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学科网(ZXXK.COM)-学海泛舟系列资料上学科网，下精品资料！学科网-学海泛舟系列资料版权所有@学科网第一章力和物体的平衡【考纲解读】本章内容是力学的基础，也是贯穿于整个物理学的核心内容。本章从力的基本定义出发，通过研究重力、弹力、摩擦力，逐步认识力的物质性、力的矢量性、力的相互性，并通过受力分析，分析物体所处的状态或从物体所处的平衡状态，分析物体的受力情况。物体的受力分析法是物理学重要的分析方法。由于它的基础性和重要性，决定了这部分知识在高考中的重要地位。本章的考查重点是：1、力、物体的平衡为每年高考必考内容，以后仍将是高考的热点。2、力的合成与分解、共点力的平衡等在高考中或单独出现或与动力学、电磁学等相结合，或选择、填空或计算论述，或易或难，都可能出现。第1讲力常见的三种力【知识网络】力是物体间的相互作用力的概念力的相互性、矢量性、物质性力的三要素、力的图示按性质分类：重力、弹力、摩擦力等力的分类按效果分类：动力、阻力、拉力、压力、支持力等产生：由于地球吸引方向：竖直向下重力大小：G=mg重心：重心是重力的等效作用点，均匀物体的重心在几何中心，物体的重心不一定在物体上；力物体的平衡力学中常见的三种力产生：①物体直接接触；②接触处物体发生了弹性形变。方向：弹力的方向与受力物体的形变方向相反；弹力①在接触面上产生的弹力的方向与面垂直；②绳产生的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向大小：弹力大小与形变量有关，形变量越大，弹力越大作用点：接触面上产生：①物体接触且挤压；②接触面粗糙；③有相对运动趋势静摩擦力方向：沿接触面的切线，与相对运动趋势方向相反。大小：0≤f≤fm摩擦力产生：①接触且挤压；②接触面粗糙；③有相对滑动方向：沿接触面的切线，与相对滑动的方向相反动摩擦力大小：NfF作用点：接触面上学科网(ZXXK.COM)-学海泛舟系列资料上学科网，下精品资料！学科网-学海泛舟系列资料版权所有@学科网【知识梳理】（一）、力的概念1．力是。2．力的物质性是指。3．力的相互性是，施力物体必然是受力物体，力总是成对的。4．力的矢量性是指，形象描述力用。5．力的作用效果是或。6．力可以按其和分类。举例说明：（二）、重力1．概念:2．产生条件:3．大小:G=mg(g为重力加速度，它的数值在地球上的最大，最小；在同一地理位置，离地面越高，g值。一般情况下，在地球表面附近我们认为重力是恒力。4．方向:。5．作用点—重心：质量均匀分布、有规则形状的物体重心在物体的，物体的重心物体上（填一定或不一定）。质量分布不均或形状不规则的薄板形物体的重心可采用粗略确定。（三）、弹力1．概念:2．产生条件（1）；（2）。3．大小：（1）与形变有关，一般用平衡条件或动力学规律求出。（2）弹簧弹力大小胡克定律：f=kx式中的k被称为，它的单位是，它由决定；式中的x是弹簧的。4．方向：与形变方向相反。（1）轻绳只能产生拉力，方向沿绳子且指向的方向；（2）坚硬物体的面与面，点与面接触时，弹力方向接触面（若是曲面则是指其切面），且指向被压或被支持的物体。（3）球面与球面之间的弹力沿半径方向，且指向受力物体。（四）、摩擦力学科网(ZXXK.COM)-学海泛舟系列资料上学科网，下精品资料！学科网-学海泛舟系列资料版权所有@学科网1．产生条件：（1）两物体接触面；②两物体间存在；（2）接触物体间有相对运动（摩擦力）或相对运动趋势（摩擦力）。2．方向：（1）滑动摩擦力的方向沿接触面和相反，与物体运动方向相同。（2）静摩擦力方向沿接触面与物体的相反。可以根据平衡条件或牛顿运动定律判断。3．大小：（1）滑动摩擦力的大小:f=μN式中的N是指，不一定等于物体的重力；式中的μ被称为动摩擦因数，它的数值由决定。（2）静摩擦力的大小:0f静≤fm除最大静摩擦力以外的静摩擦力大小与正压力关，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，与正压力成比；静摩擦力的大小应根据平衡条件或牛顿运动定律来进行计算。【要点讲解】一、力1、定义：力是物体对物体的作用说明：定义中的物体是指施力物体和受力物体，定义中的作用是指作用力与反作用力。2、力的性质①力的物质性：力不能离开物体单独存在。一谈到力,必然涉及两个物体,受力物体和施力物体,力不能离开物体而存在,找不到施力物体和受力物体的力是不存在的.一提到力一定要知道其施力物体和受力物体，学好物理的功底。说明:分析力,①首先要明确施力物体和受力物体(作用对象)②对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体.③受力物体和施力物体总是同时成对出现.②力的相互性：力的作用是相互的。施力物体给予受力物体作用的同时必受受力物体的反作用.即力是成对出现的.施力物体同时也是受力物体.受力物体同时也是施力物体,我们把物体之间的作用称为作用力与反作用力.③力的矢量性：力是矢量，既有大小也有方向。学科网(ZXXK.COM)-学海泛舟系列资料上学科网，下精品资料！学科网-学海泛舟系列资料版权所有@学科网④力的独立性：一个力作用于物体上产生的效果与这个物体是否同时受其它力作用无关。⑤力的测量工具：测力计，可以用弹簧称测量⑥单位:牛顿简称牛.符号N(SI制中：kgm/s2)意义：使质量为1千克的物体产生1米／秒2加速度力的大小为1牛顿．⑦力的表示方法：三要素表示、力的图示和示意图力的三要素是：大小、方向、作用点．力的图示：用一根带箭头的线段表示出力的三要素，称为力的图示.要选择合适的比例(标度),要求严格。说明：改变任一方面作用效果都改变。力的示意图：若只要求正确地表示出物体的受力个数和受力的方向,按大致比例画出力的大小,称为力的示意图.示意图着重于受力个数和各力的方向画法,不要求作出标度.⑧力的作用效果①静力效果:使物体的形状发生改变(形变),拉伸压缩弯曲扭转等②动力效果:使物体的运动状态发生改变(改变物体的速度)即是产生加速度3、力的分类①按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等（受力分析时一定要分析的力）一定有施、受力物体。②按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力、下滑力、分力、合力、斥力、吸力、浮力等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。二、重力1、产生原因：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力叫重力．说明：①重力是由于地球的吸引而产生的力，但它并不就等于地球时物体的引力．重力是地球对物体的万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球旋转所需的向心力。由于物体随地球自转所需向心力很小，所以计算时一般可近似地认为物体重力的大小等于地球对物体的引力。其一个分力使得物体随地球自转所需的向心力,(赤道处较大)；另一个力为重力。（在南北两极较大）地球附近的物体都受重力作用，重力的施力物体是地球。学科网(ZXXK.COM)-学海泛舟系列资料上学科网，下精品资料！学科网-学海泛舟系列资料版权所有@学科网②重力的大小与纬度和距地面的高度有关。重力在不同纬度的地方不同，南北两极较大，赤道处较小。离地面不同高度的地方不同,离地越高的地方越小，但是在处理物理问题时，在地球表面和地球表面附近某一高度的地方，一般认为物体受的重力不变。一个物体受的重力不受运动状态的影响，与是否还受其它力作用也无关。在超重、矢重和卫星上也还受重力作用，2、大小：G＝mg（可以认为牛顿第二定律）（说明：物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关）此公式可认为牛顿第二定律。g=9.8N/kg可以用．．．弹簧测力计测量3、方向：竖直向下（说明：不可理解为跟支承面垂直）．不等同于指向地心，只有赤道和两极处重力的方向才指向地心。4、重心：物体各部分都受重力作用,效果上认为集中到一个点上,这个点就叫重心，即是说重力的作用点。即：重心是物体各部分所受重力合力的作用点．说明：（l）重心可以不在物体上．物体的重心与物体的形状和质量分布都有关系。重心是一个等效的概念。重心是一个等效替代点,不要认力只有重心处受重力,物体的其它部分不受重力。（2）有规则几何形状、质量均匀的物体重心在它的几何中心．质量分布不均匀的物体，其重心随物体的形状和质量分布的不同而不同。（3）薄物体的重心可用悬挂法求得．三、弹力弹力产生原因：发生形变的物体想要恢复原状而对迫使它发生形变的物体产生的力。1、定义：直接接触．．的物体间由于发生弹性形变．．．．(即是相互挤压)而产生的力．2、产生条件：直接接触，有弹性形变。3、方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反（与形变恢复方向相同），作用在迫使物体发生形变的物体上。弹力是法向力，力垂直于两物体的接触面。具体说来：(弹力方向的判断方法)(1)弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向。其弹力可为拉力,可为压力；对弹簧秤只为拉力。(2)轻绳对物体的弹力方向，沿绳指向绳收缩的方向，即只为拉力。(3)点与面接触时弹力的方向，过接触点垂直于接触面（或接触面的切线方向）而指向学科网(ZXXK.COM)-学海泛舟系列资料上学科网，下精品资料！学科网-学海泛舟系列资料版权所有@学科网受力物体。(4)面与面接触时弹力的方向，垂直于接触面而指向受力物体。(5)球与面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上而指向受力物体。(6)球与球相接触的弹力方向，沿半径方向，垂直于过接触点的公切面而指向受力物体。(7)轻杆的弹力方向可能沿杆也可能不沿杆，杆可提供拉力也可提供压力,这一点跟绳是不同的。(8)根据物体的运动情况。利用平行条件或动力学规律判断．说明：①压力、支持力的方向总是垂直于接触面（若是曲面则垂直过接触点的切面）指向被压或被支持的物体。②绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向。③杆既可产生拉力，也可产生压力,而且能产生不同方向的力。这是杆的受力特点。杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。4、弹力的大小：①弹簧、橡皮条类：它们的形变可视为弹性形变。(在弹性限度内)弹力的大小跟形变关系符合胡克定律遵从胡克定律力F=kX。上式中k叫弹簧劲度系数,单位：N/m，跟弹簧的材料、粗细,直径及原长都有关系；X是弹簧的形变量（拉伸或压缩量）切不可认为是弹簧的原长。②一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。③非弹簧类的弹力是形变量越大,弹力越大,一般应根据物体所处的运动状态,利用平衡条件或动力学规律(牛顿定律)来计算。【重难点突破】1、弹力有无判断弹力的方向总跟形变方向相反，但很多情况接触处的形变不明显，这给判断弹力是否存在带来困难。可用以下方法解决。（1）拆除法即解除所研究处的接触，看物体的运动状态是否改变。若不变，则说明无弹力；若改变，则说明有弹力。（2）分析主动力和运动状态是判断弹力有无的金钥匙。分析主动力就是分析沿弹力所在直线上，除弹力以外其它力的合力。看该合力是否满足给定的运动状态，若不满足，则存在弹力，若满足则不存在弹力。学科网(ZXXK.COM)-学海泛舟系列资料上学科网，下精品资料！学科网-学海泛舟系列资料版权所有@学科网2、弹力方向判定（1）对于点与面、面与面接触的情形，弹力的方向总跟接触面垂直。对于接触面是曲面的情况，要先画出通过接触点的切面，弹力就跟切面垂直。（2）对于杆的弹力方向问题，要特别注意不一定沿杆，沿杆只是一种特殊情况，当杆与物体接触处情况不易确定时，应根据物体的运动状态，利用平衡条件或动力学规律来判断。3、弹力的计算弹力是被动力，其大小与物体所受的其它力的作用以及物体的运动状态有关，所以可根据物体的运动状态和受力情况，利用平衡条件或牛顿运动定律求解。非弹簧类弹力的大小计算，只能根据物体的运动状态，利用F合=0或F合=ma求解。四、摩擦力1、定义：当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时，受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和滑动摩擦力。2、产生条件：①接触面粗糙；②相互接触的物体间有弹力；③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理解。3