高一物理“力物体的平衡”复习提纲讲述.doc

高一物理 “力 物体的平衡”复习提纲 一、力的分类 1.按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力…… 2.按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力…… 二、弹力 1.弹力的方向 ⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面。 ⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。 ⑶杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻杆只有两个端点受力，则力的方向一定沿杆的方向。 2.弹力的大小 对形变比较明显的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律计算。 ⑴胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，既弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。 ⑵“硬”弹簧，是指弹簧的k值大。（同样的力F作用下形变量Δx小） 【例题1】下表是某同学为探索弹力和弹簧形变量的关系所测得的几组数据： 弹力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧伸长x/cm 2.6 5.0 6.8 9.8 12.4 （1）请你在图中的坐标线上作出F—x图象； （2）写出曲线所代表的函数；（x用m做单位） （3）解释函数表达式中常数的物理意义. 解析：（1）根据图中数据描点，按照图中各点的分布与走向，应作出一条直线，使直线两侧的点数大致相同，这样可以减小偶然误差，如图所示. （2）设直线的斜率为k，由数学知识知：F=kx（直线过原点），在直线上取一点如（10，2），代入上式得k=20N/m，所以函数表达式为： F=20x， x单位：m. （3）式中常数即图线斜率k=，表示使弹簧形变一个单位长度时弹簧的弹力，为弹簧的劲度系数。 三、摩擦力 1.滑动摩擦力大小 ⑴在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力。 ⑵只有滑动摩擦力才能用公式F=μFN，其中的FN表示正压力，不一定等于重力G。 2.静摩擦力大小 ⑴必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μFN计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，即Fm=μFN ⑵静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围是 0＜Ff≤Fm 3.摩擦力方向 ⑴摩擦力方向和物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。 ⑵通常情况下摩擦力方向可能和物体运动方向相同（作为动力），可能和物体运动方向相反（作为阻力）。 无明显形变的弹力和静摩擦力都是被动力。就是说：弹力、静摩擦力的大小和方向都无法由计算公式直接得出，而是由物体的受力情况和运动情况共同决定的。 【思考】 1. 相对运动和运动有什么区别？请举例说明。 2．压力FN的值一定等于物体的重力吗？请举例说明。 3．滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗？ 4．滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗？ 5. 摩擦力一定是阻力吗？ 6．静摩擦力的大小与正压力成正比吗？ 7．运动的物体能受到静摩擦力吗？ 【例题2】质量为2 kg的物体放在水平地板上，用一轻弹簧水平拉该物体，当物体刚开始运动时，弹簧伸长了3 cm，当拉着物体匀速前进时，弹簧伸长2 cm，已知弹簧的劲度系数为k= 200 N/m（g=10 N/kg），求： （1）物体所受的最大静摩擦力为多少? （2）物体和地板间的动摩擦因数 解析：（1）受力分析如图。根据胡克定律，F=k x，当弹簧伸长3 cm时，弹簧的拉力为6 N；弹簧伸长2 cm时，弹簧的拉力为4 N.再由平衡的知识，可得物体所受的最大静摩擦力为6 N. （2）滑动摩擦力为Ff=4 N，正压力FN=G=20 N，所以动摩擦因数μ=Ff/FN=0.2 【例题3】如图，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端和木块相连，静止时弹簧处于伸长状态，弹力大小是5N，已知木块和水平面间的最大静摩擦力大小fm=6N。现对木块施加一个水平向右逐渐增大的拉力F。当F逐渐增大，直到木块开始滑动的过程中，弹簧对木块的弹力和水平面对木块的摩擦力大小、方向各是如何变化的？ 解：加拉力F前，弹簧对木块弹力5N，向左，水平面对木块静摩擦力5N，向右。加F后，只要木块不动，弹簧形变量就不变，因此弹力大小和方向就都不变；水平面对木块静摩擦力先是向右的，大小逐渐减小到零，F超过5N后，摩擦力方向变为向左，大小逐渐增大到6N。拉力F超过11N后，木块开始滑动。 【针对训练】 1．下列关于摩擦力的说法，正确的是（ ） A. 摩擦力的大小一定与正压力成正比 B. 摩擦力都是阻碍物体运动的 C. 弹力和摩擦力总是同时出现的 D. 两物体间的弹力消失，摩擦