高三总复习力、物体的平衡之重点难点分析

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1、教学素材/高三总复习力、物体的平衡重难点分析一．摩擦力的判断与计算摩擦力是力学中常见的三种力中最为复杂的一种，因此，掌握摩擦力的有无、方向的判断和大小的计算，是学好力学知识的基础，自然成为高考考查的重点之一。1.滑动摩擦力的判断与计算滑动摩擦力的判断比较容易，只要接触面不光滑，同时满足二物接触，有正压力，有相对滑动，即可准确判出滑动摩擦力与相对滑动方向相反，但不一定与物体相对地面运动的方向相反。大小可用公式f=μN直接计算，也可利用平衡条件、牛顿定律等规律进行计算。2.静摩擦力的判断与计算静摩擦力的判断，是力学中的一个难点。二物接触，接触面不光滑，有正压力，依然是静摩擦力

2、存在的前提。关键在于相对滑动趋势的判断，可以采用以下几种方法来帮助判定。（1）运动状态分析法适用于长时间保持相对静止或某方向保持相对静止的物体，一般可从运动状态和受力情况判断静摩擦力。如，置于水平传送带上的物体，若无相对滑动，而在皮带带动下加速运动，则肯定受向前的静摩擦力；若匀速运动，则肯定不受静摩擦力；若减速运动，则肯定受向后的静摩擦力。（2）假设法与反证法适用于比较复杂，不易判断的物理情景。具体做法是：假设接触面光滑无摩擦，看物体是否会出现相对滑动，若有，则断言原来有相对滑动趋势，说明原来有静摩擦力。或假设有静摩擦力，看其是否可能保持原运动状态，若不能保持，则说明原来

3、没有相对滑动趋势，无静摩擦力。示例1如图2.11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，则斜面作用于物块的静摩擦力；（A）方向可能沿斜面向上；（B）方向可能沿斜面向下；清华同方教育技术研究院教学素材/高三总复习（C）大小可能等于零；（D）大小可能等于F。分析指导该题是一个典型的较全面考查静摩擦力的高考试题。物块除受力F作用外，还受重力和斜面施加的支持力，其受力情况如图2.1-2所示。静摩擦力若是存在，只能沿斜面方向，因此，着重分析沿斜面方向的受力情况。可以采用运动状态分析法进行分析，将重力正交分解为Gx与Gy。由于物块静止不动，沿斜面方向并无加速

4、度，合外力应等于零。由于沿斜面方向已有力F和Gx，要想此方向合力为零，显然可有多种情况出现：1）当F=Gx时，则f=0；2）当F＞Gx时，则f≠0，方向沿斜面向下；3）当F＜Gx时，则f≠0，方向沿斜面向上。分析至此，A、B、C已可作为正确选项，对于（D），可能存在于第3）种情况之中，当时，f+F=Gx，。所以正确选项为：A、B、C、D。若将力F改为水平向右推物块，物块仍处于静止状态，情况又将如何？考生可自行分析。示例2某人骑一普通自行车，在水平路面上正用脚蹬车匀速前进。二轮皆不打滑，下面的说法正确的是：（A）前轮受静摩擦力方向向后；（B）前轮受静摩擦力方向向前；（C）后

5、轮受静摩擦力方向向后；（D）后轮受静摩擦力方向向前。分析指导这是一个比较复杂的题目，要求具有一定的分析能力，才能正确回答。可采用假设法。首先研究后轮，假设地面光滑，后轮不受静摩擦力，由于后轮是主动轮，人用脚蹬车时，后轮一定要转动打滑，与地面接触的点必向后滑动，但有向后的滑动趋势。实际情况后轮并不打滑，说明后轮一定受地面施给的向前的摩擦力，以保持后轮不打滑，此力正是自行车的动力。清华同方教育技术研究院教学素材/高三总复习对于前轮，也可假设前轮光滑，前轮不受静摩擦力。由于前轮是被动轮，人用脚蹬车时，整个车要向前运动，前轮若不受地面施给的静摩擦力，则前轮会向前滑动而不转动。而实

6、际情况前轮是转动的，但有向前的滑动趋势，这正说明前轮受有向后的静摩擦力。正确答案应是A、D。二．等效思想在力的合成与分解中的体现力的合成与分解的依据，是根据等效替换的思想进行的，力的合成与分解遵从平行四边形法则。1.合力与分力的数量关系设F1与F2为作用于同一质点的两个分力，F为此二分力的合力，它们在数量上应满足下式F1+F2≥F≥F1—F2由上式可以看出，合力可以小于分力，这正是在生产实际中，常用到的“一个小力可以产生大力”的理论依据。2.分解力的原则与方法对一个实际作用的力进行分解，根据等效思想，原则上是可向任意方向分解，但这种分解实际意义并不大。实际上对一个力进行分

7、解，是为了解答某个实际问题，是根据实际需要而进行的，因此，一般是根据力的实际作用效果进行分解。正交分解也是如此，但这种分解并非是唯一的、死板的。所谓按力的作用效果进行分解，是指力在某方向上产生了实际作用，就按此方向进行分解，实际作用是指：“促使物体向某方向运动”“促使物体沿某方向压向支持面”“促使物体沿某方向拉伸”“促使物体在某方向产生加速”等等。示例3如图2.l-7所示，用水平拉力F向左拉绳，使质量为m的小船在水面上缓慢匀速向左运动，当运动到绳与水平面成θ角时，拉力大小为F，不计绳与滑轮质量及滑轮摩擦，此时小船受水的阻力大小