2012届高考物理复习：相互作用 共点力的平衡

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第二章 相互作用 共点力的平衡
1．本章内容是力学的基础，是贯穿于整个物理学的核心内容。本章从力的基本概念出发，通过研究重力、弹力、摩擦力，逐步认识力的物质性、矢量性、相互性，以及力在合成与分解时所遵守的平行四边形定则。
2．通过受力分析，研究物体在静态和动态两种情形下的受力情况，对物体进行受力分析是解决力学问题的基础和关键。复习时重点掌握摩擦力、受力分析、力的合成与分解、共点力的平衡等内容。难点是摩擦力和受力分析。
3．在高考中，以选择、填空形式出现较多，本单元内容与其他知识相结合的综合性试题近几年复现率为100%；试题多选用社会生产、生活和现代科技中的实际问题作为素材，使试题贴近生产，反映时代气息，培养学生的创新能力和实践能力。
第一课时 力 重力和弹力
【要求】
1．知道力是物体间的相互作用；
2．认识重力的概念；了解弹性形变的概念；
3．知道胡克定律，并用其进行简单计算。
【知识再现】
一、力的三性
1．力的基本特性：
物质性（施力物体、受力物体）、相互性、矢量性（力的三要素、力的图示、力的示意图）
2．力的作用效果：使物体产生加速度或发生形变。
3．力的分类：
（1）按性质命名的力：重力、弹力、摩擦力、电场力等；
（2）按效果命名的力：拉力、压力、动力、阻力、向心力等。
二、重力
1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫重力。
2．大小：G=mg，在同一位置，G的大小与物体运动状态无关。
方向：竖直向下。
3．重心：物体各个部分受到重力的合力的作用点。重心可能在物体上也可能不在物体上。
①质量分布均匀的物体，重心位置只跟形状有关。
②质量分布不均匀的物体，重心位置跟物体形状有关，跟物体内质量的分布有关。
③用悬挂法测重心（只适合薄片状物体）。
4．重力与万有引力的关系：
重力是万有引力的一个分力。在地球两极，重力与万有引力大小相等、方向相同；在地球其它位置，重力与万有引力大小不相等、方向也不相同。
三、弹力
1．产生条件：相互接触有挤压（发生弹性形变）。
2．弹力方向：
（1）绳和弹簧的弹力方向：注意弹簧是被压缩还是被拉伸；
（2）接触面的弹力方向：点面接触、面面接触
（3）轻杆的弹力方向：
①一般情况，由物体的受力情况和运动情况决定；
②轻杆只在两端受二力平衡时，弹力沿杆的方向；
3．弹力大小的计算：
（1）弹簧弹力： F=kx
（2）微小形变产生的弹力：由物体的受力情况和运动情况决定。
知识点一力的基本性质
【应用1】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．一个施力物同时也是受力物
导示: AD。谈到力必然涉及两个物体：受力物体和施力物体，一个施力物同时也是受力物。力有接触力（如弹力、摩擦力），也有非接触力（如电场力、磁场力等）。
知识点二重力的大小和重心
【应用2】关于物体所受的重力，以下说法中正确的是（ ）
A．物体只有在地面静止时才受到重力作用?
B．物体在自由下落时所受的重力小于物体在静止时所受到的重力?
C．物体在向上抛出时受到的重力大于物体在静止时所受到的重力?
D．同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大
答案：D
【应用3】（启东中学2008届高三月考卷）如图所示，半径为R的一个飞轮的圆心在O，但它的重心不在转轴O处（转轴通过圆心O），工人师傅在飞轮边缘上的a处挖下一小块质量为Δm的金属加固到正对面的轮边缘的b处，这时飞轮的重心位置正好在O处，现由于b处加固的Δm这块金属已脱落丢失,又使得飞轮的重心不在O处，工人师傅决定再在a处挖去一小块质量的金属，不用加固到b处，这样也能将飞轮的重心调到O处，问再挖去的一小块金属的质量为多少?
导示: b处加固的Δm没有丢失时，飞轮的重心在O，现设想在a、b两处都拿走了△m的质量，由于a、b两处相对圆心O对称，因而飞轮的重心仍在O处，由此可知，在b处丢失△m的质量后，只要在a处再挖去Δm的质量就可以了。
关于重力的大小应注意其决定因素是物体的质量和g值，与其他受力因素及运动因素无关。重力的测量应注意使物体处于平衡位置。重心的测定通常用悬挂法，利用对称性求解。
类型一弹力的有无及方向的确定
【例1】请在下图中画出图A、B中的杆和C、D、E、F中的球所受的弹力。
导示: 如图所示
（1）弹力有无的判定：A.“假设法”分析，即假设弹力存在，看假设的结果是否符合物体的运动状态；还可采用“撤离法”分析，即将与研究对象接触的物体一一撤去，看其运动状态是否符合物体的运动状态。
（2）弹力方向的判定：①根据弹力产生形变的方向判断：弹力方向与物体形变的方向相反，作用在迫使这个物体发生形变的那个物体上。②根据物体的运动情况，利用平衡条件或动力学规律确定。
类型二胡克定律及其应用
【例2】（山东临沂市08届高三上学期期中考试）如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力），在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象（如图乙）. 则下列判断正确的是（ ）（ BCD ）
A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比
C．该弹簧的劲度系数是200N/m
D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变
导示: BCD。由图象可看出F-X图线是一条过原点的直线，说明弹簧弹力与形变量成正比，其斜率K=200N/m表示弹簧的劲度系数；劲度系数表示弹簧的一个参数，与外力无关。
1．（南京市2008 届 高 三 质 量 检 测）下列三个力学实验中体现出的共同的物理思想方法是（ ）
A．极限法 B．放大法
C．控制变量法 D．等效替代法
2．（山西省实验中学08届高三第二次月考试题）小车上固定一弯成α角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，当车在水平面上向右运动时，杆对小球的力（ ）
A．一定沿杆向上 B．可能水平向右
C．一定竖直向上 D．可能不沿杆
3．如图所示,两个同样的弹簧秤每个自重都是0.1N,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0.2N的砝码,则甲、乙两弹簧秤的示数分别为（ ）
A．0.2N、0.3NB．03N、0.2N
C．0.3N、0.3ND．0.4N、0.3N
4．（2006年北大附中）如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（ ）
A．大小为2N，方向平行于斜面向上
B．大小为1N，方向平行于斜面向上
C．大小为2N，方向垂直于斜面向上
D．大小为2N，方向竖直向上
5．图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态（ ）
A．有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态
B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态
C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态
D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态
答案：1．B 2．D 3．C 4．D 5．AD


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