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《高考专栏――物理》 力 物体的平衡――特例及规律物体在受力平衡条件下，可以是静止的，也可以是匀速直线运动或匀速转动，还有的物体虽然在运动中受力不平衡，但过程进行得很“缓慢”也可以认为运动中的每个状态是受力平衡的，这样就能够按受力平衡来处理。
总的来看，物体受力平衡时，应该同时满足两个条件：一是合力为零，二是合力矩为零。
而在不同的特殊条件下，又有一些各自具体的特点及规律，下面就对几种特例进行分析。
问题1:弄清滑动摩擦力与静摩擦力大小计算方法的不同。
当物体间存在滑动摩擦力时，其大小即可由公式f N =μ计算，由此可看出它只与接触面间的动摩擦因数μ及正压力N 有关，而与相对运动速度大小、接触面积的大小无关。
正压力是静摩擦力产生的条件之一，但静摩擦力的大小与正压力无关（最大静摩擦力除外）。
当物体处于平衡状态时，静摩擦力的大小由平衡条件∑=F 0来求；而物体处于非平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律求。
例1、 如图1所示，质量为m ，横截面为直角三角形的物块ABC ，∠ABC =α，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f mg F =+sin α。
例2、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 受到的摩擦力大小为：A ．0； B. μ1mgcosθ; C. μ2mgcosθ; D. (μ1+μ2)mgcosθ;分析与解：当物体P 和Q 一起沿斜面加速下滑时，其加速度为：a=gsinθ-μ2gcosθ.因为P 和Q 相对静止，所以P 和Q 之间的摩擦力为静摩擦力，不能用公式f N =μ求解。
常见力的分析重力摩擦力弹力等力的特点与作用重力、摩擦力、弹力等是我们日常生活中常见的力。
它们在物理学中起着重要的作用，并具有一些特点。
本文将对这些常见力进行分析，并探讨它们的特点与作用。
一、重力重力是指物体之间的吸引力，是地球吸引物体的力。
重力的特点如下：1. 方向：重力的方向是垂直向下的，即指向地心；2. 大小：重力的大小与物体的质量有关，质量越大，重力越大，符合牛顿的万有引力定律；3. 表达式：重力可以用公式F=mg表示，其中F表示重力的大小，m表示物体的质量，g表示重力加速度，其数值约为9.8 m/s²。
重力的作用主要有：1. 保持物体在地面上：重力使物体受到向下的作用力，使物体保持与地面接触，防止物体漂浮或飞离地面；2. 影响物体下落的速度：重力是使物体下落的原因之一，物体在无空气阻力的情况下，重力将加速物体的下落速度；3. 维持行星的运动：重力是行星之间相互吸引的力，它维持着行星的轨道运动，保持星系的稳定。
二、摩擦力摩擦力是物体相对运动或准备相对运动时产生的一种力。
摩擦力的特点如下：1. 方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反；2. 大小：摩擦力的大小与物体之间接触面积以及物体表面的粗糙程度有关；摩擦力的作用主要有：1. 阻止物体滑动：摩擦力可以使物体受到抵抗，阻止物体在表面上滑动；2. 提供行驶的力量：例如车轮与地面之间的摩擦力可以提供车辆行驶的动力；3. 使物体停止：摩擦力可以使运动物体逐渐停止，将动能转化为热能。
三、弹力弹力是物体恢复形状或长度时产生的力，也称为弹性力。
弹力的特点如下：1. 方向：弹力的方向与物体变形的方向相反；2. 大小：弹力的大小与物体发生形变的程度有关，物体形变越大，弹力越大。
弹力的作用主要有：1. 恢复物体的形状：弹力可以使物体在外力作用后恢复原状；2. 存储和释放能量：例如弹簧，当它被压缩或拉伸时，可以存储弹性势能，当释放时，可以将弹性势能转化为动能或其他形式的能量。
青岛版三年级下册第五单元《常见的力》全部教案15.《浮与沉》教学设计【教材分析】《浮与沉》是青岛版小学科学（六三学制）三年级下册《常见的力》单元的第一课时。
本节课以小船能浮在水面上为线索，探究浮的特点，然后延伸到浮与沉建立起联系，让学生明白浮与沉是怎么回事。
教材由三部分组成：第一部分活动准备，从生活中小船能浮在水面上引入本节课的学习，并提示学生准备乒乓球、气球、木块、螺丝钉等，为接下来的探究活动做好材料准备；第二部分活动过程，让学生观察不同物体在水中是浮还是沉，并通过实验得出浮力的感性认识，再研究下沉的物体受到水的浮力，得出结论物体在水中受到竖直向上托起的力，这种力就是水的浮力。
不但浮在水面的物体（部分在水中）受到水的浮力，而且浸入水中的物体（全部在水中）同样受到水的浮力。
再研究生活中浮力的应用；第三部分拓展活动，在经历模拟实验和讨论活动后，激发学生继续探究的好奇心，制作一个浮沉子。
本课学习内容与学生的生活紧密相关，学生通过模拟实验活动，让学生进一步感知，激发学生的探究欲望。
通过思维导航明确学生探究的方向，引导学生由浅入深的思考，体现探究的进阶性。
【学生分析】三年级学生已经学习了两年科学，对科学已经有了浓厚的兴趣，对浮力常识已经有较多的认识，能够观察浮力一些特点，并用科学词汇进行描述，并且能够与小组成员合作完成探究任务。
对于下沉的物体是否受到水的浮力，比较抽象，学生还不容易理解，需要教师进行合理的引导，通过探究活动，让学生思维能力、创新能力的以激发，而对动物与环境之间的关系有更加深入的认识。
【教学目标】科学概念目标：1.知道物体在水中受到竖直向上托起的力是水的浮力；了解浮力在生活的应用。
科学探究目标：1.在教师的引导下，能够对物体的浮沉提出猜想，并通过实验进行验证。
2.能在好奇心的驱使下，对物体沉浮的原因表现出探究兴趣。
情感态度价值观：1.能在好奇心的驱使下，对物体浮沉的原因表现出探究兴趣。
2.主动与他人合作，积极参与交流和讨论，尊重他人的情感和态度。
物体的受力（动态平衡）分析及典型例题受力分析就是分析物体的受力，受力分析是研究力学问题的基础，是研究力学问题的关键。
受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。
一.几种常见力的产生条件及方向特点。
1.重力。
重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，只要物体在地球上，物体就会受到重力。
重力不是地球对物体的引力。
重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。
重力的方向：竖直向下。
2.弹力。
弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。
判断弹力有无的方法：假设法和运动状态分析法。
弹力的方向与施力物体形变的方向相反，与施力物体恢复形变的方向相同。
弹力的方向的判断：面面接触垂直于面，点面接触垂直于面，点线接触垂直于线。
【例1】如图1—1所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。
图a中接触面对球 无 弹力；图b 中斜面对小球 有 支持力。
【例2】如图1—2所示，判断接触面MO 、ON 对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。
水平面ON 对球 有 支持力，斜面MO 对球 无 弹力。
【例3】如图1—4所示，画出物体A 所受的弹力。
a 图中物体A 静止在斜面上。
b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。
c 图中A 球光滑，O 为圆心，O ＇为重心。
【例4】如图1—6所示，小车上固定着一根弯成α角的曲杆，杆的另一端固定一个质图1—1a b图1—2 图1—4a b c量为m 的球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：（1）小车静止；（2）小车以加速度a 水平向右加速运动；（3）小车以加速度a 水平向左加速运动；（4）加速度满足什么条件时，杆对小球的弹力沿着杆的方向。
3.摩擦力。
摩擦力的产生条件为：（1）两物体相互接触，且接触面粗糙；（2）接触面间有挤压；（3）有相对运动或相对运动趋势。
摩擦力的方向为与接触面相切，与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法：假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
《常见的力》教案（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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专题2：三种不同性质的力——弹力、重力和摩擦力【考点概览】弹力、重力和摩擦力是物理学中三种最基本的力，是初中物理学习最基础的力学知识，只有透彻理解这三种常见力，才能对物体的运动形式作出正确的分析和判断，为以后学习其他力学知识的学习打下良好的基础。
【知识点精析】1、弹力、重力和摩擦力的比较：2、重心——重力的作用点：（1）重心的确定:①形状规则、质量分布均匀物体重心就在物体的几何中心上；②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关：形状不规则薄板形物体的重心，可用悬挂法确定。
③物体的重心可在物体上，也可在物体外；（2）重心与稳定的关系：重心越低或者支面越大，稳定程度越高。
3、弹力的应用——弹簧测力计（1）原理：在弹性范围内，弹簧的形变量与受到拉力的大小成正比。
（2）使用方法：①测量前认清弹簧测力计的量程和分度值；②测量前检查、调整使弹簧测力计的指针指在零刻度线上；③测量时，被测力的方向应与弹簧测力计方向保持一致，避免弹簧跟测力计外壳摩擦造成较大的测量误差；④读数时，眼睛与指针相平，不能仰视或俯视。
注意：①弹簧的形变量与受到拉力的大小成正比，是形变量，而不是弹簧长度。
②其他弹力，可以通过运动情况，根据平衡条件来计算。
4、静摩擦力的理解：两个相对静止的物体之间有相对运动趋势（将要运动）时产生的摩擦力是静摩擦力，它是一种被动力，其作用是与使物体产生运动趋势的力（即外力）相平衡，所以取值范围内是根据物体的“需要”取值，与正压力、接触面的粗糙程度无关。
因此说静摩擦力会随外力的变化而变化，直到达到最大静摩擦力。
例如：用水平向左的1N的力推静止在物体A，物体未动，此时物体受到的摩擦力为1N；增大推力到5N，物体仍未动，此时物体受到的摩擦力为5N；推力增大到10N，物体A刚好运动，此时受到的摩擦力是最大静摩擦力，为10N。
5、判断摩擦力是否存在和大小、变化（1）根据摩擦力产生的条件来判断摩擦力是否存在：接触并挤压、有相对运动或者有相对运动的趋势、接触面粗糙，三者缺一不可（只要题目中已知接触面光滑，就认为没有摩擦力）。
四大经典力学模型完全解析一、斜面问题模型1．自由释放的滑块能在斜面上(如下图所示)匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝g tanθ．2．自由释放的滑块在斜面上(如上图所示)：(1)静止或匀速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力为零；(2)加速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向右；(3)减速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向左．3．自由释放的滑块在斜面上(如下图所示)匀速下滑时，M对水平地面的静摩擦力为零，这一过程中再在m上加上任何方向的作用力，(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零。
4．悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如下图所示)：(1)向下的加速度a＝g sinθ时，悬绳稳定时将垂直于斜面；(2)向下的加速度a＞g sinθ时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上；(3)向下的加速度a＜g sinθ时，悬绳将偏离垂直方向向下．5．在倾角为θ的斜面上以速度v0平抛一小球(如下图所示)：(1)落到斜面上的时间t＝2v0tanθg；(2)落到斜面上时，速度的方向与水平方向的夹角α恒定，且tanα＝2tanθ，与初速度无关；6．如下图所示，当整体有向右的加速度a＝g tanθ时，m能在斜面上保持相对静止。
例1在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场，其方向一个垂直于斜面向上，一个垂直于斜面向下(如下图所示)，它们的宽度均为L．一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度v进入上部磁场时，恰好做匀速运动。
(1)当ab边刚越过边界ff′时，线框的加速度为多大，方向如何？(2)当ab边到达gg′与ff′的正中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则线框从开始进入上部磁场到ab边到达gg′与ff′的正中间位置的过程中，线框中产生的焦耳热为多少？(线框的ab边在运动过程中始终与磁场边界平行，不计摩擦阻力)【点评】导线在恒力作用下做切割磁感线运动是高中物理中一类常见题型，需要熟练掌握各种情况下求平衡速度的方法。
