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高考物理:力與物體的平衡
1.力是物體對(duì)物體的作用:
力與物體的平衡
2.重力
。1)重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的. [注意]重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生,但不能說(shuō)重力就是地球的吸引力,重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力.
但在地球表面附近,可以認(rèn)為重力近似等于萬(wàn)有引力
。2)重力的方向:豎直向下(不一定指向地心)。
。3)重心:物體的各部分所受重力合力的作用點(diǎn),物體的重心不一定在物體上.
3.彈力
。1)產(chǎn)生原因:由于發(fā)生彈性形變的物體有恢復(fù)形變的趨勢(shì)而產(chǎn)生的.
(2)產(chǎn)生條件:①直接接觸;②有彈性形變.
。3)彈力的方向:與物體形變的方向相反,
彈力的受力物體是引起形變的物體,施力物體是發(fā)生形變的物體.在點(diǎn)面接觸的情況下,垂直于面;
在兩個(gè)曲面接觸(相當(dāng)于點(diǎn)接觸)的情況下,
垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面.
、倮K的拉力方向總是沿著繩且指向繩收縮
的方向,且一根輕繩上的張力大小處處相等.
、谳p桿既可產(chǎn)生壓力,又可產(chǎn)生拉力,且方向不一定沿桿.
(4)
彈力的大小:一般情況下應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.彈簧彈力可由胡克定律來(lái)求解.
胡克定律:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小和彈簧與彈簧本身因素有關(guān),單位是N/m.
4.摩擦力
。1)產(chǎn)生的條件:①相互接觸的物體間存在壓力;③接觸面不光滑;③接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng)摩擦力)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(靜摩擦力),這三點(diǎn)缺一不可.
。2)摩擦力的方向:沿接觸面切線方向,與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,與物體運(yùn)動(dòng)的方向可以相同也可以相反.
。3)判斷靜摩擦力方向的方法:
、偌僭O(shè)法:首先假設(shè)兩物體接觸面光滑,這時(shí)若兩物體不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),也沒(méi)有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),并且原來(lái)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向跟假設(shè)接觸面光滑時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反確定靜摩擦力方向.
、谄胶夥:根據(jù)二力平衡條件可以判斷靜摩擦力的方向.
(4)大小:先判明是何種摩擦力,然后再根據(jù)各自的規(guī)律去分析求解. 其中FN 是物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無(wú)關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.
②靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在0與f
max 之間變化,一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.
5.物體的受力分析
(1)確定所研究的物體,分析周?chē)矬w對(duì)它產(chǎn)生的作用,不要分析該物體施于其他物體上的力,也不要把作用在其他物體上的力錯(cuò)誤地認(rèn)為通過(guò)“力的傳遞”作用在研究對(duì)象上.
(2)按“性質(zhì)力”的順序分析.即按重力、彈力、摩擦力、其他力順序分析,不要把“效果力”與“性質(zhì)力”混淆重復(fù)分析.
(3)如果有一個(gè)力的方向難以確定,可用假設(shè)法分析.先假設(shè)此力不存在,想像所研究的物體會(huì)發(fā)生怎樣的運(yùn)動(dòng),然后審查這個(gè)力應(yīng)在什么方向,對(duì)象才能滿(mǎn)足給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
6.力的合成與分解
。1)合力與分力:如果一個(gè)力作用在物體上,它產(chǎn)生的效
果跟幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力.(2)力合成與分解的根本方法:平行四邊形定則.
。3)力的合成:求幾個(gè)已知力的合力,叫做力的合成.共點(diǎn)的兩個(gè)力(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范圍為:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2 .
(4)力的分解:求一個(gè)已知力的分力,叫做力的分解(力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算).
在實(shí)際問(wèn)題中,通常將已知力按力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果分解;為方便某些問(wèn)題的研究,在很多問(wèn)題中都采用正交分解法.
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