力和物体的平衡一、力:物体间的相互作用1、力的物质性施力物和受力物2、力的相互性力的作用是相互的3、力的图示例:画出静止在水平面上的重15N的物体的力的图示5N注意:标度刻度箭头缺一不可4、力的分类:从力的性质看:重力、弹力、摩擦力…..从力的作用效果看:动力、阻力、推力,压力等例:判断下列说法是否正确:1、有的物体自己就有力,不需要另外物体施加2、只有直接接触的物体之间才有力3、当甲物体作用乙物体时,乙物体有时也不作用甲4、从效果命名的某种力一定属于从性质命名的某种力1、产生:由于地球吸引而使物体受到的力2、大小:G=mg3、方向:竖直向下4、重心:重力作用效果上的作用点重心的位置和物体的形状、质量分布有关例:下列说法正确的是:1、物体所受的重力就是地球对物体的吸引力2、放在水平桌面上的物体对水平桌面的压力就是物体的重力3、质量相同的物体其重力可能不同,4、重心一定在物体上。5、重力就作用在物体的重心上6、重心就是物体的中心7、形状规则的物体的重心在物体的几何中心8、物体放在不同位置其重心会变化1、概念:发生形变的物体,由于要恢复原状而对接触它的物体产生的力的作用2、产生条件:接触、挤压、有形变3、大小:和材料、形变程度有关4、方向:和形变方向相反(支持力、压力及绳的拉力)5、胡克定律:f=kx(k是劲度系数x是拉长或缩短的长度)例:下列说法正确的是:1、两物体只要接触就一定有弹力2、两物体之间如果有弹力就一定接触3、桌面对物体的支持力是因为物体发生形变而产生的4、弹簧的弹力的大小和弹簧的长度成正比概念:当一个物体在另一个物体表面相对运动或有相对运动趋势时,受到的阻力1、产生条件:接触、粗糙、有压力、有相对运动或相对运动趋势2、方向:和相对运动方向或相对运动趋势方向相反3、大小:1)滑动摩擦力f=µFN2)静摩擦力根据受力情况计算(静摩擦力的大小在0和最大静摩擦力之间)例:下列说法正确的是:0)物体越重,所受动摩擦力就越大1、只有静止的物体才受静摩擦力,运动的物体才受动摩擦力2、静摩擦力可做阻力也可做动力,动摩擦力一定是阻力3、动摩擦力的方向一定和其运动方向相反4、握在手中的瓶子,握力越大受到的摩擦力就越大5、物体相对运动的越快,物体间的动摩擦力就越大例:放在水平地面上的重400N的木箱,木箱与地面间的最大摩擦力是120N,动摩擦因数是0.25.求(1)如果用70N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力。(2)如果用150N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力。例:一重为G的物体在水平推力F作用下紧贴在竖直墙上1)处于静止状态2)匀速下滑求:以上两种情况下墙对物体的摩擦力;如F变为原来的2倍,其他条件不变,摩擦力如何变化;FF1、合力与分力:一个力的作用效果和其它几个力相同则这个力就是这几个力的合力,反过来这两个力就是那个力的分力2、力的合成与分解及遵守的规律:平行四边形定则(是一切矢量合成与分解共同遵守的规律,也是检验一个量是矢量还是标量的标准)3、力的合成范围:|F1-F2|《F《F1+F2例如,二力(F1、F2)的夹角为θ,求合力F的大小讨论:(1)当θ=0°时,Fmax=F1+F2;(2)当θ=180°时,Fmin=|F1-F2|;(3)当θ=90°时,F=;(4)当F1=F2,且θ=120°时,F=F1=F22221FF例:判断下列说法的正误:1)合力一定比分力大2)两一定的分力,夹角越大合力越小3)分别等于3N、4N、5N的三个力合力可以为零4)一个物体在7N、3N、9N三力作用下平衡,现在去掉3N的力,其它力保持不变,物体所受的合外力是3N5)静止在斜面上的物体受到的摩擦力为µG6)一物体放在倾角为的斜面上正好匀速下滑,则物体与斜面间动摩擦因数为tan例:一重为G的物块用绳子1、2悬挂如图所示,其中1水平,2和竖直方向成a角求两根绳子的拉力分析:解法一:平行四边形法则:F1F2GF合解法二:正交分解法:由以上解的过程可看出平行四边形法则更简单些•六、物体受力分析受力分析的具体步骤是:1.根据题意选取研究对象.2.从周围的物体中隔离出被研究的对象.为防止漏掉某个力,要养成按一般步骤分析受力的好习惯,一般分析顺序:重力—弹力—摩擦力—其他外力3.每分析一个力,都要想一想它的施力物体是谁,这样可以避免分析出某些不存在的力.4.认真画受力图七、共点力作用下物体的平衡1.平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态,叫做平衡状态.物体处于平衡状态的特征是加速度为零,而不是速度为零.2.平衡条件:物体所受的合外力为零,即F合=0.平衡条件常用的表达形式:(1)在正交分解法中(2)物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中某一个力跟其余力的合力是一对平衡力.(3)二力平衡时,二力等值、反向、共线;三力(非平行)平衡时,三力共面共点.00yxFF1、重为G的小球放在倾角为的光滑斜面上,用挡板挡住而不下滑,求下列两种情况下,斜面和挡板对小球的作用力:1)挡板和斜面垂直2)挡板竖直向下答案:1)GcosGsin2)G/cosGtan分析平衡问题的基本思路:(1)明确平衡状态(加速度为零);(2)巧选研究对象(整体法和隔离法);(3)作好受力分析(规范画好受力图);(4)建立平衡方程(灵活运用平行四边形定则、正交分解法、矢量三角形法及数学解析法);(5)求解或作讨论(解的结果及物理意义).3、用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为多少?4、如图所示,重物的质量为m,轻细线AO和BO的A、B端是固定的,平衡时AO是水平的,BO与水平面的夹角为,AO的拉力和BO的拉力的大小是多少?5、如图所示,物体m与天花板间的动摩擦因数为μ,当力F与水平方向间夹角为时,物件沿天花板匀速运动,则力F的大小为多少?6、如图所示,质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上,在斜面上有一光滑且不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态.今使挡板与斜面的夹角β缓慢增大,试分析在此过程中球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化.