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高考物理知識(shí)點(diǎn):力和物體的平衡

來源:百度文庫 2012-11-19 15:22:46

  1.力是物體對物體的作用,是物體發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即產(chǎn)生加速度)的原因。力是矢量。

  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,但不能說重力就是地球的吸引力,重力是萬有引力的一個(gè)分力。

  但在地球表面附近,可以認(rèn)為重力近似等于萬有引力

  (2)重力的大小:地球表面G=mg,離地面高h(yuǎn)處G/=mg/,其中g(shù)/=[R/(R+h)]2g

  (3)重力的方向:豎直向下(不一定指向地心)。

  (4)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,垂直于過接觸點(diǎn)的公切面。

  ①繩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。

  ②輕桿既可產(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求解。彈簧彈力可由胡克定律來求解。

  ★胡克定律:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小和彈簧的形變量成正比,即F=kx。k為彈簧的勁度系數(shù),它只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運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng)摩擦力)或相對運(yùn)動(dòng)的趨勢(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,與物體相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反,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:

  ①假設(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)生相對運(yùn)動(dòng),則說明它們原來沒有相對運(yùn)動(dòng)趨勢,也沒有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對運(yùn)動(dòng),則說明它們原來有相對運(yùn)動(dòng)趨勢,并且原來相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向跟假設(shè)接觸面光滑時(shí)相對運(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運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反確定靜摩擦力方向。

  ②平衡法: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。

  ①滑動(dòng)摩擦力大小:利用公式f=μFN進(jìn)行計(jì)算,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求解。

  ②靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在0與fmax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求解。

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