1、近五年的高考試題中本章知識百分之百出現(xiàn)，考點主要涉及對物體的受力分析如彈簧的彈力、摩擦力、共點力的合成與分解、物體的平衡等本章單獨出題往往以受力分析、摩擦力、物體的平衡為主，題型為選擇題，難度適中 鑒于本章是物理學的基礎，仍然是高考的重點、熱點，其中受力分析、摩擦力和力的合成與分解將是重點中的重點，在考查能力這一命題的原則下，出題人會考慮以創(chuàng)新的情景來考核這部分內(nèi)容命題的題型將不會有大的變化,力與物體的平衡是物理學的基礎，力的概念與受力分析貫穿于整個高中物理部分，力的合成與分解是運用等效的思想觀點而建構的知識體系，它的運算滿足平行四邊形定則，既可以應用數(shù)學的思想方法，又可以借助物理的思維方式，

2、因此對這部分要求考生應當從思想方法與思維能力角度來進行復習本章在考試命題方面主要涉及的內(nèi)容與方法是：,1著重考查的知識點有：力的合成與分解、彈力、摩擦力概念及其在各種形態(tài)下的表現(xiàn)形式對受力分析的考查涵蓋了高中物理的所有考試熱點問題此外，基礎概念與實際聯(lián)系也是當前高考命題的一個趨勢 2考試命題特點：這部分知識可單獨考查，多為受力分析，共點力平衡的計算等，也常同時涉及幾個知識點，而且都是牛頓定律、動量、功和能、電磁學的內(nèi)容結合起來考查，考查時注重物理思維與物理能力的考核,3考試命題涉及的基本方法：綜合分析法、動態(tài)變化的分析與判斷、圖解法、整體與隔離法、正交分解法、等效變換法、相似類比法臨界狀態(tài)的界

3、定以及數(shù)學方法(主要是函數(shù)思想、三角知識、幾何知識等),力與物體的平衡,力,常見的三種力的產(chǎn)生和大小，方向及作用,力與物體的平衡,力：,物體的平衡：,第1講,力的基本概念及三種常見力,一、力的概念 1力是物體之間的相互作用. 力的基本特征有： 力的物質(zhì)性：力是不能離開物體而獨立存在的 力的相互性：施力物體同時也是受力物體，受力物體同時也是施力物體 力的矢量性：力不僅有大小，而且有方向,2力的作用效果有兩個：一是使物體產(chǎn)生形變；二是使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變. 3力的三要素：力的大小、方向、作用點稱為力的三要素 力的單位：在國際單位制中力的單位是牛頓，符號為N.力的大小可以用測力計測量. 力的圖示

4、：用一條帶箭頭的有向線段表示力，線段的長度表示力的大小，同時應該有明確的標度，箭頭表示力的方向，箭頭或箭尾表示力的作用點力的示意圖是為了對物體進行受力分析而作的，它側重于力的方向和作用點,4力的分類 (1)根據(jù)力的性質(zhì)分類：如重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等 (2)根據(jù)力的作用效果分類：如拉力、壓力、支持力、動力、阻力、向心力、回復力等 (3)根據(jù)力的作用方式分類：如重力、電場力為場力；彈力、摩擦力為接觸力 (4)根據(jù)研究對象分類：內(nèi)力和外力,二、三種常見力 1重力 重力的概念：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力重力不等于物體受到的地球的吸引力；一切物體都受重力作用，物體所受重力的

5、施力物體是地球；物體所受的重力與它所處的運動狀態(tài)、速度大小無關 重力的方向：總是豎直向下. 重力的大小：重力G跟物體的質(zhì)量m成正比，即Gmg.,一個物體的各部分都要受到重力的作用，從效果上看，我們可以認為各部分受到的重力作用集中于一點，這一點叫做物體的重心. 物體重心的位置與物體的形狀及物體的質(zhì)量分布情況有關，與物體的放置狀態(tài)、運動狀態(tài)無關質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在其幾何中心物體的重心不一定在物體上 對于形狀不規(guī)則的薄板狀物體，可用懸掛法確定其重心的位置,2彈力 發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復原狀，對跟它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力 (1)彈力產(chǎn)生的條件：兩物體直接接觸；有彈性形變. (2)彈

6、力的方向：力垂直于兩物體的接觸面具體說來： 支撐面的彈力：支持力的方向總是垂直于支撐面，指向被支持的物體；壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體,點與面接觸時彈力的方向：過接觸點垂直于接觸面 球與面接觸時彈力的方向：在接觸點與球心的連線上 球與球相接觸的彈力方向：垂直于過接觸點的公切面 彈簧兩端的彈力方向：與彈簧中心軸線重合，指向彈簧恢復原狀的方向其彈力可為拉力，可為壓力 輕繩對物體的彈力方向：沿繩指向繩收縮的方向，即只為拉力,桿的彈力：既可沿桿向里(拉力)，也可沿桿向外(推力或支持力)，還可不沿桿的方向 (3)彈力的大?。?彈簧、橡皮條類：在彈性限度內(nèi)，彈力的大小跟形變關系符合胡克定律：Fkx.

7、式中k叫彈簧的勁度系數(shù)，單位：N/m.k由彈簧本身的性質(zhì)決定(與彈簧的材料、粗細、直徑及原長都有關系) 其他情況下的彈力計算，要根據(jù)物體所處的運動狀態(tài)，由平衡條件或動力學規(guī)律來求,3滑動摩擦力 (1)定義：一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體滑動的時候，要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力 (2)產(chǎn)生條件：接觸面粗糙；有彈力；有相對運動. (3)滑動摩擦力的方向：總跟接觸面相切，并且跟物體的相對運動方向相反,(4)滑動摩擦力的大?。夯瑒幽Σ亮Ω龎毫Τ烧?，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公式：FFN，F(xiàn)表示滑動摩擦力大小，F(xiàn)N表示正壓力的大小，叫動

8、摩擦因數(shù). 說明：FN表示兩物體表面間的壓力，性質(zhì)上屬于彈力，不是重力，更多的情況需結合運動情況與平衡條件加以確定 與接觸面的材料、接觸面的粗糙情況有關，無單位 滑動摩擦力大小與相對運動的速度大小無關,(5)效果：總是阻礙物體間的相對運動，但并不總是阻礙物體的運動，可能是動力，也可能是阻力. 4靜摩擦力 (1)定義：互相接觸的兩物體存在相對運動的趨勢而又保持相對靜止時，在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對運動趨勢的力，叫靜摩擦力,(2)靜摩擦力的大?。?靜摩擦力的大小隨著運動趨勢強弱變化而在0最大靜摩擦力Fm之間變化，跟相對運動趨勢強弱程度有關，但跟接觸面相互擠壓力FN無直接關系由受力物體所處的運動狀態(tài)根

9、據(jù)平衡條件或牛頓第二定律來計算 最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，在中學階段討論問題時，如無特殊說明，可認為它們數(shù)值相等,一、怎樣判斷彈力的有無？ 解答：1對于形變明顯的情況(如彈簧)可由形變直接判斷 2對于接觸處的形變不明顯，判斷其彈力的有無可用以下方法 (1)拆除法 即解除所研究處的接觸，看物體的運動狀態(tài)是否改變?nèi)舨蛔?，則說明無彈力；若改變，則說明有彈力,(2)分析主動力和運動狀態(tài)來判斷是否有彈力 分析主動力就是分析沿彈力所在方向上，除彈力以外其他力的合力看該合力是否滿足給定的運動狀態(tài)，若不滿足，則存在彈力；若滿足，則不存在彈力,例如，一塊鐵板折成如圖211所示形狀，光滑的球置于水平面BC上，

10、鐵板和球一起向右加速運動；沿垂直AB斜向上勻速運動；試分析AB面對球有無彈力,二、靜摩擦力方向的判斷方法 解答：靜摩擦力的方向沿著兩物體接觸面的切線，與相對運動趨勢相反，而相對運動趨勢的方向又難以判斷，一般可以采用下列方法判斷靜摩擦力的方向 1假設法：首先假設兩物體的接觸面是光滑的，判斷物體將向什么方向滑動，從而確定相對運動趨勢的方向，進而判斷出靜摩擦力的方向 2根據(jù)物體的運動狀態(tài)用平衡條件或牛頓運動定律判斷靜摩擦力的方向,例如，如圖212所示，在拉力F作用下，A、B一起在水平地面上做勻速運動，對A來說，它在水平方向受到向右的拉力F而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件知，A必然受沿A、B接觸面向左的靜

11、摩擦力作用由于物體B相對地面向右滑動，所以B在地面上受到向左的滑動摩擦力作用，根據(jù)平衡條件可知在A、B接觸面上，B受到向右的靜摩擦力作用,三、如何計算摩擦力的大??？ 解答：求摩擦力首先判斷是靜摩擦力還是滑動摩擦力 1若已知相互摩擦的物體間的動摩擦因數(shù)及正壓力FN，滑動摩擦力F可以根據(jù)公式FFN直接計算出大小 2由于受力或運動情況的不同，靜摩擦力的大小具有不確定性和被動適應性，靜摩擦力的大小會隨著引起相對運動趨勢的外力的增大而增大,在0Fm范圍內(nèi)，靜摩擦力的大小可根據(jù)二力平衡條件求得，它的大小總是與引起相對運動趨勢的外力大小相等當兩物體一起做加速運動，具有加速度時，可用牛頓第二定律確定靜摩擦力的

12、大小,1對力、重力、重心等概念的理解 例1：有關重力的論述中正確的是() A物體受到的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的 B在同一位置，物體靜止時比它運動時受到的重力要大些 C重力的作用點重心就是物體上最重的一點 D物體的重心可能在物體上，也可能在物體外,解析：重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，A對在同一位置，地球所受的重力與它的運動狀態(tài)無關，B錯重心是物體上各部分所受的重力作用集中于此點，是等效，不能說是最重的點，C錯重心位置跟物體的形狀有關，還與物體的質(zhì)量分布有關，可能在物體上，也可能在物體外，D對,答案：AD,方法點撥:重力大小Gmg，質(zhì)量的大小與物體的運動狀態(tài)、空間位置無關，要判斷重力是否

13、發(fā)生變化，關鍵是分析g的變化物體的重心可以在物體上，也可在物體外，重心位置與物體的質(zhì)量分布、物體的形狀有關,變式訓練1：跳高運動員在下圖所示的四種過桿姿勢中，重心最能接近甚至低于橫桿的是( ) 解析：四種過桿姿勢中，前三種過桿時，重心均在桿之上，而背越式過桿時，頭、軀干、腿依次過桿，身體的大部分與桿接近甚至低于桿，所以選D.,D,2彈力有無及方向的判斷 例2：請在圖213中按要求畫出桿或球所受彈力的方向 (1)桿靠在墻上； (2)桿放在半球形的槽中； (3)B球通過細線懸掛于A球上； (4)球用細線懸掛在豎直墻上,解析：(1)桿在重力作用下對A、B兩處都有擠壓作用，故A、B兩點處對桿有彈力，彈

14、力方向與接觸點的平面垂直 (2)桿對C、D兩處有擠壓作用，因C處為曲面，D處為支撐點，所以C處彈力垂直其切面指向球心，D處彈力垂直桿斜向上,(3)物體A與地面之間是平面與平面的相互接觸，地面對物體A的支持力F1垂直接觸面向上；與球B是曲面與曲面之間的相互接觸，先作出兩曲面的公切面C，球B對物體A的壓力F2垂直兩曲面的公切面C并通過物體A、B的球心 (4)球擠壓墻壁，拉伸繩子，所以墻對球的彈力與墻垂直；繩子產(chǎn)生的彈力沿繩斜向上,答案：,方法點撥：彈力方向與施力物體的形變方向相反，與受力物體的形變方向相同如果是點面接觸則彈力垂直于面；如果是點與曲面接觸則彈力方向垂直于過點的曲面的切面；如果是曲面與

15、曲面接觸則彈力方向垂直于公切面,變式訓練2：如圖214所示，用輕質(zhì)細桿連接的A、B兩物體正沿著傾角為的斜面勻速下滑，已知斜面的粗糙程度是均勻的，A、B兩物體與斜面的接觸情況相同試判斷A和B之間的細桿上是否有彈力，若有彈力，求出該彈力的大??；若無彈力，請說明理由,解析：以A、B兩物體及輕桿為研究對象，當它們沿斜面勻速下滑時，有 (mAmB)gsin(mAmB)gcos0 解得tan 再以B為研究對象，設輕桿對B的彈力為F，則 mBgsinFmgcos0 將tan代入上式，可得F0，即細桿上沒有彈力,方法點撥：本題在解答過程中，是假設彈力存在，并假設彈力的方向，然后根據(jù)假設的前提條件去定量計算，從

16、而判斷彈力是否存在,3彈力大小的計算 例3：如圖215所示，滑輪本身的質(zhì)量可忽略不計，滑輪軸O安裝在一根輕木桿B上，一根輕繩AC繞過滑輪，繩與滑輪間的摩擦不計，A端固定在墻上，且繩保持水平，C端下面掛一個重物，BO與豎直方向夾角45，系統(tǒng)保持平衡若保持 滑輪的位置不變，改變的大小，則滑輪受到木桿的彈力大小變化的情況是(),A只有角變小，彈力才變小 B只有角變大，彈力才變大 C不論角變大或變小，彈力都變大 D不論角變大或變小，彈力都不變,解析：繩A和繩C的拉力大小與方向均不變，所以其合力不變，對滑輪而言，桿的作用力必與兩繩拉力的合力平衡，所以桿的彈力大小與方向均不變，D正確,答案:D,方法點撥:

17、物體間的彈力作用不是通過彈簧連接時，計算彈力應根據(jù)平衡條件或牛頓運動定律求解彈簧的彈力由胡克定律計算,變式訓練3：如圖216所示，物體質(zhì)量為M，與甲、乙兩彈簧相連接，乙彈簧下端與地面連接，甲、乙兩彈簧質(zhì)量不計，其勁度系數(shù)分別為k1和k2，起初甲處于自由伸長狀態(tài)現(xiàn)用手將彈簧甲上端A緩緩上提，使乙產(chǎn)生的彈力的大小變?yōu)樵瓉淼?/3，則手提甲的上端A應向上移動( ) A(k1k2)Mg/3k1k2 B2(k1k2)Mg/3k1k2 C4(k1k2)Mg/3k1k2 D5(k1k2)Mg/3k1k2,解析：問題中強調(diào)的是“大小”變?yōu)樵瓉淼?/3，沒有強調(diào)乙是處于壓縮狀還是拉伸狀若乙處于壓縮狀，F(xiàn)2F0/

18、3；若乙處于拉伸狀，F(xiàn)4F0/3，F(xiàn)0Mg.兩彈簧串接，受力的變化相等，由胡克定律，F(xiàn)kx、x甲F/k1、x乙F/k2、兩彈簧長度總變化xx甲x乙所以B、C正確,答案:BC,方法點撥：要注意彈簧的形變有拉伸和壓縮兩種情況處理彈簧伸長、壓縮問題，變抽象為具體的另一方法是恰當比例地、規(guī)范地畫出彈簧不受力情況的原長情形圖，畫出變化過程狀態(tài)圖，進行對比觀察，在圖中找到不變的因素或位置不動的端點(彈簧的上端或下端)將一切變化的因素或變化的端點與不變的因素或不動的端點對比“看齊”，從而確定變化的量,4摩擦力 例4：如圖217所示，物體A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向做勻速運動，關于物體A所受的摩擦

19、力，下列說法正確的是() A甲、乙兩圖中A均受摩擦力，且方向均與F相同 B甲、乙兩圖中A均受摩擦力，且方向均與F相反 C甲、乙兩圖中A均不受摩擦力 D甲圖中A不受摩擦力，乙圖中 A受摩擦力，方向與F相同,解析：用假設法分析：甲圖中，假設A受摩擦力，其合力不為零，與A做勻速運動在水平方向受力為零不符，所以A不受摩擦力乙圖中，假設A不受摩擦力，A將相對于B沿斜面向下運動，從而A受沿斜面向上的摩擦力，故D為正確選項,答案:D,方法點撥：假設分析法是判斷靜摩擦力是否存在及其方向最常用、最方便的方法，特別應注意，當物體所處環(huán)境及所受其他外力變化時，靜摩擦力的大小、方向也可能發(fā)生變化,變式訓練4：(2009山東濟南市一模)如圖218所示，質(zhì)量為m的小物塊靜止地放在半徑為R的半球體上，物塊與半球體間的動摩擦因數(shù)為，物塊與球心的連線與水平地面的夾角為，下列說法中正確的是( ) A地面對半球體的摩擦力方向水平向左 B物塊對半球體的壓力大小為mgcos C物塊所受摩擦力大小為mgc