第二讲力物体的平衡.docVIP

第二讲：力、物体的平衡 §2.1 三种性质的力、力的合成与分解 一、知识要点 1．重力： ①重力产生的原因：物体在地球表面附近受到地球对它的引力而形成。 ②重力的方向：竖直向下。 ③重力大小：G=mg(在地球表面附近重力的大小和方向不受物体运动状态的影响) ④物体的重心：与物体的质量分布和几何形状有关。 2．弹力： ①弹力的产生条件：物体间相互接触并接触处发生形变。 ②弹力的方向：总是与形变的方向相反。 ③弹力大小：可根据物体的状态和力学分析进行运算。 ④在对于有明显形变的物体（如弹簧），在弹性范围内：可根据胡克定律F=kx计算。 3．摩擦力： （1）定义：相互接触的粗糙的物体之间有相对运动（或相对运动趋势）时，在接触面产生的阻碍相对运动（或相对运动趋势）的力。 （2）产生条件：1．接触面粗糙 2．有正压力 3．有相对运动（或相对运动趋势） （3）摩擦力的种类：静摩擦力和滑动摩擦力 4．静摩擦力： （1）产生：两个相互接触的粗糙的物体之间有相对运动趋势时，产生的阻碍相对运动趋势的摩擦力。 （2）作用效果：总是阻碍物体间的相对运动趋势。 （3）大小：与接触面平行的其他力及物体的运动状态有关,范围在零到最大值之间. （4）方向：与相对运动趋势的方向一定相反(与物体的运动方向可能相同,可能相反,还可能成其他任意夹角) 方向的判定：1．由静摩擦力方向总是与接触面相切, 与相对运动趋势的方向相反来判定 2．由物体的平衡条件来确定静摩擦力的方向.3.由动力学规律来确定静摩擦力的方向。 5．滑动摩擦力： （1）产生：两个相互接触的粗糙的物体之间有相对运动时，产生的阻碍相对运动的摩擦力。 （2）作用效果：总是阻碍物体间的相对运动. （3）方向：与相对运动的方向一定相反(与物体的运动方向可能相同,可能相反,还可能成其他任意夹角) （4）大小：f=μN(N为正压力, μ是动摩擦因数,只与接触面的材料有关,粗糙程度有关) 6、共点力合成计算： （1）同一直线上两个力的合成：同向相加，反向相减。 （2）互成角度两个力的合成：平行四边形法则，合力的范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2| （3）多个力的合成：既可以用平行四边形法则，也可以用三角形法则 二、例题分析： 1．如图所示，矩形均匀薄板长AC = 60cm，宽CD = 10cm．在B点以细线悬挂，板处于平衡，AB = 35cm，则悬线和板边缘CA的夹角α等于多少？ 2．三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上，a球的重心Qa位于球心，b球和c球的重心Qb、Qc分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所示，三球均处于平衡状态，支点P对a球的弹力为Na ，对b球和c球的弹力分别为Nb、Nc．则( ) A．Na＝Nb＝Nc B．Nb＞Na＞Nc C．Nb Na Nc D．Na＞Nb＝Nc 3．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为ml的小球与O点的连线与水平线夹角为600，则两小球的质量比m2/m1为（ ） A． B． C． D． 4．如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，旵石块侧面所受弹力的大小为（ ） A．　　　 B． 　 C． 　　D． 5．汽车、火车等陆地交通工具常常利用弹簧(或弹性钢板)组合成减振系统．其基本原理可简化成下述模型：一根大弹簧内套一根小弹簧，小弹簧比大弹簧长0.2m，它们的一端平齐并固定，另一端自由，如下图(a)所示．当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图线如图(b)所示。求这两根弹簧的劲度系数k1和k2． 6. 如图所示，位于斜面上的物块M，在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面施于M的摩擦力（ ）7．如图所示，弹性轻绳的一端固定在O点，另一端拴一个物体．物体静止在水平面上，并对水平面有压力．B处有一根光滑杆且与OA垂直，OB为弹性绳的自然长度．现在用水平力使物体沿水平面运动．这一过程中，物体所受水平面的摩擦力的大小（ ） A．先变大后变小 B．先变小后变大 C．保持不变 D．条件不够，无法判断 8．关于两个共点力的合成，下述说法正确的是：（ ） A．合力总是大于分力 B．两分力夹角越大、合力越大 C．合力的方向可以同时垂直于两个分力 D．合力可以大于或小于其中一个分力，也可以等于其中一个分力 9．如图所示，把球夹在竖直墙AC和木板BC之间．