【正文】 第二章 力和力的平衡本章學(xué)習(xí)提要1．有關(guān)力的知識，包括力的概念、幾種常見的力。2．力的等效替代方法（力的合成與分解）。3．共點力的平衡問題。這一章內(nèi)容是整個力學(xué)的基礎(chǔ)，也是今后學(xué)習(xí)氣體、電場和電磁現(xiàn)象的重要基礎(chǔ)，本章的重點是力的合成與分解以及共點力的平衡，本章的難點是力的分解和共點力平衡條件的實際應(yīng)用，學(xué)習(xí)中不僅要學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)力的知識，也要注重學(xué)習(xí)解決實際問題的重要思想方法，感悟力的平衡在社會生活中的重要意義。A 生活中常見的力一、學(xué)習(xí)要求理解力的概念，知道力學(xué)中常見的幾種力。理解重力的概念，知道重心的意義和重力的方向。通過對形變的觀察認識彈力，理解彈力的概念，知道彈性形變和彈力的方向，知道彈力的大小與形變有關(guān)系。知道靜摩擦力和最大靜摩擦力的概念，能聯(lián)系生活和生產(chǎn)的實例，應(yīng)用彈力等知識解決簡單的實際問題。二、要點辨析1．力力是物體對物體的作用，力對物體的作用效果：①使物體發(fā)生形變。②使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變。我們可以從被作用物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)的變化來判斷物體是否受到力的作用。物體受到力的作用，必定有另一個物體施加這種作用?？梢娏κ遣荒苊撾x施力物體和受力物體而獨立存在的。力是矢量，在描述一個力時必須指出它的大小、方向和作用點，力的大小、方向、作用點叫做力的三要素。2．形變和彈力物體在外力作用下形狀的變化叫做形變。外力撤消的過程中，能自動恢復(fù)原狀的形變叫做彈性形變。發(fā)生彈性形變的物體，因要恢復(fù)原狀，而對使它產(chǎn)生形變的物體施加的力稱為彈力。產(chǎn)生彈力的條件是：①物體要直接接觸。②物體接觸面發(fā)生彈性形變。接觸而不發(fā)生彈性形變的物體間不存在彈力。彈力是一種常見的力，拉力、壓力、推力、支持力和繩的張力在本質(zhì)上都是彈力。彈力的作用點位于兩物體的接觸面或接觸點的受力物體一側(cè)。彈力的方向總是跟物體形變的方向相反，與物體恢復(fù)原狀的方向相同，且與接觸面垂直，例如放在水平桌面上的球（圖21），由于兩物相互擠壓，都發(fā)生了彈性形變：桌面向下凹陷；球被向上壓縮。桌面在恢復(fù)原狀向上彈起時對球施加了彈力（支持力），方向豎直向上垂直于接觸面?？梢娺@時彈力（支持力）的方向與桌面的形變方向相反，與桌面恢復(fù)原狀的方向相同。球在恢復(fù)原狀向下彈起時對桌面施加了豎直向下、垂直接觸面的彈力（壓力）?？梢妷毫Ψ较蚺c球的形變方向相反，與它恢復(fù)原狀方向相同。3．常見力的種類根據(jù)力的不同性質(zhì)，在力學(xué)部分可分為重力、彈力、摩擦力。關(guān)于彈力已作辨析。重力：物體受到的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而引起的。重力的方向總是豎直向下的，重力的作用點是物體的重心。重心的位置與物體的形狀和質(zhì)量分布有關(guān)，質(zhì)量均勻分布的有規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心，重力的大小與物體的質(zhì)量成正比G＝mg。用彈簧測力計可以測量重力的大小。摩擦力：一個物體在另一個物體表面上滑動時，受到的阻礙相對運動的力，叫做滑動摩擦力。一個物體在另一個物體表面上并不滑動，但有相對運動趨勢時受到阻礙相對運動的力叫做靜摩擦力。靜摩擦力的最大值叫做最大靜摩擦力。三、例題分析【例1】如圖22所示，用細繩豎直吊著的小球下端接觸一斜面，問小球受到幾個彈力？【分析】由于小球受到重力而使豎直繩產(chǎn)生拉伸形變，豎直繩要恢復(fù)原狀，對小球產(chǎn)生豎直向上的拉力，小球與下方的斜面雖然接觸，但沒有相互擠壓而發(fā)生形變，如果移開斜面，小球仍會保持原有的平衡狀態(tài)，所以小球與斜面之間沒有彈力?！窘獯稹啃∏蛑皇艿揭粋€彈力，即鋼繩對小球豎直向上的拉力?！纠?】相互接觸的兩個物體之間是否一定存在彈力呢？如圖23所示，小球在A、B處有彈力嗎？【解答】產(chǎn)生彈力的條件是相互接觸而有形變，如果接觸面或接觸點之間不存在相互擠壓而發(fā)生形變的情況，那么兩個物體之間就不存在彈力。如圖23所示，圖中小球與豎直平面和水平地面的接觸點分別為A、B，在B點小球和水平面都有形變而在A點不發(fā)生形變，雖然眼睛看不出來，但若把豎直平面和水平地面都想像成用軟橡膠做成的，馬上就會感覺到在B點，水平地面會凹下去，而在A點無形變發(fā)生，所以在B點小球?qū)λ降孛嬗袎毫?，水平地面對小球有支持力，在A點不存在彈力。用平衡的方法也可以判斷出在B點小球與水平地面之間存在彈力，而在A點不存在彈力，假設(shè)把小球下面的水平地面移開，小球會立即下落，說明水平地面對小球有支持力；而把豎直平面輕輕移開，小球仍會保持平衡，說明豎直平面對小球沒有力的作用。四、基本訓(xùn)練1． 力是_____對_______的作用；力的作用效果是使物體發(fā)生_____________或________________。力學(xué)中常見的力按性質(zhì)分類有______、__________和物體，物體，形變，運動狀態(tài)發(fā)生改變，重力，彈力，摩擦力_________。2． 質(zhì)量為50kg的人在上海地面所受的重力多大？在月球表面所受的重力又是多大？（，）3． 如圖24所示，一塊均勻的且左右是對稱的薄板懸掛在天花板下，試用直尺畫出薄板的重心位置如圖所示，重垂線與對稱線MN的交點C即重心。4． 彈力指的是發(fā)生_________的物體因要恢復(fù)原狀，而對使它_____________的物體施加的力；彈力的方向總是跟物體形變的方向_________，且與接觸面_______，物體間彈力的產(chǎn)生條件是____________，產(chǎn)生彈力的兩物體必須___________，且發(fā)生彈性形變，發(fā)生形變，相反，垂直，有接觸且接觸面間有擠壓，接觸，彈性形變___________。5． 下列各種形變中屬于彈性形變的是D（ ）。（A）把細鋼絲彎曲成彈簧（B）汽車開過軟泥地時留下的輪胎紋?。–）把銅錠壓制成銅板（D）彈簧測力計在稱過重物后指針恢復(fù)到零刻度6． 畫出圖25中各靜止物體受到的彈力的示意圖。（要求畫出圖中A物體所受彈力的方向和作用點）7． 如圖26所示，手拉一放在地面上的箱子，箱子沒有被拉動，畫出這時箱子受到的重力、拉力、摩擦力和地面對箱子的支持力。這里的摩擦力屬于哪一類？（貨物可以看作質(zhì)點如圖所示，屬于靜摩擦力。）8． 如圖27所示，排球運動員在扣球瞬間手與球相互接觸，畫出球受到的彈力（用F1表示），這個力是什么物體形變產(chǎn)生的？再畫出手受到的彈力（用F2表示），它又是什么物體形變產(chǎn)生的如圖所示，F(xiàn)1是手形變產(chǎn)生的，F(xiàn)2是球形變產(chǎn)生。？9． 以下關(guān)于彈力的說法中錯誤的是B（ ）。（A）只有發(fā)生彈性形變的物體，才會對它所接觸的物體產(chǎn)生彈力的作用（B）兩個靠在一起的物體，它們相互之間一定有彈力作用（C）就力的性質(zhì)而言，壓力、支持力、拉力都是彈力（D）壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面10． 如圖28所示，畫一畫拍球時網(wǎng)球受到的彈力，它是什么物體形變產(chǎn)生的？再觀察一下球拍的網(wǎng)面是否也有形變？是否也受彈力如圖8所示，網(wǎng)球受到的彈力是網(wǎng)形變產(chǎn)生的，網(wǎng)面也有形變，也受到彈力，它是球形變產(chǎn)生的。？11． 如圖29所示，畫一畫這個半球形物體所受的彈力如圖9所示。B 力的合成一、學(xué)習(xí)要求知道合力、分力，理解力