1、高中物理授课纸 授课日期 年 月 日 N0 第 页 1 课 题： 力 物体的平衡 类型：复习课 目的要求： 通过强化基础训练，内化力的合成与分解、受力分析等解题思想，以形成解题能力 重点难点： 力的合成与分解，受力分析。 教 具： 过程及内容 ： 力、力学中常见的三种力 基础知识 一、力 1、定义：力是物体对物体的作用 说明：定义中的物体是指施力物体和受力物体，定义中的作用是指作用力与反作用力。 2、力的性质 力的物质性： 力不能离开物体单独存 在。 力的相互性：力的作用是相互的。 力的矢量性：力是矢量，既有大小也有方向。 力的独立性：一个力作用于物体上产生的效果与这个物体是否同时受其它力作用
2、无关。 3、力的分类 按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等 按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等 按研究对象分类：内力和外力。 按作用方式分类：重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦力为接触力。 说明：性质不同的力可能有相同的效果，效果不同的力也可能是性质相同的。 4、力的作用效果：是使物体 发生形变或改变物体的运动状态 5、力的三要素是：大小、方向、作用点 6、力的图示：用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法。 7、力的单位：是牛顿，使质量为 1 千克的物体产生 1 米秒 2 加速度力的大小为 1 牛顿 二、重力 1、产生：由于地球对物
3、体的吸引而使物体受到的力叫重力 说明：重力是由于地球的吸引而产生的力，但它并不就等于地球时物体的引力重力是地球对物体的万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球旋转所需的向心力。由于物体随地球自转所需向心力很小，所以计算时一般可近似地认为物体重力的大小等于地球对 物体的引力。 2、大小： G mg （说明：物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关） 3、方向：竖直向下 （说明：不可理解为跟支承面垂直） 4、作用点：物体的重心 5、重心：重心是物体各部分所受重力合力的作用点 说明：（ l）重心可以不在物体上物体的重心与物体的形状和质量分布都有关系。重心是一个等效的概念。 （ 2）有规
4、则几何形状、质量均匀的物体，其重心在它的几何中心质量分布不均匀的物体，其重心随物体的形状和质量分布的不同而不同。 （ 3）薄物体的重心可用悬挂法求得 三、 弹力 1、定义：直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力 2、产生条件：直接接触，有弹性形变。 3、方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反，作用在迫使物体发生形变的物体上。 说明：压力、支持力的方向总是垂直于接触面（若是曲面则垂直过接触点的切面）指向被压或被支持的物体。绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向。杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。 4、大小：弹簧在弹性限度内，遵从胡克定律力 F=kX。一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。非弹
5、簧类的弹力是形变量越大，弹力越大，一般应根据物体的运动状 态，利用平衡条件或牛顿定律来计算。 第 1 课 高中物理授课纸 授课日期 年 月 日 N0 第 页 2 规律方法 1、关于力的概念 重力实际上是物体与地球间的万有引力的一部分（另一部分为物体绕地球旋转所需要的向心力）重力是非接触力。非特别说明，凡地球上的物体均受到重力。 重力的大小： G mg ， g 为当地的重力加速度 g 9.8m/s2，且随纬度和离地面的高度而变。（赤道上最小，两极最大；离地面越高， g 越小。在地球表面近似有： mgrmmG 2 21【例 1】 模块总复习 P21 例 1 关于力的叙述正确的是 ( C ) A只有
6、互相接触的物体 间才有力的作用 B物体受到力的作用，运动状态一定改变 C施力物体一定受力的作用 D竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为竖直方 向受到升力的作用 分析 :力是物体间的相互作用，施力物体同时一定是受力物体，一定受到力的作用，所以 C 正确；力作用的两 个物体不一定互相接触，如电磁力，所以 A 错；物体受 到的合外力为零，运动状态不变，所以 B 错；对竖直上 抛物体受力分析知“升力”无施力物体，所以升力不存 在，所以 D 错。 2、对重力及重心的正确认识 【例 2】 模块总复习 P22 2 关于物体的重心，下列说法中正确 的是 ( D ) A重心就是物体上最重的一点 B形状规则的
7、物体的重心，一定在它的几何中心 C重心一定在物体上 D用软绳将一物体悬挂起来，该物体的重心一定在悬挂绳的延长线上 【例 3】 创新设计 P21 应用 2 一个圆球形薄壳容器所受重力为 G，用一细线悬挂起 来，如图 所示现在容器里装满水，若在容器底部有一个小阀门，将小阀门打开让水慢慢流出，在此过程中，系统 (包括容器和水 )的重心位 置 ( ) A慢慢下降 B慢慢上升 C先下降后上升 D先上升后下降 3、弹力方向的判断方法 （ 1）根据物体的 形变方向判断：弹力方向与物体形变方向相反，作用在迫使这个物体形变的那个物体上。弹簧两端的弹力方向是与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状方向； 轻绳的弹力
8、方向沿绳收缩的方向，离开受力物体； 面与面，点与面接触时，弹力方向垂直于面（若是曲面则垂直于切面），且指向受力物体 球面与球面的弹力沿半径方向，且指向受力物体 轻杆的弹力可沿杆的方向，也可不沿杆的方向。 （ 2）根据物体的运动情况。利用平行条件或动力学规律判断 【 例 4】 模块总复习 P22 例 4 三个相同的支座上分别搁着三个质 量和直径都相等的光滑圆球 a、 b、 c，支点 P、 Q 在同一 水平面上， a 球的重心 Oa位于球心， b 球和 c 球的重心 Ob、 Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所 示，三球均处于平衡状态，支点 P 对 a 球的弹力为 FNa,对 b 球和
9、c球的弹力分别为 FNb 和 FNc 则 ( ) A. FNa=FNb=FNc B. FNBFNAFNc C. FNBFNb=FNc 分析 :三种情况下，支点 P、 Q 对球的弹力都沿着它们 与球心的连线指向球心，而不是想当然地错误认为弹力都沿着他们与重心的连线而指向重心。 由对称性可知： P、 Q 两 点对球的作用力的大小相等，平衡时，每一种情 况下， P、 Q 两点对球的作用力大小相等；平衡时，每一 种情景下， P、 Q 两点对球的弹力的夹角一定。故由三力 平衡知识可得：三种情景下 P 点对球的弹力相等，正确答案选 A。 说明：分析弹力：找接触面（或接触点）判断是否有挤压（假设法）判断弹力
10、的方向 【 例 5】 模块总复习 P22 例 5 如图 1 所示固定在小车卜的支架的释并与竖直杆的夹角为 ，在斜杆下端固定有质量为 m 的小球，下列关于杆对球的作用力 F 的判断中，正确的是 ( ) A小 车静止时， F=mgcos， 方向沿杆向上 B小车静止时， F=mgcos ，方向垂直杆向上 c小车向右以加速度 a 运动时，一定有 F=mg sin D小车向左以加速度 a 运动时， 22 )()( mgmaF ， 方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为=arctan(a g) 分析： 小车静止时，由物体的平衡条件有此时杆对球的 作用力方向竖直向上，且大小等于球的重力 mg。 小车向右以加速度
11、 a 运动，设小球受杆的作用力方向与竖直方向的夹角为，如图 2 所示，根据牛顿第二定律有 Fsin = ma Fcos =mg 两式相除可得 tan =a g 只有当球的加速度 a=gtan 时，杆对球的作用力才沿 杆的方向，此时才有 F=ma sin 。 小车向左以加速度 a 运动，根据牛顿第二定律知小球受重力 mg 和杆对球的作用力 F 的合力大小为 ma，方向水平向左，根据力的合成这三力构成图 3 所示矢量三 角形 , 22 )()( mgmaF ，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为 =arctan(ma mg)=arctan(a g)。正确 答案为 D。 4、弹簧弹力的计算与应用 【例
12、 6】 创新设计 P22 2 如图所示，四个完 全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为 F 的拉力作用，而左端的情况各不相同： 弹簧的左端固定在墙上， 弹簧的左端受大小也为 F 的拉力作用， 弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动， 弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动若认为弹簧的质量都为零，以 l1、 l2、 l3、 l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 ( ) 【例 7】 创新设计 P22 【例 2】 如图所示，装满土豆的木箱，以一定的初速度在动摩擦 因数为 的水平地面上做匀减速运动，则木箱中某一质量为 m 的土豆受到其他 土豆对它 的作用力为 ( ) 高中物理授
13、课纸 授课日期 年 月 日 N0 第 页 4 解析 ： 木箱做匀减速运动时，加速度为 a= g以木箱中某一土豆为研究对象，把它的受 力简化为只受重力和一个等效弹力 (周围其他土豆对它的压力之和 )作用下的问题受力 如右图所示， F 合 = mg，可得： 21 mgN 答案 C 【例 8】 模块总复习 P22 例 6 如图 1 所示，劲度系数为 k2的轻质弹簧，竖直放在桌面上，上面压一质量为 m 的物体，另一劲度系数为 k1的轻质弹簧竖直地放在物体上面，其下端与物块上表面连接 在一起，要想物块在静止时，下面弹簧承受物重的 2 3，应将上面弹簧的上端 A 竖直向上提高多大的距离 ? 解析： 解决本题的关键是明确每根弹簧的状态变化，有 效的办法是明确每根弹簧的末状态，必要时画出直观图。末态时物块受力分析如图 2 所示，其中 F 1与 F 2分别 是弹簧 k1、 k2的作用力，物块静止有
