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1 專題2相互作用 考點6彈力胡克定律 考點7摩擦力 考點8力的合成與分解共點力的平衡問題 考點9共點力平衡中的臨界問題與生活應用 2 考點6彈力胡克定律 1 基本概念 力 形變 彈力及其產(chǎn)生條件 2 彈力有無的判斷方法 當形變不明顯時 可以根據(jù)假設法來進行判斷 也可以根據(jù)物體的運動狀態(tài)來進行判斷 3 胡克定律 彈簧發(fā)生彈性形變時 彈簧的彈力大小F與彈簧伸長 或縮短 的長度x成正比 即F kx 彈力的方向與形變的方向相反 3 考點6彈力胡克定律 考法2平衡中的彈簧及彈簧組合問題 在靜力學部分 對彈簧的考查重點除胡克定律外 更多是通過輕彈簧這種理想化模型 對于靜止的彈簧 其兩端彈力相等 另外還要注意以下幾點 1 彈簧的彈力可以由壓縮形變或拉伸形變產(chǎn)生 其形變方式不同 彈力方向不同 考法1胡克定律的應用 在胡克定律計算公式F kx中 k為彈簧的勁度系數(shù) x為彈簧的形變量 伸長量或壓縮量 所以 根據(jù)數(shù)學知識可得 即 F k x 彈簧在彈性限度內(nèi)所受彈力的變化量 F與形變量 x成正比 4 2 彈簧的彈力屬于接觸力 彈簧兩端必須都與其他物體接觸才可能有彈力 在彈簧兩端都附著其他物體 即與其他物體接觸 的條件下 彈簧彈力的大小F kx與形變量x成正比 當彈簧與物體分離或一端斷開時 由于形變量的改變需要一定時間 彈簧的彈力大小不會突然改變3 彈簧組合問題處理可以使用 等效思維方法 5 考點6彈力胡克定律 返回專題首頁 6 考點7摩擦力 1 基本概念 滑動摩擦力 靜摩擦力 最大靜摩擦力等 2 摩擦力的方向 滑動摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反 靜摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反 3 摩擦力的大小 1 靜摩擦力隨外力的變化而變化 大小為0 fm 一般情況下fm略大于f滑 當推力或拉力大于fm時 發(fā)生相對滑動 2 滑動摩擦力與正壓力成正比 f滑 N 7 1 根據(jù) 靜摩擦力與物體相對運動的趨勢方向相反 來判斷 關(guān)鍵是搞清 相對 的含義 2 根據(jù)摩擦力的效果來判斷 如平衡其他力 做動力 做阻力 提供向心力等來判斷其方向 再根據(jù)平衡條件或牛頓運動定律來計算大小 考點7摩擦力 考法3摩擦力的有無及方向的判斷 相對運動和相對運動趨勢是判斷摩擦力方向的基本依據(jù) 但高考試題中通常不會明確相對運動或相對運動趨勢 需要同學們結(jié)合物體平衡的條件 牛頓運動定律等知識來判斷摩擦力的有無和方向 特別是靜摩擦力的有無和方向的判定是常考內(nèi)容 判斷物體間有無靜摩擦力及確定靜摩擦力的方向時常用的方法有三種 8 考點7摩擦力 9 考法4靜摩擦與滑動摩擦轉(zhuǎn)換過程中摩擦力的變化 判斷靜摩擦與滑動摩擦轉(zhuǎn)換過程中摩擦力的變化 要注意理解這一過程 靜摩擦力隨外力的變化而變化 大小范圍是0 fm 當推力大于fm 靜摩擦力轉(zhuǎn)化為滑動摩擦力 這時滑動摩擦力與正壓力成正比 最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小關(guān)系 最大靜摩擦力實際比滑動摩擦力稍大一些 如左圖所示 為物體在外力作用下由靜止到運動過程所受摩擦力隨外力的變化圖像 考點7摩擦力 10 考法5滑動摩擦力與正壓力的關(guān)系在求解力學量中的應用 1 滑動摩擦力與正壓力的關(guān)系經(jīng)常出現(xiàn)在物體的平衡或牛頓運動定律的應用中 同學們需熟練掌握f N 這是聯(lián)系摩擦力與正壓力兩個垂直方向力的橋梁 考點7摩擦力 11 2 當正壓力N發(fā)生變化時 滑動摩擦力也發(fā)生變化 但兩者的合力方向始終不變 設合力方向與f夾角為 支持力和正壓力是一對作用力與反作用力 兩者總在一條直線上 如圖所示 考點7摩擦力 3 利用牛頓第三定律來判斷 12 返回專題首頁 考點7摩擦力 13 考點8力的合成與分解共點力的平衡問題 1 合力與分力合力與分力之間是一種等效替代的關(guān)系 幾個分力共同作用的效果 可以用一個力 合力 來代替 當然 合力作用的效果也可由幾個分力共同作用來代替 但合力與分力不是同時作用在物體上 在受力分析時一定要特別注意 2 力的合成與分解 1 當兩分力夾角為90 時 合力大小 方向與F1夾角為 14 2 夾角為 的大小相同的兩個力的合成 采用 菱形四分法 合力大小 方向與F1夾角為 3 求解共點力平衡問題 1 對物體進行受力分析 確定受力對象 只考慮它受的力 不必考慮它施給其他物體的力 按重力 彈力 摩擦力的順序分析受力 畫出力的示意圖 檢驗 確定是否每個力都有施力物體 防止多畫力 錯畫力 漏畫力 2 根據(jù)合力為零的原則進行力的合成與分解 3 列出力的平衡方程求解 15 考法6合力與分力的關(guān)系 1 合力F可能大于或等于兩分力的大小之差 也可能小于或等于兩分力的大小之和比如 兩個大小分別為F1和F2 F1 F2 的力作用在同一質(zhì)點上 因為兩個力的方向不確定 可知當F1和F2方向一致時 它們的合力最大 且為F1 F2 當F1和F2方向相反時 它們的合力最小 且為F1 F2 所以它們的合力F的大小滿足 F1 F2 F F1 F2 2 掌握幾類合力與分力關(guān)系的規(guī)律 1 當兩等大分力夾角為120 時 合力的大小與分力的大小相等 方向與F1 F2 夾角為60 考點8力的合成與分解共點力的平衡問題 16 考法7靜態(tài)平衡問題 靜態(tài)平衡問題 首要任務應認真畫出各狀態(tài)物體的受力圖 然后根據(jù)受力圖用正交分解等方法進行運算 1 若物體受三個力平衡 則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等 方向相反 一般采用力的合成法 如圖乙將F1 F2合成 或采用力的分解法 如圖丙所示 再在同一個三角形里解三角形即可 更方便計算 考點8力的合成與分解共點力的平衡問題 17 2 若物體受到三個以上的力 一般采用正交分解法 方便計算 具體如下 1 如圖所示 建立直角坐標系 以少分解力和容易分解力為原則 盡量不分解未知力 2 將與坐標軸成角度的力分解成沿x軸方向和沿y軸方向的兩個分力 3 列出x軸和y軸方向上的方程Fx 0 Fy 0 求解 考點8力的合成與分解共點力的平衡問題 18 考點8力的合成與分解共點力的平衡問題 19 考法8動態(tài)平衡問題 1 動態(tài)平衡指通過控制某些物理量使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化 在這個過程中物體始終處于一系列平衡狀態(tài)中 2 動態(tài)平衡特征一般為三力作用 或者四個力可以簡化為三個力 其中一個力的大小和方向均不變化 一般是重力 一個力的大小變化而方向不變 另一個力的大小和方向均變化 3 物體動態(tài)平衡問題分析方法解動態(tài)平衡問題的關(guān)鍵是抓住不變量 依據(jù)不變量來確定其他量的變化規(guī)律 常用的分析方法有解析法和圖解法 考點8力的合成與分解共點力的平衡問題 20 考點8力的合成與分解共點力的平衡問題 21 3 相似三角形法 當動態(tài)平衡過程所受三個力不像 2 中所描述情況 構(gòu)成的力的三角形也不是直角三角形這種特殊情況 那么可考慮用相似三角形法 其關(guān)鍵在受力分析后構(gòu)建矢量三角形和結(jié)構(gòu)三角形 考點8力的合成與分解共點力的平衡問題 22 考點8力的合成與分解共點力的平衡問題 23 考點8力的合成與分解共點力的平衡問題 24 考點9共點力平衡中的臨界問題與生活應用 考法9共點力平衡中的臨界問題 臨界狀態(tài)是一種物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理現(xiàn)象 或從一個物理過程轉(zhuǎn)入到另一個物理過程的轉(zhuǎn)折狀態(tài) 平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處平衡狀態(tài)將要變化的狀態(tài) 主要有兩類 1 與最大靜摩擦力相關(guān)的臨界平衡問題 2 與繩 桿最大承受力相關(guān)的臨界平衡問題 運用假設法解題的基本步驟 1 明確研究對象 2 畫受力圖 3 假設可能發(fā)生的臨界現(xiàn)象 4 列出滿足所發(fā)生的臨界現(xiàn)象的平衡方程求解 25 考法10共點力平衡與實際相結(jié)合的綜合應用 共點力平衡的知識與生活實際相結(jié)合的考查方式是近年高考的熱點 解決本類問題需要突破兩點 1 要將生活模型轉(zhuǎn)化為物理模型 即要將生活中復雜的實物簡化為物理中的受力物體 明確研究對象 確定作用點 對它進行受力分析 2 要理清物體受到各個作用力間的牽連關(guān)系 運用物理知識建立方程 考點9共點力平衡中的臨界問題與生活應用