2019-2020年高考专题复习力、重力、弹力教案【高考要求】高考主要考察三类问题：（一）摩擦力（二）物体平衡（三）共点的两个力的合成正确解决本章问题，必须做到：（1）在明确重力、弹力、摩擦力的产生条件及其三要素的基础上对物体正确的受力分析（2）利用力的合成及分解的手段，以物体的平衡条件为工具，判定某力的有、无、方向及求出某力的大小（3）理解力矩的定义、会用力矩平衡方程求力等问题。【复习要求】掌握力的概念；重点掌握重力、弹力的产生条件，大小、方向和作用点，会在受力分析中分析重力和弹力。【复习过程】1．力的概念：力是物体对物体的“作用”力的作用是相互的（满足牛顿第三定律）力的“作用”可以是直接接触型的（弹力、摩擦力），也可以是非直接接触型的（各种场力）力的作用效果分静力效果（形变）和动力效果（产生加速度满足牛顿第二定律）力的描述：力的图示和力的示意图2．重力、弹力和摩擦力是力学中按照力性质来分的三种基本力。三种力的对比分析种类产生的条件方向作用点大小备注重力无竖直向下重心远程力弹力接触、形变垂直接触面（或绳子的收缩方向）接触点（不考虑转动效果时可移到重心）与材料和形变度有关，弹簧特例本质是分子力摩擦力接触、形变、相对滑动或有相对滑动的趋势与相对滑动（或相对滑动的趋势）反向接触点（不考虑转动效果时可移到重心）滑动摩擦力满足：求解本质是分子力说明：（1）竖直方向特指与水平面垂直，竖直向下即与水平面垂直向下(也是重锤线的方向)（2）重心可以不在物体上（3）不论什么场合,弹力的方向总是垂直于接触面的,“垂直”是几何学中的一个概念,进行弹力方向的分析,要有一个较好的几何学基础,具体地说:①当点和面接触时,弹力垂直于接触面并通过接触点(例如杆子一端与地面接触)；②当面和面接触时,弹力同时垂直于这两个面(例如物体放在水平地面上)；③当点和曲面接触时,弹力垂直于过该接触点的曲面的切面。（4）压力与重力不同概念上的区别：压力属于弹力，重力属于引力。
数值上的区别：压力不总等于重力。①压力大小等于重力的情形必须水平面上的物体没有竖直方向的加速度时才成立②当物体在竖直方向有加速度时将出现超重或失重现象③斜面上的物体对斜面的压力也不总是等于3．受力分析（1）受力分析的意义物体的运动状态的变化与物体的受到的合力紧密联系在一起的，为了求得合力，必须弄清物体到底受到几个力，大小和方向，包括作用点如何？学习力学首先必须通过受力分析关，应不遗余力地训练受力分析，确保受力分析的正确性。（2）力分析的步骤①确定受力分析对象②先重力、后弹力、再摩擦力的顺序进行分析③画出力的示意图，标好代表力的符号，有多个同种力时，用脚标加以区分④注意复查受力分析的正确性4．共点力作用下物体的平衡（1）共点力的定义如果几个力的作用点或作用线相交于一点，这样的几个力称为共点力。理解作用点共点时一般没有问题，而通过力的作用点的沿着力的方向的线称为力的作用线，而作用线相交于一点时，是共点力更普遍的情况。（2）平衡的定义共点力作用下物体的平衡的定义是指：物体处于静止状态或匀速直线运动状态时。也可以简单认为物体的加速度等于零。但不能简单认为物体的速度等于零就是平衡，因为物体的速度等于零时，物体的加速度不一定等于零。例如：作竖直上抛运动的物体到达最高点时，速度等于零而加速度等于，并不平衡。再如：作初速度等于零的匀加速直线运动的物体，初始状态时，速度等于零但加速度不等于零，所以初始状态时，物体并不平衡。（4）平衡条件由以上物体平衡的定义可知，共点力作用下物体的平衡条件是物体受到的合外力等于零，写成方程形式为或。如果物体在某一个方向上平衡则这个方向上满足上述方程．如果物体在两个力作用下平衡则两力的大小相等、方向相反作用在一条直线上称为二力平衡．如果一个物体在三个力作用下平衡则这三个力构成的线段一定构成一个封闭的三角形即必须满足（式中之所以可以取等号是指这三个力在一直线上的特例此时三角形退化为一直线）。
（5）平衡条件的应用步骤共点力平衡条件的应用主要是计算未知的力，另外也可以计算角度等几何量，或作必要的力学设计。应用共点力平衡条件处理问题时，一般需遵循类似于牛顿第二定律所遵循的解题步骤，即：①确定研究对象(质点，结点或整体)②进行完整的受力分析③确定正交坐标系④列出平衡方程，⑤解方程得结果，必要时对结论进行讨论。说明：共点力平衡条件是一个方程，而不是一个简单的公式。初中学习物理时，由于问题的简单性，一般直接代公式就可以解决问题了，高中阶段研究的物理问题，一般都有一定的难度，同学们要有一个列方程求解的意识，而不能老是停留在写公式，代入计算的层次。我们以静摩擦力为例来说明这一点。静摩擦力是没有公式可以直接计算的，一般要利用平衡条件或牛顿第二定律来处理。例如物体在若干个力的作用下处于静止状态，其中第个是静摩擦力，根据平衡条件得方程，进一步可以改写成为，解此方程得。对于没有公式可以直接计算的力或某些未知力，一般都应该按照上述思路来处理。【例题训练】例1如图所示，质量为的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成角的拉力作用，恰好作匀速直线运动，则物体与水平面间的摩擦系数为【】A．B．C．D．解析由于物体作匀速直线运动，故满足平衡条件，作出物体的受力分析图如图所示，水平方向的平衡方程为，竖直方向的平衡方程为，根据滑动摩擦定律得，解得所以本题的正确选项是B．例2两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为的物体，上端分别固定在水平天花板上的、点，、两点的距离为，如图所示，已知两绳所能经受的最大拉力均为，问每根绳子的长度至少为多大？解析以质量为的物体为研究对象，进行完整的受力分析，见图4-9，设两根绳子与竖直方向的夹角为，则两根绳子的合力应竖直向上，大小等于物体的重力，物体才能处于平衡状态．
由几何关系可知绳子的长度满足由（1）可知，角越大，绳中的拉力就越大；由（2）可知，角越大时，绳子的长度越小，即最小的绳子长度对应着最大的绳子拉力，绳子的最小长度满足：，由（3）得拓展本题为1993年全国高考题，它以共点力平衡为背景，增添了几何上计算最小绳子长度的知识，可以说主要是考查了应用物理知识解决问题的能力，单一地考查共点力平衡的知识是较少的，一般会结合摩擦力、几何学等进行考查．用和两根绳悬挂一小轻环，、两点在同一水平面上，如图4-10所示，相距为，长厘米，最多能承受的拉力，长，最多能承受拉力，问小环下面最多能悬挂多重的物体？【参考答案：，提示：对小环进行受力分析，由于两段绳子能够承受的最大拉力不等，当一根绳子达到最大拉力时，另一根绳子中的拉力应还没有达到最大拉力，这时对应的物体重力即为最大重力。】例3如图所示，长的绳子的两端分别系于竖立在地面上相距为的两杆的顶端、．绳子上挂一个光滑的轻质挂钩，其下端连着一个重为的物体，求平衡时绳中的张力（拉力）为多大？解析“光滑的挂钩”提示我们：物体挂到绳子上后将沿着绳子滑动，直到找到平衡位置，最终静止在该位置；由于是同一根绳子，所以各处的拉力大小相等，物体要平衡，两段绳子与竖直方向的夹角必须相等.如图所示为平衡点的受力分析图，由对称性可知，，绳长，，，所以答：平衡时绳中的张力为。拓展本题关键在于审题，其中光滑的挂钩隐含着丰富的物理含义，审题过程中要善于挖掘隐含条件。如图4-12所示，重为的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，挂在等高的地方，绳与水平方向成角，试求：(1)绳子张力；(2)链条最低点的张力。【参考答案：(1)(2)。提示：第一问中取整个链条为对象，应用共点力平衡处理，第二问中取左半段或右半段链条为对象，最低点时，链条中的张力沿着水平方向。】巩固练习1.水平地面上静置一重为100N的物体，用60N竖直向上的力拉它，此物体受到的合力为【】A．0B．40NC．60ND．160N2.如图1极限承受力为200牛的细绳AB两端分别固定在两堵墙上.绳上C处固定一重物P
，使AC段处于水平，BC段与竖直墙成60°角.那么重物P的最大重力【】A．不能超过100牛B．不能超过400牛C．若重力超过允许的最大值，BC段先断D．若重力超过允许的最大值，AC段先断3.一根质量不计且不可伸长的绳子，两端固定在等高的A，B两点上.把一个重物P用一小动滑轮挂在绳上，可在绳上作无摩擦的滑动，如图2所示.P处于平衡时绳中拉力为T1.现保持A端不动，把B端沿PB方向移至B′，且绳长大于AB′的直线距离.当P再次平衡时，绳中拉力为T2.则前后二次绳中拉力的关系有【】A．T1＜T2；B．T1＝T2；C．T1＞T2；D．重新平衡后两边绳的张力不等，不能比较.4.一个水平放置的圆盒底面光滑，侧壁粗糙，在圆盒中心有一竖直轴．把一个物块放在底面上并紧靠侧壁（如图3）．当物块随圆盒一起绕中心轴匀速转动时（物块与盒之间相对静止），物块除受重力和底面支持力外，还受【】A．侧壁压力B．侧壁压力和摩擦力，摩擦力与运动方向相同C．侧壁压力和摩擦力，摩擦力与运动方向相反D．不受其他的力5.如图4，物体P、Q用轻绳连接后跨过定滑轮，物体P静止在倾角为37°角的斜放木板上,Q悬挂着．已知P、Q的质量mP、mQ大小的关系为mQ=3mP/4．今将斜放木板的倾角从37°增到45°，物体P仍保持静止而没有滑动，若不计滑轮处的摩擦，则下列说法中正确的是【】A．绳子的张力将变大B．物体P受到的静摩擦力将变小C．物体对斜板的压力将变小D．绳子张力和物体P受到的摩擦力均不变6.用两根等长的轻绳悬挂一个质量为m的小球．两悬点在同一水平面上，相距为d．若两绳可承受的最大拉力为T．那么两绳的长度都不得小于________．参看图5．7．氢气球重力不计，空气对它的浮力为１６Ｎ，用细线拴住时，由于受水平风力的作用，细线偏离竖直方向370角，sin370＝0.6.则细线的拉力是Ｎ，水平风力是Ｎ8.如图6，Ｆ的方向竖直向下，大小为２Ｎ，作用在重３Ｎ的木块上，木块静止在倾角300的固定斜角上．木块对斜面的静摩擦力大小、方向分别是.
9．如图7所示，一个重为Ｇ的物体被悬挂以后，再对物体施加一个大小一定的作用力Ｆ（Ｆ＜Ｇ），使物体在某一位置重新获得平衡，若不计悬线质量，求悬线与竖直方向的最大夹角θ满足关系10．轻弹簧ＡＢ长３５cm，Ａ端固定在重５０Ｎ的物体上，该物体放在倾角为300的斜面上，如图8所示，手执Ｂ端，使弹簧与斜面平行，当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长变为40cm；当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时，弹簧长度变为50cm，试求：(1)弹簧的劲度系数k,（2）物体与斜面间的动摩擦因数μ．11.一个质量为14克的密度计放在水中，水面在它刻度A处；放在煤油中，油面在它的刻度B处,如图9.已知煤油的密度ρ=0.8×103Kg/m3，密度计刻度部分的玻璃管外半径r=0.75cm.试求AB间的距离.翰林汇参考答案1．A2．AC3．A4．A5．BC6．7．20；128．2．5N平行斜面向下9．arcsinF/mg10．250N/m；μ=0．2911．2cm．
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