2022年高一物理竞赛讲义-静力学.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载竞赛辅导讲义其次部分:静力学第一课时:复习高考(理科综合要求)学问点一、考点内容1力是物体间的相互作用,是物体发生形变和物体运动状态变化的缘由;2重力是物体在地球表面邻近所受到的地球对它的引力,重心;3形变与弹力,胡克定律;5滑动摩擦,滑动摩擦定律;4静摩擦,最大静摩擦力;6力是矢量,力的合成与分解;7平稳,共点力作用下物体的平稳;二、学问结构力力的定义物体间的相互作用力的属性物质性物体间作用施力物体 受力物体物体相互性施力物体同时定是受力受力物体同时定是施力物体性质接触的力:弹力、摩擦力产生条件、大小、方向不接触的力:重

2、力、分子力、电场力、磁场力力的种类动力、阻力:向心力、回复力、浮力、压力、支持力等成效平稳力成效相同作用力与反作用力成效各异力的成效转变物体运动状态(使物体产生加速度)使物体产生形变力的等效性力的合成图解法(几何法)、公式法力的分解图解法(几何法)实效原就1、重力受力分析原就次序2、弹力.3、摩擦力产生条件方法:整体法和隔离法 的敏捷使用三、复习思路复习是将分散学习的学问进行归纳、整理,使他们系统化、条理化,从而能提纲挈领掌 握本单元的学问,并把本单元的重点学问和形成的才能进一步巩固和提高;这一课时是以力的概念和平行四边形定就为核心绽开的,争论了三种不同的力及力的合名师归纳总结 - - - -

3、 - - -第 1 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载成、分解的基本法就;为获得上述学问,同学们应依据学问脉络仔细复习教材,对一些主 要概念、定就、定律有个正确的熟悉;而平稳状态是物体所处的最简洁的状态,在高考中 简洁与热学、电场、磁场等内容综合起来考查,仍要留意平稳条件与生物、化学、人体骨 骼、医学等方面的综合;在学习中要留意对共点力、平稳状态的懂得,通过例题把握平稳 条件在解题中的应用;仔细争论典型例题,来熟悉学问的系统和重点,在分析中应用所学 的概念和定律,从而订正错误学问、补偿学问缺欠;过去,在初学本单元学问时,同学们由于受到学问结

4、构和熟悉才能的制约,对它的理 解很难到位,现今随着对高中物理内容熟悉的全面和深化,在复习这一部分时,我们不仅 会更深化懂得力的概念,懂得重力、弹力、摩擦力的产生条件和特性,娴熟进行力的合成 与分解,仍应将力、热、电各部分有关的学问内容加以融会贯穿,使我们在复习中不只局 限于中学部分“ 三种力” 的分析和运算;在复习力的概念时 ,同学们应留意回忆学过的各种详细的力 ,包括电磁学中的各种力 ,也 ,在复习时可以联系万有引力定律 , 可以联系牛顿第三定律绽开争论力的相互性;对于重力 分清为什么“ 重力是由于地球的吸引而产生的力”;且通过分析物体随地球自转需向心力 ,最终熟悉重力与万有引力之间的差异很

5、小 ,一般可认为 mg GMm 2;摩擦力是本单元的 R 地重点 ,也是难点, 要结合详细的例子,对摩擦力的大小和方向,摩擦力的有无的争论以及物 体在水平面、 斜面上、 竖直墙上等的滑动摩擦力与弹力的关系等,要分门别类地进行争论、争论;在复习过程中同学们应逐步把握解决力学问题的方法,如物体的受力分析、整体法 与隔离法、等效法、对称法等,对于快速、精确地解题有很大的帮忙;四、配套训练1以下说法正确选项:A、重力的方向总是垂直向下B、杆产生的弹力总是沿着杆C、柔绳产生的弹力总是沿绳方向指向绳伸长的方向 D、摩擦力的方向总是沿着接触面并阻碍相对运动(或相对运动趋势)2互成角度的两个共点力合成时:A、

6、合力肯定大于小的分力而小于大的分力B、合力随着两分力间夹角的增大而增大C、合力肯定大于任意一个分力的数值D、合力可以大于大的分力,也可能小于小的分力3假如一切物体的重力都消逝,以下情形中仍旧不会 发生的有:名师归纳总结 A、天不会下雨,也不会刮风B、植物的生长失去方向性第 2 页,共 31 页C、气泡在液体中将不会上浮D、一切物体都没有质量4(20XX年高考理综(新课程卷)如右上图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平, O 点为其球心 , 碗的内表面及碗口是光滑的;一根细线跨在碗口上, 线的两端分别系有质量为m 和m 的小球, 当它们处于平稳状态时,质量为m 的小球与 O点的连线与水平线的

7、夹角为 a =600;两小球的质量之比m2为:m 1A、3 B 、32 C 、33 D 、222- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载5(20XX 年广州二摸大综合)一块砖放在水平地面的木板上,现缓慢抬起木板的一端,使木板绕另一端渐渐转动,在砖与木板间发生相对滑动前,关于砖受到的摩擦力 F,以下表达中正确选项:A F 随木板倾角的增大而减小B F 随木板倾角的增大而增大C F 的大小不随木板倾角的增大而转变D无法判定 F 大小的变化6如下列图,质量为 m 的物体用一通过定滑轮的轻绳栓住,在大小为 F 的拉力作用下匀速运动,物体与竖直墙

8、接触且轻绳平行 于墙壁,就物体与墙壁之间的摩擦力为:A、大小为 mg,方向向上 B、大小为 F- mg ,方向向上C、大小为F- mg , 方向向上 D、零7如图,将质量为 m 的物体置于固定的光滑斜面上,斜面倾角为,水平力 F 作用在 m 上,物体 m 处于静止状态,关于 m 对斜面的压力大小表示有以下四式: mg / cos; F / sin; mg 2F 2; mg cos F sin;就以下判定正确选项:A、只有正确 B、只有和正确 C、只有与正确 D、正确8跳高运动员蹬地后上跳,在起跳过程中:A运动员蹬地的作用力大于地面对他的支持力B运动员蹬地的作用力在数值上等于地面对他的支持力C运

9、动员所受的支持力和重力相平稳D运动员所受到的合力肯定向下9在争论弹簧的形变与外力的关系的试验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力 F,试验过程是在弹簧的弹性限度内进行的;用记录的外力 F 与弹簧的形变量 x 作出的 Fx 图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为;图线不过坐标原点的缘由是由于;10机械设计中常用到下面的力学原理,如右图,只要使连杆 AB 与滑块 m 在平面间的夹角 大于某个值, 那么, 无论连杆 AB 对滑块施加多大的作用力,都不行能使之滑动,并且连杆 AB 对滑块施加的作用力越大,滑块就越稳固, 工程力学上称这为 “ 自锁”现象;

10、为使滑块能“ 自锁”应满意什么条件?(设滑块与所在平面间的动摩擦因数为)11以下说法正确选项:A、只有静止的物体才处于平稳状态B、只要物体的速度为零 , 它就肯定处于平稳状态C、只要物体的运动状态不变,它就肯定处于平稳状态D、加速度为零的物体可能不处于平稳状态12以下哪组共点力作用于物体上,不论方向如何都不能使物体处于平稳状态:名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - A、2N,4N,5N B优秀学习资料欢迎下载、 4N,5N,6N 、3N,4N,10N C、 10N,10N,10N D13(20XX 年全国春招)图中a、

11、b 是两个位于固定斜面上的正方形物块,它们的质量相等; F 是沿水平方向作用于a 上的外力;已知a、b 的接触面, a、b 与斜面的接触面都是光滑的;正确的说法是:A a、b 肯定沿斜面对上运动Ba 对 b 的作用力沿水平方向C a、b 对斜面的正压力相等 D a 受到的合力沿水平方向的分力等于b 受到的合力沿水平方向的分力14如下列图,某人在岸边用绳牵引小船匀速靠岸的过程,如水对船的阻力不变,就以下说法正确选项:A、绳子拉力不断减小 B D、绳子拉力始终不变C、船受到的浮力不断减小、船受到的合力不断减小15如下图所示, OC为一遵循胡克定律的轻绳, 其一端固定于天花板上的 O点, 另一端与静

12、止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块, 它A相连 , 当绳处于竖直位置时滑块A 对地面有压力作用,B 为紧挨绳的一光滑水平小钉到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度, 现用一水平力F 作用于 A,使之向右做直线运动, 在运动过程中 , 作用于滑块A 的滑动摩擦力(绳始终处于弹性限度以内)将:A、逐步增大 B、逐步减小aMbC、保持不变 D、条件不足,无法判定16如下列图 ,一质量为 M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为 90 ,两底角为 和 ;a、 b 为两个位于斜面上质量均为m的小木块;已知全部接触面都是光滑的;现发觉a、b 沿斜面下滑 ,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力

13、等于:AMg+mg B Mg+2mg CMg+mgsin +sin DMg+mgcos +cos 17跳伞运动员打开伞后经过一段时间 ,将在空中保持匀速降落 ,已知运动员和他身上装备的总重量为 G1,圆顶形降落伞伞面的重量为 G2,有 12 条相同的拉线 (拉线重量不计) ,匀称分布在伞面边缘上 ,每根拉线和竖直方向都成 30 角;就每根拉线上的张力大小为:A、3 G B 、3 G 1 G 2 C 、G 1 G 2 D 、G 118 18 12 618设在某次人工降雨中,有一质量恒为 m 的雨滴从高空由静止开头竖直下落,雨滴下落过程中受到的空气阻力大小与下落速度大小成正比,即Fkv ,其中是为

14、比例系数,就名师归纳总结 雨滴在刚开头下落的一小段时间内做加速度_、速度 _的直线运动 以上两空选填第 4 页,共 31 页“ 增大” 、“ 减小” 或“ 不变”;雨滴最终做匀速直线运动的速度表达式为vm- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载静力学(初赛要求)其次课时:初赛学问要点分析 一、力的效应1内、外效应:力的效应指的是物体被力作用所产生的成效;力的作用成效有两种:一是受力物发生 形变;二是使受力物的运动状态发生变化;前者表现为受力物各部分的相对位置发生变化,故称为力的 内效应 ;后者表现为受力物的运动方向或快慢发生变化,故称为

15、力的 外效应 ;众所周知,当物体同时受到两个或多个力作用时,它的运动状态也可能保持不变,这 说明力对同一物体的外效应可能相互抵消;2合力与分力 实践指出,几个力对物体共同作用的成效,往往可以用一个适当的力就是那几个力的 合力,那几个力的都叫做这一个力的分力;可见合力与它的那组分力之间,在力学成效上必需具有“ 等效代换” 的关系;二、力的作用方式 力是物体间的一种相互作用,又是一并具有大小、方向和作用点的一种矢量;依据研究和解决实际问题的需要,可以从不同的角度对力进行区分;1体力、面力和点力依据力的作用点在受力物上的分布情形,可将力可将力分为 分布力 (简称面力)和 点力 三种;体彻力 (简称体

16、力) 、面外力的作用点连续分布在物体表面和内部的肯定(或全部)区域,这种力就是体力;重力就是一种广泛存在的体力;作用点连续分布在物体某一面(或全部表面)上,这种力就是面力;压力和摩擦力就 是一种广泛存在的面力;当面力和体力作用的区域远比受力物小,或可以不考虑作用点的分布情形时,就可以把相应的体力或面力当成是集中在物体的某一点上作用的,这种情形下的体力和面力就叫做点力;例如 ,在通常情形下 ,我们就是把重力、摩擦力和压力当成点力看待;详细而言 ,常用 物体各部分所受重力的合力来代替该物体受到的总重力;用摩擦面上各部分所受摩擦力之合力来代替这个面上的总摩擦力;对压力也是依据这种方式处理的;当不涉及

17、转动的时候,我们甚至把面力的合力作用点标出在物体的重心上,这就使问题的解决更加便当;但如涉及到物体的转动,就肯定不能把体力和面力(如 磁力 )的作用点任凭地集中到物体的重心上;点力只是在肯定条件下对体力和面力的一种适当的简化而已,对此切勿掉以轻心;2内力和外力 依据施力物与被争论物体的所属关系,又常将力分为内力和外力两大类 如被争论对象是某一物体,就该物体内部各部分间的作用力叫 内力 ;如被争论对象是 两个或多个物体组成的系统,就系统内部各物体间的作用力都叫该系统的内力;外力 就是被争论对象以外的其他物体对就该物体(或系统)的作用力;在中学,如无 特殊说明,一般所谈的受力,都指的是外力;物体内

18、部和相邻部分的拉力或压力都是内力;其中的前者就叫张力;抱负的柔绳内部 只能有张力,而不行能有相互挤压力;其张力总是与绳的轴线相切(如绕在轮上被拉紧的名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载绳);所以柔绳只能对外产生拉力和 侧压力 ,不能产生 轴向压力 ;杆件既能对物体产生拉力,也能对物体产生压力,仍能对物体产生侧压力;在中学,未做特殊说明,通常把绳和线当成抱负的柔绳和柔线,一般仍忽视了绳和线的质量,以及它们的伸长形变;3主动力和被动力凡是力的大小和方向只取决于受力物和施力物,而与受力物所受的其他力没

19、有直接关系的力,就叫 主动力 ;重力就是一种主动力;由于,即使受力物仍受到其他如拉力、摩擦力压力等力的作用,也无论如何这些力在如何变化,重力的大小和方向仍旧是不变的;如力的大小和方向仍与物体所受的其他力有直接关系,这类力就叫做 被动力 ;4力系实际上,一个物体往往同时受到两个或多个力的共同作用,物体的运动情形就是由作用在它上面的全部外力来共同打算的(当然仍和初始状态有关);同时作用在一个物体(或系统)上的一群力叫力系 ;全部力的作用线(过作用点且与力平行的直线)都在同一平面内的力系,叫 平面力系 ;全部力的力线不在同一平面内的力系,叫 空间力系 ;全部力的力线交于同一点的力系,叫做 共点力系

20、;共点力系可能是空间力系,也可能是平面力系;平面力系可能是共点力系,也可能是非共点力系 ;中学一般要求把握平面力系,特殊要把握共点的平面力系的一些运算问题;使物体在惯性系中保持静止或匀速直线运动的力系,都叫 中的状态发生变化的力系就叫做 非平稳力系 ;平稳力系 ;使物体在惯性系静置于水平支面上的物体,它受的重力和支持力就组成了一个最简洁的平稳力系;三、五个静力学公理1二力平稳公理 两个力平稳的充分必要条件是:此二力作用与同一刚体上,并且等大,反向,在同一 直线上;留意:共物,等大,反向,同直线这四条必需一并满意,缺一不行;2增减平稳力系公理 在作用于刚体的任何一个力系上,增加或减去一组平稳力系

21、,原力系对物体的外效应 仍旧不变;3力的平行四边形定就 作用于物体同一点上的二力可以合成一个力即上述二力的合力,合力的作用点仍在 该点,合力的大小和方向由这两个力为邻边组成的平行四边形的对角线确定;如左下图所示;比较下面三图,如将力矢量F1(或 F2)依据下边的后面两图的方式平移,利用平移后组成的力 矢量三角形 ,也能求出合力矢量R;要留意的是,合力矢量R 的起始端就是原先二力的作用点,合力矢量R 的末端就是平移的那个力矢量在 新位置的末端;用一个力等效地代替两个 或几个力对物体的共同作用叫做力的合成 ;将一个力化为等效的两个或几个力,就就 不难看出:在进行力的合成与分解时,平行四边形定就和力

22、的分解 ;分析左上图、右上图就 三角形法 是等效的;如分力不只名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载两个,三角形法就变成 多边形法 ,在此暂不做详述;4牛顿第三定律两个物体间的相互作用力,牛顿第三定律;5刚化公理总是 大小相等,方向相反,并且在同一条直线上,这就是如可形变体在已知力系的作用下处于平稳状态,就可将此受力物体看作刚体,其平稳 不受影响;实际上全部物体都是可变形体,它们处于受力平稳状态时,我们实际上常把它 们当平稳刚体看待,而且仍经常利用了刚化公理却没察觉;例如,弹簧就是常见的一种典型的

23、可变形物,当它的两端受到压力(或拉力)时就会 发生压缩(或拉伸)形变,所加的这一对力大小相等,方向相反,且共轴线时,弹簧必定 稳固在相应的压缩(或拉伸)状态,并保持这种形变量不变,似乎成了新形变的刚体,弹 簧称就是凭借这种相应的稳固性来测力和示数的!四、力学中常见的几个力 1重力重力的产生,以及其三要素在此不再详述;重力是万有引力 的一种表达,重力就属于万有引力; 关于重力与万有引力的详细大小、方向关系我们将在万有引力那一部分再详述;2弹力、胡克定律 、弹力 物体再外力作用下发生形变时所产生的抵抗形变的力叫弹力;因此弹力总是与在抵抗 形变的方向上;所谓“ 形变” 是指:物体外形或大小的变化或者

24、二者兼有之;从形式上讲,固体的形变有拉伸,压缩,扭转,弯曲等多种;试验指出,固体的形变超过肯定的限度,引起形变的力撤消后,物体不能复原原先的 外形和大小;这个形变的限度(或与它对应的外力)就叫做该物体的 弹性限度 ;以此为界, 又将形变分为弹性形变和范性形变两大类;在弹性限度的形变叫 弹性形变 ;超过限度的形变叫 范性形变 ;任何物体在外力撤消后都会留下一些残余的形变,所以实际中并无肯定的 弹性形变体(即弹性体) ;但是,当残余形变可以忽视时,就可把该物体当成弹性体处理;、胡克定律在弹性限度内,弹簧的弹力Tf与弹簧的伸长(或压缩)成正比,并且总是指向复原k原长的方向;表达式为:f Tkx;式中

25、, x 为弹簧的 形变量 ,等于当时的长度与形变前的长度(又称自由长度)之差;k 为弹簧的劲度系数,由弹簧自身的结构打算,可认为不受形变量的影响,k 是正标量;留意:表达式中的弹力和形变量都是轴向的;如无特殊说明,一般认为是轻弹簧,即弹簧的质量可不计;3摩擦力、摩擦定律 、摩擦力:两个接触的物体,当有 相对运动 或相对运动趋势 时,在二者的接触面上 显现的阻碍相对运动或相对运动趋势的力,就是摩擦力;两个物体有相对运动的摩擦力叫 滑动摩擦力;两个物体有相对运动趋势而未显现运动的摩擦力叫静摩擦力;名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - -

26、- - - 优秀学习资料 欢迎下载、摩擦的规律可归纳如下:第一:静摩擦力不能超过某一个最大值 f 0 m,这个最大静摩擦力与接触面间的压力成正比,与接触面积无关;即:f0 m 0 N;0为接触面间的 静摩擦因数 ,只由两接触面间的情形共同打算;在将要滑动之前的静摩擦力都与压力(本部分中压力用符号 N 表示,也常用符号 F N 表示)无关,而且 0f f0 m!其次: 滑动摩擦力与接触面积无关,与当时接触面间的挤压力成正比;即:f N,为接触面间的动摩擦因数;第三:0、都取决于较软的那个接触面的材料 硬度 和抗剪强度 ,一般与接触面的粗糙程度无关;抗剪强度表示接触面上的小突起群抗击 切向力 破坏

27、的才能;与接触面平行的方向或相对运动的方向 ,即为此处所谈的 切向 ;对于肯定的两个接触面,0略大于,在不要求精确运算时 ,通常多忽视 0与 的差别 ,且常以 代之;第四:物体间的摩擦力, 总是阻碍相对运动或相对运动趋势;五、同向平行力 的合成、物体的重心1同向平行力的合成规律试验和理论都指出,两个同向平行力的合力(R)也与分力平行, 其大小为两个分力大小之和,合力作用点在分力作用点的连线上,合力作用点到分力作用点的距离与分力的大小成反比;R F A F B如下列图;即:CA F B 利用合比定理和相像三角形关系不难得出如下两个推论:CB F A(设合力作用点到两个分力线的距离分别为 d A、

28、d B,两分力线相距 d AB)F B F BCA AB d A d AB推论一、R 推论二、RF A F ACB AB d B d ABR R2物体的重心位置物体的重心是物体各部分所受重力的合力的作用点;由于在地面上的物体都比地球小得多,因此可以认为:任何物体的各部分受的重力都相互平行(实际上都指向地心邻近,名师归纳总结 因而相互间有微小的倾斜),于是任何物体的重心位置都可以用平行力的合成规律去求;第 8 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载由此不难推出,匀称球体或球壳的重心都在各自的球心上;匀称环的重心在其中心环

29、面的圆心上;总之匀称物体的重心在它的形心 (即所谓“ 几何中心”)上;由此可见,物体的重心有可能不在物体上,而在它邻近空间中的某一点上;只要物体的物质分布情形一 确定,物体的重心与物体各个部分的相对位置就确定了,所以无论刚体怎样运动,其重心 对本刚体的位置总是保持不变;六、共点力作用下的物体的平稳条件 1共点力作用下的物体的平稳条件:共点力作用下的物体的平稳条件,实际上就是 共点力系的平稳条件,即共点力系的合力为零;2推论: 三个斜交的平稳力肯定是共点力;七、力矩 力矩 是表示力对物体产生转动作用的物理量,它等于力和 力臂 的乘积;表达式为:M=FL ,其中力臂 L 是转动轴到 F 的力线 的

30、(垂直)距离;留意:作用于同一物体的同一力,由于所取转轴的位置不同,该力对轴的力矩大小可 能发生相应的变化,对物体产生转动作用的方向(简称“ 转向”)也可能不同;例如如右图中的力 F,如以 o 为轴(即对 o 取矩)其力矩为 M 1=FL 1,使物体逆时针转,如以 o 为轴(即对 o 取矩)其力矩为 M 2=FL 2,使物体顺时针转,由图可知 L 1 L 2,故 M 1 M 2,且二者反向;由 此可见,一谈力矩,必需第一明确是以何处为轴,或对谁取矩;八、刚体的平稳条件 由刚化公理可知,变形体在平稳力系作用下处于平稳时,也可以当作刚体,中学又不 特地争论正在变形的变形体,所以在此之后,我们不再特

31、地强调刚体与一般固体的区分,在用语上就把刚体和固体都泛称为物体;1有固定转动轴物体的平稳 平稳条件是:作用于物体上的全部外力对固定转动轴所取力矩的代数和为零;中学阶段只争论平面力系的转动平稳,对于实际的可转动物体,其转轴仅限于和力系 平面垂直的方向上,这样一来,各力矩的转动效应不是同向就是反向,如沿着转轴观看,力矩的转动效应不是使物体沿顺时针转,就使物体沿逆时针转的力矩就为负;就是逆时针转, 如使物体沿顺时针转的力矩为正,当作用在有固定转动轴物体上的顺时针方向力矩之和与逆时针方向力矩之和相等时,物体将处于静止或匀速转动状态;有固定转动轴物体的平稳的表达式为:MO或MM2一般物体的平稳条件 此处

32、所谈的“ 一般物体” 是指没有固定转动轴物体;对一个“ 一般物体” 来说,作用在它上面的力的合力为零,对任意一点的力矩之和为 零时,物体才能处于平稳状态;也就是说必需一并具有或满意下面两个关系式:名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - M0 对任意一点)优秀学习资料欢迎下载F 0九、物体的平稳种类(1)、物体略微移开平稳位置后,重心上升,能回到平稳位置的平稳叫 稳固平稳 ,稳定平稳的程度叫 稳度 ;重心越低,支承面面积越大,稳度越大;见下图( a)(a)(b)(c)(2)、物体略微移开平稳位置后,重心降低, 不能回到平稳

33、位置的平稳叫不稳固平稳 ;见上图( b)(3)、物体从平稳位置移开,重心高度不变的平稳叫建筑物的平稳: 建筑物是特别讲究平稳的;一般地说, 扁平的建筑物稳度较大,高耸的建筑物稳度较小; 如右图所示一块砖,平放在地面上 右图(a)重心低,支承面面积大,稳固度很大,即便地面发生倾斜也不会失去平稳而倾倒;竖直放在地面上右图( b)就重心高,支承面面积小,稳固度很小,地面稍有倾斜,就会失去平稳而翻倒;对建筑物来说, 不只是造得笔直就能平稳,仍要考虑到受到强大风力作用时,以及在较剧烈的地随遇平稳 ;见上图( c)震时也不会倒下;而且仍要经得起时间的考查,像上海金茂大厦这样的超高层建筑高达420.5m,质

34、量特别庞大,重心又特别高;它对地基的平整度及沉降度要求很高,一旦下沉 不均衡造成整体倾斜,就会失去平稳而倾覆,为此金茂大厦的地下打入了数百根钢管桩,打入深度达79m(相当于它自身高度的1/5);以保证地基的坚实、平稳;十、流体静力学 流体 是液体和气体的统称,它们的共同特点,是组成物体的物质简洁发生相对移动,从而具有流淌性;1静止流体 的压强 地面邻近的全部流体都要受到重力作用,于是容器中的流体都要尽可能地向下运动,器壁却将它们约束在肯定的范畴内,这就使流体内的任何相邻部分都要相互排斥挤压;于 是,流体自身的流淌性和重力作用(外因)相结合,就使静止流体中的任何一点处都存在 着指向各个方向的压强

35、,而且深度越大的地方,这种压强越大;名师归纳总结 这种因重力作用而在静止流体中产生的压强,叫流体的静压强 ;第 10 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 对匀称液体而言,静压强:优秀学习资料欢迎下载pgh,为液体的密度, h 为液体中所求压强处的深度, g 为当地的重力加速度;2液体传递压强的规律大小不变地向各个方向传递;帕斯卡定律 :被封闭的液体总要把外力对它产生的压强3静止液体产生浮力的规律阿基米德原理浸入流体中的物体受到的浮力总是竖直向上的,其力线通过被物体排开的那部分流体在原处时的重心,其大小等于那部分流体的重量;其表达式为:F

36、gV 排;式中 为被排开的那部分流体的密度,g 为当地的重力加速度,V 排 是被排开流体的体积;留意:、浮力的本质是静止流体对浸入物的压力之合力;、当浸入物与容器底部有密合式接触时,不能死套浮力运算式(F gV 排);如下列图, A 和 B 都与液体密合,二物虽然都排开了相应的液体,A 却只受液体的侧压力, 没有液体进入 A 的下侧去向上压 A,侧压力又相互平稳,所以 A 物体所受的浮力为零;B 物只有画了斜线的部分才受到浮力,大小等于这部分物体所排开液体的重量,未画斜线的部 分只受到顶部液体的压力,B 受的浮力等于这两部分的代数和,如前者小于后者,就总的成效是向下的压力;、不要把浮力运算式(

37、FgV排)中的误认为是浸入物的密度;不要把V 排误认为被浸入物的总体积;、pgh、FgV排只适用于物体与流体都保持静止的情形,或者,只有当浸入物在静止流体中运动的速度很小,或二者运动的速度都很小时,才可以用这两个式子去 运算;解题指导:例 1:如下列图的装置中, 斜面的倾角逐步增大到0时,A 将要下滑; 倾角0时,A 肯定下滑; A 重为 G ;名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 优秀学习资料欢迎下载第 12 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - -

38、优秀学习资料 欢迎下载静力学(初赛要求)第三课时:科学思维方法的应用 一、三力平稳的基本特性及其应用名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 优秀学习资料欢迎下载第 14 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载三、力矩、杆秤和天平公式的应用名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 优秀学习资料欢迎下载第 16 页,共 31 页- - - - -

39、- -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 优秀学习资料欢迎下载第 17 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 优秀学习资料欢迎下载第 18 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 优秀学习资料欢迎下载第 19 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 优秀学习资料欢迎下载第 20 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - -

40、名师归纳总结 优秀学习资料欢迎下载第 21 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载四、摩擦角1、全反力:接触面给物体的摩擦力与支持力的合力称全反力 ,一般用 R 表示 ,亦称接触反力;2、摩擦角:全反力与支持力的最大夹角称 摩擦角 ,一般用 m表示;此时 ,要么物体已经滑动,必有: m = arctg ( 为动摩擦因素) ,称 动摩擦力角 ;要名师归纳总结 么物体达到最大运动趋势,必有: ms=arctgs( s为静摩擦因素) ,称 静摩擦角 ;通常第 22 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 -

41、- - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载处理为 m = ms ;引入全反力和摩擦角的意义:使分析处理物体受力时更便利、简捷;应用: 1、物体放在水平面上,用与水平方向成30 的力拉物体时,物体匀速前进;如此力大小不变,改为沿水平方向拉物体,物体仍能匀速前进,求物体与水平面之间的动摩擦 因素 ;解说:这是一个能显示摩擦角解题优越 性的题目;可以通过不同解法的比较让同学 留下深刻印象;法一,正交分解; (同学分析受力列方程得结果;)法二,用摩擦角解题;引进全反力 R ,对物体两个平稳状态进 行受力分析,再进行矢量平移,得到图 18 中的左图和中间图(留意:重力 G 是不变的,而全反力 R 的方向不变、 F 的大小不变) , m 指摩擦角;再将两图重叠成图18 的右图;由于灰色的三角形是一个顶角为30 的等腰三角形,其顶角的角平分线必垂直底边 故有: m = 15 ;最终, = tg m ;答案: 0.268 ;(同学活动)摸索:假如 F 的大小是可以挑选的,那么能维持物体匀速前进的最小 F 值是多少?解:见图 18,右图中虚线的长度即 Fmin ,所以, Fmin = Gsin m ;答: Gsin 15 (其中 G为物体的重量) ;应用: 如图 20 所示,一上表面粗糙的斜面体上放在光滑的水平地面上,斜面的倾角为 ;

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