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1、关于专题力与物体的平衡第一页，本课件共有29页 高考命题焦点高考命题焦点:力力学学中中的的三三类类常常见见的的力力：重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力，特特别别是是静静摩摩擦擦力力，这这是是高高考考中中常常考考的的内内容容。由由于于静静摩摩擦擦力力随随物物体体的的相相对对运运动动趋趋势势发发生生变变化化，在在分分析析中中容容易易失失误误，同同学学们们一一定定要要下下功夫把静摩擦力弄清楚。功夫把静摩擦力弄清楚。共共点点力力作作用用下下物物体体的的平平衡衡，是是高高中中物物理理中中重重要要的的问问题题，几几乎乎是是年年年年必必考考。20032003年年全全国国理理综综1919题题、20042004年
2、年广广西西物物理理试试卷卷第第7 7题题、20042004年年江江苏苏物物理理试试卷卷第第1515题题等等单单纯纯考考查查本本专专题题内内容容多多以以选选择择为为主主，难难度度适适中中;与与其其它它内内容容结结合合的的则则以以计计算算题题形形式式出出现现，难度较大难度较大,这是今后高考的方向这是今后高考的方向第二页，本课件共有29页知识网络知识网络:力力概念概念定义：力是物体对物体的作用，定义：力是物体对物体的作用，效果：效果：要素：大小、方向、作用点（力的图示）要素：大小、方向、作用点（力的图示）使物体发生形变使物体发生形变改变物体运动状态改变物体运动状态分类分类效果：拉力、动力、阻力、支持
3、力、压力效果：拉力、动力、阻力、支持力、压力性质：性质：重力：方向、作用点（关于重心的位置）重力：方向、作用点（关于重心的位置）弹力：产生条件、方向、大小（胡克定律）弹力：产生条件、方向、大小（胡克定律）摩擦力：（静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大摩擦力：（静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大小小运算运算平行四边形定则平行四边形定则力的合成力的合成力的分解力的分解|F1F2|F合合F1F2共点作用下的平衡共点作用下的平衡第三页，本课件共有29页 问题问题1:1:弄清弹力有无的判断方法和弹力方向弄清弹力有无的判断方法和弹力方向的判定方法。的判定方法。直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力直接接
4、触的物体间由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。弹力产生的条件是叫弹力。弹力产生的条件是“接触且有弹性形变接触且有弹性形变”。若。若物体间虽然有接触但无拉伸或挤压，则无弹力产生。在物体间虽然有接触但无拉伸或挤压，则无弹力产生。在许多情况下由于物体的形变很小，难于观察到，因而判许多情况下由于物体的形变很小，难于观察到，因而判断弹力的产生要用断弹力的产生要用“反证法反证法”，即由已知运动状态及，即由已知运动状态及有关条件，利用平衡条件或牛顿运动定律进行逆向分析有关条件，利用平衡条件或牛顿运动定律进行逆向分析推理。弹力的方向与接触面垂直推理。弹力的方向与接触面垂直.第四页，本课件共有29页典型例题:例例
5、.如如图图所所示示，三三个个重重量量、形形状状都都相相同同的的光光滑滑圆圆体体，它它们们的的重重心心位位置置不不同同，放放在在同同一一方方形形槽槽上上，为为了了方方便便，将将它它们们画画在在同同一一图图上上，其其重重心心分分别别用用1 1、2 2、3 3表表示示，1 1、2 2、3 3分别表示三个圆柱体对墙的压力，则有分别表示三个圆柱体对墙的压力，则有:():()1 12 23 3 1 12 23 31 12 23 3 1 12 23 3第五页，本课件共有29页典型例题:例例.如如图图所所示示，固固定定在在小小车车上上的的支支架架的的斜斜杆杆与与竖竖直直杆杆的的夹夹角角为为，在在斜斜杆杆下下端
6、端固固定定有有质质量量为为m m的的小小球球，下下列列关关于于杆对球的作用力杆对球的作用力F F的判断中，正确的是的判断中，正确的是:():()A.A.小车静止时，小车静止时，F=mgsin,F=mgsin,方向沿杆向上方向沿杆向上B.B.小车静止时，小车静止时，F=mgcos,F=mgcos,方向垂直杆向上方向垂直杆向上C.C.小车向右以加速度小车向右以加速度a a运动时，一定有运动时，一定有F=ma/sinF=ma/sinD.D.小车向左以加速度小车向左以加速度a a运动时，运动时，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角方向斜向左上方，与竖直方向的夹角 tan=a/g.=a/g.第六页，本课件共
7、有29页 问题问题2:2:弄清滑动摩擦力与静摩擦力大小计弄清滑动摩擦力与静摩擦力大小计算方法的不同。算方法的不同。(1)(1)当当物物体体间间存存在在滑滑动动摩摩擦擦力力时时，其其大大小小即即可可由由公公式式f=f=N N计计算算，由由此此可可看看出出它它只只与与接接触触面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数及及正正压压力力N N有有关关，而而与与相相对对运运动动速速度度大大小小、接接触触面面积的大小无关。积的大小无关。(2)(2)正正压压力力是是静静摩摩擦擦力力产产生生的的条条件件之之一一，但但静静摩摩擦擦力力的的大大小小与与正正压压力力无无关关（最最大大静静摩摩擦擦力力除除外外）。当当物物体体处
8、处于于平平衡衡状状态态时时，静静摩摩擦擦力力的的大大小小由由平平衡衡条条件件来来求求解解；而而物物体体处处于于非非平平衡衡态态的的某某些些静静摩摩擦擦力力的的大小应由牛顿第二定律求解。大小应由牛顿第二定律求解。第七页，本课件共有29页典型例题:例例.如如图图所所示示，质质量量为为m m，横横截截面面为为直直角角三三角角形形的的物物块块ABCABC，ABAB边边靠靠在在竖竖直直墙墙面面上上，F F是是垂垂直直于于斜斜面面BCBC的的推推力力，现现物物块块静静止止不不动动，则则摩摩擦擦力力的的大大小小为为_。ACBF第八页，本课件共有29页典型例题:例例.如如图图所所示示，质质量量分分别别为为m
9、m和和M M的的两两物物体体P P和和Q Q叠叠放放在在倾倾角角为为的的斜斜面面上上，P P、Q Q之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为1 1，Q Q与与斜斜面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为2 2。当当它它们们从从静静止止开开始始沿沿斜斜面面滑滑下下时时，两两物物体体始始终终保保持持相相对对静静止止，则则物体物体P P受到的摩擦力大小为受到的摩擦力大小为:():()A A0 0；B.B.1 1mgcos;mgcos;C.C.2 2mgcos;mgcos;D.(D.(1 1+2 2)mgcos;)mgcos;PQ第九页，本课件共有29页 问题问题3:3:弄清摩擦力的方向是与弄清摩擦力的方向是
10、与“相对运动相对运动或相对运动趋势的方向相反或相对运动趋势的方向相反”。滑滑动动摩摩擦擦力力的的方方向向总总是是与与物物体体“相相对对运运动动”的的方方向向相相反反。所所谓谓相相对对运运动动方方向向，即即是是把把与与研研究究对对象象接接触触的的物物体体作作为为参参照照物物，研研究究对对象象相相对对该该参参照照物物运运动动的的方方向向。当当研研究究对对象象参参与与几几种种运运动动时时，相相对对运运动动方方向应是相对接触物体的合运动方向。向应是相对接触物体的合运动方向。静静摩摩擦擦力力的的方方向向总总是是与与物物体体“相相对对运运动动趋趋势势”的的方方向向相相反反。所所谓谓相相对对运运动动趋趋势势
11、的的方方向向，即即是是把把与与研研究究对对象象接接触触的的物物体体作作为为参参照照物物，假假若若没没有有摩摩擦擦力力研研究究对对象象相相对对该该参照物可能出现运动的方向。参照物可能出现运动的方向。第十页，本课件共有29页典型例题:例例.如如图图所所示示，质质量量为为m m的的物物体体放放在在水水平平放放置置的的钢钢板板C C上上，与与钢钢板板的的动动摩摩擦擦因因素素为为。由由于于受受到到相相对对于于地地面面静静止止的的光光滑滑导导槽槽A A、B B的的控控制制，物物体体只只能能沿沿水水平平导导槽槽运运动动。现现使使钢钢板板以以速速度度V V1 1向向右右匀匀速速运运动动，同同时时用用力力F F
12、拉拉动动物物体体（方方向向沿沿导导槽槽方方向向）使使物物体体以以速速度度V V2 2沿沿导导槽匀速运动，求拉力槽匀速运动，求拉力F F大小。大小。V1V2CAB第十一页，本课件共有29页 有有n n个个力力F F1 1、F F2 2、F F3 3、FFn n,它它们们合合力力的的最最大大值值是是它们的方向相同时的合力，即它们的方向相同时的合力，即:F Fmaxmax=F F1 1+F+F2 2+F+F3 3+F+Fn n.而它们的最小值要分下列两种情况讨论：而它们的最小值要分下列两种情况讨论：(1)(1)若若n n个个力力F F1 1、F F2 2、F F3 3、FFn n中中的的最最大大力力
13、F Fm m小小于于其其他力之和，则它们合力的最小值是他力之和，则它们合力的最小值是0 0。(2)(2)若若n n个力个力F F1 1、F F2 2、F F3 3、FFn n中的最大力中的最大力F Fm m大于大于 其其他力之和，则它们合力的最小值是他力之和，则它们合力的最小值是F Fm m-F-F其他其他。问题问题4:4:弄清合力大小的范围的确定方法。弄清合力大小的范围的确定方法。第十二页，本课件共有29页典型例题:例例.四四个个共共点点力力的的大大小小分分别别为为2N2N、3N3N、4N4N、6N6N，它它们们的的合合力力最最大大值值为为_，它它们们的的合合力力最最小小值值为为_。第十三页
14、，本课件共有29页典型例题:例例.四个共点力的大小分别为四个共点力的大小分别为2N2N、3N3N、4N4N、12N12N，它们的合力最大值为，它们的合力最大值为 ，它们的合力，它们的合力最小值为最小值为 。第十四页，本课件共有29页 问题问题5:5:弄清力的分解是否唯一的条件。弄清力的分解是否唯一的条件。1.1.将一个已知力将一个已知力F F进行分解，其解唯一条件：进行分解，其解唯一条件：(1)(1)已知两个不平行分力的方向已知两个不平行分力的方向 (2)(2)已知一个分力的大小和方向已知一个分力的大小和方向 2.2.力的分解有两解的条件：力的分解有两解的条件：已知一个分力已知一个分力F F1
15、 1的方向和另一个分力的方向和另一个分力F F2 2的大小的大小 当当F F2 2FsinFsin 时，无解时，无解;当当F F2 2=Fsin=Fsin 时，唯一解时，唯一解;当当Fsin Fsin F F2 2FFF时，唯一解时，唯一解.第十五页，本课件共有29页典型例题:例例.如如图图所所示示，物物体体静静止止于于光光滑滑的的水水平平面面上上，力力F F作作用用于于物物体体O O点点，现现要要使使合合力力沿沿着着OOOO方方向向，那那么么，必必须须同同时时再再加加一一个个力力FF。这这个个力力的的最最小小值值是是:(:()A A、Fcos Fcos B B、FsinFsinC C、Fta
16、nFtanD D、FcotFcotOFO，第十六页，本课件共有29页 问题问题6:6:学会用三角形法则解决特殊问题学会用三角形法则解决特殊问题FR 例例.如如图图所所示示，光光滑滑大大球球固固定定不不动动，它它的的正正上上方方有有一一个个定定滑滑轮轮，放放在在大大球球上上的的光光滑滑小小球球（可可视视为为质质点点）用用细细绳绳连连接接，并并绕绕过过定定滑滑轮轮，当当人人用用力力F F缓缓慢慢拉拉动动细细绳绳时时，小小球球所所受受支支持持力力为为N N，则，则N N，F F的变化情况是的变化情况是:():()A A、都变大、都变大 B B、N N不变，不变，F F变小变小 C C、都变小、都变小
17、 D D、N N变小，变小，F F不变不变第十七页，本课件共有29页 问题问题6:6:学会用三角形法则解决特殊问题学会用三角形法则解决特殊问题FAB 例例.如如图图所所示示，绳绳与与杆杆均均轻轻质质，承承受受弹弹力力的的最最大大值值一一定定，A A端端用用铰铰链链固固定定，滑滑轮轮在在A A点点正正上上方方（滑滑轮轮大大小小及及摩摩擦擦均均可可不不计计），B B端端吊吊一一重重物物。现现施施拉拉力力F F将将B B缓缓慢慢上上拉拉（均均未未断断），在在ABAB杆杆达达到竖直前到竖直前:():()A.A.绳子越来越容易断绳子越来越容易断 B.B.绳子越来越不容易断绳子越来越不容易断 C.ABC.
18、AB杆越来越容易断杆越来越容易断 D.ABD.AB杆越来越不容易断杆越来越不容易断 第十八页，本课件共有29页 问题问题6:6:学会用三角形法则解决特殊问题学会用三角形法则解决特殊问题ABPQ 例例.如如图图所所示示竖竖直直绝绝缘缘墙墙壁壁上上的的Q Q处处有有一一固固定定 的的质质点点A A，Q Q正正上上方方的的P P点点用用丝丝线线悬悬挂挂另另一一质质点点B B，A A、B B两两质质点点因因为为带带电电而而相相互互排排斥斥，致致使使悬悬线线与与竖竖直直方方向向成成角角，由由于于漏漏电电使使A A、B B两两质质点点的的带带电电量量逐逐渐渐减减小小。在在电电荷荷漏漏完完之之前前悬悬线线对
19、对悬悬点点P P的的拉拉力力大小大小:():()A.A.保持不变；保持不变；B.B.先变大后变小；先变大后变小；C.C.逐渐减小；逐渐减小；D.D.逐渐增大。逐渐增大。第十九页，本课件共有29页 问题问题7 7：掌握动态平衡问题的求解方法。：掌握动态平衡问题的求解方法。根根据据平平衡衡条条件件并并结结合合力力的的合合成成或或分分解解的的方方法法，把把三三个个平平衡衡力力转转化化成成三三角角形形的的三三条条边边，然然后后通通过过这个三角形求解各力的大小及变化。这个三角形求解各力的大小及变化。在两个力中有一个力的方向保持不变在两个力中有一个力的方向保持不变.第二十页，本课件共有29页 问题问题7
20、7：弄清动态平衡问题的求解方法。：弄清动态平衡问题的求解方法。例例.如如图图所所示示，保保持持 不不变变，将将B B点点向向上上移移，则则BOBO绳的拉力将：绳的拉力将：()()A.A.逐渐减小逐渐减小 B.B.逐渐增大逐渐增大 C.C.先减小后增大先减小后增大 D.D.先增大后减小先增大后减小ABOCG第二十一页，本课件共有29页 当系统有多个物体时，选取研究对象一般先整体考当系统有多个物体时，选取研究对象一般先整体考虑，若不能解答问题时，再隔离考虑。虑，若不能解答问题时，再隔离考虑。问题问题8 8：弄清整体法和隔离法的区别和联系。：弄清整体法和隔离法的区别和联系。第二十二页，本课件共有29
21、页 例例.如如图图所所示示，三三角角形形劈劈块块放放在在粗粗糙糙的的水水平平面面上上，劈劈块块上上放放一一个个质质量量为为m m的的物物块块，物物块块和和劈劈块块均均处处于于静静止止状状态态，则则粗粗糙糙水平面对三角形劈块水平面对三角形劈块:():()A.A.有摩擦力作用，方向向左；有摩擦力作用，方向向左；B.B.有摩擦力作用，方向向右；有摩擦力作用，方向向右；C.C.没有摩擦力作用；没有摩擦力作用；D.D.条件不足，无法判定条件不足，无法判定问题问题8 8：弄清整体法和隔离法的区别和联系。：弄清整体法和隔离法的区别和联系。第二十三页，本课件共有29页 例例.如如图图所所示示，质质量量为为M
22、M的的直直角角三三棱棱柱柱A A放放在在水水平平地地面面上上，三三棱棱柱柱的的斜斜面面是是光光滑滑的的，且且斜斜面面倾倾角角为为。质质量量为为m m的的光光滑滑球球放放在在三三棱棱柱柱和和光光滑滑竖竖直直墙墙壁壁之之间间，A A和和B B都都处处于于静静止止状状态态，求求地地面面对对三三棱棱柱柱支支持持力力和和摩摩擦擦力力各为多少？各为多少？问题问题8 8：弄清整体法和隔离法的区别和联系。：弄清整体法和隔离法的区别和联系。AB第二十四页，本课件共有29页 例例.如如图图所所示示，AOAO、BOBO和和COCO三三根根绳绳子子能能承承受受的的最最大大拉拉力力相相等等，O O为为结结点点，OBOB
23、与与竖竖直直方方向向夹夹角角为为，悬悬挂挂物物质质量量为为m m。求求OAOA、OBOB、OCOC三三根绳子拉力的大小。根绳子拉力的大小。OBAC 问题问题9.9.注意注意“死结死结”和和“活结活结”问题。问题。第二十五页，本课件共有29页AB 例例.如如图图所所示示，长长为为5m5m的的细细绳绳的的两两端端分分别别系系于于竖竖立立在在地地面面上上相相距距为为4m4m的的两两杆杆的的顶顶端端A A、B B，绳绳上上挂挂一一个个光光滑滑的的轻轻质质挂挂钩钩，其其下下连连着着一一个个重重为为12N12N的物体，平衡时，问：的物体，平衡时，问：绳中的张力绳中的张力T T为多少为多少?AA点点向向上上
24、移移动动少少许许，重重新新平平衡衡后后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化绳与水平面夹角，绳中张力如何变化?思思考考:你你做做过过的的题题目目中中还还有有类类似似的的题题目吗目吗?问题问题9.9.注意注意“死结死结”和和“活结活结”问题。问题。第二十六页，本课件共有29页 A B O C mg 例例.如如图图所所示示，质质量量为为m m=10kg=10kg的的物物体体用用细细绳绳OCOC悬悬挂挂在在支支架架上上的的O O点点，求求细细绳绳OAOA中中张张力力T T大大小小和和轻轻杆杆OBOB受受力力N N大小。大小。问题问题9.9.注意注意“死结死结”和和“活结活结”问题。问题。第二十七页，本课件共有29页 例例.如如图图所所示示，水水平平横横梁梁一一端端A A插插在在墙墙壁壁,另另一一端端装装有有小小滑滑轮轮B B，一一轻轻绳绳一一端端C C固固定定于于墙墙壁壁上上，另另一一端端跨跨过过滑滑轮轮后后悬悬挂挂一一质质量量为为m=10kgm=10kg的的重重物物，则则滑滑轮受到绳子作用力为：轮受到绳子作用力为：()()A.50N B.C.100N D.A.50N B.C.100N D.30o A B C m 问题问题9.9.注意注意“死结死结”和和“活结活结”问题。问题。C C第二十八页，本课件共有29页感感谢谢大大家家观观看看第二十九页，本课件共有29页