第一讲三种性质的力.docx
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第一讲三种性质的力
第一讲三种性质的力
一、力学中常见的三种力
1.重力
产生：
物体在地面上或地面附近，由于地球的吸引而
使物体受到的力
方向：
竖直向下
大小：
根据二力平衡条件可知，物体受到的重力等于物体静止时对竖直悬绳的拉力或对水平支持面的压力。
作用点：
重心。
形状规则、质量分布均匀物体的重心在其几何中心。
用悬挂法可以找薄板状物体的重心。
2.弹力
产生条件：
接触、发生弹性形变（接触力、被动力）方向：
作用在使之发生形变的物体上，与接触面垂直
（点接触时，垂直于过接触点的切面），指向形变前的位置常见的弹力：
弹簧的弹力、绳的拉力、压力和支持力大小：
弹簧的弹力大小遵守胡克定律f=kx，劲度系数
k（N/m）
3.摩擦力
产生条件：
接触、接触面不光滑、有正压力、发生相
对运动和相对运动的趋势（接触力、被动力，有摩擦力必有弹力）
方向：
沿接触面，与相对运动或相对运动趋势的方向
相反
大小：
（1）.滑动摩擦力f=卩Fn,动摩擦因数卩，Fn指物体对接触面的正压力，其大小与接触面对物体的支持力等大.
（2）.静摩擦力f。
、最大静摩擦力fm可由二力平衡条件求，fm略大于滑动摩擦力，在近似计算时，fm近似等于滑动摩擦力
摩擦力既可以做阻力，也可以做动力。
二•对物体进行受力分析时应该注意以下几个问题：
1、首先应该确定研究对象，并把研究对象从周围的物体隔离岀来。
2、要养成按一定步骤分析的习惯，以免漏分析某个力，一般应先分析重力，然后环绕物体一周，找岀跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后再分析其它的力。
3、每分析一个力，都应找出施力物体，以防止多分析出某
些不存在的力。
4、只分析研究对象受到的力，不分析研究对象对其它物体所施加的力
5、合力和分力不能同时作为物体所受的力
6、只分析根据性质命名的力（如：
重力、弹力、摩擦力）
7、分析物体受力时，除了考虑它与周围物体的作用外，还
要考虑物体的运动情况（平衡状态、加速或减速），当物体
的运动情况不同时，其受力情况也不同。
8、为了使问题简化，常忽略某些次要的力，如物体速度不大时的空气阻力物体在空气中所受的浮力，物体在水中运动时所受的阻力
例物体都静止，分析A物体的受力情况
/////////////////
图1
F
A1
777777777777/7777
图2
BB
例2.分析A的受力，并求摩擦力的大小
A静止
二三三三三三
A匀速下滑
例3.分析物体在水平面上物体A和B的受力，画在已经隔
离开的物体上
B
f
A
例4.木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为.夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2
cm，弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图1所示，力F作用后（）
心丨
A.木块A所受摩擦力大小是N
B.木块A所受摩擦力大小是N
C.木块B所受摩擦力大小是9N
D.木块B所受摩擦力大小是7N
解析：
未加F时，木块A在水平面内受弹簧的弹力Fi和静
摩擦力Fa作用，且Fi=FA=kx=8N,木块B在水平面内受弹簧弹力F2和静摩擦力Fb作用，且F2=FB=kx=8N，在木块B上施加F=1N向右拉力后，由于F2+FV卩Gb,故木块B仍静止，所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小F'b=F2+F=9N,木
块A的受力情况不变.
答案：
C
练习
一、选择题侮小题6分，共48分）
关于力的作用，下列说法正确的是（）
A.没有施力物体的力是不存在的
B.只有直接接触的物体之间才有力的作用
C.人推物体时，人只是施力物而不是受力物
D.—个施力物同时也是受力物
答案:
AD
下列关于力的说法正确的是（）
A.—个受力物体可以找到多个施力物体
B.两物体相互作用不一定直接接触
C.物体受到力作用后，形状及运动状态都一定发生变化
D.物体受到力作用后，形状及运动状态可能都不发生变化
答案:
AB
关于力的分类，下列叙述正确的是（）
A.根据效果命名的同一名称的力，性质一定相同
B.根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同
C.性质不同的力，对物体的作用效果一定不同
D.性质相同的力，对物体的作用效果一定相同
答案：
B
以下说法正确的是（）
A.不相互接触的物体之间也会产生力的作用，可见力是可
以离开物体而单独存在的
B.只要确定了力的大小和方向，这个力就完全确定了
C.画某力的图示时，选定的标度不同，表示这个力的线段的长度也不同，但箭头的指向是相同的
D.在日常生活中，人们常用杆秤来测量力的大小答案：
C
下列有关力的叙述中正确的是（）
A.甲用力把乙推倒而自己不倒，说明甲对乙有力的作用，乙
对甲没有力的作用
B.只有存在生命或动力的物体才可能施力，无生命或动力
的物体只能受力不能施力
C.只有运动的物体才会受到力的作用
D.找不到施力物体的力是不存在的
答案：
D
下列关于重力的说法中正确的是（）
A.只有静止不动的物体才受到重力
B.一个悬挂于绳子下的物体，它受到的重力就是绳子对它的拉力
C.重力只有受力物体，没有施力物体
D.在地面上同一地点，物体的质量越大，它所受到的重力也越大
答案：
D
关于重力的方向，下列各种叙述中正确的是（）
A.重力的方向总是垂直向下
B.重力的方向总是竖直向下
C.重力的方向总是跟支持重物的支持面垂直
D重力的方向总是跟支持面对重物的支持力方向相反
答案：
B
关于物体的重心，下列说法正确的是（）
A.形状规则的物体的重心，一定在它的几何中心上
B.形状不规则的物体的重心，不可能在它的几何中心上
C.物体的重心位置跟物体的质量分布和几何形状有关
D.用悬挂法寻找物体的重心，当物体静止时，细线的方向一定通过重心
答案：
CD
以下说法正确的是（）
A.静止在水平地面上的物体对地面的压力就是重力
B.物体重力的大小与物体的运动状态有关.
C.物体所受的重力大小与地理纬度及离地面的高度有关，
与物体的形状及运动状态无关
D.两质量相同的物体，它们的重力有可能不同
答案：
CD
下列说法中正确的是（）
A在空中将物体释放后，物体不受任何力作用
B.物体向上运动时所受的重力比向下运动时所受的重力大
C.只受重力作用的物体一定沿重力方向运动
D.在地球上方的物体都要受到重力作用，不管是否存在其
他力的作用
答案：
D
下列关于重力的说法，正确的是（）
A.物体对悬线的拉力一定等于物体所受的重力
B.物体对水平支持面的压力一定等于物体的重力
C.重力可以由弹簧秤测岀，弹簧秤的示数一定等于重力的大小
D.站在匀速运动的电梯中的人，受到的重力和水平底面给他的支持力相平衡
答案：
D（点拨:
在平衡力作用下物体保持静止或匀速直线运动状态）
重4N的木块放在水平桌面上，桌面受到4N的压力，以下说法正确的是（）
A.这个压力就是重力，施力物是地球
B.这个压力就是重力，施力物是木块
C.这个压力不是重力，这个压力的施力物是木块，木块所受重力的施力物是地球
D.这个压力与木块所受的重力相平衡
答案：
C（点拨:
这个压力跟木块所受的重力不是同一个物体
所受的力，不同物体所受的力无平衡可言）
物体A受到外力作用发生弹性形变时，发生形变的物体A对使它发生形变的物体B产生弹力作用，下列关于弹性形变和弹力的说法中正确的是（）
A.物体A先发生形变，后产生弹力
B.物体A先产生弹力，后发生形变
C.弹力和形变是同时产生，同时变化的
D.物体A由于形变而对物体B产生了弹力作用
答案:
CD
下面有关于弹力的几种说法：
1只要两物体接触就一定产生弹力
2只有发生弹性形变的物体才能产生弹力
3只有受到弹簧作用的物体才会受弹力作用
4相互接触的物体间不一定存在弹力
其中正确的是（）
A.①②B.③④C.①③D.②④
答案：
D
如图所示，物体A静止在斜面B上.下列说法正确的是（
）
A.
斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的
B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直
向下的
C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直
斜面向上的
D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的
答案：
CD
关于弹簧的劲度系数k，下列说法正确的是（）
A.与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k值也越大
B.由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关
C.与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大，k值越小
D.与弹簧本身特性，所受拉力的大小.形变大小都无关答案：
B
关于弹力下列说法正确的是（）
A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力
B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力
C.弹力的大小与物体的形变程度有关，在弹性限度内形变
程度越大，弹力越大
D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同
答案:
BCD
如图所示，小球A系在坚直拉紧的细绳下端，球恰又与斜面接触并处于静止状态，则小球A所受的力是（
）
A.重力和绳对它的拉力
B.重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力
C.重力和斜面对球的支持力
D.绳对它的拉力和斜面对它的支持力
答案:
A
如图所示，静止的弹簧秤受到大小都为4N的拉力Fi、F2的作
用，弹簧秤的示数为（）
D.无法确定
答案：
B（点拨：
弹簧秤的示数是作用在它吊钩上的作用力大小，即作用在弹簧秤自由端上作用力的大小）
如图所示，两个同样的弹簧秤每个自重都是，下端挂钩的重
力忽略不计，甲”正挂"，乙"倒挂”，在乙的下方挂上重的砝码，则甲、乙两弹簧秤的示数分别为（）
A.0.2答案:
c
如图所示，条形磁铁AB质量均为m,C为木块，它们放在水平面上静止时，B对A的弹力为Fi，C对B的弹力为F2,则Fi、F2与重力mg的大小关系正确的是（）
=mg,F2=2mg>mg，F2=2mg
>mg，F2=mg=mg，F2>2mg
答案：
B（点拨:
A、B两磁铁由于异名磁极相对，它们间存在相互吸引的磁力，所以B对A向上的支持力除了平衡A所受的
重力外，还要平衡B对A的磁力）
一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6cm,
现将其中的一端固定于墙上
则弹簧的伸长量应为（
A.6cmB.3cm
另一端用5N的外力来拉伸它
）
C.1.5cmD.0.75cm
，水平向左，水平向右
答案:
A（点拨:
物体所受的向右拉力小于X100（N）,物体保
持静止状态所受的是静摩擦力）
如图所示，用力F把铁块压在竖直墙上不动，那么，当F增大
时，关于铁块对墙的压力N，铁块受墙的摩擦力f，下列判断
答案：
B
关于摩擦力，下列说法正确的是（）
A.物体受到摩擦力作用时，一定受到弹力作用
正确的是（）
增大，f不变增大，f增大
变小，f不变不变，f不变
B.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用
C.具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用
D.摩擦力的方向与物体运动方向相反
答案:
A
关于摩擦力下列说法正确的是（）
A.静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，滑动摩擦力
产生在两个相对运动的物体之间
B.静摩擦力可以作为动力、阻力，而滑动摩擦力只能作为阻力
C.有摩擦力一定存在弹力，且摩擦力的方向总与相对应的弹力方向垂直
D.摩擦力的大小与正压力大小成正比
答案:
AC
关于静摩擦力的说法下列正确的是（）
A.静摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B.静摩擦力的大小与相应的正压力成正比
C.静摩擦力只能在物体静止时产生
D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势方向相反答案：
D
关于滑动摩擦力说法中正确的是（）
A.滑动摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B.运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦
力作用
C.滑动摩擦力的方向总与相对运动的方向相反
D.滑动摩擦力的大小与相应的正压力成正比答案:
CD
关于动摩擦因数g，下列说法正确的是（）
A.两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数g=0
B.增大两物体的接触面积，则两物体间的动摩擦因数增大
C.增大两物体间的正压力，则两物体间的动摩擦因数增大
D.两物体的材料一定，两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度
答案：
D
重100N的物体，静止在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为，当物体受到一个大小为10N，方向水平向右的拉力作用后，水平面对物体的摩擦力大小和方向是（
）
，水平向左，水平向右
如图所示，两个相同的立方体A和B，叠放在水平桌面上，今以水平力F拉B，而两立方体均保持静止，则下列结论正确的是（）
和B之间不存在摩擦力作用
和B之间存在静摩擦力作用与桌面间存在静摩擦力作用
D.若撤去外力F，则A和B之间，B与水平面之间都不存在摩擦力
答案：
ACD
如图所示，物块A放在木板上处于静止状态，现将木块B略向右移动一些，使倾角a减小，则下列结论正确的是（
）
A.物块A与木板间的正压力减小
B.物块A所受的摩擦力减小
C.物块A仍可保持静止状态
D.木板对A的作用力减小
答案：
BC（点拨：
物块A的重力由木板给它的作用力平衡，物块A的重力是不变的）
物体A静止在倾角为a的斜面上，如图所示，当给物体施加一个水平推力F时，物体仍然静止，则下列判断正确的是（
）
A.物体A所受的静摩擦力一定变大
B.物体A所受的静摩擦力一定变小
C.物体A所受的静摩擦力可能为零
D.物体A与斜面间的正压力一定增大答案：
CD（点拨:
A受推力F作用后，在F较小时物体仍具有相对斜面下滑的趋势，在F较大时物体具有相对斜面上滑的趋势，当F为某一适当值时物体相对斜面无运动的趋势
下列关于静摩擦力的说法，正确的是（）
A.两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用，并且
受静摩擦力作用的物体一定是静止的
B.静摩擦力方向总与物体的运动趋势方向相反
C.静摩擦力的大小可以用公式F=gN直接计算
D.在压力一定的条件下静摩擦力的大小是可以变化的，但
有一个限度
答案：
D
水平的传输带将工件匀速地从一端传输到另一端的过程中
（不计空气阻力）（）
A.工件受到与运动方向相同的静摩擦力作用
B.工件受到与运动方向相同的滑动摩擦力作用
C.工件受到与运动方向相反的滑动摩擦力作用
D.工件不受摩擦力作用
答案：
D
关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）
A.两物体间的接触面积越大，滑动摩擦力就越大
B.物体的运动速度越大，滑动摩擦力就越大
C.两接触面间的滑动摩擦力越大，说明两接触面越粗糙
D.滑动摩擦力大小不仅与两接触面的粗糙程度有关，还与
它们间的正压力有关，而与接触面积的大小无关
答案：
D
37,B运动员双手紧握竹竿匀速攀升和匀速下滑时，所受的
摩擦力分别是fi和f2,则（）
向下，f2向上，且f1=f2
向下，f2向上，且f1>f2
向上，f2向上，且fl=f2
向上，f2向下，且f1>f2
答案：
C（点拨：
运动员不管是匀速攀升还是匀速下滑，所受
的摩擦力都是用来平衡他的重力）
如图所示，三个相同的物体叠放在一起，当作用在B物体上
如图所示，皮带运输机将物体匀速地送往高处，下列结论正确的是（）
A.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用
B.传送的速度越大，物体受的摩擦力也越大
C.物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关
D.若匀速地向下传送物体，物体所受的摩擦力沿皮带向F
答案:
AC放在水平地面上的物体M上表面有一物体m，m与M之间有一处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，如图所示
则关于M和m受力情况的判断，正确的是（）
受到向右的摩擦力
受到m对它向左的摩擦力
C.地面对M的摩擦力方向右
D.地面对M不存在摩擦力作用答案:
ABD如图所示，A是主动轮，B是从动轮，它们通过不打滑的皮带转动，轮的转动方向见图.在B轮上带有负载，P、Q分别是两轮边缘上的点，则关于P、Q所受的摩擦力的判断正确的是（
所受的是静摩擦力，方向向上所受的是滑动摩擦力，方向向下所受的是静摩擦力，方向向下所受的是滑动摩擦力，方向向上答案:
A（点拨:
皮带不打滑，说明P和Q处的摩擦力都是静摩擦力，A轮上的P点相对接触处的皮带具有向下滑动的趋
势，B轮上的Q点相对接触处的皮带也具有向下滑动的趋势）
的水平力F为2N时，三个物体都静止
，则物体A、B之间，B、
、填空题（每小题8分，共16分）
C之间，C与水平面之间的摩擦力大小分
别为（
、0、0
、2N、2N
）
、1N、1N
、2N、2N
如图所示，三块相同砖被压在两竖直方向的木板之间，设每
块砖的重力为G,则A与左板间的摩擦力大小为，A与B
之间的摩擦力大小为
答案：
1.5G;0.5G
答案:
C
粗糙的水平桌面上有一斜面体处于静止状态，斜面上有一
物块静止在斜面上，如图所示，则下列结论正确的是（
）
A.斜面体给物块有沿斜面向上的静摩擦力作用
B.水平面给斜面体有向左的静摩擦力作用
C.物块相对斜面有下滑的趋势，斜面相对水平桌面有向右
运动的趋势
答案：
;1
如图所示，两物体A和B的质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上，不计绳与滑轮间的摩擦
D.斜面体对水平桌面只有向下的弹力作用，不存在摩擦力
作用
答案:
AD（点拨:
将物块与斜面体作为整体来看，这一整体放在水平面上没有相对桌面运动的趋势）
如图所示,A、B的重力分别为5N和8N,各接触面间的动摩
擦因数均为，则要能从A下方拉出B所需的最小水平拉力
F=N,这时系A的水平绳中的张力大小为N
（1）
则A对绳的作用力大小与地面对A的作用力大小分别为
使A和B一起匀速运动的水平拉力F
（2）若水平力F作用在B上，使B匀速运动时水平面给A的
摩擦力多大
答案：
（1）12N
（2）1N（点拨:
F作用在B上时,A不可能受摩擦力
如图所示，用弹簧秤水平地拉重10N的物块，物块放在水平
桌面上，逐渐增大拉力，当弹簧秤的示数为时物块开始滑动为维持物块匀速运动，以后拉力只需.则物块与桌面间的最大静摩擦力为N，物块与桌面间的动摩擦因数为
答案：
；
三、作图与计算题（每小题12分，共24分）
如图所示，一个金属球放在凹槽上，它的重心位置C在它的球
心位置0的下方请在图中画岀该金属球所受弹力的示意图
答案：
图略（点拨：
弹力垂直于接触
面，与物体的重心位置无关，所以两
侧的弹力均指向球心0）
如图所示，水平面上有一重为40N的
物体受到Fi=13N和F2=6N的水平
力的作用而保持静止，Fi与F2的方向相反.物体与水平面间的动摩擦因数卩=设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力.求：
（1）物体所受摩擦力的大小和方向.
⑵若只撤去F1,物体所受摩擦力的大小和方向⑶若只撤去
F2,物体所受摩擦力的大小和方向.=I母
作用，否则它不可能做匀速运动；F作用在A上时,B保持静止,受静摩擦力作用）
三角形定则）。
平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。
一个矢量（合矢量）的作用效果和另外几个矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用这一个矢量代替那几个矢量，也可以用那几个矢量代替这一个矢量，而不改变原来的作用效果。
3•同一直线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向。
与正方向相同的物理量用正号代入•相反的用负号代入，然后求代数和，最后结果的正、负体现了方向，但有些物理量虽也有正负之分，运算法则也一样.但不能认为是矢量，最后结果的正负也不表示方向如：
功、重力势能、电势能、电势等。
二、力的合成与分解
力的合成与分解体现了用等效的方法研究物理问题。
合成与分解是为了研究问题的方便而引人的一种方法.用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩，即考虑合力则不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力而不能同时考虑合力。
1.力的合成
（1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提
下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。
力的平行四边形定则是运用“等
效”观点，通过实验总结岀来的共点力的合成法则，它给
岀了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
（2）平行四边形定则可简化成三角形定则。
由三角形
定则还可以得到一个有用的推论：
如果n个力首尾相接组
成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零。
（3）共点的两个力合力的大小范围是
|Fi—F2|（4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。
【例1】物体受到互相垂直的两个力Fi、F2的作用，若
两力大小分别为5,3N5N，求这两个力的合力.
解析：
根据平行四边形定则作出平行四边形，如图所示，由于Fi、F2相互垂直，所以作岀的平行四边形为矩形，对角线分成的两个三角形为直角三角形，由勾股定理得：
合力的方向与
Fi的夹角
e为：
tgF2
5
3
5、3
e=30
Fi
3
点评：
今后我们遇到的求合力的问题，多数都用计算法，即根据平行四边形定则作岀平行四边形后，通过解其中的三角形求合力•在这种情况下作的是示意图，不需要很严格，但要规范，明确哪些该画实线，哪些该画虚线，箭头应标在什么位置等.
【例2】如图甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为200N，两力之间的夹角为60°，求这两个拉力的合力.
解析：
根据平行四边形定则，作出示意图乙，它是一个菱形，我们可以利用其对角线垂直平分，通过解其中的直角三角形求合力.
F2FIcos30200.3n=346n
合力与Fi、F2的夹角均为30°.
点评：
（I）求矢量时要注意不仅要求岀其大小，还要求岀其
（2）要学好物理，除掌握物理概念和规律外，还要注意提高自己应用数学知识解决物理问题的能力.
2.力的分解
（1）力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。
（2）两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解。
【例3】将放在斜面上质量为m的物体的重力mg分解为下滑力Fi和对斜面的压力F2,这种说法正确吗？
F、Fi2F22.（53）252N=ioN
解析：
将mg分解为下滑力F这种说法是正确的，但是mg的另一个分力F2不是物体对斜面的压力，而是使物体压紧斜面的力，从力的性质上看，F2是属于重力的分力，而物体对斜面的压力属于弹力，所以这种说法不正确。
【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力，有几种分
法？
解析：
有无数种分法，只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线，在有向线段的另一端向这条直线做垂线，就是一种方法。
如图所示。
（3）几种有条件的力的
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