物理力的专题知识

　　一、重、难点：

物理力的专题知识

　　力的概念，弹力、重力、摩擦力的概念，二力平衡的条件。

　　二、典型例题分析与详解

　　例1. 质量为500克的鱼吊在细绳一端，手提细绳处于静止状态，如图所示。分析鱼受哪几个力作用？施力物体是谁？所受各力的大小和方向如何？

　　分析与解答：以鱼为研究对象，首先应看鱼与几个物体发生相互作用。因为鱼与地球和绳发生相互作用，所以鱼受到重力和拉力的作用。重力的施力物体是地球，拉力的施力物体是细绳。又因鱼处于静止状态，所受的重力和拉力是一对平衡力，这两个力大小相等，方向相反，且在同一条直线上。G＝gm＝9.8牛/千克×0.5千克＝4.9牛，方向竖直向下；拉力大小也为4.9牛，方向竖直向上。答案：鱼受重力和拉力作用。重力的施力物体是地球，大小为4.9牛，方向竖直向下；拉力的施力物体是细绳，大小为4.9牛，方向竖直向上。

　　备注：对物体进行受力分析步骤：一、明确被研究的物体。二、明确被研究物体受力的个数，主要从以下几个方面进行分析：①地球表面上的物体都受到重力的作用，②看谁与被研究物体接触，如果接触则看它们之间是否相推、拉、提、压等作用；③看与接触的物体之间是否作了相对运动或有相对运动的趋势，若有则还存在摩擦力。注意：题目中如有“光滑”两字，则没有摩擦力。

　　例2. 质量为3千克的木块，静止在粗糙的斜面上，如下左图所示，请用力的图示法画出木块所受的重力。

　　分析与解答：画出力的图示：第一、要弄清楚物体受几个力的作用，作几个力的图示；第二、要弄清楚各个力的大小，以确定力的图示的标度；第三、弄清楚要做的各个力的方向；第四、确定力的作用点。答案如上右图所示。

　　说明：完整的力的'图示应包括：①图示的标度。②力的作用点。③表示力的方向的箭头。④线段上表示力的大小的分度。⑤箭头旁注明所图示力的大小。

　　备注：力的图示具体做法

　　⒈确定受力物体。从力是物体对物体的作用来判断受力物体，并画出一个长方块表示受力物体。⒉找作用点。作用点要画在受力物体上，一般画在物体的重心。⒊画出力的作用线。过作用点沿力的方向画一条直线。⒋选取标度。所选的标度要适当，应便于作图，过大或过小都不好，一般使力的大小为标度的2倍或3倍(必须是整数倍)，如果在一个图中同时要画几个力的图示时，必须统一用一个标度。⒌截取线段表示力的大小。要从作用点开始沿力的方向截取线段。代表力大小的线段要与标度成整数倍，箭头应标在最后一段的末端，并注明力的大小。

　　例3. 将甲、乙两个弹簧测力计的挂钩挂在一起，然后用两只手捏住外壳上的环水平放置，两只手对拉环的拉力F1、F2的大小相等，设F1＝F2＝F。当测力计静止时( )

　　A. 测力计读数均为2F

　　B. 测力计读数均为零

　　C. 测力计读数均为F

　　D. 测力计读数均为F/2

　　分析与解答：以甲测力计为例，作用在拉环上的力F1对测力计起着固定位置的作用，而使弹簧伸长的力是乙测力计对挂钩向右的拉力F2。因F1＝F2，故甲测力计的读数为F。同理乙测力计的读数也为F。答案： C

　　例4.用弹簧测力计在水平方向上拉动一个置于水平地面的物体，使它做匀速直线运动时，弹簧测力计示数5N。当弹簧测力计示数为6N时，物体运动时受到的摩擦力大小是( )

　　A. 6N B. 5N C. 1N D. 11N

　　分析与解答：物体匀速直线运动时，水平方向受到平衡的二力作用，故摩擦力大小等于弹簧测力计示数5N。由于物体与地面之间压力大小、接触面粗糙程度不变，所以拉力变化后摩擦力大小并不会变化。答案：B。

　　例5.同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个，现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想，写出实验的步骤、现象和结论。

　　分析与解答：由于摩擦力的大小不仅与物体表面的粗糙程度有关，还跟物体和支持面之间的压力的大小有关，所以为了保证物体与支持面之间的压力大小做到相等，应将两个物块相互叠起来做实验。

　　答案：(1)将铁块放在木块上，用弹簧测力计水平匀速拉动下面的木块，并记下测力计的示数F1.(2)将木块放在铁块上，用弹簧测力计水平匀速拉动下面的铁块，并记下测力计的示数F2. (3)若F1F2，则说明木块下表面粗糙，反之若F1

　　例6.一个载重气球在空中受1000N向上的升力时匀速竖直上升，若在所载重物中再加入100N的物体，这个气球就匀速下降，设气球在上升和下降时所受的升力和阻力都不变，则下列说法正确的是( )

　　A. 气球上升时受到的合力比下降时受到的合力大

　　B. 气球下降时运动状态一直在改变。

　　C. 气球上升时受到的重力是950N。

　　D. 气球上升和下降时受到的阻力大小均为50N。

　　分析与解答：气球上升和下降过程都是匀速直线运动，是平衡状态，因此上升和下降过程所受合力都为零，所以选项A、B都不正确

　　如图所示，当气球上升时有：G + f = 1000 N (1)

　　当气球下降时有：G‘-f=G+100N-f=100N (2)

　　(1)、(2)两式可求出:G = 950 N f = 50 N 答案：C D 。

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