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1、力 學(xué) 第一單元力的概念力學(xué)中的三種常見力本單元要點精析一、力1、力的物質(zhì)性力是物體對物體的作用，離開了物體，力是不存在的。2、力的相互性施力物體作用于受力物體，受力物體一定也產(chǎn)生力作用于施力物體。3、力的矢量性力有大小和方向，力的三要素是力的大小、方向和作用點。通常用力的圖示將力的三要素表示出來。3、力的作用效果是使物體發(fā)生形變和受力物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化。力的作用效果體現(xiàn)在受力物體上。4、力的分類按性質(zhì)命名的力：重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力等。按效果命名的力：拉力、壓力、支持力、動力、阻力、向心力等。5、力的測量和單位（1）測量力的儀器測力計。（彈簧秤）（2）力的單位，牛頓（簡稱牛）

2、符號（N）。二、三種常見的力1、重力（1）重力的產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力。（2）重力的大?。褐亓褪侵亓俊?3$%。質(zhì)量相同的物體，在地球的不同位置其重力略有差異，在地球兩極附近重力最大，在赤道上最小。（3）重力大小的測量用測力計，當(dāng)物體處于靜止或勻速運動時，重力大小等于物體對豎直懸繩的拉力和對水平支持物的壓力，這就是彈簧秤測量物體重力的原理。（4）重力的大小跟物體的運動狀態(tài)無關(guān)，在超重、失重現(xiàn)象中不能認為物體的重力變化了。（5）重力的方向，豎直向下，除赤道和兩極外，重力方向不指向地心。（6）重心：重力的作用點。重心可能在物體上也可能在物體外，（如籃球、鐵環(huán)、衣架的重心），當(dāng)物體的

3、幾何形狀以及質(zhì)量分布保持不變時，它的重心位置相對物體來說是一個確定的點，當(dāng)物體的所在位置和如何放置無關(guān)。物體分布均勻的有規(guī)則形狀的物體的重心，在它的幾何中心，形狀不規(guī)則的薄板重心可用懸掛法尋找。（7）重力的施力物體是地球。2、彈力（1）彈力定義：發(fā)生彈性形變的物體，會對跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。彈力是接觸力，但不是所有相互接觸的物體之間都存在彈力。（2）彈力產(chǎn)生條件：a直接接觸b發(fā)生彈性形變（3）彈力的方向：支持面間的彈力（壓力、支持力等）方向，總是垂直于支持面指向受力物體；繩子拉力的方向總是指向繩收縮的方向。注意:a相互作用的物體接觸方式不盡相同，有平面與平面接觸、點與平面

4、接觸、點與弧面接觸，是平面的彈力應(yīng)垂直于平面，是孤面的彈力應(yīng)垂直于孤面的切面。b桿可以發(fā)生各種形變，故桿作用在物體上的彈力可以是沿桿方向的拉力和支持力，也可以是不沿桿方向的彈力。如：一根水平桿的一端固定了一個小球。如圖，試分析木桿對小球的彈力方向。彈力方向均豎直向上（4）彈力的大?。簭椈傻膹椓梢愿鶕?jù)胡克定律計算。其它情況的彈力，需要根據(jù)物體的運動狀態(tài)應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律列式計算。胡克定律：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F 跟彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比.寫成公式就是F=kx。X表示彈簧形變量，(k是彈簧的勁度系數(shù)，簡稱為勁度,勁度的單位是Nm，勁度在數(shù)值上等于彈簧伸長（或縮短）單位長度時

5、的彈力，勁度跟彈簧的長度、彈簧的材料、彈簧絲的粗細等有關(guān)系，反映彈簧本身的一種屬性。胡克定律的適用條件：彈性限度3、摩擦力（1）摩擦力產(chǎn)生條件：a兩個物體互相接觸且相互擠壓b接觸面粗糙c相互接觸的兩個物體之間有相對運動趨勢或發(fā)生相對滑動。三個條件是存在摩擦力缺一不可的條件，必須同時滿足。（2）摩擦力的方向：沿著接觸面的切線方向，跟物體間相對運動的方向相反。（或跟物體間相對運動的趨勢的方向相反）（3）摩擦力的大?。夯瑒幽Σ亮Φ拇笮「鶕?jù)滑動摩擦定律計算；靜摩擦力的大小沒有現(xiàn)成的公式，靜摩擦力可以在零和最大靜摩力Fm之間取值，即0FFm，其中Fm為最大靜摩擦力.滑動摩擦定律：滑動摩擦力跟壓力成正比，

6、也就是跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比，寫成公式就是：F=FN其中FN為正壓力，為動摩擦因數(shù)。的大小決定于接觸面的材料、光潔程度、干濕程度等。動摩擦因數(shù)無單位。最大靜摩擦力Fm的大小跟兩個物體間的正壓力FN成正比，即F=0FN，其中0叫做靜摩擦因數(shù)稍大于，但當(dāng)題目中沒有給出靜摩擦因數(shù)和動摩擦因數(shù)的情況下，可以認為這兩個值是相等的。本單元難點問答1、重力與萬有引力是一回事嗎？答：不是一回事。解析：萬有引力是任何兩個物體之間都存在的相互作用力，它的大小與兩個物體的質(zhì)量乘積成正比，與它們兩者間距離的平方成反比，作用力的方向在兩者的連線上。重力是由于地球與物體間的萬有引力產(chǎn)生的，其大小Gm

7、g，其中g(shù)為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，重力的方向為豎直向下。當(dāng)物體處在兩極時，物體的重力與萬有引力相等。在地球上的其他位置，由于物體要隨地球自轉(zhuǎn)，所以萬有引力與重力大小、方向均不相同，重力是萬有引力的一個分力。例 關(guān)于重力的說法正確的是 （ ）A、重力的方向總是指向地心B、重力的大小總是等于萬有引力的大小C、重力的大小可以用彈簧秤直接測量D、重力的施力物體是地球答案：C、D2、如何判斷彈力的有無，以及其大小和方向？答：彈力有無的判斷的基本思路：假設(shè)將與研究對象接觸的物體解除接觸，判斷研究對象的運動狀態(tài)是否發(fā)生改變，若運動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運動狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力。彈力方向的判定：A

8、、彈力的方向與物體形變的方向相反。B、輕繩的彈力方向沿繩收縮的方向，背離受力物體。C、點與面接觸，彈力方向垂直于平面或曲面的切線。D、平面間接觸，彈力方向垂直于平面指向被支持的物體；球面間接觸，彈力方向在兩球心的連線上。E根據(jù)物體的運動情況，利用平衡條件或動力學(xué)規(guī)律判斷。彈力大小的計算：彈力的大小計算方法很多。對于彈簧等彈性形變的物體產(chǎn)生的彈力大小Fkx（胡克定律），其他情況可利用平衡方程和牛頓定律方程求解。例 一根輕質(zhì)彈簧，當(dāng)它在100N的拉力作用下，總長度為0.55m；當(dāng)它在300N的力作用下，總長度為0.65m，則彈簧不受外力作用時自然長度為-m.答案：0.53.彈力由施力物體形變還是受

9、力物體形變產(chǎn)生？答：發(fā)生彈性形變的物體，會對跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用。這種力叫彈力。在彈力定義中，提到“物體”兩次，它們所指不同，第一句中的“物體”為施力物體，并且它發(fā)生了彈性形變，第二句中的“物體”為受力物體。某一彈力就是因為施力物體發(fā)生彈性形變而給受力物體施加的力.如：書對水平桌面的壓力。書是壓力的施力物，桌面是壓力的受力物，形變的施力物書給受力物桌面施加的彈力，就是書對水平桌面的壓力。水平桌面對書的支持力。施力物是桌面，受力物是書，形變的桌面給受力物書的彈力，就是桌面對書的支持力。結(jié)論：彈力由彈力的施力物體形變產(chǎn)生。4摩擦力一定是阻力嗎？答：摩擦力盡管阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢

10、，但物體是否運動一般是以地面為參照物，因此，摩擦力不一定阻礙物體的運動，摩擦力可能是阻力，也可能是動力。如：圖11A、B兩物體保持相對靜止且在拉力F作用下一同運動。當(dāng)勻速向右運動時，地面對B的滑動摩擦力F1向左，F(xiàn)1對B的運動而言為阻力；若向右加速運動，B對A的靜摩擦力F2向右，對A的運動而言為動力，A對B的靜摩擦力向左，對B的運動而言為阻力。5、如何判定滑動摩擦力與靜摩擦力的方向和大小？答：（1）判斷靜摩擦力方向的方法（a）根據(jù)“靜摩擦力與物體相對運動的趨勢方向相反”來判斷。先利用“假設(shè)法”判斷出物體相對運動趨勢的方向，即先假定面光滑時，看兩物體會發(fā)生怎樣的相對運動。（b）根據(jù)物體的運動狀態(tài)

11、，用牛頓第二定律來判斷。（c）利用牛頓第三定律（即作用力和反作用力反向）來判斷。（2）摩擦力大小的計算若是滑動摩擦力，可用FFN來計算，其中FN指兩接觸面的壓力。若是靜摩擦力則不能用來計算，只能根據(jù)物體所處的狀態(tài)，（平衡或加速）由平衡條件或牛頓定律求解。例 在粗糙的水平面上放一物體A，其質(zhì)量為m1，A上再放一質(zhì)量為m2的B物體，AB間的動摩擦因數(shù)為，如圖1-2所示，施一水平力F于A。計算下列情況下A對B的摩擦力的大小。當(dāng)AB一起勻速運動時。當(dāng)AB一起以加速度a向右勻加速運動時。當(dāng)力F足夠大而使AB發(fā)生相對滑動時。解：F10F2m2aF3=m2g本單元錯解透析例1、沿光滑斜面下滑的物體所受的力下

12、列哪種說法正確 （ ）A、重力和斜面的支持力B、重力、下滑力和斜面的支持力C、重力、正壓力和斜面的支持力D、重力、正壓力、下滑力和斜面的支持力錯解1：應(yīng)選B，理由是因為物體沿斜面下滑必然受到下滑力。出現(xiàn)錯誤的原因犯了重復(fù)分析物體受力的情況，下滑力是重力沿斜面方向上的一個分力。錯解2：應(yīng)選C錯解的原因是將施力物體和受力物體混為一談，正壓力是物體對斜面的作用力，該力的施力物體是沿斜面下滑的物體，受力物體是斜面，該力的反作用力是斜面對物體的支持力。錯解分析：在分析物體受力情況時，應(yīng)首先確定研究對象，并把研究對象從周圍的物體中隔離出來，按先分析場力，然后根據(jù)它與周圍的物體的接觸情況分析彈力和摩擦力的順

13、序分析物體的受力情況，要防止兩種錯誤，一是重復(fù)分析物體所受的力，如錯解1。二要注意凡物體受到的力必須能夠找到施力物體，如找不到施力物體說明該力不存在。三分清施力物體和受力物體，不能把物體所施的力認為是受到的力。正確答案A。例2、如圖118所示，直桿AB放在半球形光滑容器上，試分析桿的受力情況錯解：有的同學(xué)將D 點的彈力方向認為豎直向上，而A的彈力方向畫成沿桿向上。錯解分析：沒有正確理解“擠壓型的彈力總是與接觸面垂直”的物理意義，規(guī)范解答以直桿AB為研究對象，直桿受到豎直向下的重力G，在A端受彈力NA，方向垂直于過A點的切線指向圓心，在C點受彈力Nc方向垂直于AB向上，受力分析如圖119。第二單

14、元物體受力分析力的合成和分解本單元要點精析一、物體受力分析對物體進行受力分析是解決力學(xué)問題的基礎(chǔ)，是研究力學(xué)問題的重要方法，受力分析的程序是：1、根據(jù)題意選取研究的對象。選取研究對象的原則是要使對問題的研究盡量簡便。研究對象可以是單個物體或物體的某一部分，也可以是由幾個物體組成的系統(tǒng)。2、把研究對象從周圍的物體中隔離出來。為防止漏掉某個力，要養(yǎng)成按一般步驟分析的好習(xí)慣。一般應(yīng)先分析重力；然后環(huán)繞物體一周，找出跟研究對象接觸的物體，并逐個分析這些物體對研究對象的彈力和摩擦力；最后再分析其他場力（電場力、磁場力等）。3、每分析一個力，都要想一想它的施力物體是誰，這樣可以避免分析出某些不存在的力。如

15、豎直上拋的物體并不受向上的推力，而剎車后靠慣性滑行的汽車也不受向前的“沖力”。4、畫完受力圖后要進行定性檢驗，看一看根據(jù)你畫的受力圖，物體能否處于題目中所給的運動狀態(tài)。如第一單元中圖1-1所示。二、力的合成和分解1、合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系。2、力的合成與分解都遵循平行四邊形定則。計算時首先要根據(jù)題目要求按照力的平行四邊形定則作出力的合成或分解的圖示，再根據(jù)數(shù)學(xué)知識解三角形求解合力與分力。主要要求解直角三角形問題，對于較簡單的斜三角形問題，也應(yīng)能利用正弦定理、余弦定理或相似三角形的知識求解，但不作為重點。3、二力（F1、F2）合成的合力（F）的取值范圍為： |F1-F2|F(F1+F2)

16、4、把一個已知力分解為兩個互成角度的分力，如果沒有條件限制，可以分解為無數(shù)對分力。要得到確定的答案，必須給出一些附加條件。如已知兩個分力的方向，已知一個分力的大小及方向等。在實際問題中，要根據(jù)力產(chǎn)生的實際作用效果或處理問題的方便來決定如何分解。5、力的正交分解：在很多問題中，常把一個力分解為互相垂直的兩個分力。特別在物體受多個力作用時，把物體受到的各力都分解到互相垂直的兩個方向上去，然后分別求每個方向上的力的代數(shù)和。這樣就可把復(fù)雜的矢量運算轉(zhuǎn)化為互相垂直方向上的簡單的代數(shù)運算。本單元難點問答1、如何分解一個力？答：按照力的平行四邊形定則，一個力可以分解為無數(shù)個兩個分力，但有利用價值的分解有兩種

17、：一是按力的作用效果分解，這里作用效果指的是擠壓、拉伸、下滑等，這種分解法在處理三力平衡的問題時相當(dāng)方便。二是正交分解法，這種分解法在處理多個力作用的問題時非常重要。2、合力一定大于分力嗎？答：合力比分力可能都大，可能都小，也可能與分力相等，或大于一個分力而小于另一個分力。如：F1=5N,F2=3N，當(dāng)夾角=0時，F(xiàn)=F1+F2=8N，合力比分力都大；當(dāng)=1800時，合力F=F1-F2=2N，合力小于每一個分力；若F1=F2=5N，=1200時，合力F=F1=F2=5N，與每個分力都相等；若F1=5N，F(xiàn)2=2N，=1800時，合力F=F1-F2=3N，合力就大于一個分力而小于另一個分力。本單

18、元錯解透析例1、 如圖（1）所示，質(zhì)量為m的物體放在傾角為的斜面上，它跟斜面間的動摩擦因數(shù)為，在水平恒力F 的作用下，物體沿斜面向上勻速運動，則物體所受的摩擦力是 （ ）A、mgcosB、(mgcos+Fsin)C、Fcos-mgsinD、(mgcos-Fsin)錯解：其一：選A 認為F=FN=mgcos其二只選而少選了C錯解分析：沒有認真完成物體的受力分析，死記公式，正確解法以m為研究對象，物體受四個力 mg、F、FN、Ff 作用，建立直角坐標(biāo)系如圖（b）則有Fcos-Ff-mgsin=0FN-Fsin-mgcos=0Ff=FN得Ff=(mgcos+Fsin)Ff=Fcos-mgsin所以正

19、確答案是BC。例2、如圖所示，支桿BC一端用鉸鏈固定于B，另一端連接一滑輪C，重物P上系一輕繩經(jīng)滑輪固定于墻上的A點。桿、滑輪及輕繩的重力不計，各處的摩擦均不計，將繩的A端沿墻緩慢稍向下移動的過程中，AC繩受的拉力T，BC桿受的壓力F，BC桿與墻的夾角將 （ ）A、T增大、F增大、增大。B、T不變、F增大、增大。C、T不變、F增大、減小。D、T不變、F增大、先增大后減小。錯解：滑輪上的C點受力如圖，三個力平衡，由圖得當(dāng)A點稍向下移時，AC不變，BC不變，AB減小，可見，T、F、均增大，A正確。錯解分析：錯解中認為AC不變是誤斷的，此解法適用于C點沒有滑輪，將AC繩的C端拴在.BC桿的B點的情況

20、，必須清楚細繩通過滑輪后繩上各點的張力是不會改變的。值得注意的是，本題中A點沿墻稍下移時，C答案正確，如果A點移到與滑輪上的C點同高度的下方，則在移動過程中，T不變、先增大后減小，此討論留給同學(xué)們。正確解法：滑輪上的C 點受T、F、G三個力的作用平衡，由于同一繩上各處的張力相等，則T=G，A點稍下移時T、G兩力間的夾角減小，它們的合力增大，則F增大。又由于BC桿是角ACP的角平分線，所以，圖中的角減小，故C正確。第三單元實戰(zhàn)提高1、下列關(guān)于力的說法，錯誤的有： （ ）A、根據(jù)作用效果命名，具有相同名稱的力，其性質(zhì)一般都相同B、根據(jù)作用效果命名，具有不同名稱的力，其性質(zhì)可能相同C、動力的性質(zhì)，不

21、可能是摩擦力D、任何性質(zhì)的力，都能使物體發(fā)生形變或改變運動狀態(tài)答案：AC2、如圖所示，所有接觸面都是光滑的，系統(tǒng)A沿水平面做勻速直線運動，系統(tǒng)B中沿豎直方向有相對運動，系統(tǒng)D、C 靜止，在所示的四個系統(tǒng)中，a、b兩個物體之間沒有（或可能沒有）彈力作用的是( )A B C D答案：ABD3、假設(shè)物體的重力消失了，將會發(fā)生的現(xiàn)象有（ ）A、天不會下雨，也不會刮風(fēng)B、植物根的生長失去方向性C、在粗糙水平地面上運動的物體一定不受摩擦力作用D、一切物體都沒有質(zhì)量答案：AB4、共點的五個力平衡，則下列說法不正確的是（ ）A、其中四個力的合力與第五個力等大反向B、其中三個力的合力與其余的兩個力的合力等大反向

22、C、五個力首尾相接，構(gòu)成封閉的五邊形D、撤去其中的三個力，物體一定不平衡答案：D5、如圖，用輕繩把一個小球懸掛在O點，用力F 拉小球使懸線偏離豎直方向300，小球處于平衡。力F與豎直方向成角。要使F取最小值，角應(yīng)是（ ）A、300 B、600 C、900 D、00答案：B6、如圖，光滑球被細繩拴住，靠在豎直墻上，繩對球的拉力為T，墻對球的彈力為F，現(xiàn)在通過一個小滑輪緩慢向上拉繩，在這個過程中( )A、T增大。B、F增大。C、T和F的合力增大。D、T和F的合力減小。答案：AB7、如圖所示，輕桿OP重量可以不計，能繞光滑的水平軸O在豎直平面中轉(zhuǎn)動，P端掛有重物G，另有繩子跨過定滑輪A拴住P端，用力

23、（F）拉繩的另一端，使OP與豎直方向的夾角,由900緩慢地減小，在這過程中桿子OP受到的壓力（大?。?（ ）A、恒定不變 B、逐漸減小C、逐漸增大 D、先減小后增大答案：A8、如圖所示，有兩根立于水平地面之上的豎直桿，將一根不能伸長的、柔軟的輕繩的兩端，分別系在豎直桿上不等高的兩點1，A上，用一個動滑輪 F 懸掛一個重物后再掛在繩子上，達到平衡狀態(tài)，現(xiàn)保持輕繩的1端不動，而將其A 端緩慢向下移動。在此過程中輕繩的張力的變化情況是（ ）A、保持不變B、不斷增大C、不斷減小D、先增大后減小答案：A9、(1)、除了必要的器材外，只用一個彈簧秤也可以完成“互成角度的兩個力的合成”實驗，試簡述怎樣操作才

24、能得到分力F1、F2的大小與方向。答案：把兩條細線中的一條細線與彈簧秤連接，然后同時拉這兩條細線，使橡皮條的一端伸長到O點，記下兩條線的方向和彈簧秤的讀數(shù)F1；放回橡皮條后，將彈簧秤連接到另一細線上，再同時拉這兩條細線，使橡皮條一端伸長到O點，并使兩條細線位于記錄下來的方向上，讀出彈簧秤的讀數(shù)為F2。(2)、現(xiàn)給你提供如下器材：一個長木板、幾塊磚、一個小物塊、一個刻度尺，請你利用它們粗測小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)a、在虛線框內(nèi)畫出實驗裝置的示意圖b、調(diào)整裝置可使小物塊沿長木板_下滑，此時用刻度尺測量出_ （要求寫出在圖中所標(biāo)的對應(yīng)字母）c、利用上述數(shù)據(jù)可求得小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)_、（

25、用字母表示）解析：磚與長木板組成傾角可調(diào)的斜面，刻度尺能測長度，當(dāng)物塊在木板上勻速下滑時，由力平衡條件可得Gsin=Gcosa、b、勻速 h與Lc、h/L10、如圖，質(zhì)量為m的小球用細線懸掛著靠在傾角為的光滑斜面上，細線與斜面的夾角為。試求斜面對小球的支持力和細線對小球的拉力。答案：11、如圖，AOB為水平放置的光滑桿，夾角為600，桿上套有兩個質(zhì)量不計的小環(huán)，兩環(huán)間連有可伸縮的彈性繩，令在繩的中點施一沿角平分線向右的拉力F，緩緩地拉繩，等待兩環(huán)達到 穩(wěn)定狀態(tài)時，繩對環(huán)的拉力多大？答案：F12、如圖甲，物體A重力為40N，物體B重力為20N，B用水平繩OC系住。A與B、A與地面的動摩擦因數(shù)相同，若用32N的水平F1拉A，恰能將A拉出，那么當(dāng)繩OC與水平方向的夾角為=300時，如圖乙，要用水平力F2將A拉出，則F2的大小至少是多大？答案：29N