高一物理力与物体的平衡问题专题粤教版知识精讲.doc

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1、高一物理力与物体的平衡问题专题粤教版【本讲教育信息】一.教学内容：力与物体的平衡问题专题二.学习目标：1、深化对力的概念的认识，提高受力分析的能力。2、应用力的平衡条件分析、解决平衡类问题。3、掌握关于力与物体的平衡问题中的典型习题类型及相关的解法。考点地位：力的概念、力的合成与分解是高中力学的基础内容，高考无论是对于哪一部分力学知识进行考查都要涉及到这些基础知识，共点力的平衡问题是对于前两部分力学知识的综合运用，且与现实生活联系紧密，因而一直是高考的热点，单纯考查本章内容多以选择、填空为主，难度适中，如2007年上海卷第10题，2

2、007年广东卷第5题，2007年山东理综卷第16题均以选择题的形式出现。三.重难点解析：1、弹力：产生条件：（1）接触；（2）有形变。方向与物体的形变有关，轻绳拉力的方向沿绳收缩的方法；支持力的方向垂直于接触面指向被支持的物体。通常有以下三种情况：（1）面面接触，弹力方向垂直于接触面；（2）点面接触，弹力方向垂直于接触面；（3）点点接触，弹力方向垂直于公切面，大小与形变量有关，形变越大，弹力越大。弹簧的弹力满足。摩擦力：（1）滑动摩擦力：产生条件：①相对运动；②接触处有挤压；③接触面粗糙。方向跟接触面相切，与相对运动方向相反，大小。

3、（2）静摩擦力：产生条件：①有相对运动趋势；②接触处有挤压；③接触面粗糙。方向总与相对运动趋势的方向相反，但与物体的运动方向（对地）可能相反，也可能相同，甚至不在同一直线上。大小；是最大静摩擦力，F与物体的受力及运动状态有关。滑动摩擦力及静摩擦力的大小运算和方向判断，是本考点的难点，也是高考的热点。微小形变下弹力的方向的判定是又一难点，需利用假设法或根据物体所处状态运用共点力平衡条件、牛顿第二定律等进行解析。2、共点力的合成与分解：求几个力合力的过程叫做力的合成，求一个力分力的过程叫做力的分解。方法点击：①合力和分力的关系是等效替代

4、的关系，因此作用效果相同是进行力的合成或分解的依据，合力和分力不能重复，即在一个问题中如果考虑了合力就不能再考虑分力，反之亦然；②力的合成或分解的基本方法均是平行四边形定则，至于三角形法和正交分解法都是由平行四边形定则演绎而来的方法。三角形法在解决三力作用下物体的平衡问题和二力作用下物体匀变速运动问题很方便、很快捷，和三角形法配合使用的数学工具一般有三角形的相似比、三角函数的定义式、正弦定理、余弦定理等。正交分解是一种使用面很广的方法，在实际分析问题中用的最多，用好正交分解法的关键是直角坐标系的准确建立；③无论采用哪种方法进行力的合

5、成或分解，都必须在完成受力分析后进行，切不可一边进行受力分析一边对力进行合成或分解，因为这样很容易造成思路混乱，不利于题目的求解、计算。用心爱心专心3、共点力的平衡（1）共点力作用下物体的平衡条件：合力为零，即0.说明：（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

6、可写成：【典型例题】问题1、滑动摩擦力与静摩擦力大小计算方问题：例题1、如图1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是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_________。分析与解：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。变式1、如图2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

7、擦力大小为：A.0；B.μ1mgcosθ；C.μ2mgcosθ；D.（μ1+μ2）mgcosθ；答案：C变式2、如图3所示，质量为m的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板的动摩擦因数为μ。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度V1向右匀速运动，同时用力F拉动物体（方向沿导槽方向）使物体以速度V2沿导槽匀速运动，求拉力F的大小。用心爱心专心图3分析与解：物体相对钢板具有向左的速度分量V1和侧向的速度分量V2，故相对钢板的合速度V的方向如图4所示，滑动摩擦力的方向与V的方向相反。根据平衡条件可

8、得：F=fcosθ=μmg从上式可以看出：钢板的速度v1越大，拉力F越小。图4问题2、平衡条件的理解与应用问题：例题：1.（2007广东理科基础，4）受斜向上的恒定拉力作用，物体在粗糙水平面上做匀速直线运动，则下列说法正确的是（）A.