力和常见的三种力

第一单元力和常见的三种力高考要求：1、理解力、重力、弹力、摩擦力的概念；2、理解力的物质性、矢量性；3、知道物体重心和弹力、摩擦力产生的条件；4、掌握弹力、摩擦力有无的判断方法。

知识要点：一、力1、定义：力是物体对物体的作用。

力的单位：牛顿（N）。

2、力的基本特征：1）物质性：力不能脱离物体而独立存在；2）相互性：作用力和反作用力同时存在，满足牛顿第三定律；3）矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向，其合成与分解满足平行四边形；3、力的作用效果：使物体产生形变或使物体运动状态发生改变。

4、力的三要素：大小、方向、作用点。

5、力的图示：用一根带箭头的线段表示力的三要素（通常用力的示意图表示力）6、力的分类：1）按力的性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。

2）按力的效果分：拉力、压力、支持力、动力、阻力、回复力、向心力等。

二、重力1、定义：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。

重力是地球对物体吸引力的一个分力。

即重力不是万有引力，2、条件：地球的吸引。

3、大小：G＝mg，g为重力加速度，大小随纬度和离地而的高度变化而变化。

纬度越大，g越大；高度越高，g越小。

4、方向：竖直向下，即沿铅锤线方向，与水平面垂直。

或自由落体方向。

5、作用点：为物体的重心。

但物体的重心不一定都在物体上。

1）质量分布均匀（密度相同），形状规则的物体，重心在其几何中心。

2）非均匀薄板形物体可用悬挂法确定。

三、弹力1、定义：发生弹性形变的物体，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。

2、产生的条件：直接接触，发生形变。

3、大小：1）弹簧类在弹性限度内遵从胡克定律：F＝kx。

k为劲度系数，与弹簧有关。

2）其他弹力由平衡条件或动力学规律求解。

4、方向：与物体的形变方向相反。

1）轻绳：只能产生拉力，方向沿绳子收缩方向。

2）轻杆：既可产生拉力，也可产生压力，且方向不一定沿杆方向，但二力杆的弹力必沿杆的方向。

3）轻弹簧：产生的拉力或压力沿弹簧的轴线方向。

4）压力、支持力的方向：总是垂直于接触面或接触面的切面指向受力物。

5、作用点：接触面或接触点。

四、摩擦力1、定义：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动或相对运动趋势时，受到的阻碍作用叫摩擦力。

可分为滑动摩擦力和静摩擦力两种。

2、产生条件：1）滑动摩擦力的条件：①接触面上是粗糙的；②接触面上要有挤压的力；③接触面上的两个物体要有相对运动。

2）静摩擦力的条件：①接触面上是粗糙的；②接触面上要有挤压的力；③接触面上的两个物体要有相对运动趋势。

3、大小：1）滑动摩擦力的大小跟物体间的正压力成正比，即：F＝μF N。

μ为动摩擦因素，只与接触面的粗糙成度、接触面的材料有关，与接触面积、接触面上受力和物体运动状态无关。

2）静摩擦力的大小与相对运动的趋势强弱有关，趋势越强摩擦力越大。

但不超过最大静摩擦力（是物体间开始滑动时受的静摩擦力，用F m表示）。

其变化范围：0～F m。

静摩擦力的大小通常要依物体的状态列平衡方程或根据牛顿第二定律列方程求解。

4、方向：1）滑动摩擦力的方向跟接触面相切，且与物体的相对运动方向相反。

2）静摩擦力的方向总跟接触面相切，且与物体的相对运动趋势方向相反。

5、作用点：接触面上。

五、典型例题：例1、下列说法中，正确的是（）A．竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为受了一个竖直向上的升力作用B．放在斜面上的物体会沿斜面下滑，是因为受了一个下滑力作用C．放在水中的木块浮于水面，是因为受到了浮力作用D．施力物体同时也是受力物体例2、有一批记者乘飞机从上海来到西藏旅游，他们托运的行李与在上海时比较，行李的质量将___________（填“变大”、“不变”、或“变小”）；所受重力的大小将___________（填“变大”、“不变”、或“变小”）。

例3、如图所示中，小球均处于静止状态，a、b板都和小球接触，A图中b板在竖直位置，其他B、C、D图中，b板均在水平位置。

不计一切摩擦，则小球同时受到a板和b板的弹力作用的是（）a a abab b bA B C D例3图例4、三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上。

a球的重心O a位于球心，b球和c球的重心O b、O c分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所示，三球均处于平衡状态，支点P对a球的弹力为N a，对b球和c球的弹力分别为N b和N c，则（）例4图A N a＝N b＝N cB N a＞N b＞N cC N a＜N b＜N cD N a＞N b＝N c例5、如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别m1为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡k1状态，现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在这过程中下m2面木块移动的距离为（）k2A．m1g/k1B．m2g/k1C．m1g/k2D．m2g/k2例5图例6、如图所示，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量为m的球，则关于杆对球的弹力的大小和方向下列说法正确的是（）A．若小车静止，杆对小球的弹力大小为mg，方向沿杆的方向向下；B．若小车静止，杆对小球的弹力大小为mg，方向竖直向下；例6图C．若小车以加速度a水平向右运动，杆对小球的弹力大小为ma，方向沿杆的方向向下；D．若小车以加速度a水平向右运动，杆对小球的弹力大小为m√g2＋a2，方向与竖直方向的夹角θ为θ＝arc tg（a/g）例7、如图所示，物体a、b、c叠放在水平桌面上，水平力F＝5N，F c＝10N分别作用在物体b、c上，物体a、b、c仍保持静止，以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则（）c A．f1＝5N，f2＝0，f3＝5N；B．f1＝5N，f2＝5N，f3＝0；C．f1＝0，f2＝5N，f3＝5N；D．f1＝0，f2＝10N，f3＝5N。

例7图例8、如图所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，角B的大小为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。

则摩擦力有大小为__________。

例9、把一个重为G的物体，用一个水平的推力F＝kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的、足够高的平整的墙上，如图甲所示，从t＝0开始，物体所受的摩擦力f随t的变化关系是图乙中的哪一个（）t t例9图甲 A B C D例9图乙例10、两重叠在一起的滑块，置于固定的倾角为θ的斜面上，如图所示， B 滑块A、B的质量分别为m1、m2，A与斜面间的动摩擦因数为μ1， AB与A的动摩擦因数为μ2。

已知两滑块从斜面由静止以相同的加速度滑下，滑块B受到的摩擦力为（）θA．等于零；B．方向沿斜面向上；例10图C．大小等于μ1 m2gcosθ；D．大小等于μ2m2gcosθ。

例11、如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a斜向上减速运动，a与水平方向的夹角为α，求人受的支持力和摩擦力。

图（答案：例1、CD；例2、不变，变小；例3、A；例4、A；例5、C；例6、BD；例7、C；例8、mg＋Fsinα；例9、B；例10、BC；例11、F N＝mg－mgsinα，f＝macosα；）练习题：1、如图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静靠在竖直墙边，然后释放，它们同时沿墙面向下滑，已知m A＞m B，则物体B（） AA 只受一个重力； BB 受到重力和一个摩擦力；C 受到重力、一个弹力和一个摩擦力；1题图D 受到重力、两个弹力和一个摩擦力。

2、如图所示，一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指正对刻度5，在弹性限度内，当挂上80N重物时指针正对刻度45，若要指针正对刻度20应该悬挂的重物是（）10A．40N B．30NC．20N D．不知弹簧劲度系数k的值，无法计算。

30题图3、用一水平力F将两铁块A和B紧压在竖直墙上而静止，如图所示，对此，下列说法中正确的是（）A．铁块B肯定受A给它的竖直向上的摩擦力；B．铁块B肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力；C．铁块A肯定受B给它的竖直向上的摩擦力；D．A与B之间的摩擦力方向是无法判断的。

4、如图所示，一质量为m的木块放在倾角为α的传送带上，随传送带一起向上或向下做加速运动，加速度为a，试求两种情况下物体所受的摩擦力。

4题图5、右图为皮带传动装置示意图，A为主动轮，B为从动轮，如不计皮带自重且皮带不打滑，在A、B都沿顺时针方向转动的过程中，皮带上a、b、c三处张力是_________处最大，_________处次之，_________处最小。

5题图6、如图甲所示，水平放置的木板AB上放一质量为m的物块，现将B端绕A端逆时针缓慢转动，当木板与水平面夹角α为30°时，物块开始滑动，已知物块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在图乙中物块所受摩擦力f与α关系正确的是（）6题图甲 A B C D6题图乙答案：1、A；2、B；3、BC；4、加速向上运动时，f＝mgsinα＋ma，方向沿斜面向上，加速向下运动时，有三种可能：①若a＜gsinα，木块受到沿传送带斜向上的摩擦力，大小为f＝m（gsin α－a）②若a＝gsinα，f＝0 ③若a＞gsinα，木块受到沿传送带斜向下的摩擦力，大小为f＝m （a－gsinα）；5、c、a、b；6、C。