高考物理知識點(diǎn)：力和物體的平衡
2016-02-23 13:18:06中國教育在線(xiàn)
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)重力是由于地球對物體的吸引而產(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，可以認為重力近似等于萬(wàn)有引力。
(2)重力的大�。旱厍虮砻鍳=mg，離地面高h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(zhù)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�。阂话闱闆r下應根據物體的運動(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，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，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動(dòng)(滑動(dòng)摩擦力)或相對運動(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(xiàn)方向，與物體相對運動(dòng)或相對運動(dòng)趨勢的方向相反，與物體運動(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法：首先假設兩物體接觸面光滑，這時(shí)若兩物體不發(fā)生相對運動(dòng)，則說(shuō)明它們原來(lái)沒(méi)有相對運動(dòng)趨勢，也沒(méi)有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對運動(dòng)，則說(shuō)明它們原來(lái)有相對運動(dòng)趨勢，并且原來(lái)相對運動(dòng)趨勢的方向跟假設接觸面光滑時(shí)相對運動(dòng)的方向相同。然后根據靜摩擦力的方向跟物體相對運動(dòng)趨勢的方向相反確定靜摩擦力方向。
�、谄胶夥ǎ焊鶕ζ胶鈼l件可以判斷靜摩擦力的方向。
(4)大�。合扰忻魇呛畏N摩擦力，然后再根據各自的規律去分析求解。
�、倩瑒�(dòng)摩擦力大�。豪霉絝=μFN進(jìn)行計算，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(wú)關(guān)�；蛘吒鶕矬w的運動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解。
�、陟o摩擦力大�。红o摩擦力大小可在0與fmax之間變化，一般應根據物體的運動(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誤地認為通過(guò)“力的傳遞”作用在研究對象上。
(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”混淆重復分析。
(3)如果有一個(gè)力的方向難以確定，可用假設法分析。先假設此力不存在，想像所研究的物體會(huì )發(fā)生怎樣的運動(dòng)，然后審查這個(gè)力應在什么方向，對象才能滿(mǎn)足給定的運動(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(F1和F2)合力大小F的取值范圍為：|F1-F2|≤F≤F1+F2。
(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。
7.共點(diǎn)力的平衡
(1)共點(diǎn)力：作用在物體的同一點(diǎn)，或作用線(xiàn)相交于一點(diǎn)的幾個(gè)力。
(2)平衡狀態(tài)：物體保持勻速直線(xiàn)運動(dòng)或靜止叫平衡狀態(tài)，是加速度等于零的狀態(tài)。
★(3)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件：物體所受的合外力為零，即∑F=0，若采用正交分解法求解平衡問(wèn)題，則平衡條件應為：∑Fx=0，∑Fy=0。
(4)解決平衡問(wèn)題的常用方法：隔離法、整體法、圖解法、三角形相似法、正交分解法等等。
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