高中物理必修一知识点总结力和物体的平衡
高中物理知识点大全

一力物体的平衡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=μF N进行计算,其中F N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f max 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(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范围为:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2 . (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:∑F x =0,∑F y =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.二、直线运动1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动,转动和振动等运动形式.为了研究物体的运动需要选定参照物(即假定为不动的物体),对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同,通常以地球为参照物来研究物体的运动.2.质点:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点,它是一个理想化的物理模型.仅凭物体的大小不能做视为质点的依据。
高一物理必修1 力与平衡

力与平衡(1)知识点一:平衡状态:静止或匀速直线运动状态1. 若一个物体处于平衡状态,则物体一定是( )A 静止B 匀速直线运动C 速度为零D 各共点力的合力为零知识点二:平衡条件:F 合=0即:物体静止或匀速直线运动 处于平衡状态 合外力为0 也就是每一个方向合力都为0 (1)二力平衡:两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,并作用于同一物体,这两个力为一对平衡力 (2)三力平衡:三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点; 其中任意两个力合力与第三个力等值反向;三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量三角形;将任何一个力往另两个力反向分解,两条直线上两个力分别等值反向。
★一条直线上的平衡问题2. 如图所示,一根弹性杆的一端固定在斜角300的斜面上,杆的另一端固定一个重为2N 的小球,小球处于静止状态时,指出弹性杆对小球的弹力的大小及方向?3. 如图所示,两个物体A 和B ,质量分别为M 和m ,用跨过定滑轮的轻绳相连,A 静止于水平地面上,不计摩擦,则A 对绳的作用力与地面对A 的作用力的大小分别为( ) A mg ,(M-m)gB mg ,MgC (M-m)g ,MgD (M+m)g ,(M-m)g4. 如图,物体A 、B 和C 叠放在水平桌面上,水平力为Fb=5N 、Fc=10N ,分别作用于物体B 、C 上,A 、B和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( ) A f 1=5N ,f 2=0,f 3=5NB f 1=5N ,f 2=5N ,f 3=0C f 1=0,f 2=5N ,f 3=5ND f 1=0,f 2=10N ,f 3=5N★三力平衡问题之力的合成分解法5. 一个物体受到三个共点力的作用,下列几组分别是这三个力的大小,其中不可能使该物体保持平衡状态的是( )A 3 N,4 N,6 NB 1 N,2 N,4 NC 2 N,4 N,6 ND 5 N ,5N,2N6. 一个物体受到三个共点力的作用,下列几组分别是这三个力的大小,可能使该物体保持平衡状态的是( )A 7 N,4 N,6 NB 7 N,2 N,4 NC 10 N,4 N,6 ND 5 N,5 N,5 N7. 如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g ,若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为( )Amg 2sinα B mg 2cosα C 12mgtanα D 12mgcotα8. 用绳AC 和BC 吊起一个物体,绳AC 与竖直方向的夹角为60°,能承受的最大拉力为100N 绳BC 与竖直方向的夹角为30°,能承受的最大拉力为150N. 欲使两绳都不断,物体的重力不应超过多少?9. 如图所示,用一个轻质三角支架悬挂重物,已知AB 杆所能承受的最大压力为2000N ,AC 绳所能承受的最大拉力为1000N ,α=30°,为不使支架断裂,求悬挂物的重力不能超过多少?10. 如图所示,物体A 质量为2kg ,与斜面间摩擦因数为0.4若要使A 在斜面上静止,物体B 质量的最大值和最小值是多少?★多力平衡问题之正交分解11. 质量为m 的木块在推力F 作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为µ,那么木块受到的滑动摩擦力为多少?12. 如图所示,木块重60N ,放在倾角θ=370的斜面上,当用如图示方向的水平力F =10N 推它时恰能沿斜面匀速下滑,求该物体与斜面间的动摩擦因数.(sin370=0.6,cos370=0.8)13. 如图所示,质量为m 的物体,在与竖直线成θ角,大小未知的恒力F作用下,沿竖直墙壁匀速向上滑动,物体与墙壁间的动摩擦因数为μ,求墙对木块的正压力大小N和恒力F的大小。
高中物理必修一第三章 相互作用——力 共点力的平衡

有些题目中常出现“缓慢”一词,则物体处于动态平衡状态。
动态平衡问题
例:如图所示,粗糙木板 AB 的 B 端用铰链固定在水平地面上,木板上放一质
量为 m 的物体。当木板以铰链为轴逆时针由水平转到竖直位置的过程中,物
体受到的摩擦力的大小( )
A.始终增大
C.先减小后增大
B.始终减小
D.先增大后减小
m
B
共点力
上述问题,我们可以将四种情况分成两类,一是共点力,二是平行力。丁
图可以很明显看出来是三个力作用于同一点,甲图三个力虽然不是作用于同一
点,但是三个力的延长线交于一点,所以也是共点力。
如果几个力共同作用于同一点上,或者虽然不作用在同一点上,但它们的
作用线交于一点,这样的一组力,叫作共点力。
平行力
把公式(1)(2)式代入(3)有
可求得
ℎ
=
h=μb=0.4×6m=2.4m
滑梯至少2.4m高,儿童才能从滑
• 按照顺序进行受力分析(并画示意图)
N
N
重力
f静
弹力
摩擦力
其他力
……
v
f动
G∥
G
• 结合研究对象的运动情况检验受力分析
• 正交分解,利用平衡条件列方程求解
连接体问题
例:如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为 m 的四块相同的砖,
用两个大小均为 F 的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板对第一块砖,
第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为(
A.4 mg、2 mg
C.2 mg、mg
)
B.2 mg、0
D.4 mg、mg
高中物理知识点总结(全部)

人教版高中物理知识点总结一、力物体的平衡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=μF N进行计算,其中F N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f max 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(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范围为:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2 . (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:∑F x =0,∑F y =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.二、直线运动1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动,转动和振动等运动形式.为了研究物体的运动需要选定参照物(即假定为不动的物体),对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同,通常以地球为参照物来研究物体的运动.2.质点:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点,它是一个理想化的物理模型.仅凭物体的大小不能做视为质点的依据。
高一物理物体的平衡知识点

高一物理物体的平衡知识点高一物理:物体的平衡知识点物体的平衡是物理学中一个重要的概念,它涉及到力的平衡和力矩的平衡两个方面。
在高一物理学习中,我们需要了解物体的平衡相关的知识点,以便能够正确理解和解决与平衡有关的问题。
下面将对物体的平衡知识点进行详细讲解。
一、力的平衡力的平衡指的是作用在物体上的所有力之和等于零。
当物体处于力的平衡状态时,它将保持静止或者运动的速度不变。
在力的平衡中,我们需要了解以下几个重要的知识点:1. 合力与分解力:合力是作用在物体上的所有力的合力,可以通过合成法则进行计算。
分解力是把合力分解为若干个等效的力的过程,可以通过分解法则进行计算。
2. 力的大小和方向:力是一个矢量量,除了要考虑力的大小,还需考虑力的方向。
力的平衡要求作用在物体上的所有力的合力为零,这意味着力的大小和方向要满足特定的条件。
3. 斜面力的平衡:斜面力的平衡是力的平衡的一种特殊情况。
当物体放置在斜面上时,作用在物体上的力可以分解为垂直于斜面的力和平行于斜面的力,力的平衡要求这两个方向上的力之和等于零。
二、力矩的平衡力矩的平衡是指作用在物体上的力矩之和等于零。
当物体处于力矩平衡状态时,它将保持静止或者维持恒定的角速度。
在力矩的平衡中,我们需要了解以下几个重要的知识点:1. 力矩的定义与计算:力矩是力关于某一点产生的转动效应。
力矩的计算公式为力乘以力臂的长度,力臂是力与转轴之间的垂直距离。
2. 平衡条件:力矩平衡要求力矩的和为零,即要满足力矩的平衡条件。
对于一个物体,力矩的平衡条件可以描述为:顺时针力矩之和等于逆时针力矩之和。
3. 杠杆原理:杠杆原理是力矩平衡的重要原理之一。
它指出,在平衡条件下,两个力矩之间的比例等于它们所施加的力的比例,即力矩相等。
三、重心和稳定性重心是指物体的质心位置,它是物体各部分质量均匀分布时的平衡点。
一个物体处于平衡状态时,它的重心必须处于支撑它的支点上。
稳定性是指物体处于平衡状态时对于微小扰动的抵抗程度。
高一物理力与平衡知识点归纳总结

高一物理力与平衡知识点归纳总结力与平衡是物理学中的重要概念,是我们理解物体静止与运动的基础。
本文将对高一物理中涉及的力与平衡的知识点进行归纳总结。
一、力的概念与性质力是物体之间相互作用的结果,它可以改变物体的状态(静止或运动)或形状。
力的单位是牛顿(N),它具有方向和大小两个性质。
力的大小可以通过测力计测量,力的方向可以通过箭头表示。
力的合成可以使用平行四边形法则或三角法则来求解。
二、力的分类力可以分为接触力和非接触力两种。
1. 接触力:指物体之间通过直接接触产生的力,如推、拉、摩擦力等。
2. 非接触力:指物体之间不直接接触而产生的力,如重力、电磁力等。
三、力的效果:平衡与不平衡力1. 平衡状态:当物体受到一组力的作用时,如果合外力为零,则物体处于平衡状态。
平衡状态又可分为静力平衡和动力平衡。
- 静力平衡:物体处于静止状态,合外力和合力矩都为零。
- 动力平衡:物体以匀速直线运动,合外力不为零,但合力矩为零。
2. 不平衡状态:当物体受到一组力的作用时,如果合外力不为零,则物体处于不平衡状态。
不平衡状态下,物体会发生加速度的改变,即产生运动。
四、力的作用效果:力的合成与分解1. 力的合成:当一个物体受到多个力的作用时,可以使用力的合成原理求得合力。
力的合成可以通过平行四边形法则或三角法则来计算。
2. 力的分解:当一个力可以分解为两个分力时,可使用力的分解原理将合力分解为两个分力。
力的分解可以通过三角法则或平行四边形法则来计算。
五、力的平衡条件:牛顿定律1. 牛顿第一定律(惯性定律):物体在外力作用下保持静止或匀速直线运动,除非有合外力作用。
2. 牛顿第二定律(运动定律):物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比。
F = ma,其中F为合外力,m为物体质量,a为物体加速度。
3. 牛顿第三定律(作用与反作用定律):对于任何两个物体之间的相互作用力,作用力和反作用力大小相等,方向相反,且作用在两个物体上。
物理必修一力的平衡知识点

物理必修一力的平衡知识点
在物理必修一中,平衡是一个重要的概念。
平衡指的是物体静止或运动状态不发生改变的状态。
以下是关于力的平衡的一些重要知识点:
1. 力的平衡条件:对一个物体来说,力的合力为零时,物体处于力的平衡状态。
即ΣF=0,其中ΣF表示作用在物体上的所有力的矢量和。
2. 力的平衡的效果:当一个物体处于力的平衡状态时,物体将保持静止或匀速直线运动。
3. 平衡力的概念:在物体受到多个力的作用时,如果物体处于力的平衡状态,那么存在一个平衡力,其大小与方向与作用在物体上的其他力的大小与方向完全相反,从而使物体保持平衡。
4. 杠杆原理:杠杆原理是力的平衡的一个重要原理。
根据杠杆原理,物体处于平衡状态时,力的力矩之和为零。
力矩可以用公式M = F*d表示,其中M表示力矩,F表示力的大小,d表示力的作用点到转轴的距离。
5. 平衡力的示意图:在力的平衡问题中,通常使用示意图来表示力的大小和方向。
示意图中的箭头表示力的方向,箭头的长度表示力的大小。
6. 平衡力的用途:平衡力可以用于解决物体受力平衡的问题。
通过分析受力情况,可以确定平衡力的大小和方向,从而找到物体达到平衡的条件。
这些是物理必修一中关于力的平衡的一些重要知识点。
了解这些知识点可以帮助我们理解物体处于平衡状态时的力学原理,并且在解决力的平衡问题时有所帮助。
高中物理物体的平衡知识点整合梳理(高分秘籍)

第一单元力物体的平衡第1讲力重力弹力体验成功1.关于重力,下列叙述正确的是( )A.重力就是地球对物体的吸引力B.重力的方向总是垂直向下的C.重力的大小可以直接用天平来测量D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的解析:①除在两极外,重力都不等于地球对物体的吸引力.②重力的方向垂直于当地水平面(严格地讲应是当地水平面会垂直于重力),不能说垂直向下.③天平是用于测量质量的,重力的大小可用弹簧秤测量.④重力是地球对物体万有引力的一个分力.故选项D正确.答案:D2.如图所示,物体A静置于水平桌面上,下列关于物体所受作用力的说法中,正确的是( )A.桌面受到的压力就是物体的重力B.桌面受到的压力是由它本身发生了微小的形变而产生的C.桌面由于发生了微小形变而对物体产生了垂直于桌面的支持力D.物体由于发生了微小形变而对桌子产生了垂直于桌面的压力解析:在此,压力大小和方向都与重力相同,但不能说压力就是重力,它们的施力物体和受力物体都不同,性质也不同.桌面受到的压力是由物体下表面发生微小形变而产生的.故选项C、D正确.答案:CD3.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重为2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( )A.大于2 N,方向沿杆末端的切线方向B.大小为1 N,方向平行于斜面向上C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上D.大小为2 N,方向竖直向上解析:由平衡条件可得:弹力的大小为2 N,方向竖直向上.答案:D4.如图所示,某一弹簧秤外壳的质量为m,弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计,将其放在水平面上.现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上,则关于弹簧秤的示数,下列说法正确的是( )A.只有F1>F2时,示数才为F1B.只有F1<F2时,示数才为F2C.不论F1、F2关系如何,示数均为F1D.不论F1、F2关系如何,示数均为F2解析:误认为弹簧的形变由F1、F2共同决定,误选A 或B.弹簧秤的示数在任何情况下都等于弹簧的弹性形变与其劲度系数的乘积,即等于作用于弹簧挂钩(沿轴线方向)上的拉力.而F2不是直接作用在弹簧上,其实外壳对弹簧左端的拉力大小一定也为F1.在本题中,使弹簧产生形变的外力是F1,而非F2,故弹簧秤的示数是F1,选项C 正确.答案:C5.一根长为L 的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为m 的小球时,弹簧的总长度变为1.5L.现将两根这样的弹簧按图示方式连接,A 、B 两球的质量均为m ,则两球平衡时,B 球距悬点O 的距离为(不考虑小球的大小)( )A.3LB.3.5LC.4LD.4.5L解析:弹簧的劲度系数k =2mg L按图示连接后,A 、B 之间弹簧的伸长量为:x1=mg k=0.5L O 、A 之间弹簧的伸长量x2=2mg k=L 故B 球距悬点O 的距离L ′=2L +0.5L +L =3.5L.答案:B6.在对重力的本质还未认清之前,我国古代劳动人民就有了比较复杂的应用.我国西安半坡出土了一件距今约五千年的尖底陶器,如图所示,这种陶瓶口小、腹大、底尖,有两耳在瓶腰偏下的地方.若用两根绳子系住两耳吊起瓶子,就能从井中取水,试分析人们是怎样利用尖底陶瓶从井中取水的.解析:当陶瓶未装水时,其重心在两吊耳的上方,用绳悬挂放进水井的过程瓶口自然向下,待水将装满时,陶瓶及其中水的共同重心转移至两吊耳的下方,悬绳上拉时瓶口向上,故能将水平稳地拉上来.答案:略第2讲 摩 擦 力体验成功1.如图所示,三块质量相同的木块A 、B 、C ,叠放于水平桌面上,水平恒力F作用于木块B 上,三木块以共同速度v 沿水平桌面匀速移动.下列说法正确的是( )A.B 作用于A 的静摩擦力为零B.B 作用于A 的静摩擦力为13F C.B 作用于C 的静摩擦力为23F D.B 作用于C 的静摩擦力为F解析:由假设法可知A 、B 之间没有相对滑动的趋势,故选项A 正确;分析B的受力,由平衡条件可得C 对B 的静摩擦力水平向左,大小为F ,故B 对C 的静摩擦力大小也为F ,故选项D 正确.答案:AD2.运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受到的摩擦力分别为f 上和f 下,那么它们的关系是( )A.f 上向上,f 下向下,f 上=f 下B.f 上向下,f 下向上,f 上>f 下C.f 上向上,f 下向上,f 上=f 下D.f上向上,F下向下,f上>f下解析:匀速攀上时运动员受到向上的静摩擦力,匀速下滑时也受到向上的滑动摩擦力,由平衡条件可得f上=f下=mg.答案:C3.如图甲所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体,使A、B、C以共同速度向右匀速运动,空气阻力不计.下列关于物体受几个力的说法中,正确的是( )甲A.A受6个,B受2个,C受4个B.A受5个,B受3个,C受3个C.A受5个,B受2个,C受4个D.A受6个,B受3个,C受4个解析:A、B、C的受力情况分别如图乙、丙、丁所示:故选项A正确.答案:A甲4.如图甲所示,水平桌面上平放一叠共计54张的扑克牌,每一张的质量均为m.用一手指以竖直向下的力压第1张牌,并以一定速度向右移动手指,确保第1张牌与第2张牌之间有相对滑动.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第1张牌之间的动摩擦因数为μ1,牌间的动摩擦因数均为μ2,第54张牌与桌面间的动摩擦因数也为μ2,且有μ1>μ2,则下列说法正确的是( )A.第2张牌到第53张牌之间可能发生相对滑动B.第2张牌到第53张牌之间不可能发生相对滑动C.第1张牌受到手指的摩擦力向左D.第54张牌受到水平桌面的摩擦力向左解析:设手指对牌向下的压力为F0.当第一张牌向右滑动时,第1张牌对第2张牌的滑动摩擦力f12=μ2(F0+mg),小于第3张牌对第2张牌的最大静摩擦力f32=μ2(F0+2mg),小于以下各张之间及第54张牌与桌面之间的最大静摩擦力.第2张和第54张牌的受力情况分别如图乙、丙所示:故知选项B、D正确.答案:BD5.匀速转动的长传送带倾斜放置,传动方向如图所示.在其顶部静止放上一物块,现研究物块受到来自传送带的摩擦力,在物块下行过程中,摩擦力的类型和方向有可能是( )A.静摩擦力,沿传送带向上B.静摩擦力,沿传送带向下C.滑动摩擦力,沿传送带向上D.滑动摩擦力,沿传送带向下解析:刚开始时皮带对物块的滑动摩擦力向下;若物块能加速至速度大于皮带速度,则皮带对滑块的滑动摩擦力向上;若物块加速到与皮带同速度后与皮带相对静止,则皮带对滑块的静摩擦力沿皮带向上.答案:ACD6.如图甲所示,在倾角θ=30°的粗糙斜面上放一重力为G 的物体.现用与斜面底边平行的力F =G 2推物体,物体恰能在斜面上做匀速直线运动,求物体与斜面间的动摩擦因数.解析:在平行斜面的方向上物体的受力如图乙所示,由力的平衡条件得:f =F2+(Gsin 30°)2由滑动摩擦定律得:f =μGcos 30°又F =G 2解得:μ=63. 答案:63金典练习一力重力弹力摩擦力选择题部分共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.1.下列关于重心的说法中,正确的是( )A.物体的重心一定在物体上B.形状规则的几何体的重心在其几何中心C.物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关D.用线悬挂的静止物体,细线方向一定通过物体的重心解析:在理论上,用悬挂法可确定所有刚体的重心.由此可发现重心不一定在物体上,也不一定在其几何中心上.答案:CD2.甲、乙、丙分别是力学中的三个实验装置的示意图,这三个实验共同的物理思想方法是(图中M为平面镜)( )A.控制变量的思想方法B.放大的思想方法C.比较的思想方法D.猜想的思想方法解析:甲图中将桌面的微小向下弯曲放大为光线的偏转,乙图中将玻璃瓶微小的形变放大为细管中液面的升降,丙图中将金属丝的扭转形变放大成反射光线的偏转导致的光斑移动.答案:B3.如图所示,在室内,某球用A、B两根轻绳悬挂起来,若A绳竖直、B绳倾斜,A、B两绳的延长线都通过球心,则球受到的作用力的个数为( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.无法确定解析:球受重力和A线拉力的共同作用,B线对球没有力的作用.答案:B4.图甲所示为实验室常用的弹簧秤,连接有挂钩拉杆与弹簧相连,并固定在外壳一端O上,外壳上固定有一个圆环,可以认为弹簧秤的总质量主要集中在外壳(重力为G)上,弹簧和拉杆的质量忽略不计.现将该弹簧秤以两种方式固定于地面上,分别以恒力F0竖直向上拉弹簧秤,如图乙、丙所示,则静止时弹簧秤的读数分别为( )A.图乙的读数为F0-G,图丙的读数为F0+GB.图乙的读数为F0+G,图丙的读数为F0-GC.图乙的读数为F0,图丙的读数为F0-GD.图乙的读数为F0-G,图丙的读数为F0解析:在图丙中弹簧两端受到的拉力为F0,而在图乙中外壳的受力情况如图丁所示.由平衡条件知:外壳受到向下的拉力F=F0-G,故选项D正确.答案:D5.如图所示,a、b为两根相连的轻质弹簧,它们的劲度系数分别为ka=1×120 N/m、kb=2×120 N/m,原长分别为la=6 cm、lb=4 cm.在b的下端挂一物体A,物体的重力G=10 N,平衡时( )A.弹簧a下端受到的拉力为4 N,b下端受到的拉力为6 NB.弹簧a下端受到的拉力为10 N,b下端受到的拉力为10 NC.弹簧a的长度变为7 cm,b的长度变为4.5 cmD.弹簧a的长度变为6.4 cm,b的长度变为4.3 cm解析:以A为研究对象,A受到两个力作用处于平衡状态,弹簧b对A的拉力等于物体的重力,且有:10 N=kb(lb′-lb),故lb′=Gkb+lb=4.5 cm再以弹簧b为研究对象,重力不计,则它只受A对它的拉力G和弹簧a对它的拉力Ta的作用,且二力平衡,故Ta=10 N,且有:ka(la′-la)=10 N所以la′=7 cm.答案:BC6.如图所示,在高山滑雪中,一质量为m的运动员静止在准备区O点处,准备区山坡AB的倾角为θ,滑板与雪地间的动摩擦因数为μ,则这时( )A.运动员受到的静摩擦力大小为μmgcos θB.山坡对运动员的作用力大小为mgC.山坡对运动员的弹力大小为mgD.山坡对运动员的摩擦力大于mgsin θ解析:山坡对运动员的支持力大小为mgcos θ,静摩擦力大小为mgsin θ,山坡对运动员的作用力为这两个力的矢量和,大小为mg.答案:B7.如图所示,质量分别为mA、mB的矩形物体A和B相对静止,以共同速度沿倾角为θ的斜面匀速下滑,则( )A.A、B间无摩擦力作用B.B受到滑动摩擦力大小为(mA+mB)gsin θC.B受到静摩擦力大小为mAgsin θD.取走A物体后,B物体仍能在斜面上匀速下滑解析:物体A沿斜面匀速下滑,则A一定受到沿斜面向上的静摩擦力,根据受力分析可知静摩擦力的大小为mAgsin θ;物体A、B一起匀速下滑,根据受力分析可知B受到的滑动摩擦力为(mA+mB)gsin θ,且物体B与斜面的动摩擦因数μ=tan θ,所以取走A物体后,B仍能匀速下滑.答案:BCD8.如图甲所示,搬运工用砖卡搬砖时,砖卡对砖的水平作用力为F ,每块砖的质量为m ,设所有接触面间的动摩擦因数均为μ,则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为( )A.12mgB.15μF C.μF D.2mg 解析:由平衡条件及对称性知,第3块砖的受力情况如图乙所示.静摩擦力:f23=f43=12mg ,与压力F 及动摩擦因数μ均无关. 答案:A9.如图甲所示,两根直木棍AB 和CD 相互平行,固定在同一水平面上.一个圆柱形工件P 架在两木棍之间,在水平向右的推力F 的作用下,恰好能向右匀速运动.若保持两木棍在同一水平面内, 但将它们的距离稍微减小一些后固定,且仍将圆柱工件P 架在两木棍之间,用同样的水平推力F 向右推该工件(假设工件P 与木棍之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则下列说法正确的是( )甲A.工件P 仍能向右匀速运动B.若初始时工件P 静止,则它一定向右做加速运动C.若工件P 有一向右的初速度,则它将一定做减速运动D.工件P 可能静止不动解析:工件P 不受推力F 作用时的受力情况如图乙所示,由平衡条件得:2FN ·cosθ=G当两木棍的间距减小以后,θ变小、FN变小,工件P受推力运动时受到的摩擦力f=2μFN减小,故选项B正确.答案:B10.如图甲所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F的作用下,A、B保持静止.按力的性质分析,物体B的受力个数为( )A.2B.3C.4D.5解析:A、B的受力情况分别如图乙、丙所示.答案:C非选择题部分共3小题,共40分.11.(13分)如图所示,跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和B,物体A放在倾角为θ的斜面上.已知物体A的质量为m,物体A与斜面间的最大静摩擦力是与斜面间弹力的μ倍(μ<tan θ),滑轮与轻绳间的摩擦不计,绳的OA段平行于斜面,OB段竖直,要使物体A静止在斜面上,则物体B质量的取值范围为多少?解析:设绳中张力为FT,先以B为研究对象,因为B静止,所以有:FT=mBg 再以A为研究对象,若A处于不上滑的临界状态时,则有:FT=fm+mgsin θ而fm =μFN,FN=mgcos θ解得:mB=m(sin θ+μcos θ)同理,若A处于将不下滑的临界状态时,则有:FT+fm=mgsin θ可得:mB=m(sin θ-μcos θ)故mB应满足的条件为:m(sin θ-μcos θ)≤mB≤m(sin θ+μcos θ).答案:m(sin θ-μcos θ)≤mB≤m(sin θ+μcos θ)12.(13分)如图甲所示,在光滑的水平杆上穿两个重均为2 N的球A、B,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10 N/m,用两条等长的线将球C与A、B相连,此时弹簧被压短10 cm,两条线的夹角为60°,问:(1)杆对A球的支持力为多大?(2)C球的重力为多大?解析:(1)A(或B)、C球的受力情况分别如图乙、丙所示.其中F=kx=1 N对于A球,由平衡条件得:F=FT·sin 30°FN=GA+FTcos 30°解得:杆对A球的支持力FN=(2+3) N.(2)由(1)可得:两线的张力FT=2 N对于C球,由平衡条件得:2Tcos 30°=GC解得:C球的重力GC=2 3 N.答案:(1)(2+3) N (2)2 3 N13.(14分)如图甲所示,两块完全相同的重力大小均为G 的铁块放置在水平地面上,它们与水平地面间的动摩擦力因数都为μ且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现有一根轻绳的两端拴接在两铁块上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F ,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为α.问:当轻绳的张力至少为多大时,两铁块才会发生滑动?解析:设张力为F0时两铁块将要发生滑动,取其中一铁块为研究对象,其受力情况如图乙所示.由平衡条件得:FN +F0cosα2=G 又f =μFN =F0sin α2解得:F0=μG sin α2+μcos α2. 答案:张力大小至少为μG sin α2+μcos α2.。
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高中物理必修一知识点总结力和物体的平
衡
这篇高中物理必修一知识点总结:力和物体的平衡是查字典物理网特地为大家整理的,希望对大家有所帮助!
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。
以上就是由查字典物理网为您提供的高中物理必修一知识
点总结:力和物体的平衡,希望给您带来帮助!。