上海市2023-2024学年高二下学期合格考总复习2：受力分析.docx

力学（二）受力分析

◎目标导航

一、力的基本概念

二、重力

三、弹力

四、静摩擦力和滑动摩擦力

五、力的合成和分解

六、共点力的平衡

◎知识精讲

一、力的基本概念

定义：力是物体相互间的机械作用。

(1)力不能离开物体而独立存在，有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。

(2)力的作用效果：①形变；②改变运动状态。

(3)力的相互性：力的作用是相互的。

(4)力的三要素：大小，方向，作用点。

【例1】．下列关于力的说法，正确的是（）

A．射出的炮弹向前飞行的过程中，受到推力和重力的作用

B．物体相互作用时，先有施力物体，后又受力物体

C．力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因

D．被踢出后的足球在地面上向前滚动，是由于受到向前的牵引力作用

二、重力

（1）定义：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。

（2）重力方向：竖直向下。

（3）重力大小：重力G跟物体的质量m成正比，即G＝mg．

（4）重心：重力的等效作用点。

（5）重心位置：形状规则，质量均匀的物体重心在其几何中心；不规则薄板状物体可用悬挂法测量。

【例2】：有一质量均匀分布的圆形薄板，若将其中央挖掉一个小圆，则薄板的余下部分（）

A．重力减小，重心随挖下的小圆板移走了 B．重力和重心都没改变

C．重力减小，重心位置没有改变 D．重力减小，重心不存在了

三、弹力

（1）定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生的力叫弹力．（2）弹力的产生条件：①弹力的产生条件是两个物体直接接触，②并发生弹性形变．

（3）弹力的方向：力垂直于两物体的接触面．

①支持面的弹力：支持力垂直于支撑面，指向被支持的物体；压力总是垂直于支撑面指向被压的物体．

②弹簧两端的弹力方向：指向弹簧恢复原状的方向．其弹力可为拉力，可为压力．

③轻绳对物体的弹力方向：沿绳指向绳收缩的方向，即只为拉力．

④轻杆弹力：如果杆能自由转动则沿杆，不能自由转动则任意方向都有可能．

（4）胡克定律

在弹簧弹性限度内，弹力的大小跟伸长或缩短的长度成正比。

即：F＝-kx（△F＝k△x），k叫弹簧的劲度系数，负号表示弹力和改变量的方向相反。

（5）弹力判断方法：

①假设法：假设接触面上没有弹力，能维持原状则无弹力，不能维持原状则有弹力。

②通过力的平衡来间接判断弹力是否存在或大小。

【例3】．下列各图中接触面均光滑，其中A、B物体间无弹力的是（）

A．B． C． D．

【例4】．如图，竖直墙面上固定了一弹性杆，弹性杆的顶端固定一小球，则弹性杆对小球的作用力方向为（）

A．① B．② C．③ D．④

四、静摩擦力和滑动摩擦力

1．滑动摩擦力

（1）定义：一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时，受到另一个物体阻碍它相对滑动的力。

（2）产生条件：①接触面粗糙；②有弹力；③有相对运动．

（3）方向：总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反．（跟受其他力的方向无关）

（4）大小：Ff＝μFN，Ff表示滑动摩擦力大小，FN表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数．

（5）效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力．

2.静摩擦力

（1）定义：互相接触的两物体存在相对运动的趋势，在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力．

（2）产生条件：①相互接触且发生弹性形变；②有相对运动趋势；③接触面粗糙；

（3）方向：总是与物体的相对运动趋势方向相反，并与接触面相切。

（4）大小：

①静摩擦力的大小在0～最大静摩擦力Fm之间变化

②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，如无特殊说明，可认为它们数值相等．

（5）作用效果：总是起着阻碍物体间相对运动趋势的作用。

3.摩擦力的判断方法

（1）定义法：根据摩擦力的产生条件判断是否存在和方向。

（2）假设法：假设不存在摩擦力，推导出不符合事实的结论，从而判断摩擦力的存在。

（3）力的平衡：间接判断摩擦力的存在或大小。

【例5】．用手握一个啤酒瓶子，使瓶子竖直方向处于静止状态，则手与瓶子间的摩擦力变化情况是（）

A．如果手的握力加倍，摩擦力也将加倍

B．如果手的握力加倍，摩擦力保持不变

C．如果手的握力减小，摩擦力一定减小

D．如果瓶子的重力增加但瓶子仍保持静止，则摩擦力大小保持不变

【例6】．如图所示，重力G＝100N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为20N，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力的大小为N，合力的大小为N．

【例7】．如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、A与地面间的动摩擦因数均为0.4，当用水平力向右拉动物体A时，试求：

（1）A与B之间的摩擦力是什么摩擦力？A与地之间的摩擦力是什么摩擦力？

（2）B物体所受的是摩擦力