力的平衡一

高一物理必修①导学案NO. 使用时间：2010- - 学习班级学习小组组内编号姓名组内评价教师评价

专题力的平衡课时一

编写人：刘蒙审核人包科领导

【学习目标】

1、平衡的状态及条件

2、处理二力平衡和三力平衡的方法

【学习重点】

求解二力平衡和三力平衡

【问题导学】

知识回顾

共点力：如果几个力作用于物体上_____或它们的作用线________，这几个力称为共点力．

平衡状态及条件

平衡状态：一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。请举出物体处于平衡状态的几个例子？

在以上所举例子中，有的物体在两个力作用下处于平衡，有的物体在三个力的作用下处于平衡。那么，在共点力作用下的物体在什么条件下才能处于平衡状态呢？

平衡条件：物体受共点力作用下平衡时，作用在物体上所有外力的________一定等于零，即F合

=F1+F2+F3+…+F n=0。

平衡条件的推论

(1)若两力平衡则二力大小相等、方向相反、并在一条直线上．

(2)若三力平衡

①其中任何一个力必定与其它两力的合力等值反向；

②三个力的作用线（或反向延长线）必交于一点，且三力共面，称三力共面性．

③三个力的矢量图必组成一个封闭的矢量三角形．

(3)当物体受N个共点力作用而平衡时，其所受N-1个力的合力，一定是剩下那个力的平衡力．

(4)当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零．例：水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳

的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10kg的重

物，∠CBA＝300，如图所示，则滑轮受到的绳子的作用力为（）

A．50N B．503

C．100N D．1003N

解析：滑轮受到的作用力应是CB和BD两绳拉力的合力，悬挂重物的

绳中的张力是F=mg=100N，且两力的夹角为1200角，即其合力为100N，

答案是Ｃ正确

处理三力平衡问题的常见方法

（1）分解法：将一个主要的力（任意一个力均可）沿其它两个力的反方向分解，这样把三力平衡问题转化为两方向上的二力的平衡问题，则每个方向上的各对力大小相等．

（2）合成法：将三个力中的任意两个力合成一个力，则合力与第三个力平衡，把三个力平衡转化为力二力平衡问题．

例：如图所示，细线的一端固定于A点，线的中点挂一质量为m的物体，

另一端B用手拉住，当AO与竖直方向成θ角，OB沿水平方向时，AO及

BO对O点的拉力分别是多大？

解析：先以物体m为研究对象，它受到两个力，即重力和悬线的拉力，因

为物体处于平衡状态，所以悬线中的拉力大小为F＝mg。

再取O点为研究对像，该点受三个力的作用，即AO对O点的拉力F1，BO对

O点的拉力F2，悬线对O点的拉力F，如图所示。

用分解法求：

将F＝mg沿F1和F2的反方向分解，得到

F′＝mgtanθ

F″＝mg/cosθ

得到：

F1＝mg/cosθ

F2＝mgtanθ

用合成法求：（自己独立完成，并将过程写在下方空白处）

共点力平衡问题常用的解题方法有：力的合成法、力的分解法、相似三角形法、正交分解法、比例法等。

F

″

F

F2

【自我检测】

1．如图所示，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀速直线运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，F的方向与水平方向成θ角斜向下．求木块受到的摩擦力？

2. 如图所示，电灯的重力G＝10N，AO绳与顶板间夹角为45 ，BO绳水平，求AO绳所受的拉力？BO绳所受的拉力？3．在光滑的斜面上用细绳吊着一个重G=3N的小球，在图示情形下处于静止状态，求绳对球的拉力大小及斜面给球的支持力的大小．（请分别用合成法、分解法求解本题）

4．如图所示，两个绳子拴在轻木杆的右端，其中1号绳子的另一端拴在竖直墙上，2号绳子的另一端拴着质量为30kg的砝码，杆长4m，1号绳子长5m。求：

（1）1号绳子受到的拉力是多大？

（2）杆受到的压力是多大？

第一章力、物体的平衡

第一章 力、物体的平衡 一． 力 【例题精选】： 1、如图所示：将重力为G 的光滑圆球用细 绳拴在竖直墙壁上，如图，当把绳的长度 增长，则绳对球的拉力T 和墙对球弹力N 是增大还是减小。 解：这是根据球的平衡条件 =0用已知力G 求未知力T 、N 。 （1）明确对象，作受力分析，如图（a ），球受G 、 N 、T ，设绳与墙夹角θ。 （2）选用方法： A ．合成法：因为 =0。所以任意两个力的合力均与 第三个力大小相等，方向相反。如图 （b ），N 、G 合力 T '，T '=T 平行四边形法则，则在 ?OGT tg N G N Gtg '= ∴=中，可知θθ,, T T G ='=/cos .θ B ．分解法：因为 =0。所以其中任一个力在其它 两个力方向的分力均与该力大小相等、方向相反而平衡。如图（ c ），在T 、N 方向上分解G 有T '=T ，N '=N 。仍可看?OGT N Gtg T G '==有θθ,/cos 。 C ．用正交分解法：建立直角坐标系。如图（d ），因 为球受 =0，必同时满足

-=T sin θ0，T G T G cos .:/cos ,θθ-==0联立 N Gtg =θ。对三种解法要深刻理解，针对具体问题灵 活运用，讨论结果： N Gtg T G tg N T ==?? ???θ θθθθ当绳子加长，角变小变小，减小；增大，减小。 /cos cos 2、如图所示，斜面体P 放在水平面上，物体Q 放在斜 面上，Q 受到一个力F 的作用，P 与Q 都保持静止，这时Q 受的摩擦力大小当f 1，P 受到水平面的摩擦力大小为f 2。当力F 变大但P 、Q 仍处于静止状态，试分析f 1 ，f 2是变大还是变小。 解：明确研究对象，作受力分析，根据平衡状态 =0的条件，找到 各力之间的关系。当力F 变大，仍处于平衡状态，要满足=0的条件。 根据各力关系分析其它力应如何变化。 （1）先分析f 2的变化：由于P 、Q 相对静止，所以将P 、Q 整体为研 究对象比较方便直观。 P 、Q 受重力(m P +m Q )g ，地面弹力N ，地面摩擦力f 2及力F ，如图所 示，设F 与竖直方向夹角为α，根据静止=0的条件，用正交分解法， 建立直角坐标系，有： ∑=∑=?? ?-+-=-=????F F N m m g F F f x y P Q 0 000 2即：··() cos sin αα

物体的受力(动态平衡)分析典型例题

物体的受力（动态平衡）分析及典型例题 受力分析就是分析物体的受力，受力分析是研究力学问题的基础，是研究力学问题的关键。 受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。 一.几种常见力的产生条件及方向特点。 1.重力。 重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，只要物体在地球上，物体就会受到重力。 重力不是地球对物体的引力。重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。 重力的方向：竖直向下。 2.弹力。 弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。 判断弹力有无的方法：假设法和运动状态分析法。 弹力的方向与施力物体形变的方向相反，与施力物体恢复形变的方向相同。 弹力的方向的判断：面面接触垂直于面，点面接触垂直于面，点线接触垂直于线。 【例1】如图1—1所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。图a 中接触面对球 无 弹力；图b 中斜面对小球 有 支持力。 【例2】如图1—2所示，判断接触面MO 、ON 对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。水平面ON 对球 有 支持力，斜面MO 对球 无 弹力。 【例3】如图1—4所示，画出物体A 所受的弹力。 a 图中物体A 静止在斜面上。 b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。 c 图中A 球光滑，O 为圆心，O ＇为重心。 【例4】如图1—6所示，小车上固定着一根弯成α角的曲杆，杆的另一端固定一个质 图1—1 a b 图1—2 图1—4 a b c

量为m 的球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：（1）小车静止；（2）小车以加速度a 水平向右加速运动；（3）小车以加速度a 水平向左加速运动；（4）加速度满足什么条件时，杆对小球的弹力沿着杆的方向。 3.摩擦力。 摩擦力的产生条件为：（1）两物体相互接触，且接触面粗糙；（2）接触面间有挤压；（3）有相对运动或相对运动趋势。 摩擦力的方向为与接触面相切，与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。 判断摩擦力有无和方向的方法：假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。 【例5】如图1—8所示，判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。 图a 中物体A 静止。图 b 中物体A 沿竖直面下滑，接触面粗糙。图 c 中物体A 沿光滑斜面下滑。图 d 中物体A 静止。 图a 中 无 摩擦力产生，图b 中 无 摩擦力产生，图c 中 无 摩擦力产生,图d 中 有 摩擦力产生。 【例6】如图1—9所示为皮带传送装置，甲为主动轮，传动过程中皮带不打滑，P 、Q 分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是：（ B ） A ．P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反 B ．P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反， Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同 C ．P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同， Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反 D ．P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同 【例7】如图1—10所示，物体A 叠放在物体B 上，水平地面光滑，外力F 作用于物体B 上使它们一起运动，试分析两物体受到的静摩擦力的方向。 图1—8 图1—9

高一物理力物体平衡单元测试题

第一章 力 物体的平衡 检测题 （时间90分钟，赋分100分） 一、选择题（每小题4分，共40分。每小题至少有一个选项是正确的） 1、如图所示，当左右两木板所加的水平压力大小均为F 时，木块夹在板中间静止不动，如果使两边用力都加到2F ，则木块受到的摩擦力 A ．和原来的相等 B ．是原来的2倍 C ．是原来的4倍 D ．无法确定 2、如图所示，在粗糙水平面上放一三角形木块a ，当b 按下列四种不同方式运动时，a 三角形物体始终对地静止，试问，在哪种或哪几种情形下，a 三角形物体对地面有向右的静摩擦力． A ．b 物体沿斜面加速下滑． B ．b 物体沿斜面减速下滑． C ．b 物体沿斜面匀速下滑． D ．b 物体受到一次冲击后沿斜面减速上滑． 3、如图所示，质量均为m 的物体a 和b ，置于水平支承面上，它们与支承面间的滑动摩擦系数均为μ，a 、b 间为光滑接触，在水平力F 作用下，它们一起沿水平面匀速运动时，若a 、b 间的作用力为N ，则N 的大小： A ． N=F B ．2 F N F >> C ． 2F N < D ． 2 F N = 4、如图所示， 水平横杆BC 的B 端固定，C 端有一定滑轮，跨在定滑轮上的绳子一端悬一质 量为m 的物体，另一端固定在A 点，当物体静止时，∠ACB =30°，不计定滑摩擦和绳子的质量，这时，定滑轮作用于绳子的力等于： A ． mg B ． mg 332 C ． m g 3 3 D ． m g 23 5、图所示，用轻绳吊一个重为G 的小球，欲施一力F 使小球在图示位置平衡(θ<30°)， 下 列说法正确的是： A ． 力F 最小值为θsin ?G B ． 若力F 与绳拉力大小相等，力F 方向与竖直方向必成θ角． 图1 A B C 30

力物体的平衡

第一章 力 物体的平衡 一、力的分类 1.按性质分 重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力 ……（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。） 2.按效果分 压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力 …… 3.按产生条件分 场力（非接触力）、接触力。 二、弹力 1.弹力的产生条件 弹力的产生条件是两个物体直接接触，并发生弹性形变。 2.弹力的方向 ⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面。 ⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。 ⑶杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻 O ，重心在P ，静止 在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受弹力。 解：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A 点，弹力F 1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O ；在B 点弹力F 2垂直于墙面，因此也沿半径指 向球心O 。 注意弹力必须指向球心，而不一定指向重心。又由于F 1、F 2、G 为共点力，重力的作用线必须经过O 点，因此P 和O 必在同一竖直线上，P 点可能在O 的正上方（不稳定平衡），也可能在O 的正下方（稳定平衡）。 例2. 如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力。 解：A 端所受绳的拉力F 1沿绳收缩的方向，因此沿绳向斜上方；B 端所 受的弹力F 2垂直于水平面竖直向上。 由于此直杆的重力不可忽略，其两端受的力可能不沿杆的方向。 杆受的水平方向合力应该为零。由于杆的重力G 竖直向下，因此杆的下端一定还受到向右的摩擦力f 作用。 例3. 图中AC 为竖直墙面，AB 为均匀横梁，其重为G ，处于水平位置。BC 为支持横梁的轻杆，A 、 B 、C 三处均用铰链连接。试画出横 梁B 端所受弹力的方向。 解：轻杆BC 只有两端受力，所以B 端所受压力沿杆向斜下方，其反 作用力轻杆对横梁的弹力F 沿轻杆延长线方向斜向上方。 3.弹力的大小

静力学的基础知识第一章答案

思考题 1、力、力系、刚体、平衡的定义是什么？ 力是物体间相互的机械作用。 力系是指作用于物体上的一群力，它们组成一个力的系统。 刚体就是在任何外力作用下，大小和形状始终保持不变的物体。 平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动的状态。 2、静力学研究的对象是什么？ 静力学的研究对象是刚体。 3、静力学公理的主要内容是什么？它们的推论有哪些？ ⑴二力平衡公理：作用在刚体上的两个力，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，是刚体保持平衡的必要和充分条件。 ⑵加减平衡力系公理：在已知力系上加上或者减去任意一个平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效应。 推论一 力的可传性原理：作用在刚体上某点的力，可以沿其作用线移向刚体内任一点，不会改变它对刚体的作用效应。 ⑶力的平行四边形法则：作用于刚体上同一点的两个力1 F 和2F 的合力R 也作用于同一点，其大小和方向由这两个力为边所构成的平行四边形的对角线来表示。

推论二三力平衡汇交定理：当刚体受同一平面内互不平行的三个力作用而平衡时，此三力的作用线必汇交于一点。 ⑷作用力与反作用力公理：两个物体之间的相互作用力一定大小相等、方向相反，沿同一作用线。 4、作用力与反作用力是一对平衡力吗？ 不是。作用力与反作用力是作用在两个物体上的，而一对平衡力则是作用在同一物体上的。 5、如图1－19所示，三铰拱架上的作用力F可否依据力的可传性原理把它移到D点？为什么？ 图1-19 思考题5 不可以。作用在刚体上某点的力可以沿作用线移动到同一刚体上，不能移到其它物体上。 6、二力平衡条件、加减平衡力系原理能否用于变形体？为什么？ 不能。因为会改变物体的形状，不再是原有的平衡状态。 7、二力构件所受的力总是沿着杆件的截面方向，这种说法对吗？ 不对。力是沿着受力点的连线上。 8、工程上，常用的约束类型有哪些？它们各自的特点是什

力与物体平衡专题

力与物体平衡专题 一、知识要求 1、记住高中所有的力及其特点。 2、能正确进行受力分析、作出受力图。 3、能用平行四边形和三角形对力进行合成和分解，并能利用几何知识求力。 4、知道平衡状态（有静态平衡、动态平衡两种）和平衡条件及其推论。 二、熟练掌握常见的平衡题型 1、斜面上物体的平衡 研究斜面上物体的静止和运动的问题是考 试中的常规题，而物体所受静摩擦力大小方向的 判断是此类题中的重点、难点（如右图）。找临 界状态是判断静摩擦力的关键。 练习1. 如图所示，表面粗糙的固定斜面 顶端安有滑轮，两物块 P、Q用轻绳连接并跨过 滑轮（不计滑轮的质量 和摩擦），P悬于空中， Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左 的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则 Ａ.Q受到的摩擦力一定变小 Ｂ.Q受到的摩擦力一定变大 Ｃ.轻绳上拉力一定变小 Ｄ.轻绳上拉力一定不变 如果用竖直向下的力压Q呢？物体一定会 运动吗？ 练习2、将一物体轻放在 一个倾斜的沿逆时针方向匀 速转动的传送带上A(上)端， 此后物体在从A到B(底端） 的运动过程中（ACD） A 物体可能一直向下做匀加速直线运动， 加速度不变。 B 物体可能一直向下做匀速直线运动 C物体可能一直向下做加速运动,加速度改变 D 物体可能先向下作加速运动，后做匀速运动。 如果改成顺时针转动应该怎么做？ 练习3．(03年理综)如图所示，一个半球形的碗放在桌面 上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。 一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小 球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线 与水平线的夹角为α＝60°。两小球的质量比m2/m1为A A 3/3 B 2/3 C 3/2 D 2/2

力的平衡(基础) 知识讲解

力的平衡（基础） 【学习目标】 1、知道合力、分力，能够处理同一直向上二力的合成 2、知道什么是平衡状态，平衡力，理解二力平衡的条件； 3、会用二力平衡的条件解决问题； 4、掌握力与运动的关系。 【要点梳理】 要点一、力的合成 1.合力：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力 2.分力：组成合力的每一个力叫分力 要点诠释： 同一直线上二力的合成： （1）同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟着两个力的方向相同，即F=1F +2F ; (2)同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同，即F=1F -2F （1F >2F ） 要点二、平衡状态和平衡力 物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力是平衡力。 要点诠释： 1．平衡力与平衡状态的关系：物体在平衡力的作用下，处于平衡状态，物体处于平衡状态时要么不受力，若受力一定是平衡力。 2．物体受平衡力或不受力保持静止或匀速直线运动状态。 要点三、二力平衡 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。要点诠释： 1．二力平衡的条件 概括说就是“同物、等大、反向、共线”。 (1)同物：作用在同一物体上的两个力。 (2)等大：大小相等。 (3)反向：两个力方向相反。 (4)共线：两个力作用在同一条直线上。 2．二力平衡的条件的应用： (1)根据平衡力中一个力的大小和方向，判定另一个力的大小和方向。 (2)根据物体的平衡状态，判断物体的受力情况。

第1讲 力与运动的平衡 讲义

[网络构建] 第1讲 力与物体的平衡 [真题再现] 1．(多选)(2017·高考全国卷Ⅰ)如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N .初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为 α? ???α＞π2 .现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM 由竖直被拉到水平的过程中( ) A ．MN 上的张力逐渐增大 B ．MN 上的张力先增大后减小 C ．OM 上的张力逐渐增大 D ．OM 上的张力先增大后减小 解析：选AD.将重物向右上方缓慢拉起，重物处于动态平衡状态，可利用平衡条件或力的分解画出动态图分析．将重物的重力沿两绳方向分解，画出分解的动态图如图所示．在三

角形中，根据正弦定理有G sin γ1＝F OM 1sin β1＝F MN 1sin θ1 ，由题意可知F MN 的反方向与F OM 的夹角γ＝180°－α，不变，因sin β(β为F MN 与G 的夹角)先增大后减小，故OM 上的张力先增大后减小，当β＝90°时，OM 上的张力最大，因sin θ(θ为F OM 与G 的夹角)逐渐增大，故MN 上的张力逐渐增大，选项A 、D 正确，B 、C 错误． 2．(2017·高考全国卷Ⅱ)如图，一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面 做匀速直线运动．若保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也 恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为( ) A ．2－3 B ．36 C ．33 D ．32 解析：选C.当拉力水平时，物块做匀速运动，则F ＝μmg ，当拉力方向与水平方向的夹角为60°时，物块也刚好做匀速运动，则F cos60°＝μ(mg －F sin60°)，联立解得μ＝ 33 ，A 、B 、D 项错误，C 项正确． 3.(多选)(2016·高考全国卷Ⅰ)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态．若F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块b 仍始终保持静止，则( ) A ．绳OO ′的张力也在一定范围内变化 B ．物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化 C ．连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化 D ．物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 解析：选BD.只要物块a 质量不变，物块b 保持静止，则连接a 和b 的细绳的张力就保持不变，细绳OO ′的张力也就不变，选项A 、C 错误．对物块b 进行受力分析，物块b 受到

高中物理大一轮复习 第一章 力物体的平衡 第1课时 重力与弹力讲义 大纲人教版

第一章 力物体的平衡 第1课时 重力与弹力 (限时：45分钟) 一、选择题 1．如图1所示，一重为8 N 的球固定在AB 杆的上端，今用测力计水平拉 球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为6 N ，则AB 杆对球作用力的 大小为 ( ) A ．6 N B ．8 N C ．10 N D ．12 N 2．物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F ，A 中F 垂直于斜面向上，B 中F 垂直于斜面向下，C 中F 竖直向上，D 中F 竖直向下．施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力不变的是 ( ) 3.某缓冲装置可抽象成如图2所示的简单模型．图中k 1、k 2为原长相等， 劲度系数不同的轻质弹簧．下列表述正确的是 ( ) A ．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关 B ．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等 C ．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等 D ．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变 4．如图3所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以L 1、L 2、L 3、L 4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 ( ) 图3 A ．L 2>L 1 B ．L 4>L 3 图 1 图 2

C ．L 1>L 3 D ．L 2＝L 4 5．如图4中a 、b 、c 为三个物块，M 、N 为两个轻质弹簧，R 为跨过光滑定滑 轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态，则 ( ) A ．有可能N 处于拉伸状态而M 处于压缩状态 B ．有可能N 处于压缩状态而M 处于拉伸状态 C ．有可能N 处于不伸不缩状态而M 处于拉伸状态 D ．有可能N 处于拉伸状态而M 处于不伸不缩状态 6．下列说法错误的是 ( ) A ．力是物体对物体的作用 B ．只有直接接触的物体间才有力的作用 C ．用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，始终受到向前的力来维持它向前运动 D ．甲用力把乙推倒，说明甲对乙的作用力在先，乙对甲的作用力在后 7．如图5所示，一个被吊着的均匀球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带 阀门的细出水口．在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中水的共同 重心将会 ( ) A ．一直下降 B ．一直不变 C ．先下降后上升 D ．先上升后下降 8．如图6所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G ＝1 N ，则弹簧测力计A 和B 的示数分别为 ( ) 图6 A ．1 N,0 B ．0,1 N C ．2 N,1 N D ．1 N,1 N 图 4 图5

力物体的平衡学习资料

力物体的平衡

力、物体的平衡 1. 力的概念：物体间的相互作用 理解： （1）任何一个力都有施力者和受力者，力不能离开物体而独立存在； （2）力具有相互性和同时性； （3）一些不直接接触的物体也能产生力； （4）力的作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态。 例1：关于力的概念说法正确的是（） A. 力是使物体产生形变和改变运动状态的原因 B. 一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体又是施力物体 C. 只要两个力的大小相同，它们产生的效果一定相同 D. 两个物体相互作用，其相互作用力可以是不同性质的力 解析：两个力相同的条件是满足力的二要素，若仅仅大小相等，它们所产生的效果不一定相同。两个物体间的相互作用力，性质必相同。故正确答案为AB。 2. 三种常见力 考查热点： （1）重力：主要针对其概念和重心，重力是由于地球对物体的吸引而产生的，但它并不是物体与地球之间的万有引力，而是万有引力的一个分力。重力的作用点——重心，并不是物体上最重的点，而是一个等效合力的作用点，可在物体上，也可在物体外，它的位置是由其几何形状和质量分布共同决定的。 （2）弹力和摩擦力的有无及方向的判定： a. 弹力 ①对于形变明显的情况，根据形变情况直接判定。 ②对于形变不明显的情况，常用“假设法”判定。基本思路：假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变，若运动状态不变，则此处不存在弹力。

b. 摩擦力 ①由摩擦力的产生条件来判断。 ②对于较难直接判定的情况，常用假设法判定：假设没有摩擦力，看两物体会发生怎样的相对运动。 ③根据物体的运动状态，用牛顿定律或平衡条件来判断。 注：摩擦力（静摩擦力和滑动摩擦力）的方向，与物体间的相对运动方向或相 例2：如图1 力。 解析： 故小球B 处一定产生弹力。 例3：如图2 相同的速度v 解析：由于A、B 对A：如图3，只能受到两个力作用：重力G和支持力F N。若A物体受到摩擦力作用，就不能保证物体平衡。

2020届高三物理一轮复习第一章《力物体的平衡》专题二摩擦力学案人教版

2020届高三物理一轮复习学案: 第一章《力物体的平衡》专题二摩擦力（人教版） 【考点透析】 一本专题考点：静摩擦力的大小和方向，滑动摩擦力的大小和方向 二理解和掌握的内容 1摩擦力的产生 相互接触又相互挤压的物体之间若相对滑动则产生滑动摩擦力；若存在相对滑动的趋势则产生静摩擦力。 注意：（1）无论是滑动摩擦力还是静摩擦力都起着阻碍物体相对滑动的作用，但应注意是阻碍相对滑动，并不一定阻碍物体的运动。无论是滑动摩擦力还是静摩擦力都即可以充当动力，又可以充当阻力（请读者自己针对这四种情况各举一例） （2）我们通常所说物体运动与否一般是以地为参照物的，所以不能绝对的说静止的物体受到的就是静摩擦力，运动的物体受到的就是滑动摩擦力；（3）由于静摩擦力 和滑动摩擦力规律不同，分析摩擦力的有无、大小和方向应首先明确是静摩擦力还是滑动摩擦力。 2 ?摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向一定和相对滑动的方向相反，即A受B的摩擦力和A相对B 滑动的方向相反。 静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，它的判断方法有如下几种： （1）直接根据相对滑动的趋势判断。一般采用“假设光滑法”，即先假设接触面光滑，不存在摩擦力，分析物体将会发生怎样的相对运动，从而判断相对滑动趋势的方向 （2）根据物体的运动状态，通过牛顿第二定律分析。关键是先搞 清物体的加速度方向，再根据牛顿第二定律确定合外力，然后做受力分析 确定摩擦力方向。如图1-7滑块随水平转台一 起做匀速圆周运动，需要指向圆心的向心力，受力分析知，这个力只能由静摩擦力EIL 7

提供，由此得到静摩擦力的方向。当物体处在平衡态时则可根据力的平衡条件判断。 （3）通过牛顿第三定律判断。 （4）如果物体处于平衡态，可以根据力的平衡（各个方向的合外力为零）判断。 3.摩擦力的大小 如果是滑动摩擦力，可直接由摩擦力定律计算，即彳=卩N,注意其中N不一定等于物体的重力。 如是静摩擦力，则不能用摩擦力定律计算，而应根据物体的运动状态，运用共点力的平衡条件或牛顿第二定律求解。 在弹力相同的情况下，两个物体之间的最大静摩擦力一般大于滑动摩擦力，但在有的计算中往往认为近似相等。 【例题精析】 例题1如图1-8，物体被皮带向上传送,皮带的速度为V =5m/s,物体的速度为匕=3m/s,下列有关物体和皮带所受摩擦力的说法正确的是、，- A. 物体所受摩擦力方向向 B. 物体所受摩擦力方向向上 C. 皮带所受摩擦力方向向下 D. 皮带所受摩擦力方向向上 解析：本题要考查的是对滑动摩擦力方向的认识，因为滑动摩擦力的方向是与物体间的相对运动方向相反，不一定与物体运动方向相反，而现在所指的相对性是针对某一摩擦力的施力者和受力者而言。在本例中，物体所受摩擦力的施力者是皮带，虽然物体向上运动，但这个向上运动是相对地面的，而地面对物体是没有摩擦力的, 因为它们之间并不接触。由于物体相对皮带是向下运动的，它受到皮带的摩擦力当然方向是向上的，。确答案是BC 例题2下列关于摩擦力的叙述中，正确的有 A. 滑动摩擦力的方向总是跟物体运动方向相反 B. 静摩擦力既能做正功，又能做负功 C. 滑动摩擦力只能做运动物体的阻力

力与物体的平衡

力与物体的平衡 【方法总结】 一、动态平衡：物体在缓慢．． 移动过程中，可认为其速度、加速度均为零，物体处于平衡状态． 二、共点力平衡条件的应用 （一）若物体所受的力在同一条直线上，则在一个方向上各力大小之和，与另一个方向上各力之和相等。 （二）若物体受三个力作用而平衡时 1. 三个力的作用线（或反向延长线）必交于一点，且三个力共面，称为汇交共面性。 2. 任两个力的合力与第三个力的大小相等，方向相反。 3. 三个力的矢量图必组成一个封闭的矢量三角形。 （三）若物体受到三个或三个以上力的作用而平衡时 一般运用正交分解法处理较方便，将物体所受的力分解到相互垂直的 x 轴与y 轴 上去，因为0F = , 则0x F = 、0y F =。 三、动态平衡问题分析的常用方法 (一)解析法：一般把力进行正交分解，两个方向上列平衡方程，写出所要分析的力与变化角度的关系，然后判断各力的变化趋势． (二)图解法：能用图解法分析动态变化的问题有三个显著特征：①物体一般受三个力作用；②其中有一个大小、方向都不变的力；③还有一个方向不变、大小变的力；④第三个力大小、方向都变。图解法指在同一图中作出物体在若干状态下的受力平衡图，再由动态力的合成（或分解）图，利用三角形的边长变化及角度来确定某些力的大小及方向的变化情况。 （三）相似三角形法 如果物体受到三个力的作用，其中的一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，可以用力三角形与几何三角形相似的方法． （四）求解动态平衡问题的两点技巧 (1)在用图解法求解动态平衡问题时，要确定好力的矢量三角形中哪个力是不变的，哪个力是变化的；对于变化的力，要明确其大小和方向的变化范围． (2)用“力三角形法”解决三力作用下物体的动态平衡问题的关键是要构建适当的力三角形．构建力三角形的一般原则：不移动大小和方向不变的力，移动大小和方向均变化的力，从动态变化中分析力的大小和方向的变化情况． 四、物体平衡中的临界、极值问题

力与物体的平衡之平衡的种类

力与物体的平衡之平衡的种类 班级 姓名 一、稳定平衡：如果在物体离开平衡位置时发生的合力或合力矩使物体返回平衡位置，这样的平衡叫做稳定平衡．如图1—1（a ）中位于光滑碗底的小球的平衡状态就是稳定的． 二、不稳定平衡：如果在物体离开平衡位置时发生的合力或合力矩能使这种偏离继续增大，这样的平衡叫做不稳定平衡，如图1—1(b)中位于光滑的球形顶端的小球，其平衡状态就是不稳定平衡． 三、随遇平衡：如果在物体离开平衡位置时，它所受的力或力矩不发生变化，它在新的位置上仍处于平衡，这样的平衡叫做随遇平衡，如图1—1（c ）中位于光滑水平板上的小球的平衡状态就是随遇的． 从能量方面来分析，物体系统偏离平衡位置，势能增加者，为稳定平衡；减少者为不稳定平衡；不变者，为随遇平衡． 如果物体所受的力是重力，则稳定平衡状态对应重力势能的极小值，亦即物体的重心有最低的位置．不稳定平衡状态对应重力势能的极大值，亦即物体的重心有最高的位置．随遇平衡状态对应于重力势能为常值，亦即物体的重心高度不变． 四、数学 sinα ·cosβ＝ 21 [sin （α＋β）＋sin （α－β）] sinα ·sinβ＝—2 1 [cos （α＋β）－cos （α－β）]

θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ ? = ? ? ? ? ? = ? + ? - ? + ? - ? + + ? ? ? ? = ? + ? ? + ? ? + ? ? ? ? = ? ∑ ∑ ∑ n n i i i sin sin 2 1 2 sin cos ) 2 sin 3 sin sin 2 sin sin (sin 2 1 2 sin cos ) 2 sin 2 5 cos 2 sin 2 3 cos 2 sin 2 (cos 2 sin cos 1、有一玩具跷板，如图所示，试讨论它的稳定性（不考虑杆的质量）． 2、如图所示，均匀杆长为a，一端靠在光滑竖直墙上，另一端靠在光滑的固定曲面上，且均处于Oxy平面内．如果要使杆子在该平面内为随遇平衡，试求该曲面在Oxy平面内的曲线方程． 3、一根质量为m的均匀杆，长为L，处于竖直的位置，一端可绕固定的水平轴转动．有两根水平弹簧，劲度系数相同，把杆的上端拴住，如图所示，问弹簧的劲度系数k为何值时才能使杆处于稳定平衡？

专题三力物体的平衡

专题三力物体的平衡一、复习目标： 二、最新考纲： 三、要点精讲：

2.受力分析的方法及要领 首先明确研究对象. 隔离法:将研究对象从周围环境中分离出来,使之与其它物体分隔开,分析周围其它物体对研究对象施加的力(而不是研究对象施加给其它物体的力). 整体法:在处理问题时,可根据需要将两个或多个相对位置不变的物体系作为一个整体,以整体为研究对象,分析周围其它物体对物体系施加的力.应用整体法时,只分析系统以外的物体对系统施加的力,系统内部各部分之间的相互作用均不再考虑. 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,然后根据假设对物体的运动状态是否产生影响来判断假设是否成立. 注意: ①研究对象的受力图,通常只画出根据性质来命名的力,不要把按效果分解的力或合成的合力分析进去,受力图完成后再进行力的合成或分解. ②区分内力和外力时,要根据研究对象的选取范围. ③在难以确定某些受力情况时,可先根据物体的运动状态,再运用平衡条件或牛顿运动定律作出判断. 3.合力和分力的关系 合力与分力的作用效果是等效的,二者是“等效代替”关系,具有同物性和同时性的特点,二者的大小关系如下: (1)合力可大于、等于或小于任一分力. (2)当两分力大小一定时,合力随着两分力的夹角α增大而减小,减小而增大.合力的大小范围是∣F1一F2∣≤F合≤F1 + F2. (3)两分力间夹角α一定且其中一个分力大小也一定时,随另一分力的增大,合力F可能逐渐增大,也可 能逐渐减小，也可能先减小后增大.

(1)已知合力和它的两个分力的方向,求两个分力的大小,有唯一解;, (2)已知合力和其中一个分力(大小、方向),求另一个分力的大小和方向,有唯一解; (3)巳知合力和两个分力的大小,求两分力的方向: ①若F>F1+F2,无解; ②若F=F l+ F2,有唯一解,F l和F2跟F同向; ③若F=F l- F2,有唯一解, F l和F2与F反向; ④若∣F1一F2∣≤F合≤F1 + F2,有无数组解(若限定在某一平面内,则有两组解). (4)巳知合力F和F l的大小、F2的方向(F2与合力方向的夹角为θ): ①当F l

高一物理之力的平衡经典讲义

力物体的平衡 [典例必研] [例1]如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（） A．小车静止时，F＝mgsinθ，方向沿杆向上 B．小车静止时，F＝mgcosθ，方向垂直于杆向上 C．小车向右匀速运动时，一定有F＜mg，方向竖直向上 D．小车向右匀加速运动时，一定有F>mg，方向可能沿杆向上 [冲关必试] 1.如图所示，一倾角为45°的斜面固 定于墙角，为使一光滑且质量分布均匀的 铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心， 下列说法正确的是() A．球一定受墙水平向左的弹力 B．球可能受墙水平向左的弹力 C．球一定受斜面竖直向上的弹力 D．球不一定受斜面的弹力作用 [知识笔记] 1．摩擦力 (1)定义：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。 (2)产生条件：接触面粗糙；接触面处有弹力；物体间有相对运动或相对运动趋势。 (3)大小：滑动摩擦力F＝μF N，静摩擦力：0≤F≤F m。 (4)方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反。 (5)作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。 2．静摩擦力的判断 (1)假设法： 利用假设法判断静摩擦力的有无及方向 (2)反推法： 从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，就容易判断静摩擦力的有无及方向了。 (3)利用牛顿第三定律来判断：此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力方向。 [名师点睛] (1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的。 (2)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运动，即摩擦力不一定是阻力。 (3)摩擦力的方向与物体的运动方向可能相同，也可能相反。 [典例必研]

本章单元测试B组第一章《力、物体的平衡》

本章单元测试B组 一、填空题：本题共17小题，把答案填在题中的横线上。 1、如图所示，滑块A以一定的初速度滑木板B向右滑动，木板B在地面上保持静止、已知滑块A的质量为m,木板的质量为“，A B间的动摩擦因数为卩1, B与地面间的动摩擦因数为卩2,则在A滑动过程中，A受到的摩擦力F i=、木块B受到地面的摩擦力 F2 = ______________ . 甘 //』/ P 』尹》# 「mg；卩img （A、B之间的滑动摩擦力为卩i mg；B物块处于静止状态，地面对B的静摩擦力与A对B的滑动摩擦力平衡，故大小也为卩i mg） 2、如图所示，A、B叠放在水平面上，它们分别受到F i和F2的作用.F i和F2的大小都是5N, A、B都处于静止状态，则A所受摩擦力的大小为 _丄，方向向、物体B受到地面的摩擦力大小为______________________ . 5;左；0 （受到向右的拉力F i=5NN的作用，而处于静止状态，则B对A的静摩擦力为5N, 方向向左，与F i相平衡；将A、B作为一个整体，两物在水平方向受到两个大小相等，方向相反的力，合外力为零，相对地面没有运动趋势，与地面的摩擦力为零） 3、如图所示，物B重40N,物C重30N,物A重80N,物体A对地面的压力为N 30N （物B和物C拉绳子的力等于它们各自的重力，对于结点来讲，两绳拉力的合力方向竖 直，与物A拉绳的力是一对平衡力，大小为,40230250N,物A重80N,故对地面的压 力为30N） 4、已知一物体受到n个力处于平衡状态，当其中第n个力的大小为9N,若将这第n个力的方向旋转60°,则物体受到的合外力为N ；若将这第n个力的方向旋转90°,贝幽体所受的合力为N 、 9；9、、2 （第n个力的大小为9N那么其余的力（另外n-1个力）的合力大小为9N,方向与第n 个力的原方向相反，当第n个力转过60°时，与其余力的合力的夹角为120°,两个力 大小均为9N,合力大小也为9N;若第n个力转过90°,则与其余力的合力夹角为90°,两 力合力的大小为9.2 N） 5、用劲度系数为490N/m的弹簧沿水平方向拉一木块，使木块在水平面上作匀速直线运动， 弹簧的长度为12cm若在木块上放一质量为5kg的物体，仍用原弹簧沿水平方向匀速拉动 木块，弹簧的长度变为14cm,则木块与水平面间的动摩擦因数卩= _____________ . 0.2 （弹簧拉物体做匀速运动，弹簧的拉力等于物体与地面间的滑动摩擦力，当物体的质量

(完整版)力与平衡知识点详细归纳

第二章：力物体的平衡 第一模块：力的的概念及常见的三种力 『夯实基础知识』 一．力 1、定义：力是物体对物体的作用力是物体对物体的作用。 2、力的性质 （1）物质性：由于力是物体对物体的作用，所以力概念是不能脱离物体而独立存在的，任意一个力必然与两个物体密切相关，一个是其施力物体，另一个是其受力物体。把握住力的物质性特征，就可以通过对形象的物体的研究而达到了解抽象的力的概念之目的。 （2）矢量性：作为量化力的概念的物理量，力不仅有大小，而且有方向，在相关的运算中所遵从的是平行四边形定则，也就是说，力是矢量。把握住力的矢量性特征，就应该在定量研究力时特别注意到力的方向所产生的影响，就能够自觉地运用相应的处理矢量的“几何方法”。 （3）瞬时性：力作用于物体必将产生一定的效果，物理学之所以十分注重对力的概念的研究，从某种意义上说就是由于物理学十分关注力的作用效果。而所谓的力的瞬时性特征，指的是力与其作用效果是在同一瞬间产生的。把握住力的瞬时性特性，应可以在对力概念的研究中，把力与其作用效果建立起联系，在通常情况下，了解表现强烈的“力的作用效果”往往要比直接了解抽象的力更为容易。 （4）独立性：力的作用效果是表现在受力物体上的，“形状变化”或“速度变化”。而对于某一个确定的受力物体而言，它除了受到某个力的作用外，可能还会受到其它力的作用，力的独立性特征指的是某个力的作用效果与其它力是否存在毫无关系，只由该力的三要素来决定。把握住力的独立性特征，就可以采用分解的手段，把产生不同效果的不同分力分解开分别进行研究。 （5）相互性：力的作用总是相互的，物体A施力于物体B的同时，物体B也必将施力于物体A。而两个物体间相互作用的这一对力总是满足大小相等，方向相互，作用线共线，分别作用于两个物体上，同时产生，同种性质等关系。把握住力的相互性特征，就可以灵活地从施力物出发去了解受力物的受力情况。 3、力的分类： ①按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。） ②按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等 ③按研究对象分类：内力和外力。 ④按作用方式分类：重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦力为接触力。 说明：性质不同的力可能有相同的效果，效果不同的力也可能是性质相同的。 4、力的作用效果：是使物体发生形变或改变物体的运动状态． A、瞬时效应：使物体产生加速度F=ma B、时间积累效应：产生冲量I=Ft，使物体的动量发生变化Ft=△p

高三物理第一章 力 物体的平衡复习教案

第一章 力 物体的平衡 一、力的分类 1.按性质分 重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力 ……（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。） 2.按效果分 压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力 …… 3.按产生条件分 场力（非接触力）、接触力。 二、弹力 1.弹力的产生条件 弹力的产生条件是两个物体直接接触，并发生弹性形变。 2.弹力的方向 ⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面。 ⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。 ⑶杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻 O ，重心在P ，静止 在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受弹力。 解：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A 点，弹力F 1应该垂直于球面 所以沿半径方向指向球心O ；在B 点弹力F 2垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O 。 注意弹力必须指向球心，而不一定指向重心。又由于F 1、F 2、G 为共点力，重力的作用线必须经过O 点，因此P 和O 必在同一竖直线上，P 点可能在O 的正上方（不稳定平衡），也可能在O 的正下方（稳定平衡）。 例2. 如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆 所受的弹力。 解：A 端所受绳的拉力F 1沿绳收缩的方向，因此沿绳向斜上方；B 端所 受的弹力F 2垂直于水平面竖直向上。 由于此直杆的重力不可忽略，其两端受的力可能不沿杆的方向。 杆受的水平方向合力应该为零。由于杆的重力G 竖直向下，因此杆的下端一定还受到向右的摩擦力f 作用。 例3. 图中AC 为竖直墙面，AB 为均匀横梁，其重为G ，处于水平位置。 BC 为支持横梁的轻杆，A 、 B 、C 三处均用铰链连接。试画出横梁B 端所受弹力的方向。 解：轻杆BC 只有两端受力，所以B 端所受压力沿杆向斜下方，其反作用力轻杆对横梁的弹力F 沿轻杆延长线方向斜向上方。