高三物理《物体的平衡》的复习要点

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高三物理《物体的平衡》的复习要点

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高三物理《物体的平衡》的复习要点

　　高三物理《物体的平衡》的复习要点

　　1、平衡状态、平衡力

　　物体在几个力作用下处于静止或匀速直线运动状态，叫做平衡状态，这几个力互相叫做平衡力（或其中一个力叫其余几个力的平衡力）

　　说明：平衡力和作用力与反作用力的区别：

　　（1）平衡力可以是不同性质的力，而作用力与反作用力一定是同一性质的力；

　　（2）平衡力中的某个力发生变化或消失时，其他的力不一定变化或消失，而作用力与反作用力一定是同时变化或消失；

　　（3）平衡力作用在同一物体上，作用力与反作用力分别作用在两个相互作用的物体上；

　　（4）平衡力的效果使物体平衡，而作用力与反作用力则分别产生各自效果。

　　2、哪些情况可作平衡来处理

　　（1）静止：v=0，a=0；

　　（2）匀速直线运动：v =恒量，a=0；

　　（3）匀速转动：=恒量；

　　3、共点力作用下平衡条件：

　　（1）合外力为零，即：F=0 或Fx=0 Fy=0

　　（2）共点力平衡的几何条件

　　根据共点力作用下物体的平衡条件和力的合成的多边形定则可知，共点力平衡的几何条件是：各力首尾相接自行构成封闭的力多边形

　　（3）共点力作用下物体的平衡条件的推论

　　物体受两个共点力作用平衡，这两个力必大小相等，方向相反，作用在一条直线上。

　　物体受三个共点力作用平衡，则三个力的作用线必相交于同一点。其中任意两个力的合力，一定与第三个力等值反向；画出力的平行四边形后，应用直角三角形的边角关系、正弦定理或余弦定理或者相似三角形对应边成比例等方法求解之。

　　三个以上力依次类推，而且三个以上的力最终都可归结为三个力的平衡。所以三个力平衡在共点力作用下物体的平衡问题中具有典型性。

　　一个物体受三个共点力而平衡，若其中第一个力为恒力，第二个力方向不变，第三个力大小、方向都改变，则当第三个力与第二个力垂直时最小。

　　高考物理：力与物体的平衡

　　1.力是物体对物体的作用：

　　力与物体的平衡

　　2.重力

　　（1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的。［注意］重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力。

　　但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力

　　（2）重力的方向：竖直向下（不一定指向地心）。

　　（3）重心：物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上。

　　3.弹力

　　（1）产生原因：由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的。

　　（2）产生条件：

　　①直接接触；

　　②有弹性形变。

　　（3）弹力的方向：与物体形变的方向相反，

　　弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体。在点面接触的情况下，垂直于面；

　　在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，

　　垂直于过接触点的公切面。

　　①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩

　　的方向，且一根轻绳上的张力大小处处相等。

　　②轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆。

　　（4）

　　弹力的大小：一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解。弹簧弹力可由胡克定律来求解。

　　胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧与弹簧本身因素有关，单位是N/m。

　　4.摩擦力

　　（1）产生的条件：

　　①相互接触的物体间存在压力；

　　②接触面不光滑；

　　③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可。

　　（2）摩擦力的方向：沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反。

　　（3）判断静摩擦力方向的方法：

　　①假设法：首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力；若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向。

　　②平衡法：根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。

　　（4）大小：先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解。其中FN 是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关。

　　①或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解。

　　②静摩擦力大小：静摩擦力大小可在0与f

　　max 之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解。

　　5.物体的受力分析

　　（1）确定所研究的物体，分析周围物体对它产生的作用，不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上。

　　（2）按“性质力”的顺序分析。即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析，不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析。

　　（3）如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析。先假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动状态。

　　6.力的合成与分解

　　（1）合力与分力：如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力。

　　（2）力合成与分解的根本方法：平行四边形定则。