【正文】 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 驗(yàn)證平行四邊形定則 2．驗(yàn)證原理 如果兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F。而滑輪始終處于平衡，所以輕木桿B對(duì)滑輪作用力不變。若保持滑輪的位置不變，改變?chǔ)鹊拇笮?，則滑輪受到木桿的彈力大小變化情況是( ) A．只有角θ變小，彈力才變大 B．只有角θ變大，彈力才變大 C．不論角θ變大或變小，彈力都變大 D．不論角θ變大或變小，彈力都不變【分析與解答】 輕木桿B對(duì)滑輪軸0的彈力不一定沿著輕木桿B的線度本身，而應(yīng)當(dāng)是根據(jù)滑輪處于平衡狀態(tài)來(lái)進(jìn)行推斷，從而得出其方向和大小。安在一根輕木桿B上，一根輕繩Ac繞過(guò)滑輪，A端固定在墻上，且繩保持水平，C端下面掛一個(gè)重物，B0與豎直方向夾角θ=45。 (2)力的合成與分解也是解此題的核心之一。 【答案】A 【說(shuō)明】 (1)解答本題只需由平時(shí)掌握的隔離體法，分別對(duì)m1mz進(jìn)行受力分析。一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為ml和mz的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與0點(diǎn)的連線與水平線的夾角為α=600，兩小球的質(zhì)量比為( )【分析與解答】 質(zhì)量為m1的小球受力情況：重力m1g，方向向下；碗對(duì)小球的支持力N，方向沿半徑方向斜向上；繩對(duì)小球的拉力 T，沿繩子方雨斜向上。解題步驟為：選取研究對(duì)象一受力分析一建立直角坐標(biāo)系一找角、分解力一列方程一求解。在直線運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)方向上可以根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程，與其相垂直的方向上受力平衡，可根據(jù)平衡條件列方程。 解題依據(jù)是根據(jù)平衡條件，將各力分解到相互垂直的兩個(gè)方向上。 ②作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失；對(duì)于一對(duì)平衡力，其中一個(gè)力存在與否并不一定影響另一個(gè)力的存在。 共同點(diǎn)：一對(duì)平衡力和一對(duì)作用力反作用力都是大小相等、方向相反，作用在一條直線上的兩個(gè)力。 (1)二力平衡時(shí)，兩個(gè)力必等大、反向、共線； (2)三力平衡時(shí)，若是非平行力，則三力作用線必交于一點(diǎn)，三力的矢量圖必為一閉合三角形； (3)多個(gè)力共同作用處于平衡狀態(tài)時(shí)，這些力在任一方向上的合力必為零； (4)多個(gè)力作用平衡時(shí)，其中任一力必與其它力的合力是平衡力； (5)若物體有加速度，則在垂直加速度的方向上的合力為零。當(dāng)物體可視為質(zhì)點(diǎn)時(shí)，作用在該物體上的外力均可視為共點(diǎn)力：力的作用線的交點(diǎn)既可以在物體內(nèi)部，也可以在物體外部。專題五:共點(diǎn)力作用下物體的平衡◎ 知識(shí)梳理 1．共點(diǎn)力的判別：同時(shí)作用在同一物體上的各個(gè)力的作用線交于一點(diǎn)就是共點(diǎn)力。 【例8】如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則摩擦力的大小為_________。③正確畫出受力示意圖。若m沿M加速下滑，加速度為a，則墻對(duì)M就有彈力作用，彈力FN水平. 【注意】 ①為防止丟力，在分析接觸力時(shí)應(yīng)繞研究對(duì)象觀察一周，對(duì)每個(gè)接觸點(diǎn)要逐一分析。以小車為研究對(duì)象，如圖所示，它受四個(gè)力：重力Mg，地面的支持力FN，m對(duì)它的壓力F2和靜摩擦力f，由于m靜止，可知f和FN的合力必豎直向下。 2．受力分析的程序 (1)根據(jù)題意選取研究的對(duì)象．選取研究對(duì)霖豹原慰是要使對(duì)留題懿研窮盡量藩侵j研究對(duì)象可以是單個(gè)物體或物體的某一部分，也可以是由幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)． (2)把研究對(duì)象從周圍的物體中隔離出來(lái)，為防止漏掉某個(gè)力，要養(yǎng)成按一般步驟分析的好習(xí)慣．一般應(yīng)先分析重力；然后環(huán)繞物體一周，找出跟研究對(duì)象接觸的物體，并逐個(gè)分析這些物體對(duì)研究對(duì)象的彈力和摩擦力；最后再分析其他場(chǎng)力(電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)等． (3)每分析一個(gè)力，都要想一想它的施力物體是誰(shuí)，這樣可以避免分析出某些不存在的力．如豎直上拋的物體并不受向上的推力，而剎車后靠慣性滑行的汽車也不受向前的“沖力”． (4)畫完受力圖后要進(jìn)行定性檢驗(yàn)，看一看根據(jù)你畫的受力圖，物體能否處于題目中所給的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．3．受力分析的注意事項(xiàng) (1)只分析研究對(duì)象所受的力，不分析研究對(duì)象對(duì)其他物體所施的力． (2)只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力． (3)每分析一個(gè)力，都應(yīng)找出施力物體． (4)合力和分力不能同時(shí)作為物體所受的力．4．受力分析的常用方法：隔離法和整體法 （1）．隔離法 為了弄清系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個(gè)物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況，一般可采用隔離法． 運(yùn)用隔離法解題的基本步驟是： 明確研究對(duì)象或過(guò)程、狀態(tài)； 將某個(gè)研究對(duì)象、某段運(yùn)動(dòng)過(guò)程或某個(gè)狀態(tài)從全過(guò)程中隔離出來(lái)； 畫出某狀態(tài)下的受力圖或運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖； 選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解． （2）．整體法 當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的力和運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般可采用整體法．運(yùn)用整體法解題的基本步驟是： 明確研究的系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程； 畫出系統(tǒng)整體的受力圖和運(yùn)動(dòng)全過(guò)程的示意圖； 選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解．隔離法和整體法常常交叉運(yùn)用，從而優(yōu)化解題思路和方法，使解題簡(jiǎn)捷明快．◎ 例題評(píng)析【例7】 如圖所示，斜面小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁。一方面物體所受的每個(gè)力都有施力物體和它的反作用力，找不到施力物體的力和沒(méi)有反作用力的力是不存在的；另一方面，依據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系，可靈活變換研究對(duì)象，由作用力判斷出反作用力。 1．受力分析的依據(jù) (1)依據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和性質(zhì)特點(diǎn)，每種力的產(chǎn)生條件提供了其存在的可能性，由于力的產(chǎn)生原因不同，形成不同性質(zhì)的力，這些力又可歸結(jié)為場(chǎng)力和接觸力，接觸力(彈力和摩擦力)的確定是難點(diǎn)，兩物體直接接觸是產(chǎn)生彈力、摩擦力的必要條件，彈力產(chǎn)生原因是物體發(fā)生形變，而摩擦力的產(chǎn)生，除物體間相互擠壓外，還要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。2．力的分解 (1)在分解某個(gè)力時(shí)，要根據(jù)這個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際效果或按問(wèn)題的需要進(jìn)行分解． (2)有確定解的條件： ①已知合力和兩個(gè)分力的方向，求兩個(gè)分力的大?。?有唯一解) ②已知合力和一個(gè)分力的大小與方向，求另一個(gè)分力的大小和方向．(有一組解或兩組解) ③已知合力、一個(gè)分力F1的大小與另一分力F2的方向，求F1的方向和F2的大?。?有兩個(gè)或唯一解) (3)力的正交分解：將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法．利用力的正交分解法可以求幾個(gè)已知共點(diǎn)力的合力，它能使不同方向的矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為同一直線上的矢量運(yùn)算． 力的分解問(wèn)題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效果，畫出力的平行四邊形，接著就轉(zhuǎn)化為一個(gè)根據(jù)知邊角關(guān)系求解的幾何問(wèn)題。 （3）力的合成定則：平行四邊形定則：求共點(diǎn)力FF2的合力，可以把表示FF2的線段為鄰邊作平行四邊形，它的對(duì)角線即表示合力的大小和方向，如圖a。如圖(a)所示，為一金屬桿置于光滑的半球形碗中。 合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系，即一個(gè)力若分解為兩個(gè)分力，在分析和計(jì)算時(shí)，考慮了兩個(gè)分力的作用，就不可考慮這個(gè)力的作用效果了；反過(guò)來(lái)，若考慮了合力的效果，也就不能再去重復(fù)考慮各個(gè)分力的效果。力的合成必須遵循物體的同一性和力的同時(shí)性?！?例題評(píng)析【例4】如下圖所示，拉力F使疊放在一起的A、B兩物體以共同速度沿F方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則 ( ) A．甲、乙圖中A物體均受靜摩擦力作用，方向與F方向相同。靜摩擦力的變化存在一個(gè)最大值最大靜摩擦力，即物體將要開始相對(duì)滑動(dòng)時(shí)摩擦力的大小(最大靜摩擦力與正壓力成正比)。當(dāng)車啟動(dòng)時(shí)，人相對(duì)于車有向后的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，車給人向前的靜摩擦力作用；此時(shí)人隨車向前運(yùn)動(dòng)，受靜摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。 注意：相對(duì)運(yùn)動(dòng)是以相互作用的另一物體為參考系的運(yùn)動(dòng)，與以地面為參考系的運(yùn)動(dòng)不同，故摩擦力是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其方向不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。2．摩擦力的方向： 沿接觸面的切線方向(即與引起該摩擦力的彈力的方向垂直)，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)：運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的方向相反。靜摩擦力是保持相對(duì)靜止的兩物體之間的摩擦力，受靜摩擦力作用的物體不一定靜止。 ．1．產(chǎn)生的條件： (1)相互接觸的物體間存在壓力； (2)接觸面不光滑； (3)接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng)摩擦力)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(靜摩擦力)。(4)面與面、點(diǎn)與面接觸的壓力或支持力的方向總垂直于接觸面，指向被壓或被支持的物體，如圖所示，球和桿所受彈力的示意圖?！纠?】如圖所示，小車上固定一根折成α角的曲桿，桿的另一端一固定一質(zhì)量為m的球，則當(dāng)小車靜止時(shí)和以加速度a向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)桿對(duì)球的彈力大小及方向如何?【分析與解答】當(dāng)小車靜止時(shí)，根據(jù)物體平衡條件可知，桿對(duì)球的彈力方向豎直向上，大小等于mg。正確答案為B、D【例2】關(guān)于物體的重心，以下說(shuō)法正確的是 A．物體的重心一定在該物體上 B．形狀規(guī)則的物體，重心就在其中心處 C．用一根懸線掛起的物體靜止時(shí)，細(xì)線方向一定通過(guò)物體的重心D．重心是物體上最重的一點(diǎn)【分析與解答】 重心是物體各部分的重力的合力的作用點(diǎn)，薄板物體的重心位置可以用懸掛法確定，其他形狀的物體重心位置也可以用懸掛法想象的討論?！?例題評(píng)析【例1】下列關(guān)于力的說(shuō)法中，正確的是( ) A．只有相互接觸的兩物體之間才會(huì)產(chǎn)生力的作用 B．力是不能離開物體而獨(dú)立存在的，一個(gè)力既有施力物體，又有受力物體 C．一個(gè)物體先對(duì)別的物體施加力后，才能受到反作用力 D．物體的施力和受力是同時(shí)的【分析與解答】 力是物體間的相互作用，不一定發(fā)生在直接接觸的物體間，直接接觸而發(fā)生的作用叫接觸力，如彈力、摩擦力；通過(guò)場(chǎng)發(fā)生的作用叫場(chǎng)力，如重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等。3．彈力的大小 彈力的大小跟形變量的大小有關(guān)。 2．彈力的方向：彈力的方向與物體形變的方向相反，具體情況如下： (1)輕繩只能產(chǎn)生拉力，方向沿繩指向繩收縮的方向. (2)彈簧產(chǎn)生的壓力或拉力方向沿彈簧的軸線。除兩極和赤道外，重力的方向并不指向地心。質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體其重心在物體的幾何中心上。 （4）．重力的作用點(diǎn)——重心 物體的各部分都受重力作用，效果上,認(rèn)為各部分受到的重力作用都集中于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是重力的作用點(diǎn)，叫做物體的重心。 由彈簧秤測(cè)量：物體靜止時(shí)彈簧秤的示數(shù)為重力大小。6．重力 （1）．重力的產(chǎn)生： 重力是由于地球的吸收而產(chǎn)生的,重力的施力物體是地球。(2)效果力：由力的作用效果命名的力。 5．力的分類 (1)性質(zhì)力：由力的性質(zhì)命名的力。 4．力的圖示和力的示意圖 (1)力的圖示：用一條有向線段表示力的方法叫力的圖示，用帶有標(biāo)度的線段長(zhǎng)短表示大小，用箭頭指向表示方向，作用點(diǎn)用線段的起點(diǎn)表示。當(dāng)兩個(gè)力 FF2的大小、方向均相同時(shí)，我們說(shuō)F1=F2，但是當(dāng)他們作用在不同物體上或作用在同一物體上的不同點(diǎn)時(shí)可以產(chǎn)生不同的效果。通過(guò)力的效果可檢驗(yàn)力的存在。 2．力的作用效果 力對(duì)物體作用有兩種效果：一是使物體發(fā)生形變_，二是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。作用力和反作用力總是等大、反向、共線，屬同性質(zhì)的力、分別作用在兩個(gè)物體上，作用效果不能抵消. (3)力的矢量性：力有大小、方向，對(duì)于同一直線上的矢量運(yùn)算，用正負(fù)號(hào)表示同一直線上的兩個(gè)方向，使矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算；這時(shí)符號(hào)只表示力的方向，不代表力的大小。有力時(shí)物體不一定接觸。 1．力的本質(zhì) (1)力的物質(zhì)性：力是物體對(duì)物體的作用。②力的合成與分解、共點(diǎn)力的平衡等在高考中或單獨(dú)出現(xiàn)或與動(dòng)力學(xué)、電磁學(xué)等相結(jié)合，或選擇或計(jì)算論述，或易或難，都要出現(xiàn)。由于它的基礎(chǔ)性和重要性，決定了這