1、靜力學(xué)（一） 一、一周內(nèi)容概述 這周的主要內(nèi)容是復(fù)習(xí)靜力學(xué)，包括三種基本力和受力分析。我們把重點(diǎn)掌握三種基本力的概念，大小，方向以及存在的條件，熟練掌握對(duì)物體的受力分析的方法，這是我們高中力學(xué)里面的基礎(chǔ)。二、重難點(diǎn)知識(shí)講解（一）力1、概念：力是物體對(duì)物體的作用。（1）同時(shí)存在受力物體和施力物體。（2）力學(xué)中的研究對(duì)象是受力物體。2、作用效果：使物體發(fā)生形變或改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即使物體產(chǎn)物加速度)。（1）即使很小的力作用在物體上，也會(huì)使物體發(fā)生形變，只不過(guò)有時(shí)形變很小，不能直接觀察到（這一點(diǎn)對(duì)于理解彈力很有幫助）。（2）力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。(3)物體

2、的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變指速度的大小、方向之一或同時(shí)發(fā)生變化。3、矢量性：既有大小又有方向。（1）大?。簭椈沙臃Q(chēng)量，單位是牛頓(N)。（2）方向：力作用的方向。（3）力的圖示法表示力的三要素大小、方向、作用點(diǎn)。注意：物理量有兩類(lèi)，矢量和標(biāo)量。標(biāo)量只有大小沒(méi)有方向。兩類(lèi)物理量的最主要的區(qū)別是它們的運(yùn)算法則，標(biāo)量的運(yùn)算法則是代數(shù)加減法，而矢量的運(yùn)算法則是平行四邊形定則。力的矢量性是力概念的一大難點(diǎn)。4、分類(lèi)（1）按性質(zhì)分，可分為萬(wàn)有引力(重力)、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等。（2）按效果分，可分為壓力、支持力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等。（3）按作用方式分，可分為場(chǎng)力和接觸力。萬(wàn)有引力(重力)、

3、電磁力均屬于場(chǎng)力，彈力、摩擦力均屬于接觸力。（4）按研究對(duì)象分，可分為外力和內(nèi)力。5、關(guān)于力的基本特性在研究與力相關(guān)的物理現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)該把握住力概念的如下基本特性。（1）物質(zhì)性：由于力是物體對(duì)物體的作用，所以力概念是不能脫離物體而獨(dú)立存在的，任意一個(gè)力必然與兩個(gè)物體密切相關(guān)，一個(gè)是其施力物體，另一個(gè)是其受力物體。把握住力的物質(zhì)性特征，就可以通過(guò)對(duì)形象的物體的研究而達(dá)到了解抽象的力的概念之目的。（2）矢量性：作為量化力的概念的物理量，力不僅有大小，而且有方向，在相關(guān)的運(yùn)算中所遵從的是平行四邊形定則，也就是說(shuō)，力是矢量。把握住力的矢量性特征，就應(yīng)該在定量研究力時(shí)特別注意到力的方向所產(chǎn)生的影響，就能夠

4、自覺(jué)地運(yùn)用相應(yīng)的處理矢量的“幾何方法”。（3）瞬時(shí)性：力作用于物體必將產(chǎn)生一定的效果，物理學(xué)之所以十分注重對(duì)力的概念的研究，從某種意義上說(shuō)就是由于物理學(xué)十分關(guān)注力的作用效果。而所謂的力的瞬時(shí)性特征，指的是力與其作用效果是在同一瞬間產(chǎn)生的。把握住力的瞬時(shí)性特性，應(yīng)可以在對(duì)力概念的研究中，把力與其作用效果建立起聯(lián)系，在通常情況下，了解表現(xiàn)強(qiáng)烈的“力的作用效果”往往要比直接了解抽象的力更為容易。（4）獨(dú)立性：力的作用效果是表現(xiàn)在受力物體上的，“形狀變化”或“速度變化”。而對(duì)于某一個(gè)確定的受力物體而言，它除了受到某個(gè)力的作用外，可能還會(huì)受到其它力的作用，力的獨(dú)立性特征指的是某個(gè)力的作用效果與其它力是否

5、存在毫無(wú)關(guān)系，只由該力的三要素來(lái)決定。把握住力的獨(dú)立性特征，就可以采用分解的手段，把產(chǎn)生不同效果的不同分力分解開(kāi)分別進(jìn)行研究。（5）相互性：力的作用總是相互的，物體A施力于物體B的同時(shí)，物體B也必將施力于物體A。而兩個(gè)物體間相互作用的這一對(duì)力總是滿足大小相等，方向相互，作用線共線，分別作用于兩個(gè)物體上，同時(shí)產(chǎn)生，同種性質(zhì)等關(guān)系。把握住力的相互性特征，就可以靈活地從施力物出發(fā)去了解受力物的受力情況。（二）三種基本力1、重力由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力。注意：地球上的物體都受到重力作用，不管質(zhì)量大小，也不論有無(wú)生命。凡是由分子、原子構(gòu)成的物體皆受重力作用。重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但重

6、力大小不一定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，重力一般小于地球?qū)τ谖矬w的吸引力在好多情況下都認(rèn)為物體所受的重力與地球?qū)ξ矬w的吸引力大小相等，原因是兩者誤差很小。重力是非接觸力，同一物體在空中運(yùn)動(dòng)與靜止時(shí)所受重力相等。重力的施力物體是地球。（1）重力的大小重力與質(zhì)量的關(guān)系：G=mg，g是自由落體加速度，通常取g=9.8N/kg注意：g會(huì)隨地球上的緯度的改變而改變，緯度越高，g值越大，兩極最大，赤道最小。導(dǎo)致同一物體在不同緯度處所受重力不同。g值會(huì)隨海拔高度改變。在同一緯度處，高度越大，g值越小。致使同一物體受重力隨高度增加而減小。（2）重心概念：一個(gè)物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為各

7、部分所受重力的作用都集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心。引入重心的概念后，研究具體的物體時(shí)，可以把整個(gè)物體各部分的重力用作用于重心的一個(gè)力來(lái)表示，于是原來(lái)的一個(gè)物體就可以用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)(質(zhì)點(diǎn))來(lái)表示。如圖所示。注意：重心并不是實(shí)際存在的一個(gè)特殊點(diǎn)，不是地球只吸引的那一點(diǎn)。如果物體的形狀、質(zhì)量分布發(fā)生變化重心的位置將發(fā)生變化。(2)重心的確定質(zhì)量分布均勻的物體，重心位置只跟物體的形狀有關(guān)。若物體的形狀是中心對(duì)稱(chēng)的，對(duì)稱(chēng)中心就是重心。如：我們用的直尺、鉛球、魔方等實(shí)心物體，以及籃球、排球等空心物體，它們的重心都在幾何中心，如圖所示。而軸對(duì)稱(chēng)的碗、碟等，它們的重心在中垂線上。它們的重心可用二力平衡的

8、方法找到，用一個(gè)手指將碟子挑起靜止，即可找到其重心。質(zhì)量分布不均勻物體的重心，重心位置除跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體的質(zhì)量分布情況有關(guān)。如：起重機(jī)重心位置隨吊升貨物的多少和位置變化而變化。注意：物體重心的位置，可以在物體上，也可在物體外，例如一個(gè)平板的重心在板上，而一個(gè)鐵環(huán)的重心就不在環(huán)上。重心的位置與物體所在的位置及放置狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。但一個(gè)物體內(nèi)質(zhì)量分布發(fā)生變化時(shí)，其重心的位置也發(fā)生變化。如一個(gè)充氣的籃球，其重心在幾何中心處，若將籃球內(nèi)充入一半體積的水，則球(含水)的重心將下移。(3)薄板重心的確定薄板形物體的重心可用懸掛法確定，如圖所示，先在A點(diǎn)把板懸掛起來(lái)，物體靜止時(shí)，物體所受的重

9、力與懸繩的拉力在同一豎直線上，所以物體的重心一定在通過(guò)A點(diǎn)的豎直線AB上。然后在C點(diǎn)把物體懸掛起來(lái)，同理知，物體的重心一定在通過(guò)C點(diǎn)的豎直線CD上，AB和CD的交點(diǎn)O，就是薄板的重心位置。2、彈力(1)概念：發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生的力。(2)大?。号c形變大小有關(guān)系，形變?cè)酱?，彈力越大?3)方向：彈力的方向就是物體恢復(fù)原狀趨勢(shì)的方向。(4)條件接觸；要有彈性形變。(5)彈力的方向的判斷方法步驟：明確產(chǎn)生彈力的物體找出使該物體發(fā)生形變的外力方向確定該物體產(chǎn)生的彈力方向。常見(jiàn)支持物的彈力方向a判斷彈簧的彈力方向要注意看彈簧處于壓縮還是伸長(zhǎng)。b繩子產(chǎn)生的彈力沿繩的收縮方

10、向。c平面產(chǎn)生或受力的彈力(壓力或支持力)垂直于平面；曲面產(chǎn)生或受到或產(chǎn)生的彈力垂直于曲面該處的切面；一個(gè)點(diǎn)產(chǎn)生或受到的彈力垂直于跟它接觸的平面(或曲面的切線)，其方向均指向被壓或被支持的物體。d與施力物體的形變方向相反。（6）大?。河捎趶椓κ潜粍?dòng)力，所以一般情況下應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解。彈簧彈力可由胡克定律來(lái)求解。胡克定律：在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力的大小和彈簧的形變量成正比，即f=kx。注意：公式中x為彈簧的形變量，即彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧的原長(zhǎng)，或彈簧的原長(zhǎng)減去彈簧縮短后的長(zhǎng)度，切不可把X認(rèn)為是彈簧的長(zhǎng)度。K為彈簧的勁度系數(shù)，它只是與彈簧本身因素有關(guān)，單位是牛/

11、米（N/m）胡克定律的適用范圍是在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧產(chǎn)生的彈力與彈簧的形變量成正比，其中，形變量是指彈簧形變時(shí)的長(zhǎng)度與彈簧自由長(zhǎng)度的差值。3、摩擦力(1)靜摩擦力：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)所受到的力叫做靜摩擦力。產(chǎn)生條件：a.接觸面是粗糙的；b.兩個(gè)物體互相接觸且相互間有擠壓；c.物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。方向：a.方向：跟接觸面相切，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。所謂的相對(duì)，是以施加摩擦力的施力物體為參考系的。b.相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向的判定：假設(shè)接觸面光滑沒(méi)有摩擦力，看物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，由此判定相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向大?。篴.最大靜摩擦力：靜摩擦力存在最大值，稱(chēng)為最大靜摩擦

12、力。它等于使物體剛要運(yùn)動(dòng)所需要的最小外力。b.靜摩擦力的大小不是一個(gè)定值，靜摩擦力隨實(shí)際情況而變，大小在零和最大靜摩擦力Fm之間。其數(shù)值可由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)確定。（2）滑動(dòng)摩擦力：a.定義：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，要受到另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力，此力就為滑動(dòng)摩擦力。b.產(chǎn)生條件：接觸面粗糙兩個(gè)物體互相接觸且相互間有擠壓物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。c.大小與方向：方向：總是跟接觸面相切，并且跟物體與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。所謂相對(duì)，仍是以施加摩擦力的施力物體為參考系的。大?。夯瑒?dòng)摩擦力f的大小跟正壓力成正比，即f=N。為動(dòng)摩擦因數(shù)：與接觸面的材料、粗糙程度有關(guān)。接觸面的粗糙程度及接觸面間的彈力有

13、關(guān)。滑動(dòng)摩擦力的大小比最大靜摩擦力fmax略小。通常的計(jì)算中可以認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。（三）受力分析1、三種常見(jiàn)力的產(chǎn)生條件及方向特征：力學(xué)范圍內(nèi)的三種常見(jiàn)力指的是重力、彈力和摩擦力。這三種常見(jiàn)的產(chǎn)生條件及方向特征如下表所示：力產(chǎn)生條件方向特征重力物體處在地球附近總是豎直向下彈力物體與其他物體接觸接觸處因擠、壓、拉等作用而產(chǎn)生彈性形變總與接觸面垂直總與形變方向相反摩擦力物體與其他物體接觸接觸處因擠、壓、拉等作用而產(chǎn)生彈性形變相對(duì)于接觸的物體有沿切線方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）總與接觸面平行總與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反2、物體受力情況的分析（1）物體受力情況分析的理解：把某個(gè)

14、特定的物體在某個(gè)特定的物理環(huán)境中所受到的力一個(gè)不漏，一個(gè)不重地找出來(lái)，并畫(huà)出定性的受力示意圖。（2）物體受力情況分析的方法：為了不使被研究對(duì)象所受到的力與所施出的力混淆起來(lái)，通常需要采用“隔離法”，把所研究的對(duì)象從所處的物理環(huán)境中隔離出來(lái)；為了不使被研究對(duì)象所受到的力在分析過(guò)程中發(fā)生遺漏或重復(fù)，通常需要按照某種順序逐一進(jìn)行受力情況分析，而相對(duì)合理的順序則是按重力、彈力，摩擦力的次序來(lái)進(jìn)行。（3）物體受力情況分析的依據(jù)：在具體的受力分析過(guò)程中，判斷物體是否受到某個(gè)力的依據(jù)通常有如下三個(gè)。根據(jù)力的產(chǎn)生條件來(lái)判斷；根據(jù)力的作用效果來(lái)判斷；根據(jù)力的基本特性來(lái)判斷。3、步驟正確地對(duì)物體進(jìn)行受力分析，是解

15、決力學(xué)問(wèn)題的前提和關(guān)鍵，一般方法如下：（1）首先要明確研究對(duì)象(這是分析所有物理問(wèn)題的第一步工作)，并將它從周?chē)奈矬w中隔離出來(lái)，明確研究對(duì)象就是要明確對(duì)哪個(gè)物體或者哪幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，分析時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：力學(xué)的研究對(duì)象是受力物體，只分析研究對(duì)象受到的力，不分析研究對(duì)象對(duì)其它物體的作用力。不要把作用在其它物體上的力，錯(cuò)誤在認(rèn)為是通過(guò)“力的傳遞”作用在研究對(duì)象上，即只要畫(huà)直接作用在研究對(duì)象上的力。如果研究對(duì)象是由幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)，只應(yīng)考慮系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力，而不應(yīng)考慮內(nèi)物體之間的相互作用力，即只考慮外力而不考慮內(nèi)力(因?yàn)槲覀円芯康氖窍到y(tǒng)整體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而內(nèi)力對(duì)系

16、統(tǒng)整體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)影響)。（2）其次，要養(yǎng)成按一定順序進(jìn)行分析的習(xí)慣，其目的在避免丟力。一般按照：“重力已知外力彈力摩擦力其它場(chǎng)力(電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等)”的順序進(jìn)行受力分析。這是因?yàn)橹灰堑厍蛏系奈矬w就肯定會(huì)受到重力的作用，已知外力是外界主動(dòng)施加的，這兩種力都是能肯定是否存在的，而這兩種重力又是非接觸力，易忘記，所以放在第一位。彈力是一種被動(dòng)力，一般要隨著其它力的變化而變化，所以彈力的分析必須放在重力和已知外力之后。摩擦力存在的條件之一是存在彈力，所以摩擦力的分析必須放在彈力之后。其它場(chǎng)力，只有存在電磁場(chǎng)時(shí)才可能受到，所以放在最后分析。（3）在分析接觸力(如彈力、摩擦力)時(shí)，必須找全周?chē)c研究對(duì)

17、象接觸的所有的物體，其目的也是為了避免丟力，一般來(lái)說(shuō)，有幾個(gè)接觸物體就可能有幾個(gè)接觸力，然后再具體判斷每一個(gè)接觸力是否存在。（4）遇到某力存在與否或其方向難以確定時(shí)，通常可采用以下兩種方法來(lái)分析：利用平衡條件或牛頓第二定律?？上燃僭O(shè)該力存在，也可以假設(shè)該力不存在，再結(jié)合已知條件分析其是否滿足平衡條件或牛頓第二定律。利用牛頓第三定律。在對(duì)多個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng)中的每一個(gè)對(duì)象進(jìn)行受力分析時(shí)，彈力和摩擦力是否存在、方向如何往往是一件比較棘手的事情，此時(shí)可先分析較簡(jiǎn)單(受力較少)的物體受力，再利用牛頓第三定律(甲對(duì)乙有某種性質(zhì)的作用力，乙對(duì)甲一定也有某種性質(zhì)的作用力)分析較復(fù)雜(受力較多)物體的受力。（5

18、）畫(huà)出受力圖后要進(jìn)行檢驗(yàn)，看是否有多余的力，檢驗(yàn)的主要依據(jù)有：力的概念?？锤髁κ欠裼惺┝ξ矬w，沒(méi)有施力物體的力是不存在的?？次矬w的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力分析的結(jié)果是否吻合。各力產(chǎn)生的條件等。（四）典型例題例1、下列關(guān)于物體受靜摩擦力作用的敘述中，正確的是()A靜摩擦力的方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B靜摩擦力不可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同C靜摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直D靜止物體所受靜摩擦力一定為0解析：靜摩擦力可以是動(dòng)力也可以是阻力，故A、B錯(cuò)，靜摩擦力的方向一般由相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向來(lái)判斷，但在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)難以確定時(shí)，就應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況間接判斷。比如，處在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上的物體隨盤(pán)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受到的

19、重力和支持力平衡，那么提供向心力的力必然是靜摩擦力。答案：C注意：在物體的受力分析中，摩擦力的分析是難點(diǎn)，我們除了從摩擦力產(chǎn)生條件的角度來(lái)分析以外，還應(yīng)注意從物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)分析。雖然很多情況下，運(yùn)動(dòng)的物體受滑動(dòng)摩擦力，靜止的物體受靜摩擦力，但是靜止的物體也可以受滑動(dòng)摩擦力，運(yùn)動(dòng)的物體也可以受靜摩擦力，靜摩擦力既可以是動(dòng)力，也可以是阻力，滑動(dòng)摩擦力也一樣，對(duì)此，我們切不可以偏概全。例2、重100N的木塊放在水平桌面上，它與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.25，它與桌面之間最大靜摩擦力為30N。水平拉力F作用在木塊上，當(dāng)力F的大小由零逐漸增大到28N時(shí)，木塊所受的摩擦力大小為_(kāi)；當(dāng)力F的大小由

20、35N減小到28N時(shí)，木塊所受摩擦力的大小為_(kāi)。答：28N，25N解析：木塊靜止，當(dāng)所施水平力F從零開(kāi)始增大，當(dāng)拉力小于最大靜摩擦力時(shí)，木塊保持靜止。水平方向木塊所受拉力F與靜摩擦力f靜相平衡，所以有：f靜=F1=28N 當(dāng)拉力從35N減小時(shí)，由于初始它大于木塊的最大靜摩擦力，木塊沿桌面滑動(dòng)，這樣木塊受到的是滑動(dòng)摩擦力。f滑=N=mg=0.25×100N=25N當(dāng)拉力從35N減小到28N時(shí)，木塊沿桌面滑動(dòng)，其所受摩擦力為f滑=25N。例3、如圖，兩木塊的質(zhì)量分別為m1、m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1、k2，上面木塊壓在上面彈簧上(但不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)緩慢向上提上

21、面的木塊直到它離開(kāi)上面彈簧，在這個(gè)過(guò)程中，下面木塊移動(dòng)的距離是()解析：本題主要考查胡克定律。兩木塊都處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，下面彈簧彈力為：F2=(m1+m2)g，下面彈簧的壓縮量為，緩慢上提上面的木塊，當(dāng)它離開(kāi)上面的木塊時(shí)，下面彈簧的彈力： =m2g，相應(yīng)的壓縮量為，所以下面木塊向上移動(dòng)的距離為。答案：C注意：該題關(guān)鍵在于彈簧所處狀態(tài)，在分析這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)特別注意隱含的兩種可能：壓縮形變和伸長(zhǎng)形變，應(yīng)特別注意這種多解性。例4、如圖（甲）所示，在水平桌面上放一木塊，用從零開(kāi)始逐漸增大的水平拉力F拉木塊直到沿桌面運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中，木塊所受到的摩擦力Ff的大小隨拉力F的大小變化的圖象是圖（

22、乙）中的（）解析：當(dāng)拉力F=O時(shí)，桌面與木塊間沒(méi)有摩擦，F(xiàn)f=0；當(dāng)木塊受到水平拉力F較小時(shí)，木塊仍保持靜止，但有相對(duì)桌面向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，桌面對(duì)木塊產(chǎn)生向左的靜摩擦力；隨著F的不斷增大，桌面對(duì)木塊的靜摩擦力也隨著增大，直到F足夠大時(shí)，木塊開(kāi)始滑動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值Fmax；木塊滑動(dòng)后，桌面對(duì)木塊的滑動(dòng)摩擦力Ff=FN=mg，F(xiàn)f小于Fmax且大小保持不變故正確選項(xiàng)應(yīng)為D注意：本題常見(jiàn)錯(cuò)誤是認(rèn)為開(kāi)始時(shí)摩擦力隨外力F的增大而增大，當(dāng)F增大到等于滑動(dòng)摩擦力mg時(shí)，物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此后保持mg不變而錯(cuò)選C例5、小車(chē)向右做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為m的物體恰好沿車(chē)后壁勻速下滑.求物體下滑過(guò)程中所受

23、摩擦力和彈力的大小，并分析物體所受摩擦力的方向和物體速度方向的關(guān)系.解析：豎直方向:f=mg；水平方向:N=ma物體受的滑動(dòng)摩擦力始終和小車(chē)的后壁平行，方向豎直向上，而物體的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，相對(duì)于地面的速度方向不斷改變（豎直分速度大小保持不變，水平分速度逐漸增大），所以摩擦力方向和運(yùn)動(dòng)方向間的夾角可能取90°和180°間的任意值.例6、用與豎直方向成=30°斜向右上方，大小為F的推力把一個(gè)重量為G的木塊壓在粗糙豎直墻上保持靜止.求墻對(duì)木塊的正壓力大小N和墻對(duì)木塊的摩擦力大小f.解析：從分析木塊受力知，重力為G，豎直向下，推力F與豎直成30°斜向右上方，

24、墻對(duì)木塊的彈力大小跟F的水平分力平衡，所以N=F/2，墻對(duì)木塊的摩擦力是靜摩擦力，其大小和方向由F的豎直分力和重力大小的關(guān)系而決定：當(dāng)時(shí)，f=0；當(dāng)時(shí)，方向豎直向下；當(dāng)時(shí)，方向豎直向上. 靜力學(xué)（二） 一、一周內(nèi)容概述 這周的主要內(nèi)容是復(fù)習(xí)力的合成和分解，掌握用力的平行四邊形法則對(duì)物體的受力情況進(jìn)行分析，掌握力的正交分解法，掌握驗(yàn)證平行四邊形實(shí)驗(yàn)的步驟和技巧。二、重難點(diǎn)知識(shí)講解（一）分力和合力1、合力與分力、力的合成(1)合力與分力的概念：一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力(2)合力與分力的關(guān)系：合力與分力之間是一種等效替代的關(guān)

25、系一個(gè)物體同時(shí)受到幾個(gè)力的作用時(shí)，如果用另一個(gè)力來(lái)代替這幾個(gè)力而作用效果不變，這個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力，但必須要明確合力是虛設(shè)的等效力，并非是真實(shí)存在的力，合力沒(méi)有性質(zhì)可言也找不到施力物體，合力與它的幾個(gè)分力可以等效替代，但不能共存，否則就添加了力一個(gè)力可以有多個(gè)分力，即一個(gè)力的作用效果可以與多個(gè)力的作用效果相同當(dāng)然，多個(gè)力的作用效果也可以用一個(gè)力來(lái)代替(3)力的合成：概念：求幾個(gè)力的合力叫力的合成力的合成的本質(zhì)：力的合成就是找一個(gè)力去代替幾個(gè)已知的力，而不改變其作用效果2、共點(diǎn)力(1)概念：幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫共點(diǎn)力(2)一個(gè)具體的物體，所

26、受的各個(gè)力的作用點(diǎn)并非完全在同一個(gè)點(diǎn)上，若這個(gè)物體的形狀、大小對(duì)所研究的問(wèn)題沒(méi)有影響，我們就認(rèn)為物體所受到的力就是共點(diǎn)力如圖1所示，我們可以認(rèn)為拉力F、摩擦力Ff及支持力FN都與重力G作用于同一點(diǎn)O又如圖2所示，棒受到的力也是共點(diǎn)力（二）力的分解和合成1、力的平行四邊形定則(1)內(nèi)容：如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形，那么，合力F的大小和方向就可以用這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線表示出來(lái)這叫做力的平行四邊形定則(2)根據(jù)力的平行四邊形定則可得出以下結(jié)論：共點(diǎn)的兩個(gè)大小一定的力F1和F2的合力F的大小，與它們的夾角有關(guān)越大，合力越小；越小，合力越大當(dāng)=0°時(shí)，F(xiàn)最大F=F

27、1F2當(dāng)=180°時(shí)，F(xiàn)最小F=| F1F2|合力的取值范圍為| F1F2|FF1F2合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一分力2、多個(gè)力的合成先任選兩個(gè)力合成求合力，然后把這個(gè)合力跟第三個(gè)力再合成求三個(gè)力的合力以此類(lèi)推，以后大多數(shù)都采用正交分解法求合力3、力的分解的概念(1)分力：幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果跟原來(lái)一個(gè)力作用產(chǎn)生的效果相同，這幾個(gè)力就叫做原來(lái)那個(gè)力的分力(2)力的分解：求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解注意：力的分解就是找?guī)讉€(gè)力來(lái)代替原來(lái)的一個(gè)力，而不改變其作用效果合力與分力間是等效替代的關(guān)系4、力的分解的方法(1)力的分解法則力的平行四邊形定則力的分解是力的合成

28、的逆運(yùn)算，同樣遵守平行四邊形定則即把已知力作為平行四邊形的對(duì)角線，那么與已知力共點(diǎn)的兩條鄰邊就表示已知力的兩個(gè)分力的大小和方向注意：一個(gè)力可以分解為無(wú)數(shù)多對(duì)分力如圖1所示，要確定一個(gè)力的兩個(gè)分力，一定要有定解的條件(2)分力有唯一定解的條件：已知兩分力的方向(且不在同一直線上)如圖2所處開(kāi)始示，要求把已知力分解成沿OA、OB方向的兩個(gè)分力，可以從F的箭頭處開(kāi)始作OA、0B的平行線，畫(huà)出力的平行四邊形，即可得兩分力F1、F2已知一個(gè)分力的大小和方向如圖3所示，已知一個(gè)分力為F1，則先連接合力F和分力F1的箭頭，即為平行四邊形的另一鄰邊，作出平行四邊形，可得另一分力F25、一個(gè)已知力的實(shí)際分力的確

29、定方法(1)基本步驟：先根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力方向畫(huà)出平行四邊形最后根據(jù)平行四邊形知識(shí)求出兩分力的大小和方向(2)基本方法：作圖法：先確定一個(gè)標(biāo)度，作出力F的圖示，以F為對(duì)角線再按題中的已知條件，作出平行四邊形，與之共點(diǎn)的一對(duì)鄰邊就表示兩個(gè)分力的大小和方向，其中分力大小先用直尺量得長(zhǎng)度，再按標(biāo)度求出，方向用量角器量出計(jì)算法：以已知力為對(duì)角線作出平行四邊形(示意圖)，再按平面幾何知識(shí)(如直角三角形的勾股定理、任意三角形的余弦定理、正弦定理等)，求出兩分力的大小和方向6、力的正交分解法當(dāng)物體受力較多時(shí)，常常把物體受力沿互相垂直的兩個(gè)方向分解，根據(jù)=0，=0 列

30、方程求解7、力矢量三角形定則分析力最小的規(guī)律（1）當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個(gè)分力F1的方向時(shí)，另一個(gè)分力F2的最小條件是：兩個(gè)分力垂直，如圖（a）。最小的F2=Fsin。（2）當(dāng)已知合力F的方向及一個(gè)分力F1的大小、方向時(shí)，另一個(gè)分力F2最小的條件是：所求分力F2與合力F垂直，如圖（b）。最小的F2=F1sin。（3）當(dāng)已知合力F的大小及一個(gè)分力F1的大小時(shí)，另一個(gè)分力F2最小的條件是：已知大小的分力F1與合力F同方向。最小的F2=|FF1|。（三）驗(yàn)證力的平行四邊形定則本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證兩個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí)，遵守平行四邊形定則若有兩個(gè)共點(diǎn)力共同作用的效果與第三個(gè)力單獨(dú)作用的效果相同時(shí)，第三個(gè)

31、力就是這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力這三個(gè)力應(yīng)滿足如下的幾何關(guān)系：以?xún)蓚€(gè)共點(diǎn)力為鄰邊作平行四邊形，則此兩邊所夾的對(duì)角線就是第三個(gè)力對(duì)應(yīng)的矢量線為驗(yàn)證此定則，可用橡皮條的伸長(zhǎng)表明力的等效性先用兩個(gè)彈簧秤拉線繩，使橡皮條伸長(zhǎng)，繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)，記錄兩個(gè)彈簧秤示數(shù)F1和F2及兩個(gè)力的方向；只用一只彈簧秤重新將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，記錄此時(shí)彈簧秤示數(shù)F及方向以F1、F2為鄰邊作平行四邊形及對(duì)角線OF，按同一標(biāo)度，畫(huà)出第三個(gè)力OF，在同一圖中，比較OF和OF情況若OF和OF長(zhǎng)度及方向相差很小，則表示OF所表示的力F和F的實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等平行四邊形定則得證注意：（1）基本測(cè)量工具及其使用彈簧秤測(cè)兩個(gè)分力的大小和等效合

32、力的大小量角器測(cè)量由平行四邊形定則作圖得到的合力F與用一個(gè)彈簧秤直接拉出的合力F的夾角刻度尺（或者繪圖三角板）則是作力的方向時(shí)畫(huà)線和用一定比例長(zhǎng)度表示力的大小（2）使用彈簧秤應(yīng)注意：使用前要先調(diào)到零點(diǎn)，再用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢查示值是否準(zhǔn)確，如不準(zhǔn)，可以旋轉(zhuǎn)卡在彈簧圈的三角形鋼片來(lái)改變彈簧的工作圈數(shù)，對(duì)于示值偏大的，應(yīng)把三角片向上擰幾圈，減少?gòu)椈傻墓ぷ魅?shù)，增大勁度系數(shù)；對(duì)于示值偏小的則采取相反措施。使用時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)方向和所測(cè)拉力方向要一致。彈簧、指針、拉桿都不要與刻度板和刻度板末端的限位卡發(fā)生磨擦。（四）典型例題例1、關(guān)于合力與其兩個(gè)分力的關(guān)系，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A合力的作用效果與兩個(gè)分力的作用效

33、果相同B合力的大小一定等于兩個(gè)分力的代數(shù)和C合力可能小于它的任一分力D合力大小可能等于某一個(gè)分力的大小答案：B解析：求兩個(gè)分力的合力，可以以表示這兩個(gè)分力的線段為鄰邊，作平行四邊形，合力的大小和方向就可以用這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線表示出來(lái)，對(duì)角線的長(zhǎng)度可以長(zhǎng)于任一條鄰邊，也可以短于任一條鄰邊，還可能等于某一條鄰邊，所以C、D正確；合力與分力為等效替代關(guān)系，所以A正確；力是矢量，力的合成要用平行四邊形定則而不能求代數(shù)和，所以B錯(cuò)誤注意：設(shè)兩個(gè)分力分別為和，則合力的取值范圍為大于或者等于兩者之和，小于或者等于兩者之差，當(dāng)兩個(gè)分力同向時(shí)取最大，兩分力相反時(shí)取最小。例2、兩根長(zhǎng)度相等的輕繩，下端懸掛一質(zhì)量為m的物體，上端分別固定在水平天花板的M、N點(diǎn)，M、N兩點(diǎn)間的距離為s，如圖所示，已知兩繩所能經(jīng)受的最大拉力均為T(mén)，則每根繩的長(zhǎng)度不得短于_。解析：該題利用比例法，利用三角形的相似比來(lái)求解