专题一 相互作用及物体的平衡

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1、2010专题一相互作用及物体的平衡【考点透视】一、常见的几种力1．重力：常随地理位置的变化而变化，方向竖直向下，有时认为重力等于万有引力，重心的位置与物体质量分布和几何形状有关。2．弹力：（1）弹力的产生条件：接触且发生形变（2）压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体，若接触面是球面，则弹力的作用线一定过球心，据此可建立与给定的几何量之间的关系。绳的拉力一定沿绳，同一根轻绳各处的拉力都相等。“滑轮”、“光滑挂钩”等不切断绳子，各处的张力大小相等，而“结点”类则把绳子分成两段，张力的大小常不一样。杆的作用力未必沿杆，要结合所受的其他力和运动状态来判断。（3）弹簧弹力：3.对于

2、摩擦力首先要明确是动摩擦力还是静摩擦力，并明确其方向一定沿接触面与相对运动或相对运动趋势的方向相反，但与运动方向可以成任意角，如放在斜面体上的物体一起随斜面向各个方向运动。摩擦力的计算：（1）滑动摩擦力可以用直接求解，有时需建立力的状态方程利用其他力间接求解。（2）静摩擦力大小在0到fm之间，所以要根据受力和运动情况用平衡或牛顿第二定律求解。4．电场力：电场力的方向，正电荷受电场力方向与场强方向一致，负电荷受电场力的方向与场强方向相反。电场力的大小：，若为匀强电场，电场力则为恒力，若为非匀强电场，电场力将与位置有关。5．磁场力：安培力的方向一定垂直于I和B决定的平面，用左手定则判定。在的

3、情况下，。洛伦兹力的方向一定垂直于是v和B决定的平面，用左手定则判定。在的情况下，。注意：安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，是洛伦兹力的合力。二、物体的平衡1．平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态，叫体做平衡状态。物体处于平衡状态的本质是加速度等于零。(1)若处于平衡状态的物体仅受两个力作用，这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上，即二力平衡.(2)若处于平衡状态的物体受三个力作用，则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上.(3)若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用，则宜用正交分解法处理，此时的平衡方程可写成：F

4、合=0，或2．平衡问题的常用解法：（1）合成法或分解法：当物体只受三力作用处于平衡时，此三力必共面共点，将其中的任意两个力合成，合力必定与第三个力大小相等方向相反；或将其中某一个力（一般为已知力）沿另外两个力的反方向进行分解，两分力的大小与另两个力大小相等．（2）正交分解法：当物体受三个或多个力作用平衡时，一般用正交分解法进行计算．（3）图解法：图解法可以定性地分析物体受力的变化，适用于三力作用时物体的平衡．此时有一个力大小和方向都恒定，另一个力方向不变，第三个力大小和方向都改变，用图解法即可判断两力大小变化的情况．（4）相似三角形法：通过力的三角形与几何三角形相似求未知力。三、与电场力

5、、磁场力有关的平衡解决此类问题，一定要按照解力学题目的思维程序和解题步骤做题，其中做好受力分析，画好受力分析图是关键。特别注意安培力和洛伦兹力常随运动状态的变化而变化，可能还导致加速度、速度的变化，所以必须具有辩证的观点，做好动态分析。为了正确分析和，必须对和有一个思维定位，即：垂直v，垂直B，也就说垂直于v与B所决定的平面，但v与B未必垂直。同理垂直I，垂直B，也就说垂直于I与B所决定的平面，但I与B未必垂直。画受力分析图时，有些空间图需转化成平面图，且在图上的适当位置标出辅助方向，如磁场B，ｖ的方向，I的方向。【例题解析】类型一：摩擦力的相关问题静摩擦力大小和方向一般据物体的运动状态

6、，利用平衡条件或牛顿定律计算得到。方向的确定还经常用假设法：假设接触面绝对光滑，此时物体的运动状态是否与给定状态相矛盾，若此时物体发生了相对运动，则证明静摩擦力存在，而且此时物体发生相对运动的方向就是相对运动趋势的方向。它的特点可以概括为“按需施给”，但同时必须注意方向总与接触面相切，总在接触面这个平面内，不可能变成其它方向；大小受最大静摩擦力限制，不可能超过最大静摩擦力。关于摩擦力问题的常见错误：1.不能正确判断摩擦力的方向；2.不能准确求出摩擦力的大小；ACBFα3.不能正确分折摩擦力做功的问题．例1．如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，，AB边靠在竖直墙面上，F是垂

7、直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为多少？解析：物块ABC受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡，由平衡条件不难得出静摩擦力大小为。PQθ变式训练1：如图所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上，P、Q之间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面间的动摩擦因数为μ2。当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为：A．0；B.μ1mgcosθ;C.μ2mgcosθ;