力学篇.docx
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力学篇
力学篇
1、力的三要素与力的作用效果
力的三要素是力的大小、力的方向及力的作用点，在解决这类问题时我们需要注意应控制三要素中的两个要素相同，再比较第三个要素对力的作用效果的影响。
2、力的产生
力分为弹力、重力及摩擦力。
生活中的推、拉、压、支持等都属于弹力，弹力是由于施力物体发生弹性形变而产生的垂直于接触面指向受力物体的力，弹力必须要互相接触且发生弹性形变。
重力是地球的吸引对其附近的物体产生的方向竖直向下的力，重力≠吸引力。
摩擦力又分静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力，静摩擦力和滑动摩擦力是接触面粗糙的两物体互相接触发生挤压有相对运动和相对运动趋势彼此受到另一接触面对其相对运动产生阻碍的一种力，所以摩擦力的方向与相对运动趋势或相对运动的方向相反。
3、弹力的大小
弹力的大小根据胡克定律来求，即F弹=k·（l﹣l0）其中k为倔强系数（弹性系数、劲度系数），为定值，取决于弹性物质的材料、粗细及原长；l为发生形变后的长度；l0表示弹性物体的原长。
用文字叙述为：
在弹性形变范围内，弹力的大小与弹性物质的形变量成正比。
例：
某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力计，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量△x，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示．
（1）当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为cm，橡皮筋B的伸长量为cm．
（2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋制成的测力计量程大，用橡皮筋制成的测力测量的精确程度高（均选填“A”或“B”）．
（3）将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤，能够测量力的最大值为N．
分析：
（1）根据图乙分别找出在一定范围内A、B橡皮筋伸长与受到的拉力的函数关系式，根据函数关系式作答；
（2）根据弹簧则力计的测力原理确定测力范围；根据受同样的力（在测量范围内）伸长量大的，测量精确高；
（3）将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时，以小量程的橡皮筋为基准，求合力．
★注意：
弹簧测力计的原理是：
在弹性限度内，弹簧的伸长量与弹簧所受的拉力成正比。
用表达式表示为△x=l﹣l0=k1·F拉。
这里的k1与上面的K是倒数关系，这里F拉与上面的F弹是相互作用力。
水平拉弹簧的题：
1.一只轻质弹簧原长20cm，上端固定，下端挂重10N的物体，物体静止时，弹簧长度变为24cm，求：
若两人分别拉住此弹簧的两端，同时用30N的力来拉，弹簧变为多长？
2.某一弹簧不挂物体时，长度为12cm，受2N拉力时，长度为14cm，此时弹簧伸长了（2cm）。
若受6N拉力时，弹簧伸长（6cm），此时弹簧长为：
。
3.有一个弹簧测力计，在它下面挂20N的钩码时，弹簧长12cm，再加挂30N钩码时，弹簧长15cm，弹出原长是：
。
4.甲乙为两轻质弹簧，所挂物体均重10N，当物体处于静止状态时，弹簧测力计甲乙示数为：
，。
5.将两只弹簧测力计的挂钩钩在一起，然后静止，然后用手水平地左右拉弹簧测力计，当左边弹簧测力计的读数为10N时，右边弹簧测力计的读数为（）N，右手对弹簧测力计的拉力为（）N。
6.
甲重36N，乙重12N，静止时不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计的示数是,甲受合力为，甲物体给地面的压力是。
4、牛顿第一定律
一切物体在不受力或所受合外力为零的情况下，总保持静止状态和匀速直线运动状态。
通常考题有：
1、飞机扔炸弹，在水平方向上炸弹和飞机有一个相同的速度，所以在竖直方向上炸弹与飞机在同一条直线上。
②、某物体到某位置后所受的力全部消失，物体将作何运动？
这种题主要是判断物体在受力消失的那一瞬间物体的运动状态，若是静止，则物体一直保持静止，若有速度，则保持该速度匀直运动。
③、匀速圆周运动：
匀速圆周运动的物体受不平衡力，因为物体运动的方向时时刻刻在变。
④、探究阻力对物体运动的影响：
让小车从斜面的同一高度静止滑下的目的是使小车到达水平面时的速度大小相同；得出的结论是水平面越光滑，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离就越远；推论为如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做匀速直线运动。
⑤、惯性是物体的一种属性，仅与物体的质量有关，用惯性解释物理现象是切不能说惯性力，惯性的作用之类的语言，惯性后面不能接任何多余的字。
5、
二力平衡
例：
如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景．
（1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向______，并通过调整______来改变拉力的大小．
（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片______（选填“能”或“不能”）平衡．设计此实验步骤的目的是为了探究______．
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：
______．
（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验．其主要原因是______．
A．减少，摩擦力对实验结果的影响
B．小卡片是比较容易获取的才料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D．小卡片容易扭转．
6、☆根据物体的运动情况分析物体的受力（重点掌握）或根据物体的受力情况分析物体的运动状态。
这类题往往通过匀直运动或静止状态去得到物体受平衡力的情况。
1木块在10N水平向右拉力F的作用下，沿粗糙水平面做匀速直线运动，该木块受到的摩擦力为___N，将水平拉力F增大到20N，该木块受到的摩擦力为N．撤去拉力，木块继续向右运动，这是由于木块，最终木块停了下来，说明了力是改变物体的原因．
2
如图所示，小明顺着竖直的杆匀速下滑。
1若小明再沿此绳子匀速下滑，其沿绳受到的摩擦力为f滑、沿杆下滑受到的摩擦力为f杆，f滑__________f杆（选填“>”，“=”，“<”）。
2若小明沿杆匀速向上爬，他受到的摩擦力的方向为_____________。
3小明下滑到快接近地面时，减速了，此时摩擦力重力（选填“>”，“=”，“<”）。
7、摩擦力的求法
摩擦力存在与否可以运用“假设法”，摩擦力分静摩擦力和滑动摩擦力两种，静摩擦力与外力相抗衡，滑动摩擦力与正压力和接触面粗糙程度有关。
滑动摩擦力求法：
f=μN
（1）μ是摩擦因数，取决于接触面的材料和粗糙程度，N是正压力大小；
（2）适用于求滑动摩擦力；（3）μ＜1。
例：
①如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示．由图象可知当t=1s时，物体处于静止状态．t=3s时，物体受到的摩擦力为2N；当t=5s时，物体受到的摩擦力为2N．
②木箱重600N，小明用F=200N的力沿水平方向推木箱，木箱做匀速直线运动．当推力增大到240N时，此时的摩擦力为。
③小华同学在“探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系”实验中，他把物体用垂直于竖直墙壁的力F压压紧在墙壁上，同时用竖直向上的力F匀速拉动物体向上运动，如图甲所示，在保持其它条件不变的情况下，通过改变F压来改变物体与墙壁之间压力的大小．经过多次实验测量F压、F，记录了如表实验数据：
试验次数
1
2
3
4
5
F压/N
1
2
3
4
5
F/N
1
1.2
1.4
1.6
1.8
（1）试验中，拉力F______（选填“大于”、“小于”或“等于”物体所受到的滑动摩擦力Ff．
（2）根据表中测量数据可以得出，滑动摩擦力与压力大小之间的定性关系是：
______．
（3）在图乙总画出F与F压关系的图象．通过分析图象可知，物体重力大小为______N．
④将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上，开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动，然后米袋随输送带一起匀速运动。
当输送带突然制动时，米袋会继续向前滑动一段距离后停下（回答下列小题请选填以下合适的字母标号）。
A．受到方向向右的摩擦力
B．受到方向向左的摩擦力
C．不受力
（1）米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上受力情况为__________；
（2）当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上受力情况为_________；
（3）当将输送带突然制动时，米袋在水平方向上受力情况为_____________。
⑤一个人用100N的力沿水平方向推着一个重150N的木箱在地板上匀速前进，若另一个人再给木箱50N向下的压力，那么（）
A.木箱的运动状态要发生改变。
B.木箱的运动状态保持不变。
C.木箱重变为200N。
D.木箱将受4个力的作用。
⑥木块M上放着一个质量为m的砝码（M=3m），细绳的另一端挂有三个质量都为m的相同砝码，木块M恰好在桌面上匀速运动（不计绳子和轮之间的摩擦），这时若同时把M上的砝码拿掉，把挂着的砝码也摘掉一个，木块M的运动状态将是：
（）
A.做匀速直线运动
B.逐渐变慢
C.越来越快
D.无法判断
⑦母鸡通过定滑轮用力F，拉弹簧测力计，另一端通过细绳拉长方体A，木块A下面是一长木板B，长木板B放在光滑水平面上，实验时拉着B沿水平地面向左匀速运动，读出弹簧测力计示数即可测木块A所受摩擦力。
当拉力F，为2N时，弹簧测力计示数为2N，当拉力F，为4N时，正确的是：
（）
A.B受到的摩擦力的方向向左
B.A受到的摩擦力大小为4N
C.A受到的摩擦力大小为2N
D.弹簧测力计的示数随木块B运动的速度增大而增大
8、合力的玩法
状态1：
上升：
受向下的重力和阻力，F合1=G＋f；
状态2：
最高点时：
v＝0，只受重力，不是静止，F合2=G；
状态3：
下降：
受向下的重力和向上的阻力，F合3=G-f。
例1.重80N的物体放在水平面上，第一次用60N的力竖直向上拉物体，第二次用40N的力竖直向上拉物体，比较物体受到的合力：
（）
A.第一次物体所受的合力大，等于140N
B.第二次物体所受的合力大，等于40N
C.先后两次物体所受合力相等，等于0
D.先后两次物体所受合力之差等于20N
例2.重500N的一袋米放在地面上，一个同学用300N的力，沿竖直向上的方向提这袋米时，这袋米受到的合力是，这袋米对地面的压力是，受到的支持力是。
例3.A、B两物体叠放在水平桌面上，在三种情况下：
①甲图中两物体均处于静止状态；②乙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动；③丙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以20m/s的速度做匀速直线运动。
比较三种情况A在水平方向的受力情况，正确的是：
（）
A.三种情况下，A在水平方向都不受力
B.三种情况下，A在水平方向都受力且受力相同
C.①中A在水平方向不受力，②、③中A在水平方向都受力但受力不同
D.①中A在水平方向不受力，②.③中A在水平方向都受力且受力相同
9、加速运动、减速运动和曲线运动
（1）只要力的方向与物体运动方向相同时，不管这个力是逐渐增大还是逐渐减小，这个物体都做加速运动。
（F、v同向，就加速。
）
（2）只要力的方向与物体运动方向相反时，不管这个力是逐渐增大还是逐渐减小，这个物体都做减速运动。
（F、v反向，就减速。
）
（3）只要力的方向与物体运动的方向不共线，不管力是逐渐增大还是逐渐减小，这个物体都做曲线运动。
（F、v不共线，就曲线）
例1.光滑水平面上的小车在拉力F的作用下运动，在拉力逐渐减小的过程中，小车的速度将：
（）
A.逐渐减小
B.逐渐增大
C.保持不变
D.先减小、后增大
例2.原来静止的物体A在水平拉力F作用下沿水平面向右做直线运动，速度逐渐增大，则拉力F：
（）
A.一定大于阻力f；
B.一定等于阻力f；
C.可能等于阻力f；
D.可能小于阻力f
例3.吊车拉着重6000N的货物匀速上升，当吊车钢绳拉力突然减小为1000N时，货物受的合力和运动情况为：
（）
A.合力为零，匀速上升
B.合力为5000N，立即下降
C.合力为5000N，立即停止
D.合力为5000N，减速上升
例4.氢气球用绳子系着一个重物，共同以10m/s的速度匀速上升。
在上升过程中，绳子突然断开，这个重物将：
（）
A.继续上升一段距离，然后下降；
B.立即下落；
C.以原来的速度匀速上升；
D.以原来的速度匀速下降。
例5.站在升降机中，人重为500N，底板对他的支持力为N，请指出下列各种情况下，底板对他的支持力N的大小：
（1）升降机静止不动时，支持力N＝（）N；
（2）升降机匀速上升时，支持力N＝（）N；匀速下降时，支持力N＝（）N；
（3）升降机加速上升时，支持力N（）500N；减速上升时，支持力N（）500N；
（4）升降机加速下降时，支持力N（）500N；减速下降时，支持力N（）500N。
例6.水平拉力25N拉着一木块在水平桌面上匀速运动。
当该拉力增大到38N时，木块受的合力是（）N，木块做（）运动。
例7.老王用10N的水平力推小车在水平地面上做匀速直线运动，突然发现前面有一个台阶，他马上用20N的水平力向后拉小车，使小车减速，此时，小车所受合力为N。
例8.如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示，由图象可知，当t=1s时，物体受到的摩擦力为N，处于状态。
物体在2～4s时间所受摩擦力是N，合力是N，物体处于状态。
物体在第5～6秒时所受摩擦力为N，物体所受合力为N，物体处于状态。
第8题图第9题图
例9.如图甲所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。
由图象可知，当t=1s时，物体受到摩擦力为N,合力为N，处于（选填“加速”、“匀速”或“减速”）状态；当t=3s时，物体受到的摩擦力为N，合力为N，当t=5s时，物体受到的摩擦力为N，合力为N，处于状态。
例10.如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
铜块和木块的大小和形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。
（1）比较（甲）、（乙）两图，可得到的结论是。
（2）图（乙）、（丙）中铜块和木块叠在一起的目的是使相同。
（3）图（甲）中弹簧测力计的读数是N。
若物体不是做匀速运动，而是做加速直线运动，弹簧测力计读数摩擦力；若物体做减速直线运动，弹簧测力计读数摩擦力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（4）实验时，小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，则测出的摩擦力实际摩擦力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（5）实际操作时，手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的，因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。
请你提出一个改进的方法，确保测力计的读数等于摩擦力的大小。
你的做法（画图或文字说明）：
。
10、平衡力与相互作用力
1.A对B，B对A，是相互；
2.“对”、“动词”后面是同一个物体，则是平衡力；
3.步骤：
先画受力分析，再将题中字母代入其中。
例1.用力F把重为G的木块紧压在天花板上，天花板受到的压力为3N，正确的是：
（）
A.木块重力与人对木块压力是一对平衡力
B.木块对天花板的压力和木块的重力是一对平衡力
C.人对木块的压力和天花板对木块的压力是一对平衡力
D.木块对天花板的压力与天花板对木块的压力是相互作用的一对力
例2.一竖直悬挂的磁性黑板上吸着一块磁铁，磁铁静止不动，则下列属于平衡力的是:
（）
A.黑板对磁铁的吸引力与磁铁对黑板的吸引力
B.黑板对磁铁的吸引力与黑板对磁铁的摩擦力
C.磁铁对黑板的吸引力与磁铁的重力
D.磁铁的重力与黑板对磁铁的摩擦力
例3.重力分别为G甲和G乙的甲乙两个物体叠放在一起，放在水平桌面上。
甲物体对乙物体的压力为N1，乙物体对水平桌面的压力为N2，水平桌面对乙物体的支持力为N3，正确的是:
（）
A．G甲与N1是一对平衡力
B．G乙与N2大小相等
C．N2与N3是一对相互作用力
D．N3大小等于N1与N2大小之和
例4.将甲放在水平桌面上匀速向右推动时，所用水平推力为F1，地面对甲的摩擦力为f1。
现将物体乙叠放在物体甲上，用水平拉力F2使甲向右匀速移动过程中，乙被左边墙上固定的细绳拉住且保持静止，地面对甲摩擦力为f2，乙对甲的摩擦力为f3，细绳对乙的水平拉力为T。
正确的是：
（）
A．f1＞F1，f1的方向水平向左
B．f2＞F1，f2的方向水平向左
C.f2＝F2，f2和F2是一对平衡力
D.f3＝T，f3和T是一对相互作用力
例5.金属块P沿竖直墙壁（墙壁粗糙）向上做匀速直线运动，水平向右的力F1（F1>0）将金属块P压向竖直墙壁，竖直向上的力F2沿着墙壁竖直向上拉动金属块P，金属块P所受重力为G，金属块P对竖直墙壁的压力为F3，竖直墙壁对金属块P的压力为F4，竖直墙壁对金属块P的摩擦力为f,则下列选项不正确的是：
（）
A.F1与F4大小相等
B.F3与F4是一对相互作用力
C.F2与G是一对平衡力
G与f之和与F2大小相等
例6.用弹簧测力计向上拉物块A，当弹簧测力计对物块A的拉力为F1（F1≠0）时，物块A对弹簧测力计的拉力为F2，物块A对水平地面的压力为N1（N1≠0），水平地面对物块A的支持力为N2。
已知物块A受到的重力为G，则下列分析中正确的是：
（）
A.拉力F1与F2是一对平衡力
B.压力N1与重力G的大小相等
C.压力N1与支持力N2是一对相互作用力
D.拉力F1和支持力N2合力的大小与重力G的大小不相等
例7.如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直．B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），从O到A运动员的速度，从A到B，运动员的速度，从B到C运动员的速度，从C到A运动员的速度。
11、固体压强
匀质柱体，压强可用p=ρgh来求。
匀质柱体为质量分布均匀，上下一般粗的物体。
若给出压强比PA:
PB，则用P=
展开压强比。
若给密度比ρA:
ρB，高度比hA:
hB，底面积比SA:
SB，则首先将这些零件组合，求出重力比GA:
GB。
例1.一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强为p1，将这张报纸对折后平放时对桌面的压强为p2，将这张报纸撕去一半后平放时对桌面的压强为p3，则p1：
p2：
p3=。
例2.
甲、乙、丙是三个完全相同的圆柱体竖放在水平地面上，若把乙.丙中的阴影部分切除后，甲、乙、丙对水平地面的压强大小关系正确的是：
（）
A.P甲=P乙=P丙
C.P甲=P乙B.P甲D.P甲例3.甲乙所受重力之比为1：
4，叠放在一起放在水平桌面上，甲和乙的底面积之比为2：
3，甲对乙的压强与乙对桌面的压强之比为。
例4.A.B两个圆柱体叠放在一起置于水平桌面上，已知圆柱体A、B的高度比为1：
2，底面积比为2：
3。
若此时圆柱体A对圆柱体B的压强与圆柱体B对桌面的压强相等，则两个圆柱的密度比为。
第4题图第5题图第6题图第7题图
例5.两正方体A、B的边长之比为2∶1，密度之比为1∶3。
当两正方体A、B如图（甲）所示放置在水平桌面上时，桌面受到的压强为P1；当正方体A如图（乙）所示放置在水平桌面上时，桌面受到的压强为P2；则P1∶P2为。
例6.已知长方体A、B的密度之比为2：
1，底面积之比为1：
3，高度之比为2：
3。
将B放在水平地面上，A叠放在B上面，如图甲所示，B对地面的压强为PB。
若把B叠放在A上面，如图乙所示，B对A的压强为PA。
求PB比PA等于。
例7.两个正方体金属块A、B叠放在水平地面上，金属块B对地面的压强为P1。
若取走金属块A，金属块B对地面的压强为P2，已知P1：
P2=3：
2，金属块A、B的边长之比l1：
l2=2：
3，则金属块A与金属块B的密度之比。
例8.同种材料制成的两个正方体金属块A、B叠放在水平地面上，在A的上表面施加竖直向下、大小为F的压力。
金属块A对B的压强为P1，金属块B对地面的压强为P2。
已知：
金属块A.B的边长之比l1：
l2=1：
2，F：
GA=3：
5，则P1：
P2为：
。
例9.甲、乙两个正立方体都放在水平桌面上，它们对桌面的压强相等，甲、乙的密度之比为3：
2。
则它们的质量之比为。
例10.平放在水平桌面上的三个实心正方体对桌面的压强相同。
它们的密度分别为ρ1、ρ2、ρ3，且ρ1＞ρ2＞ρ3。
则这三个正方体对桌面的压力F1、F2、F3的大小关系为：
。
例11.甲、乙正方体，同种材料制成，单独放在水平地面上，甲对地面的压强为600Pa，乙对地面的压强为300Pa，甲放到乙的上面，则乙对桌面压强P=。
例12.把同种材料制成的甲、乙两个正立方体，分别放在水平桌面上，甲、乙对桌面的压强分别为P1和P2。
如图所示，把甲放在乙的上面，则乙对桌面的压强为。
12、液体压强
遇液体压强需记住：
①、液体内是先有压强，再有压力，用公式表示就是先有p=ρgh，再有F=pS；②、液体（流体）对压强具有传递性，固体对压力具有传递性；③、h的找法：
先找和大气相连通的那个液面，再以那个液面为基准，得到从该基准面到液体内部的那个点的竖直方向上的距离，即h；④根据p=ρgh可知，变量为ρ和h，在探究这两个量对液体压强的影响时需控制其中的一个量不变；⑤比较A、B点压强大小：
用间接法表示PA、PB，找杯底或者是某一个液面，两个容器中的液体在这个平面上压强相等，并且用P表示。
PA=P-ρgh。
（记住这个公式，h为杯底到所求A、B的高度）。
例1.一试管中装有某种液体，在试管处于下图所示的甲.乙.丙三位置时，管内液体质量保持不变，则管底部受到的液体压强大。
第1题图第2题图第3题图第4题图
例2.两支完全相同的试管中，分别装有质量为m甲.m乙，密度为ρ甲、ρ乙的液体。
甲试管竖直放置，乙试管倾斜放置，两试管液面相平时，液体对试管底的压强相等，则（）
A．m甲＜m乙
B．m甲＝m乙
C．ρ甲＞ρ乙
D．ρ甲＜
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