自主招生同步课程修订版：【自主招生同步课程】高三物理第2讲相互作用与物体平衡（教案）

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1、第2讲相互作用和物体平衡适用学科物理适用年级高三适用区域全国课时时长（分钟）120知识点1:力的作用方式2：物体平衡3：力矩——有固定转轴的物体平衡4：流体静力学学习目标1：了解力与平衡的考查方向。2：掌握基本知识和解题方法。3：学会力矩平衡和流体静力学。4:熟练掌握力学解题方法。学习重点1：物体平衡2：力矩学习难点1：力矩2：流体力学【重点知识精讲和知识拓展】一・、力的作用方式力是物体间的一种相互作用，又是一并具有大小、方向和作用点的一种矢量。根据研究和解决实际问题的需要，可以从不同的角度对力进行区分。[:Z&xx&k.Com]1.体力、面力和点力按照力的作用点在受力物上的分布情况，可将

2、力可将力分为体力、面力和点力三种。外力的作用点连续分布在物体表面和内部的一定（或全部）区域，这种力就是体力。重力就是一种广泛存在的体力。作用点连续分布在物体某一面（或全部表面）上，这种力就是面力。压力和摩擦力就是一种广泛存在的面力。当面力和体力作用的区域远比受力物小，或可以不考虑作用点的分布情况时，就可以把相应的体力或面力当成是集中在物体的某一点上作用的，这种情况下的体力和面力就叫做点力。例如，在通常情况下，我们就是把重力、摩擦力和压力当成点力看待。具体而言，常用物体各部分所受重力的合力来代替该物体受到的总重力；用摩擦面上各部分所受摩擦力之合力来代替这个面上的总摩擦力；对压力也是按照这种方

3、式处理的。当不涉及转动的时候，我们其至把面力的合力作用点标出在物体的重心上，这就使问题的解决更加便当。但若涉及到物体的转动，就绝对不能把体力和面力（如磁力）的作用点随便地集中到物体的重心上。点力只是在一定条件下对体力和面力的一种适当的简化而已，对此切勿掉以轻心。1.内力和外力[:乙xxok.Com]按照施力物与被研允物体的所属关系，又常将力分为内力和外力两大类若被研究对象是某一物体，则该物体内部各部分间的作用力叫内力；若被研究对象是两个或多个物体组成的系统，则系统内部各物体间的作用力都叫该系统的内力。外力则是被研究对象以外的其他物体对则该物体（或系统）的作用力。在中学，若无特别说明,一般所

4、谈的受力，都指的是外力。物体内部和相邻部分的拉力或压力都是内力。其中的前者就叫张力。理想的柔绳内部只能有张力,而不可能有相互挤压力。其张力总是与绳的轴线相切（如绕在轮上被拉紧的绳）。所以柔绳只能对外产生拉力和侧压力，不能产生轴向压力。杆件既能対物体产生拉力，也能对物体产生压力，还能对物体产生侧压力。在中学，未做特别说明，通常把绳和线当成理想的柔绳和柔线，一般还忽略了绳和线的质量，以及它们的伸长形变。二.物体平衡1•作用于刚体的二力，其平衡的充分必要条件是：此二力大小相等，方向相反,作用线沿同一直线。2.三力平衡汇交定理作用于刚体上的三个相互平衡、但又不互相平行的力，若其中两个力的作用线汇交

5、于一点，则此三力必在同一个平面内，且第三个力的作用线通过前两个力的汇交点。3..有固定转动轴物体的平衡力矩：力F与力臂厶的乘积叫做力对转动轴的力矩。即厶，单位:Nmo力矩可以使物体向不同的方向转动。如果这两个力矩的大小相等，杠杆将保持平衡。这是我们在初中学过的杠杆平衡条件，是力矩平衡的最简单的情形。如果把把物体向逆时针方向转动的力矩规定为正力矩，使物体向顺时针方向转动的力矩规定为负力矩，则有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和为零。即A6+M2+M3+=0o4.质心是指物质系统的质量中心。质心被认为质量集中于此的一个假想点，质心与物体（质点系）质量分布有关的一个点。与重心不同的是，质心

6、不一定要在有重力场的系统中。当•重力场是均匀的，重心和质心是重合的。4.物体平衡的种类分为稳定平衡、不稳定平衡和随遇平衡三种类型。稳度及改变稳度的方法：处于稳定平衡的物体，靠重力矩回复原来平衡位置的能力，叫稳度。降低重心高度、加大支持血的有效面积都能提高物体的稳度；反之，则降低物体的稳度。二.力学中的三种力：重力、弹力和摩擦力1・重力重力是万有引力的一种体现。关于重力与万有引力的具体大小、方向关系我们将在万有引力那一部分再详述22.弹力、胡克定律①、弹力物体在外力作用下发生形变时所产生的反抗形变的力叫弹力。②、胡克定律：在弹性限度内，弹力F的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度兀成正比，即F=k

7、x,斤为弹簧的劲度系数。[:ZXXK]两根劲度系数分别为局，局的弹簧串联后的劲度系数可由丄=丄+丄求得，并联后劲度•系数为kk2k=k、+k2.3.摩擦力滑动摩擦力：F“Fn，“为动摩擦因数。最大静摩擦力：可用公式FgFz來计算。F”为正压力,“°为静摩擦因数，对于相同的接触而，应有为动摩擦因数）摩擦角：若令M尸土竺弋呼，则卩称为摩擦角。摩擦角是正压力心与最大静摩擦力厂“的合力Fn与接触面法线间的夹角。四、力矩1•力矩是