1、专题一 力与物体的平衡 讲义一、专题要点1重力产生：重力是由于地面上的物体受到地球的万有引力而产生的，但两者不等价，因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的向心力，而另一个分力即重力，如右图所示。大小：随地理位置的变化而变化。在两极：G=F万在赤道：G= F万-F向一般情况下，在地表附近G=mg方向：竖直向下，并不指向地心。2弹力产生条件：直接接触发生形变大小：弹簧弹力F=kx，其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。方向：压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体，若接触面是球面，则弹力的作用线一定过球心，绳的作用力一定沿绳，杆的作用力不一定沿杆。提醒：绳只能产生拉力，杆既可
2、以产生拉力，也可以产生支持力，在分析竖直平面内的圆周运动时应该注意两者的区别。3.摩擦力产生条件：接触且有弹力接触面粗糙有相对运动或者相对运动趋势大小：滑动摩擦力,与接触面的面积无关，静摩擦力根据牛顿运动定律或平衡条件求解。方向：沿接触面的切线方向，并且与相对运动或相对运动趋势方向相反4.电场力电场力的方向：正电荷受电场力的方向与场强方向一致，负电荷受电场力的方向与场强方向相反。电场力的大小：，若为匀强电场，电场力则为恒力，若为非匀强电场，电场力将与位置有关。5.安培力方向：用左手定则判定，F一定垂直于I、B，但I、B不一定垂直，I、B有任一量反向，F也反向。大小：此公式只适用于B和I互相垂直
3、的情况，且L是导线的有效长度。当导线电流I与 B平行时，。6.洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向既与电荷的运动方向垂直，又与磁场方向垂直，所以洛伦兹力方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向所确定的平面。洛伦兹力方向总垂直于电荷运动方向，当电荷运动方向改变时，洛伦兹力的方向也发生改变。由于洛伦兹力的方向始终与电荷运动方向垂直，所以洛伦兹力对电荷永不做功。洛伦兹力的大小：当，此时电荷受到的洛伦兹力最大当，即电荷的运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力的作用。当，说明磁场只对运动电荷产生力的作用。7.力的合成与分解由于力是矢量，因此可以用平行四边形定则进行合成与分解，常用正交分解法和力的合成法
4、来分析平衡问题8.共点力的平衡状态：静止或匀速运动F合=0二、知识网络三、 典例精析1.（09北京18）如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则 （ C ）A将滑块由静止释放，如果tan，滑块将下滑B给滑块沿斜面向下的初速度，如果tan，滑块将减速下滑C用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是2mgsinD用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是mgsin解析：对处于斜面上的物块受力分析，要使物块沿斜面下滑则mgsinmgcos，故)
5、。将a、b球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内，如图所示。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为和，筒底所受的压力大小为已知重力加速度大小为g。若所以接触都是光滑的，则 （ A ）A BC D3.（09安徽17）为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是 ( C )A. 顾客始终受到三个力的作用B. 顾客始终处于超重状态FNmgfaC. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下解析：在
6、慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下；在匀速运动的过程中，顾客与电梯间的摩擦力 等于零，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向下。4.（09浙江14）如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为 （ A ）Amg和mg Bmg和mgCmg和mg Dmg和mg解析：受力如图所示，。5（2012上海）已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30角，分力F2的大小为30N
7、。则（）（A）F1的大小是唯一的（B）F2的方向是唯一的（C）F2有两个可能的方向（D）F2可取任意方向5.【考点】本题考查力的分解的多解性【解析】当时，此时F1的大小有两个， F2有两个可能的方向，故选项A、B、D错误，选项C正确。【答案】C【方法总结】已知两个共点力的合力为F，分力F1的方向与合力F的方向成角，另外一个分力为F2，若，则无解；若，有两解；若，有一解。6（2012新课标）如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为Nl，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中AN1始终减小，N
8、2始终增大B N1始终减小，N2始终减小C N1先增大后减小，N2始终减小D N1先增大后减小，N2先减小后增大6【答案】B【解析】受力分析如图所示: 重力的大小方向都不变，可知N1、N2的合力大小、方向都不变，当木板向下转动时，N1、N2变化如图所示，即N1、N2都减小，所以正确选项为B7（2012 广东）如图3所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为45，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为A.G和G B. 和B. 和 D. 和7【考点】共点力作用下物体的平衡【答案】B【解析】设绳子中拉力为F，则,则,正确选项B.8（2012 浙江）如图所示，与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。细绳的一端摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N。关于物体受力的判断（取g=9.8m/s2），下列说法正确的是A.斜面对物体的摩擦力大小为零B. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上C. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上D. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向垂直斜面向上9【答案】A【考点】受力分析【解析】物体的重力下滑分量可知为4.9N，弹簧拉力为4.9N，物块沿斜面方向手里平衡，所以摩擦力应为0。
