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物理力与物体平衡知识点精讲复习

2025-01-28
物理力与物体平衡知识点精讲复习

篇1:物理力与物体平衡知识点精讲复习

1.力:是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因。力是矢量。

2.重力

(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的。

[注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力。但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力。

(2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g。

(3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。

(4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上。

3.弹力

(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的。

(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变。

(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体。在点面接触的情况下,垂直于面;在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面。

①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等。

②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆。

(4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解。弹簧弹力可由胡克定律来求解。

★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx。k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m。

4.摩擦力

(1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可。

(2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反。

(3)判断静摩擦力方向的方法:

①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向。

②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。

(4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解。

①滑动摩擦力大小:利用公式f=FN进行计算,其中FN是物体的正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关。或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解。

②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与fmax之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解。

5.物体的受力分析

(1)确定所研究的物体,分析周围物体对它产生的作用,不要分析该物体施于其他物体上的力,也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过力的传递作用在研究对象上。

(2)按性质力的顺序分析。即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析,不要把效果力与性质力混淆重复分析。

(3)如果有一个力的方向难以确定,可用假设法分析。先假设此力不存在,想像所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向,对象才能满足给定的运动状态。

6.力的合成与分解

(1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。(2)力合成与分解的根本方法:平行四边形定则。

(3)力的合成:求几个已知力的合力,叫做力的合成。

共点的两个力(F1和F2)合力大小F的取值范围为:|F1-F2|F1+F2。

(4)力的分解:求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算)。

在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法。

7.共点力的平衡

(1)共点力:作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力。

(2)平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态,是加速度等于零的状态。

★(3)共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零,即F=0,若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为:Fx=0,Fy=0。

(4)解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等。

篇2:物理力与物体平衡知识点精讲复习

力对物体的作用可以改变物体的运动状态,以下是力和物体的平衡知识点,请考生学习。

1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因。力是矢量。

2.重力

(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的。

[注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力。

但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力

(2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g

(3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。

(4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上。

3.弹力

(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的。

(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变。

(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体。在点面接触的情况下,垂直于面;

在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面。

①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等。

②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆。

(4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解。弹簧弹力可由胡克定律来求解。

★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx。k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m。

4.摩擦力

(1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可。

(2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反。

(3)判断静摩擦力方向的方法:

①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向。

②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。

(4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解。

①滑动摩擦力大小:利用公式f=FN进行计算,其中FN是物体的正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关。或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解。

②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与fmax之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解。

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篇3:物理力与物体平衡知识点精讲复习

篇3:物理力与物体平衡知识点精讲复习

处于平衡状态的物体,由于外界某种微小的作用而偏离了平衡状态时,因稳度的不同,物体的平衡状态可分为四种情形。下面是编辑老师整理的物体的平衡知识点,希望对您提高学习效率有所帮助.

物体的平衡依然为高考命题热点。通过历年高考题的分析,不难发现:考题多以力学背景呈现。解决物体的平衡问题,一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境是分析平衡问题的关键;二是要学会利用力学平衡的结论(比如:合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、假设法等)来解答;三是要养成迅速处理矢量计算和辨析图形几何关系的能力。

例如高考新课标卷理综物理第18题:如图所示,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()

A.■-1B.2-■C.■-■D.1-

「答案」B

「解析」物体受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff、已知力F而处于平衡,根据平衡条件,应用正交分解有F1cos60=(mg-F1sin60),F2cos30=(mg+F2sin30),联立解得:=2-■。

又例如高考山东卷理综物理第16题:如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为。下列关系正确的是()

A.F=■B.F=mgtan

C.FN=■D.FN=mgtan

「解析」对小滑块受力分析如图所示,根据三角形定则可得F=■,FN=■,所以A正确。

考点:受力分析,正交分解或三角形定则。

提示:支持力的方向垂直于接触面,即指向圆心。正交分解列式求解也可。

知识与规律

一、平衡状态

物体保持静止或匀速运动状态。

说明:这里的静止需要两个条件,一是物体受到的合外力为零,二是物体的速度为零,仅速度为零时物体不一定处于静止状态,如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻,物体速度为零,但物体不是处于静止状态,因为物体受到的合外力不为零。

二、共点力作用下物体的平衡条件

物体受到的合外力为零。即F合=0

说明:①物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。

②若采用正交分解法求平衡问题,则其平衡条件为FX合=0,FY合=0.

三、用平衡条件解题的常用方法

(1)力的三角形法

物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接,构成一个矢量三角形;反之,若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零。利用三角形法,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等物理知识可求得未知力。

(2)力的合成法

物体受三个力作用而平衡时,其中任意两个力的合力必跟第三个力等大反向,可利用力的平行四边形定则,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等物理知识求解。外语学习网

(3)正交分解法

将各个力分别分解到x轴上和y轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件,多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是,对x、y方向选择时,尽可能使落在x、y轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力。

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