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高三物理第一章 力 物体的平衡 第I单元 人教版知识精讲
高三物理第一章 力 物体的平衡 第I单元 人教版
【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
第一章 力 物体的平衡
第I单元 力学中的三种常见力·物体受力分析
二. 知识要点:
1. 基本概念
2. 物体受力分析
三. 重点、难点辨析:
(一)全章概述
本章内容是力学的基础知识。力是贯穿于整个物理学的重要概念,对物体进行受力分析是解决力学问题的基础和关键。力在合成与分解时所遵守的平行四边形定则,也是所有的矢量都遵守的普遍法则。平衡条件(F合=0)更是广泛应用于力、热、电等各部分内容的题目求解之中。
近几年的高考针对本章内容单独命题的情况较少,主要是与其他内容(牛顿定律、动量、功和能、电磁学等)结合起来进行考查。摩擦力、力的合成与分解都是高考的热点内容。
本章知识内容可分成两个单元组织复习:
1. 力学中的三种常见力;物体受力分析。
2. 力的合成与分解;共点力作用下的物体的平衡。
(二)知识回顾
1. 力的概念
(1)① 力是物体和物体间的 ,力不能脱离物体而独立存在。② 力的作用效果:使物体发生 或使物体 发生变化。③ 力是矢量。 是力的三要素。④ 力的单位: 。
(2)力的分类:
① 重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等是按力的 分类的。
② 压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等是按力的 分类的。
2. 力学中的三种常见力
(1)重力
产生原因:地球的吸引。
大小:G= 。在地球上不同位置,同一物体的重力大小略有不同。
方向: 。
重心:重力的“等效作用点”。重心相对物体的位置由物体的 决定。质量分布 、形状 的物体的重心在物体的几何中心。
① 在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力。
② 不要求知道静摩擦因数。
(2)弹力:直接接触的物体间由于发生 而产生的力。
产生条件:
① 两物体 ;② 物体发生 。
弹力的方向:
① 压力、支持力的方向总是:指向被压或被支持的物体。
② 绳的拉力方向总是指向:绳收缩的方向。
弹力的大小:
① 弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律:F= ;② 一般情况下应根据物体的运动状态,利用牛顿定律或平衡条件来计算。
(3)摩擦力:相互接触的物体间发生 或有 时,在接触面处产生的阻碍物体间相对运动或相对运动趋势的力。
① 静摩擦力
产生条件:两物体1直接接触;2相互挤压;3接触面不光滑;4有相对运动的趋势。
方向:静摩擦力的方向沿着 ,与 的方向相反。
大小:静摩擦力的大小可在0与最大静摩擦力Fmax之间变化,即0F≤Fmax。静摩擦力的大小与压力大小 ,由物体的运动状态和物体所受的其他力决定,可根据牛顿第二定律或平衡条件求静摩擦力的大小。
② 滑动摩擦力
产生条件:两物体1直接接触;2相互挤压;3接触面不光滑;4有相对运动。
方向:沿着 与 的方向相反。
大小:Ff= 。
3. 物体受力分析
对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学问题的重要方法。受力分析的步骤是:
(1)根据题意选取研究对象。选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便。研究对象可以是单个物体或物体的某一部分,也可以是由几个物体组成的系统。
(2)把研究对象从周围的物体中隔离出来.为防止漏掉某个力,要养成按一般步骤分析受力的好习惯。一般应先分析重力;然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力;最后再分析其他场力(电场力、磁场力等)。
(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。如竖直上抛的物体并不受向上的推力,而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”。
(4)画完受力图后要进行定性检验,看一看根据你画的受力图,物体能否处于题目中
所给的运动状态。
(5)对物体受力分析时应注意以下几点:
① 不要把研究对象所受的力与它对其他物体的作用力相混淆;② 对于作用在物体上的每一个力,都必须明确它的来源,不能无中生有;③ 分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质分类的力),不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析。例如,有人认为在竖直面内做圆周运动的物体运动至最高点时,如下图所示受三个力的作用:重力、绳的拉力和向心力。实际上这个向心力是重力与绳拉力的合力,是“效果力”,不属于单独某一性质的力,不能重复分析。
四. 疑难解析:
1. 重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的,但并不是地球对物体的引力。因为此引力除产生重力外,还要提供物体随地球自转所需的
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