方向:
与受力物体相对运动趋势的方向
大小:
f=μN
方向:
与受力物体相对运动的方向
作用效果
总是阻碍物体间的相对运动趋势
不一定阻碍物体的运动
总是阻碍物体间的相对运动
不一定阻碍物体的运动
两物体间有摩擦力,物体间一定有弹力;两物体间有弹力,物体间不一定有摩擦力。
6.合力与分力
(1)定义:
如果一个力跟几个力共同作用的效果相同,这一个力就叫那几个力的,那几个力就叫这个力的。
合力和分力是一种在作用效果上的关系。
(2)共点力:
作用于物体上,或者力的作用线相交于的几个力。
7.力的合成
(1)定义:
求几个力的的过程。
(2)运算法则,平行四边形定则:
求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以用表示F1、F2的有向线段为作平行四边形,这两个邻边之间的就表示合力的和。
8.力的分解
(1)定义:
求一个已知力的叫做力的分解
(2)力的分解是力的合成的逆问题,遵循平行四边形定则:
求一个已知力F的分力时,把这个力作为平行四边形的,那么,与力F共点的平行四边形的两个就是这个力的两个分力。
9.共点力作用下物体的平衡
(1)平衡状态:
物体处于或状态,即a=0。
(2)动态平衡:
物体在缓慢运动时所处的一种近似平衡状态。
(3)共点力的平衡条件:
(4)平衡条件的推论
①二力平衡:
如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小,方向。
②三力平衡:
如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小,方向;并且这三个力的矢量可以形成一个矢量三角形。
③多力平衡:
如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小,方向。
10.弹力有无的判断“四法”
(1)条件法:
根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力,此方法多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法:
对形变不明显的情况,可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。
(3)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弹力是否存在。
(4)替换法:
可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否发生形态的变化,若发生形变,则此处一定有弹力。
11.五种常见模型中弹力的方向
常见的弹力
弹力的方向
弹簧两端的弹力
与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向
轻绳的弹力
沿绳指向绳收缩的方向
面与面接触的弹力
垂直于接触面指向受力物体
点与面接触的弹力
过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)指向受力物体
杆的弹力
可能沿杆,也可能不沿杆,应具体情况具体分析
12.计算弹力大小的三种方法和注意事项
(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。
①尤其注意当物体受力发生改变时(如新增或撤去外力、新增或飞出物体、超重或失重情况、外力方向改变等等),弹力大小应该相应发生改变。
②当题目上所求的是对支持面的压力或悬挂物的拉力时,写明牛顿第三定律,并指出其方向
13.轻绳、滑轮和轻杆弹力的分析技巧
(1)轻绳中间没有打结时,轻绳上各处的张力大小都是一样的;如果轻绳打结,则以结点为界分成不同轻绳,不同轻绳上的张力大小可能是不一样的。
(2)光滑滑轮受到的绕在它两侧的轻绳的作用力为这两根轻绳拉力的合力,方向为对角线方向,大小可根据平行四边形(实际为菱形)定则来求出。
(2)轻杆可分为固定轻杆和有固定转轴(或铰链连接)的轻杆。
固定轻杆的弹力方向不一定沿杆,弹力方向应根据物体的运动状态,由平衡条件或牛顿第二定律分析判断;有固定转轴的轻杆只能起到“拉”或“推”的作用,杆上弹力方向一定沿杆。
14.判断静摩擦力有无及方向的四种方法
(1)假设法:
利用假设法判断的思维程序如下:
(2)反推法:
从研究物体的运动状态反推它必须具有的条件,分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,从而判断静摩擦力的有无及方向。
(3)状态法:
此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的方向),再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。
(4)牛顿第三定律法:
此法的关键是抓住“力是物体间的相互作用”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。
15.摩擦力大小的计算(注意在多过程问题中,支持力是否发生了改变)
(1)滑动摩擦力的计算方法
①滑动摩擦力的大小用公式f=μN计算,与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关
②结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动),利用平衡条件或牛顿运动定律求解。
(2)静摩擦力的计算方法
①最大静摩擦力fmax的计算:
最大静摩擦力fmax只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来。
比滑动摩擦力稍大些(在选择题中要注意),在计算题中通常认为二者相等,即fmax=μN。
②一般静摩擦力的计算:
一般静摩擦力f的大小和方向都与产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面间相互挤压的弹力N无直接关系,因此f具有大小、方向的可变性。
对具体问题要结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动),利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解。
(3)计算摩擦力大小的三点注意
①分清摩擦力的性质:
静摩擦力或滑动摩擦力。
②应用滑动摩擦力的计算公式f=μN时,注意动摩擦因数μ,其大小与接触面的材料及其粗糙程度有关,N为两接触面间的正压力,不一定等于物体的重力。
③滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关。
16.力的合成问题
(1)几种特殊情况的共点力的合成
类型
作图
合力的计算
互相垂直
F=
tanθ=
两力等大,夹角θ
F=2F1cos
F与F1夹角为
两力等大且夹角120°
合力与分力等大
(2)合力大小的范围
①两个共点力的合成:
|F1-F2|≤F合≤F1+F2:
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|F1-F2|,当两力同向时,合力最大,为F1+F2。
②三个共点力的合成:
三个力共线且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3;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。
17.力的分解问题
(1)按实际效果分解力的一般思路
(2)正交分解法
①定义:
将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。
②建立坐标轴的原则:
一般选共点力的作用点为原点,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上);在动力学中,以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。
18.受力分析
(1)定义:
把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力图,这个过程就是受力分析。
(2)受力分析的常用方法
①整体法和隔离法:
当物理情景中涉及物体较多时,就要考虑采用整体法和隔离法。
整体法
,同时满足上述两个条件即可采用整体法。
隔离法
物体必须从系统中隔离出来,独立地进行受力分析,列出方程。
②假设法:
在未知某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。
(3)受力分析的步骤
(4)受力分析的五点注意
①不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆。
②对于分析出的物体受到的每一个力,都必须明确其来源,即每一个力都应找出其施力物体,不能无中生有。
③合力和分力不能重复考虑。
④区分性质力与效果力:
研究对象的受力图,通常只画出按性质命名的力,不要把按效果命名的分力或合力分析进去,受力图完成后再进行力的合成或分解。
⑤区分内力与外力:
对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成外力,要在受力分析图中画出。
19.求解平衡问题的常用方法
(1)力的合成法
(2)力的分解法(3)力的图解法
(4)正交分解法(5)相似三角形法(6)正弦定理法
另外可用整体、隔离法来确定研究对象;可用假设法来进行临界问题的判断
1、如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()
A、M处受到的支持力竖直向上B、N处受到的支持力竖直向上
C、M处受到的静摩擦力沿MN方向D、N处受到的摩擦力沿水平方向
2、如图,质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行,木块同时受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态。
已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,以下几种说法正确的是()
A、木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B、木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C、当F>μ2(m+M)g时,木板便会开始运动D、无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
3、如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。
现把物体Q轻轻地叠放在P上,则()
A、P受力个数增加了一个B、P受力个数增加了两个
C、P所受的合力增大D、P与斜面间的静摩擦力不变
4、将某均匀的长方体锯成如图所示的A、B两块后,放在水平桌面上并排放在一起,现用水平力F垂直于B的左边推B物体,使A、B整体仍保持矩形沿F方向匀速运动,则()
A、物体A在水平方向上受三个力的作用,且合力为零
B、物体A在水平方向上受两个力的作用,且合力为零
C、B对A的作用力方向与F方向相同
D、B对A的压力等于桌面对A的摩擦力
5、如图,物块a、b、c叠放在一起,重均为100N,小球P重20N,作用在b上的水平力F为10N,系统处于静止状态,以下说法正确的是()
A、a和b之间的摩擦力是10NB、b和c之间的摩擦力是10N
C、c和桌面间的摩擦力是10ND、c对桌面的摩擦力方向向左
6、如图所示,水平细杆上套一细环A,环A和球B间用一轻质细绳相连,质量分别为mA、mB(mA>mB),B球受到水平风力作用,细绳与竖直方向的夹角为θ,A环与B球都保持静止,则下列说法正确的是()
A、B球受到的风力大小为mBgtanθ
B、当风力增大时,杆对A环的支持力不变
C、A环与水平细杆间的动摩擦因数为
D、当风力增大时,轻质绳对B球的拉力仍保持不变
7、如图,质量相等的A、B两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下,沿光滑斜面做匀速直线运动,A、B间轻弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为30°,则匀速运动时弹簧的压缩量为()
A、
B、
C、
D、
8、如图所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B。
则()
A、A对地面的压力等于(M+m)gB、A对地面的摩擦力方向向左
C、B对A的压力大小为
mgD、细线对小球的拉力大小为
mg
9、如图所示,用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间,开始时OB绳水平。
现保持O点位置不变,改变OB绳长使绳末端由B点缓慢上移至B’点,此时OB’与OA之间的夹角θ<90°。
设此过程中OA、OB的拉力分别为FOA、FOB。
下列说法正确的是()
A、FOA逐渐增大B.FOA逐渐减小
C、FOB逐渐增大D.FOB逐渐减小
10、如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏斗a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则()
A、b对c的摩擦力一定减小B、b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上
C、地面对c的摩擦力方向一定水平向左D、地面对c的摩擦力先减小后增大
11、如图所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上,用水平恒力F向左拉动B,使其以速度v做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为FT,下面说法正确的是()
A、若木板B以2v匀速运动,则拉力仍为F
B、绳上拉力FT与水平恒力F大小相等
C、木块A受到的是静摩擦力,大小等于FT
D、木板B受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,合力大小等于F
12、物块M在静止的传送带上匀速下滑时,若传送带突然转动且转动的方向如图中箭头所示,则传送带转动后()
A、M将减速下滑B、M仍匀速下滑
C、M受到的摩擦力变小D、M受到的摩擦力变大
13、用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q。
P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是()
A、P物体受4个力B、Q受到3个力
C、若绳子变长,绳子的拉力将变小D、若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大
14、如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°。
则()
A、滑块可能受到三个力作用B、弹簧一定处于压缩状态
C、斜面对滑块的支持力大小可能为零D、滑块所受摩擦力大小一定等于
mg
1、相互作用,力的大小、方向和作用点,牛顿,不是,矢量,比例(标度),力的大小,力的方向,力的作用点,力的方向,作用点
2、恢复形变,接触,弹性形变,垂直,相反
3、弹性限度,正比,牛/米,变化量
4、吸引,竖直向下,作用效果,质量分布,不一定,,
5、相对滑动,粗糙,粗糙,弹力,弹力,相对运动趋势,相对运动,相反,相反
6、产生的效果,合力,分力,等效替代,同一点,同一点
7、合力,邻边,对角线,大小,方向
8、分力,对角线,邻边
9、静止状态,匀速直线运动,F合=0或Fx合=0、Fy合=0,相等,相反,相等,相反,相等,相反
1、A2、AD3、A4、AC5、BC6、AB7、B8、AC9、B10、BC
11、A12、B13、AC14、AD