高中物理必修1知识点与典型例题(3)

A．5 N和6 N B．5 N和2 N C．1 N和6 N D．1 N和2 N

二、摩擦力

1、静摩擦力

(1)定义：两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时产生的摩擦力叫做静摩擦力． (2)方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反．

(3)大小：当相对运动趋势增强时，静摩擦力也随着增大，但有一个限度，这个静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力．而两物体间实际发生的静摩擦力F在0与Fmax之间，即0＜F≤Fmax. 2、滑动摩擦力

(1)定义：当一个物体在另一个物体表面滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力．

(2)方向：总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反．

(3)大小：两个物体间的滑动摩擦力的大小跟压力成正比，用公式表示为F＝μFN，其中μ是比例常数(它是两个力的比值，没有单位)，叫做动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关，还跟接触面的情况(如粗糙程度)有关.

【例2】(2015安庆二中期末)摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态和弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则由下表分析可知( )

弹簧测力计读数实验次数 小木块的运动状态 (N) 1 2 3 4 5 静止 静止 直线加速 匀速直线 直线减速 0.3 0.5 0.6 0.4 0.2 A．木块受到的最大摩擦力为0.6 N B．木块受到的最大静摩擦力可能为0.5 N

C．在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小都是相同的 D．在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小各不相同

针对训练 木块A、B分别重50 N和60

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N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2

cm，弹簧的劲度系数为400 N/m.A、B、弹簧组成的系统置于水平地面上静止不动．现用F＝1

N的水平拉力作用在木块B上，如下图所示，求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小．(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

三、物体的受力分析

受力分析的一般步骤

1．明确研究对象，即首先确定我们要分析哪个物体的受力情况，研究对象可以是单个物体(质点、结点)，也可以是两个(或多个)物体组成的整体；

2．隔离分析：将研究对象从周围物体中隔离出来，分析周围有哪些物体对它施加了力的作用； 3．按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序，依据各力的方向，画出各力的示意图．

【例3】如下图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，此时小车受力个数为（ ）

A．3 B．4 C．5 D．6 针对训练

如下图所示，木箱A中放一个光滑的铁球B，它们一起静止于斜面上，如果对铁球B(不包括木箱A)进行受力分析，则铁球B受力个数为（ ）

A．3个 B．4个 C．2个 D．1个

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知识点五 力的合成和分解 共点力作用下的平衡

一、力的合成与分解

1、力的合成

(1)定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成．

(2)力的平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向．

(3)多力合成的方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力． 2、力的分解

(1)定义：已知一个力求它的分力的过程叫做力的分解．

(3)分解法则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守力的平行四边形定则． (2)分解的依据：对一个已知力的分解可根据力的实际作用效果来确定．

【例1】(2015云南景洪三中期末)有三个共点力F1、F2、F3作用于某一点，其合力为零。已知F3=5N，现保持其余两力大小和方向不变，只将F3的方向沿逆时针方向绕作用点转动90，则这三个力的合力大小变为( )

A．52N B．5N C．10N D．仍为零

针对训练 (2015四川资阳期末)如图所示，小娟、小明两人共提一桶水匀速前行。已知两人手臂对桶的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶总重为G，则下列说法中正确的是( )

°

A．当θ＝0°时，F＝G B．当θ为120°时，F＝G C．当θ=90°时，F＝G D．θ越大，F越大 二、物体在共点力作用下的静态平衡问题

1．矢量三角形法

一个物体受三个力作用而平衡时，则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，且这三个力首尾相接构成封闭三角形．可以通过解三角形求解相应力的大小和方向．

解题基本思路：①分析物体的受力情况；②作出力的平行四边形(或力的矢量三角形)；③根据三角函数的边角关系或勾股定理或相似三角形的性质等求解相应力的大小和方向． 2．正交分解法

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物体受多个力作用时，可用正交分解法求解．

建立直角坐标系xOy，将所受的力都分解到x轴与y轴上，则平衡条件可写为：Fx合＝0，Fy合＝0，即x、y方向上的合力分别为零．

解题的基本思路：①先分析物体的受力情况；②再建立直角坐标系；③然后把不在坐标轴上的力进行分解；④最后根据力的平衡条件Fx＝0，Fy＝0列方程，求解未知量．

【例2】 (2015福建泉州一中期末)如图所示，水平横梁一端B插在墙壁内，另一端装有光滑轻小滑轮C，一轻绳一端A固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为

M=10kg的重物，∠ACB=30°，则滑轮受到绳子作用力大小为( )

A．50N B．503N C．100N D．1003N

针对训练 (2015四川资阳期末)如图所示，内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平面上.将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为R、OP与水平方向的夹角为θ＝30°。下列说法正确的是( ) A．轻弹簧对小球的作用力大小为3mg 2B．半球形容器相对于水平面有向左的运动趋势

C．半球形容器对小球的弹力和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上 D．弹簧原长为R?mg k三、物体在共点力作用下的动态平衡问题

1.动态平衡问题：通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢变化的平衡问题，从宏观上看，物体是运动变化的，但从微观上理解是平衡的，即任一时刻物体均处于平衡状态。

2.图解法：对研究对象进行受力分析，再根据三角形定则画出不同状态下的力的矢量图（画在同一个图中），然后根据有向线段（表示力）的长度变化判断各力的变化情况。

3.图解法分析动态平衡问题，往往涉及三个力，其中一个力为恒力，另一个力方向不变，但大小发生变化，第三个力则随外界条件的变化而变化，包括大小和方向都变化。

解答此类“动态型”问题时，一定要认清哪些因素保持不变，哪些因素是改变的，这是解答动态问题的关键

4.图解法的一般步骤

(1)首先画出力的分解图．在合力、两分力构成的三角形中，一个是恒力，大小、方向均不变；另两个是变力，其中一个是方向不变的力，另一个是大小、方向均改变的力．

(2)分析方向变化的力在哪个空间内变化，借助力的矢量三角形，利用图解法判断两个变力大小、方向的变

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化．

(3)注意：由图解可知，当大小、方向都可变的分力(设为F1)与方向不变、大小可变的分力垂直时，F1有最小值．

【例3】(2015福州八中期末)如图所示，电灯悬于两壁之间，保持O点及OB绳的位置不变，而将绳端A点向上移动，则( )

A．绳OA所受的拉力一定逐渐增大 B．绳OA所受的拉力一定逐渐减小 C．绳OA所受的拉力先增大后减小 D．绳OA所受的拉力先减小后增大

针对训练 (2015福州八中期末)如图所示，在粗糙水平地面上放一三角形劈， 三角形劈与光滑竖直墙之间放一光滑圆球，整个装置处于静止状态，若把三角形劈向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则( )

A．球对墙的压力增大 B．球对墙的压力减小 C．球对三角形劈的压力增大 D．地面对三角形劈的摩擦力不变

A O B

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