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1、章章 末末 整整 合合2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三22021/8/11 星期三32021/8/11 星期三41决定弹力大小的因素决定弹力大小的因素弹弹力力是是被被动动力力，其其大大小小由由物物体体所所处处的的状状态态、外外部部对对它它所所施施加的力以及物体的形变程度决定加的力以及物体的形变程度决定对弹力的理解对弹力的理解2021/8/11 星期三52弹力有无的判定弹力有无的判定两两接接触触物物体体间间是是否否存存在在弹弹力力作作用用的的判判断断是是一一个个难难点点，尤尤其其是是对对一一些些微微小小形形变变的的分分析析，因因此此分分析析弹弹力力产产生生时时，要要注注意意
2、两两个个条条件件：接接触触且且相相互互挤挤压压发发生生形形变变当当难难以以直直接接判判断断时时，可可以以采采用用“假假设设法法”分分析析，即即假假设设弹弹力力存存在在，看看假假设设的的结结果果是是否否符符合合物物体体的的运运动动状状态态；也也可可以以采采用用“撤撤离离法法”分分析析，即即将将与与研研究究对对象象接接触触的的物物体体一一一一撤撤去去，看看其其运运动动状状态态是是否否符符合合物物体体的的运运动动状状态态2021/8/11 星期三63弹力方向的判定弹力方向的判定(1)支支持持力力、压压力力、拉拉力力都都是是弹弹力力，其其方方向向垂垂直直接接触触面面指指向被支持向被支持(或被压或被压)
3、的物体的物体(2)绳的拉力方向一定沿绳的方向绳的拉力方向一定沿绳的方向2021/8/11 星期三74求解弹力大小的方法求解弹力大小的方法确定弹力的大小有两种情况：确定弹力的大小有两种情况：(1)符符合合胡胡克克定定律律的的情情形形(如如弹弹簧簧、橡橡皮皮条条等等在在弹弹性性限限度度内内时时)，直接由，直接由Fkx求求(2)不不符符合合胡胡克克定定律律的的情情形形，如如绳绳、杆杆或或接接触触面面之之间间的的弹弹力，其大小利用平衡知识来求力，其大小利用平衡知识来求2021/8/11 星期三8【例例1】如如图图31所所示示，a、b为为两两根根相相连连的的轻轻质质弹弹簧簧，它它们们的的劲劲度度系系数数
4、分分别别为为ka1103 N/m/m，k kb b2 210 103 3 N/N/m，原原长长分分别别为为xa6 cm，xb4 cm.在在下下端端挂挂一一物物体体G，物物体体受受到到的的重重力力为为10 N，平衡时，平衡时()图图31 2021/8/11 星期三9A弹簧弹簧a下端受的拉力为下端受的拉力为4 N，b下端受的拉力为下端受的拉力为6 NB弹簧弹簧a下端受的拉力为下端受的拉力为10 N，b下端受的拉力为下端受的拉力为10 NC弹簧弹簧a的长度变为的长度变为7 cm，b的长度变为的长度变为4.5 cmD弹簧弹簧a的长度变为的长度变为6.4 cm，b的长度变为的长度变为4.3 cm2021
5、/8/11 星期三10解解析析：物物体体被被弹弹簧簧b拉拉住住后后处处于于静静止止状状态态，说说明明弹弹簧簧对对物物体体的的拉拉力力等等于于物物体体所所受受的的重重力力将将弹弹簧簧b作作为为研研究究对对象象，物物体体拉拉弹弹簧簧b的的拉拉力力与与弹弹簧簧a对对弹弹簧簧b的的拉拉力力是是一一对对平平衡衡力力(弹弹簧簧为为轻轻质质弹弹簧簧，即即不不计计其其重重力力)，所所以以弹弹簧簧a对对弹弹簧簧b的的拉拉力力等等于于物物体体对对弹弹簧簧b的的拉拉力力，大大小小为为10 N，所所以以两两弹弹簧簧的的拉拉力力均均为为10 N由由胡胡克克定定律律可可得得ka(xaxa)10 N，kb(xbxb)10
6、N由由以上两式和题设中的已知条件可得以上两式和题设中的已知条件可得xa7 cm，xb4.5 cm.答案：答案：BC 2021/8/11 星期三111对于摩擦力的认识要注意对于摩擦力的认识要注意“四个不一定四个不一定”(1)摩擦力不一定是阻力摩擦力不一定是阻力(2)静摩擦力不一定比滑动摩擦力小静摩擦力不一定比滑动摩擦力小对摩擦力的理解对摩擦力的理解(3)静静摩摩擦擦力力的的方方向向不不一一定定与与运运动动方方向向共共线线，但但一一定定沿沿接接触触面面的的切切线线方方向向如如图图32，A、B一一起起向向右右做做匀匀加加速速运运动动，则则A所所受受摩摩擦擦力力方方向向与与运动方向不一致运动方向不一致
7、(4)摩摩擦擦力力不不一一定定越越小小越越好好因因为为摩摩擦擦力力既既可以作阻力，也可以作动力可以作阻力，也可以作动力图图32 2021/8/11 星期三122静静摩摩擦擦力力用用二二力力平平衡衡来来求求解解，滑滑动动摩摩擦擦力力用用公公式式fN来来求求解解，N是是物物体体所所受受的的正正压压力力，不不一一定定等等于于物物体体所所受受的的重重力力，且与运动速度和接触面积无关且与运动速度和接触面积无关2021/8/11 星期三13【例例2】如如图图33所所示示，用用水水平平力力F推推乙乙物物块块，使使甲甲、乙乙、丙丙、丁丁四四个个完完全全相相同同的的物物块块一一起起沿沿水水平平地地面面以以相相同
8、同的的速速度度匀匀速速运动，各物块受到摩擦力的情况是运动，各物块受到摩擦力的情况是()A甲物块受到一个摩擦力的作用甲物块受到一个摩擦力的作用B乙物块受到两个摩擦力的作用乙物块受到两个摩擦力的作用C丙物块受到两个摩擦力的作用丙物块受到两个摩擦力的作用D丁物块没有受到摩擦力的作用丁物块没有受到摩擦力的作用图图33 2021/8/11 星期三14解解析析：对对物物块块甲甲，如如果果受受静静摩摩擦擦力力时时，就就不不可可能能做做匀匀速速运运动动，所所以以甲甲不不受受静静摩摩擦擦力力作作用用，故故A错错；若若把把甲甲、乙乙、丙丙、丁丁作作为为一一个个整整体体，地地面面对对丙丙和和丁丁的的摩摩擦擦力力与与
9、推推力力F平平衡衡，分分析析物物块块乙乙，则则乙乙受受丙丙的的摩摩擦擦力力与与推推力力F平平衡衡，所所以以乙乙受受一一个个摩摩擦擦力力，丙受两个摩擦力，丁受一个摩擦力作用，故丙受两个摩擦力，丁受一个摩擦力作用，故C正确，正确，B、D错错答案：答案：C2021/8/11 星期三151受受力力分分析析：把把指指定定物物体体(研研究究对对象象)在在特特定定的的物物理理环环境境中中受受到到的的所所有有力力找找出出来来，并并画画出出受受力力示示意意图图，这这就就是是受受力力分分析析对对物物体体进进行行正正确确的的受受力力分分析析是是分分析析、求求解解力力学学问问题题的的关关键键，对对物物体体进进行行受受
10、力力分分析析通通常常采采用用“隔隔离离法法”，即即把把要要分分析析的的物物体体隔隔离离出出来来，只只分分析析它它受受到到的的力力，而而不不分分析析它它对对别别的的物物体体施施加加的的力力受力分析受力分析2021/8/11 星期三162物体受力分析的一般思路物体受力分析的一般思路(1)明明确确研研究究对对象象，将将它它从从周周围围物物体体中中隔隔离离出出来来，研研究究对对象可以是质点、结点、物体、物体系象可以是质点、结点、物体、物体系(2)按按顺顺序序分分析析物物体体所所受受的的力力，根根据据不不同同力力产产生生条条件件的的不不同同，一一般般按按照照已已知知力力、重重力力，对对物物体体产产生生的
11、的效效果果确确定定与与它它接接触触的的物物体体之之间间是是否否有有相相互互作作用用的的弹弹力力，最最后后再再由由已已知知力力、重重力力、弹弹力力共共同同的的作作用用效效果果确确定定接接触触面面上上的的摩摩擦擦力力，故故称称之之为为顺顺序序效效果法果法2021/8/11 星期三17(3)正正确确画画出出物物体体受受力力示示意意图图，画画每每个个力力时时不不要要求求严严格格按按比比例例画画出出每每个个力力的的大大小小，但但方方向向必必须须正正确确，另另外外注注意意问问题题中中有有多多个个研研究究对对象象时时，一一定定要要采采用用隔隔离离法法分分别别画画出出它它们们的的受受力力示示意意图图(4)检查
12、防止错画力、多画力和漏画力检查防止错画力、多画力和漏画力 2021/8/11 星期三183受力分析的注意事项受力分析的注意事项初初学学者者对对物物体体进进行行受受力力分分析析时时，往往往往不不是是“少少力力”就就是是“多力多力”，因此在进行受力分析时应注意以下几点：，因此在进行受力分析时应注意以下几点：(1)只只分分析析研研究究对对象象所所受受的的力力，不不分分析析研研究究对对象象对对其其他他物物体所施加的力体所施加的力(2)每每分分析析一一个个力力，都都应应该该找找到到施施力力物物体体，这这是是防防止止“多多力力”的有效措施之一的有效措施之一2021/8/11 星期三19(3)合力和分力不能
13、同时作为物体受到的力合力和分力不能同时作为物体受到的力(4)不不要要把把“效效果果力力”和和“性性质质力力”混混淆淆重重复复分分析析，通通常常只分析只分析“性质力性质力”，不分析，不分析“效果力效果力”(5)结结合合物物体体的的运运动动状状态态、利利用用力力作作用用的的相相互互性性进进行行分分析析也是确保受力分析正确的有效途径也是确保受力分析正确的有效途径(6)为使问题简化，可根据题设条件忽略某些次要的力为使问题简化，可根据题设条件忽略某些次要的力2021/8/11 星期三20【例例3】试试分分析析随随传传送送带带匀匀速速向向上上运运动动的的物物体体的的受受力力情情况况，如图如图34所示所示图
14、图34 2021/8/11 星期三21解解析析：以以物物体体为为研研究究对对象象，并并把把它它隔隔离离出出来来，物物体体所所受受外外力力有有(1)重重力力G，方方向向竖竖直直向向下下，施施力力物物体体为为地地球球；(2)支支持持力力FN，方向垂直于斜面向上，施力物体为传送带；，方向垂直于斜面向上，施力物体为传送带；(3)静静摩摩擦擦力力f，方方向向沿沿斜斜面面向向上上，施施力力物物体体也也为为传传送送带带受受力力示示意图如右图意图如右图答案：答案：见解析见解析2021/8/11 星期三221受受力力分分析析：把把指指定定物物体体(研研究究对对象象)在在特特定定的的物物理理环环境境中中受受到到的
15、的所所有有力力找找出出来来，并并画画出出受受力力示示意意图图，这这就就是是受受力力分分析析对对物物体体进进行行正正确确的的受受力力分分析析是是分分析析、求求解解力力学学问问题题的的关关键键，对对物物体体进进行行受受力力分分析析通通常常采采用用“隔隔离离法法”，即即把把要要分分析析的的物物体体隔隔离离出出来来，只只分分析析它它受受到到的的力力，而而不不分分析析它它对对别别的的物物体体施施加加的的力力探究力的平行四边形定则探究力的平行四边形定则2021/8/11 星期三23实验目的实验目的验证互成角度的两个力合成时的平行四边形验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则定则实验原理实验原理使一个力使
16、一个力F的作用效果和两个力的作用效果和两个力F1、F2的共的共同作用效果相同，就是让同一条一端固定的同作用效果相同，就是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以橡皮条伸长到同一点，所以F就是就是F1、F2的的合力，作出合力，作出F的图示再根据平行四边形定的图示再根据平行四边形定则作出则作出F1、F2的合力的合力F的图示，比较的图示，比较F和和F的的大小和方向是否相同大小和方向是否相同实验器材实验器材方木板、白纸、弹簧测力计方木板、白纸、弹簧测力计(两只两只)、橡皮条、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉细绳套、三角板、刻度尺、图钉(若干若干)2021/8/11 星期三24【实验过程】【实验过
17、程】一、实验步骤一、实验步骤1用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上图图35 2021/8/11 星期三252用用图图钉钉把把橡橡皮皮条条的的一一端端固固定定在在A点点，橡橡皮皮条条的的另另一一端端拴拴上两个细绳套上两个细绳套3用用两两只只弹弹簧簧测测力力计计分分别别钩钩住住细细绳绳套套，互互成成角角度度地地拉拉橡橡皮皮条条，使使橡橡皮皮条条伸伸长长到到某某一一位位置置O，如如图图35所所示示，记记录录两两弹弹簧簧测测力力计计的的读读数数，用用铅铅笔笔描描下下O点点的的位位置置及及此此时时两两细细绳绳套套的的方方向向4改变两个力改变两个力F1与与F2的大小和夹
18、角，再重复实验两次的大小和夹角，再重复实验两次2021/8/11 星期三26二、数据处理二、数据处理1用用铅铅笔笔和和刻刻度度尺尺从从结结点点O沿沿两两条条细细线线方方向向画画直直线线，按按选选定定的的标标度度作作出出这这两两只只弹弹簧簧测测力力计计的的读读数数F1和和F2的的图图示示，并并以以F1和和F2为为邻邻边边用用刻刻度度尺尺作作平平行行四四边边形形，过过O点点画画平平行行四四边边形形的的对角线，此对角线即为合力对角线，此对角线即为合力F的图示的图示2021/8/11 星期三272只只用用一一只只弹弹簧簧测测力力计计通通过过细细绳绳套套把把橡橡皮皮条条的的结结点点拉拉到到同同样样的的位
19、位置置O，记记下下弹弹簧簧测测力力计计的的读读数数和和细细绳绳的的方方向向，用用刻刻度度尺尺从从O点点按按同同样样的的标标度度沿沿记记录录的的方方向向作作出出这这只只弹弹簧簧测测力力计计的的拉拉力力F的图示的图示3比比较较力力F与与平平行行四四边边形形定定则则求求出出的的合合力力F在在大大小小和和方方向向上是否相同上是否相同2021/8/11 星期三28【误差分析】【误差分析】1误误差差来来源源：除除弹弹簧簧测测力力计计本本身身的的误误差差外外，还还有有读读数数误误差、作图误差等差、作图误差等2减少误差的办法减少误差的办法(1)实实验验过过程程中中读读数数时时眼眼睛睛一一定定要要正正视视弹弹簧
20、簧测测力力计计的的刻刻度度，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录(2)作作图图时时用用刻刻度度尺尺借借助助于于三三角角板板，使使表表示示两两力力的的对对边边一一定定要要平平行行因因两两个个分分力力F1、F2间间的的夹夹角角越越大大，用用平平行行四四边边形形定定则则作作出出的的合合力力F的的误误差差F就就越越大大，所所以以，实实验验中中不不要要把把取取得太大，但也不宜太小，以得太大，但也不宜太小，以60120之间为宜之间为宜2021/8/11 星期三29【注意事项】【注意事项】1正确使用弹簧测力计正确使用弹簧测力计(1)实实验验中中的的两两只只
21、弹弹簧簧测测力力计计的的选选取取方方法法是是：将将两两只只弹弹簧簧测测力力计计调调零零后后互互钩钩水水平平对对拉拉过过程程中中，读读数数相相同同，则则可可选选；若若读读数不同，应另换或调校，直至相同为止数不同，应另换或调校，直至相同为止(2)使使用用弹弹簧簧测测力力计计测测力力时时，读读数数应应尽尽量量大大些些，但但不不能能超超出它的测量范围出它的测量范围2021/8/11 星期三30(3)使使用用前前要要检检查查指指针针是是否否指指在在零零刻刻度度线线上上，否否则则应应校校正正零零位位(无无法法校校正正的的要要记记录录下下零零误误差差)还还需需用用钩钩码码检检查查是是否否存存在在示值误差，若
22、存在，应加以校正示值误差，若存在，应加以校正(4)被被测测力力的的方方向向应应与与弹弹簧簧测测力力计计轴轴线线方方向向一一致致，拉拉动动时时弹簧及挂钩不可与外壳相碰以避免产生摩擦弹簧及挂钩不可与外壳相碰以避免产生摩擦(5)读数时应正对、平视刻度读数时应正对、平视刻度2021/8/11 星期三312规范实验操作规范实验操作(1)不不要要直直接接以以橡橡皮皮条条端端点点为为结结点点，可可用用一一段段细细绳绳连连两两细细绳绳套套，以以三三绳绳交交点点为为结结点点，应应使使结结点点小小些些，以以便便准准确确地地记记录录结结点点O的位置的位置(2)在在同同一一次次实实验验中中，使使橡橡皮皮条条拉拉长长时
23、时结结点点O的的位位置置一一定定要相同要相同(3)不不要要用用老老化化的的橡橡皮皮条条，检检查查方方法法是是用用一一个个弹弹簧簧测测力力计计拉拉橡橡皮皮条条，要要反反复复做做几几次次，使使橡橡皮皮条条拉拉到到相相同同的的长长度度看看弹弹簧簧测测力计读数有无变化力计读数有无变化2021/8/11 星期三32(4)细细绳绳套套应应适适当当长长一一些些，便便于于确确定定力力的的方方向向不不要要直直接接沿沿细细绳绳套套的的方方向向画画直直线线，应应在在细细绳绳套套末末端端用用铅铅笔笔画画一一个个点点，取取掉细绳套后，再将所标点与掉细绳套后，再将所标点与O点连一直线确定力的方向点连一直线确定力的方向(5
24、)在在同同一一次次实实验验中中，画画力力的的图图示示所所选选定定的的标标度度要要相相同同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些2021/8/11 星期三33【例例4】某某同同学学做做“验验证证力力的的平平行行四四边边形形定定则则”实实验验时时，主要步骤是：主要步骤是：A在在桌桌面面上上放放一一块块方方木木板板，在在方方木木板板上上铺铺一一张张白白纸纸，用用图钉把白纸钉在方木板上；图钉把白纸钉在方木板上；B用用图图钉钉把把橡橡皮皮条条的的一一端端固固定定在在板板上上的的A点点，在在橡橡皮皮条条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；的另一端拴上
25、两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C用用两两个个弹弹簧簧测测力力计计分分别别钩钩住住绳绳套套，互互成成角角度度地地拉拉橡橡皮皮条条，使使橡橡皮皮条条伸伸长长，结结点点到到达达某某一一位位置置O，记记下下O点点的的位位置置，读出两个弹簧测力计的示数；读出两个弹簧测力计的示数；2021/8/11 星期三34D按按选选好好的的标标度度，用用铅铅笔笔和和刻刻度度尺尺作作出出两两个个弹弹簧簧测测力力计计的拉力的拉力F1和和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E只只用用一一个个弹弹簧簧测测力力计计，通通过过细细绳绳套套拉拉橡橡皮皮条条使使其其伸伸长长，读读出出弹弹簧簧
26、测测力力计计的的示示数数，记记下下细细绳绳的的方方向向，按按同同一一标标度度作作出出这这个力个力F的图示；的图示；F比比较较F和和F的的大大小小和和方方向向，看看它它们们是是否否相相同同，得得出出结结论论上上述述步步骤骤中中：(1)有有重重要要遗遗漏漏的的步步骤骤的的序序号号是是_和和_；(2)遗漏的内容分别是遗漏的内容分别是_和和_2021/8/11 星期三35解解析析：步步骤骤C中中忘忘记记记记录录两两细细绳绳套套的的方方向向，步步骤骤E中中应应将将结点拉至结点拉至O点点答答案案：(1)CE(2)记记录录两两细细绳绳套套的的方方向向把把结结点点拉拉至至O点点2021/8/11 星期三362021/8/11 星期三37