高考物理一轮复习：第33讲《力与物体的平衡》教案(含答案)

开心自测

题一：关于力的概念，下列说法中正确的是（ ）

A. 物体受几个力作用时，运动状态一定发生改变

B. 在任何地方1千克力均为9.8 N

C. 力学中常见的力有重力、弹力、摩擦力

D. 按力性质可分为拉力、支持力、压力等

题二：家用吊扇对悬挂点有拉力作用，在正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比 （ ）

A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断

题三：S1和S2表示劲度系数分别为k1、k2的两根弹簧，k1＞k2；a和b表示质量分别为m a和m b的两个小物块，m a＞m b，将弹簧与物块按图所示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使（ ）A．S1在上，a在上 B．S1在上，b在上C．S2在上，a在上 D．S2在上，b在上

考点梳理与金题精讲

内 容要 求说 明

1. 力是物体间的相互作用，是物体

发生形变和物体运动状态变化的

原因，力是矢量，力的合成和分

解。

2. 万有引力定律。重力、 重心。

3. 形变和弹力、胡克定律。

4. 静摩 擦、最大静摩擦力。

5. 滑动摩擦、滑动摩擦定律。

6. 共点力作用下的物体的平衡。

7. 牛顿第三定律。Ⅱ

Ⅱ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅱ

不要求知道静摩

擦因数

一、力、重力、弹力

1. 力

（1）力是物体对物体的作用，有受力者必有施力者，脱离物体的力是不存在的。

（2）力的作用效果：使物体发生形变和改变物体的运动状态。 （3）力的相互性：作用力和反作用力同时存在（性质力）。

（4）力的三要素：大小、方向、作用点 （矢量）。

（5）力的种类：

根据性质命名的力有重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力（安培力、洛伦兹力）、核力等；根据效果命名的有压力、支持力、拉力、下滑力、向心力、恢复力等。

2.关于重力

（1）产生：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。

（2）大小：G =mg

物体在超重、失重等状态下，重力不变

（3）重力方向：总是竖直向下(不一定指向地心)

（4）重力作用点：重心。重心不一定在物体上，重心与物体的形状、质量分布有关。

（5）测量工具：测力计。条件：平衡时。

3.关于弹力

（1）产生：由于物体发生弹性形变而力图恢复原状而产生。

产生的条件：接触、有弹性形变（挤压、拉伸、扭转）。

判断弹力可用假设法。

（2）作用点：作用在使物体形变的施力物体上。

（3）大小：与形变成正比。由于弹力是被动力，要由主动力及运动状态确定。

弹簧的弹力根据胡克定律确定：F = kx = kΔl。

（4）方向：压力方向总是垂直于接触面；绳的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向。

分析弹力举例

题一：如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①弹簧的左端固定在墙上， ②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用， ③弹簧的左端栓一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则（ ）

A. L2 ＞L1

B. L4＞L3

C. L1＞L3

D. L2 = L4

判断弹力

题二：关于弹力下面不正确的说法是（ ）

A. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力B. 轻绳、轻杆上产生的弹力的方向总是在绳、杆的直线上

C. 两物体相互接触可能有弹力存在

D. 压力和支持力的方向总是垂直于接触面的

4.摩擦力

（1）产生：相互接触的物体间发生相对运动或有相对运动的趋势时，在接触面处产生的阻碍相对运动的力。

（2）产生条件：有粗糙接触面、有正压力、有相对运动或相对运动的趋势。

（3）方向：总是与接触面相切，总是与相对运动(或趋势)的方向相反。

（4）大小：静摩擦力f0：随运动趋势增大，变化范围 0 < f0≤f max； 滑动摩擦力f ：f =m N ——摩擦定律。

摩擦力总是阻力吗？

摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但是不一定阻碍物体的运动。静摩擦力的判断方法：

（1）假设法 假设光滑，然后分析它们会不会发生相对运动（或趋势）；

（2）运动状态分析法 先分析a，再根据牛顿第二定律确定合力方向，最后确定f0的方向。

受到静摩擦力作用的物体一定静止吗？

受到滑动摩擦力作用的物体一定运动吗？

题三：把一重为G的物体用一个水平的推力F＝kt (k恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，则在 t＝0开始物体所受的摩擦力f 随t 的变化关系是下图中的哪一个（ ）

二、物体受力分析

正确分析物体受力，是解题关键，是基本功。

受力分析是指分析性质力。

养成按步骤分析受力的良好习惯。

分析受力的步骤：

1. 选对象，先画出重力（场力），有发动机时考虑牵引力——主动力。

2. 然后“绕一圈”找接触点，依次分析弹力；

3. 再分析摩擦力。

4. 检查：是否有施力物体、是否与运动状态相符合。可以用假设法。注意：

不要 “张冠李戴” 而画出物体施加的力，也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上；

不要重复的画出效果力(如合力、分力、向心力、恢复力等)。

题四：画出下列物体的受力示意图。

三、一对平衡力与一对作用力

一对平衡力：等大、反向、共线、同物作用力和反作用力：等大、反向、共线、异物、同性、共存

区分的主要标志：同物、异物

题五：人走路时，人和地球之间的作用力和反作用力的对数有（ ）

A．一对 B．二对 C．三对 D．四

对

四、平行四边形定则及图解法

1. 矢量与标量

运算法则截然不同。

2. 力的合成与分解——平行四边形定则

①合力与分力——等效替代关系

②力的分解——按力的效果分解

3. 求解方法

图解法：通过平行四边形的邻边和对角线长短关系或变化情况，做

一些较为复杂的定性分析，从图上就可看出结果，得出结论。

数学方法：相似性的比例关系、正弦定理、余弦定理。

常用图解法分析矢量的变化和求极值

题六：如图所示，在半径为R的光滑半球面上高h处悬挂一定滑轮。重力为G的小球用绕过滑轮的绳子被站在地面上的人拉住．人拉动绳子，在

与球面相切的某点缓缓运动到接近顶点的过程中，试分析小球对半球的压力和绳子拉力如何变化。

五、共点力的平衡条件及正交分解法

1. 共点力概念：力的作用线交于一点。

2. 物体的平衡状态：静止、匀速运动。

3.共点力作用下物体的平衡条件是：。

4. 建立坐标系的原则：需分解的力个数尽量要少、需分解的未知力个数尽量少。

5. 共点力平衡条件的推论：任何一个力必定与其它力的合力等值、反向、共线。

6. 选研究对象的原则

求解外力及整体的加速度时，用整体法；

求解内力时，用隔离法。

六、用极限法分析平衡物体的有关临界问题

临界现象：一种物理现象变化为另一种物理现象时、一种物理特性变化为另一种特性时，发生的转折状态。

如物体“刚离开地面”，绳子“刚好断开”，“刚刚开始滑动” ，以及以后章节中的“两物体恰好分离”， “恰能通过最高点”。

要抓相应的临界条件。

审题时注意的关键词：“恰好出现”、“刚刚”、“恰能”等等。

极限分析法：恰当地将某个物理量推向极端(“最大”和“最

小”、“极左”和“极右”等)，再分析计算。

题七：如图，已知细绳AO、BO的最大拉力分别为10 N和5 N，OC绳足够结实，当物体不断加重时，哪根绳先断？为使绳不被拉断，最大物重为多少？

第33讲 力与物体的平衡经典精讲

开心自测 题一：C 题二：B 题三：D

金题精讲 题一：D 题二：B 题三：B 题四：略 题五：C 题六：压力不变 拉力逐渐减小

题七：OB先断，最大物重0.5 kg。