所示，由几何知识知：识知：识知：识知：第14页，共23页，编辑于2022年，星期五二、弹力和弹簧二、弹力和弹簧【例例3 3】图中图中ACAC为竖直墙面，为竖直墙面，ABAB为均匀横梁，其重为为均匀横梁，其重为G G，处于水，处于水平位置。平位置。BCBC为支持横梁的轻杆，为支持横梁的轻杆，A A、B B、C C三处均用铰链连接。三处均用铰链连接。试画出横梁试画出横梁B B端所受弹力的方向。端所受弹力的方向。F【例例4 4】如如图

19、图，A A、B B两两个个物物体体的的重重力力分分别别是是G GA A=3N=3N，G GB B=4N=4N，弹弹簧簧的的重重力力不不计计，整整个个装装置置沿沿竖竖直直方方向向处处于于静静止止状状态态，这这时时弹弹簧簧的的弹弹力力F F=2N=2N，则则天天花花板板受受到到的的拉力和地板受到的压力，有可能的是（拉力和地板受到的压力，有可能的是（）A A1N1N和和6N B6N B5N5N和和6N C6N C1N1N和和2N D2N D5N5N和和2N 2N ABAD第15页，共23页，编辑于2022年，星期五【例题例题5 5】如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的如图所示，有一箱装得很满的土

20、豆，以一定的初速度在动摩擦因数为初速度在动摩擦因数为的水平地面上做匀减速运动，不的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m m的土豆的土豆A A受到其受到其他土豆对它的作用大小应是他土豆对它的作用大小应是 （）A Amgmg B Bmgmg C Cmg mg D Dmgmg（1+1+）A【例题【例题6 6】如图，用手拉如图，用手拉K K1 1上端上端A A，使它缓慢上移，当乙中弹力，使它缓慢上移，当乙中弹力为原来的为原来的2/32/3时，甲上端移动的距离为多少时，甲上端移动的距离为多少?答案：答案：或或 。第16页，共23页，编辑于2

21、022年，星期五【例题例题例题例题7 7 7 7】在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子，其内部在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子，其内部在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子，其内部在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子，其内部刚好放入一个质量一定的金属球，现在从斜面顶端释放箱子，刚好放入一个质量一定的金属球，现在从斜面顶端释放箱子，刚好放入一个质量一定的金属球，现在从斜面顶端释放箱子，刚好放入一个质量一定的金属球，现在从斜面顶端释放箱子，在其加速下滑的过程中，下列关于球对箱子的作用力说法正在其加速下滑的过程中，下列关于球对箱子的作用力说法正在其加速下滑的过程中，下列关于球对箱子的作用力说法正在其加速下

22、滑的过程中，下列关于球对箱子的作用力说法正确的是（确的是（确的是（确的是（）A A A A球对箱子球对箱子球对箱子球对箱子a a a a面有压力面有压力面有压力面有压力 B B B B球对箱子球对箱子球对箱子球对箱子b b b b面有压力面有压力面有压力面有压力 C C C C球对箱子球对箱子球对箱子球对箱子c c c c面有压力面有压力面有压力面有压力 D D D D球对箱子球对箱子球对箱子球对箱子d d d d面有压力面有压力面有压力面有压力abcdBC【例题例题8 8】S S1 1和和S S2 2分别表示劲度系数为分别表示劲度系数为k k1 1和和k k2 2的两根弹的两根弹簧，簧，k

23、k1 1kk2 2.a.a和和b b表示质量分别为表示质量分别为m ma a和和m mb b的两个小物体，的两个小物体，m ma ammb b，将弹簧与物块按右图所示方式悬挂起来，将弹簧与物块按右图所示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使现要求两根弹簧的总长度最大，则应使().).A.SA.S1 1在上，在上，a a在上在上B.SB.S1 1在上，在上，b b在上在上C.SC.S2 2在上，在上，a a在上在上D.SD.S2 2在上，在上，b b在上在上D第17页，共23页，编辑于2022年，星期五【例题例题9 9】如右图所示，一木块放在水平桌如右图所示，一木块放在水平桌面上，在水

24、平方向共受到三个力即面上，在水平方向共受到三个力即F F1 1、F F2 2和和摩擦力作用，木块处于静止状态摩擦力作用，木块处于静止状态.其中其中F F1 1=10 N=10 N、F F2 2=2 N.=2 N.若撤去力若撤去力F F1 1，则木块在水平方向受到的，则木块在水平方向受到的合力为（）合力为（）DA.10 NA.10 N，方向向左，方向向左B.6 NB.6 N，方向向右，方向向右C.2 NC.2 N，方向向左，方向向左 D.D.零零0 0三、两种摩擦力三、两种摩擦力【例题例题1010】如右图所示，甲、乙两物体叠放如右图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力在水平面上，用水平力F

25、 F开始拉物体乙，它们仍开始拉物体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙间接触面也为水平面，则保持静止状态，甲、乙间接触面也为水平面，则乙物体受力的个数为（乙物体受力的个数为（）A.3A.3个个B.4B.4个个 C.5C.5个个D.6D.6个个C C问：甲受几个力呢？问：甲受几个力呢？第18页，共23页，编辑于2022年，星期五【例题【例题1111】如下图所示如下图所示,位于水平桌面上的物块位于水平桌面上的物块P P，由跨过定滑轮，由跨过定滑轮的轻绳与物块的轻绳与物块Q Q相连，从滑轮到相连，从滑轮到P P和到和到Q Q的两段绳都是水平的的两段绳都是水平的.已知已知Q Q与与P P之间以及之间以及P

26、P与桌面之间的动摩擦因数都是与桌面之间的动摩擦因数都是，两物块的质量，两物块的质量都是都是m m，滑轮的质量、滑轮上的摩擦都不计，滑轮的质量、滑轮上的摩擦都不计.若用一水平向右若用一水平向右的力的力F F拉拉P P使它做匀速运动，则使它做匀速运动，则F F的大小为（）的大小为（）A.4A.4mgmg B.3B.3mgmg C.2C.2mgmg D.D.mgmgA A【例题例题1212】物块物块m m位于斜面上，受到平行于斜面的水平力位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F F的的作用处于静止状态，如图示，如果外力作用处于静止状态，如图示，如果外力 F F 撤去，则物块撤去，则物块 （）A.A.会沿

27、斜面下滑会沿斜面下滑 B.B.摩擦力方向一定变化摩擦力方向一定变化 C.C.摩擦力将变大摩擦力将变大 D.D.摩擦力将变小摩擦力将变小mFB DB D第19页，共23页，编辑于2022年，星期五【例题例题1313】如图所示，如图所示，A A、B B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端搁置在水平地面上，处于静止状态，悬挂天花板上，下端搁置在水平地面上，处于静止状态，悬挂A A杆的杆的绳倾斜，悬挂绳倾斜，悬挂B B杆的绳恰好竖直，则关于两杆的受力情况，下杆的绳恰好竖直，则关于两杆的受力情况，下列说法中正确的有列说法中正确的有()()A.A A.A、B B杆都受

28、三个力作用杆都受三个力作用 B.AB.A、B B杆都受四个力作用杆都受四个力作用 C.AC.A杆受三个力杆受三个力,B,B杆受四个力杆受四个力 D.AD.A杆受四个力杆受四个力,B,B杆受三个力杆受三个力D D【例题【例题【例题【例题14141414】物体物体物体物体B B B B放在物体放在物体放在物体放在物体A A A A上，上，上，上，A A A A、B B B B、的上下表面均与斜面平行，、的上下表面均与斜面平行，、的上下表面均与斜面平行，、的上下表面均与斜面平行，当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面当

29、两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C C C C向上做匀减速运动向上做匀减速运动向上做匀减速运动向上做匀减速运动时（时（时（时（）A A A AA A A A受到受到受到受到B B B B的摩擦力沿斜面方向向上的摩擦力沿斜面方向向上的摩擦力沿斜面方向向上的摩擦力沿斜面方向向上B B B BA A A A受到受到受到受到B B B B的摩擦力沿斜面方向向下的摩擦力沿斜面方向向下的摩擦力沿斜面方向向下的摩擦力沿斜面方向向下C C C CA A A A、B B B B之间的摩擦力为零之间的摩擦力为零之间的摩擦力为零之间的摩擦力为零D D D DA A A A、B B B B之间是否存在摩擦力取决

30、于之间是否存在摩擦力取决于之间是否存在摩擦力取决于之间是否存在摩擦力取决于A A A A、B B B B表面的性质表面的性质表面的性质表面的性质ABCC第20页，共23页，编辑于2022年，星期五【例题例题1515】如图，有一半径为如图，有一半径为r r=0.2m=0.2m的圆柱体绕竖直轴的圆柱体绕竖直轴OOOO以以=9rad/s=9rad/s的角速度匀速转动今用力的角速度匀速转动今用力F F将质量为将质量为1kg1kg的物体的物体A A压在圆柱侧面，使其以压在圆柱侧面，使其以v v0 0=2.4m/s=2.4m/s的速度匀速的速度匀速下降若物体下降若物体A A与圆柱面的摩擦因数与圆柱面的摩擦

31、因数=0.25=0.25，求力，求力F F的的大小大小A A在水平方向受光滑挡板的作用，不能随轴一在水平方向受光滑挡板的作用，不能随轴一起转动起转动 【答案】50N第21页，共23页，编辑于2022年，星期五小小 结结力力力的概念力的概念力力学学中中的的三三大大力力重力重力弹力弹力摩擦力摩擦力大小大小;G=mg方向：竖直向下方向：竖直向下作用点；重心作用点；重心产生条件；产生条件；接触接触形变形变大小；大小；x(弹簧）弹簧）方向：与形变方向相反方向：与形变方向相反产生条件：产生条件：有压力有压力接触面粗糙接触面粗糙相对运动（或趋势）相对运动（或趋势）大小大小动摩擦：动摩擦：uFN静摩擦：静摩擦：max方向；与物体相对运动（趋势）方向相反方向；与物体相对运动（趋势）方向相反力的定义力的定义力的性质力的性质力的表示力的表示力的分类力的分类第22页，共23页，编辑于2022年，星期五作作 业业第23页，共23页，编辑于2022年，星期五