第二章 相互作用 共點力的平衡
1．本章內(nèi)容是力學(xué)的基礎(chǔ)，是貫穿于整個物理學(xué)的核心內(nèi)容。本章從力的基本概念出發(fā)，通過研究重力、彈力、摩擦力，逐步認(rèn)識力的物質(zhì)性、矢量性、相互性，以及力在合成與分解時所遵守的平行四邊形定則。
2．通過受力分析，研究物體在靜態(tài)和動態(tài)兩種情形下的受力情況，對物體進行受力分析是解決力學(xué)問題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。復(fù)習(xí)時重點掌握摩擦力、受力分析、力的合成與分解、共點力的平衡等內(nèi)容。難點是摩擦力和受力分析。
3．在高考中，以選擇、填空形式出現(xiàn)較多，本單元內(nèi)容與其他知識相結(jié)合的綜合性試題近幾年復(fù)現(xiàn)率為100%；試題多選用社會生產(chǎn)、生活和現(xiàn)代科技中的實際問題作為素材，使試題貼近生產(chǎn)，反映時代氣息，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。
第一課時 力 重力和彈力
【要求】
1．知道力是物體間的相互作用；
2．認(rèn)識重力的概念；了解彈性形變的概念；
3．知道胡克定律，并用其進行簡單計算。
【知識再現(xiàn)】
一、力的三性
1．力的基本特性：
物質(zhì)性（施力物體、受力物體）、相互性、矢量性（力的三要素、力的圖示、力的示意圖）
2．力的作用效果：使物體產(chǎn)生加速度或發(fā)生形變。
3．力的分類：
（1）按性質(zhì)命名的力：重力、彈力、摩擦力、電場力等；
（2）按效果命名的力：拉力、壓力、動力、阻力、向心力等。
二、重力
1．產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力，叫重力。
2．大小：G=mg，在同一位置，G的大小與物體運動狀態(tài)無關(guān)。
方向：豎直向下。
3．重心：物體各個部分受到重力的合力的作用點。重心可能在物體上也可能不在物體上。
①質(zhì)量分布均勻的物體，重心位置只跟形狀有關(guān)。
②質(zhì)量分布不均勻的物體，重心位置跟物體形狀有關(guān)，跟物體內(nèi)質(zhì)量的分布有關(guān)。
③用懸掛法測重心（只適合薄片狀物體）。
4．重力與萬有引力的關(guān)系：
重力是萬有引力的一個分力。在地球兩極，重力與萬有引力大小相等、方向相同；在地球其它位置，重力與萬有引力大小不相等、方向也不相同。
三、彈力
1．產(chǎn)生條件：相互接觸有擠壓（發(fā)生彈性形變）。
2．彈力方向：
（1）繩和彈簧的彈力方向：注意彈簧是被壓縮還是被拉伸；
（2）接觸面的彈力方向：點面接觸、面面接觸
（3）輕桿的彈力方向：
①一般情況，由物體的受力情況和運動情況決定；
②輕桿只在兩端受二力平衡時，彈力沿桿的方向；
3．彈力大小的計算：
（1）彈簧彈力： F=kx
（2）微小形變產(chǎn)生的彈力：由物體的受力情況和運動情況決定。
知識點一力的基本性質(zhì)
【應(yīng)用1】關(guān)于力的作用,下列說法正確的是（ ）
A．沒有施力物體的力是不存在的
B．只有直接接觸的物體之間才有力的作用
C．人推物體時,人只是施力物而不是受力物
D．一個施力物同時也是受力物
導(dǎo)示: AD。談到力必然涉及兩個物體：受力物體和施力物體，一個施力物同時也是受力物。力有接觸力（如彈力、摩擦力），也有非接觸力（如電場力、磁場力等）。
知識點二重力的大小和重心
【應(yīng)用2】關(guān)于物體所受的重力，以下說法中正確的是（ ）
A．物體只有在地面靜止時才受到重力作用?
B．物體在自由下落時所受的重力小于物體在靜止時所受到的重力?
C．物體在向上拋出時受到的重力大于物體在靜止時所受到的重力?
D．同一物體在同一地點，不論其運動狀態(tài)如何，它所受到的重力都是一樣大
答案：D
【應(yīng)用3】（啟東中學(xué)2008屆高三月考卷）如圖所示，半徑為R的一個飛輪的圓心在O，但它的重心不在轉(zhuǎn)軸O處（轉(zhuǎn)軸通過圓心O），工人師傅在飛輪邊緣上的a處挖下一小塊質(zhì)量為Δm的金屬加固到正對面的輪邊緣的b處，這時飛輪的重心位置正好在O處，現(xiàn)由于b處加固的Δm這塊金屬已脫落丟失,又使得飛輪的重心不在O處，工人師傅決定再在a處挖去一小塊質(zhì)量的金屬，不用加固到b處，這樣也能將飛輪的重心調(diào)到O處，問再挖去的一小塊金屬的質(zhì)量為多少?
導(dǎo)示: b處加固的Δm沒有丟失時，飛輪的重心在O，現(xiàn)設(shè)想在a、b兩處都拿走了△m的質(zhì)量，由于a、b兩處相對圓心O對稱，因而飛輪的重心仍在O處，由此可知，在b處丟失△m的質(zhì)量后，只要在a處再挖去Δm的質(zhì)量就可以了。
關(guān)于重力的大小應(yīng)注意其決定因素是物體的質(zhì)量和g值，與其他受力因素及運動因素?zé)o關(guān)。重力的測量應(yīng)注意使物體處于平衡位置。重心的測定通常用懸掛法，利用對稱性求解。
類型一彈力的有無及方向的確定
【例1】請在下圖中畫出圖A、B中的桿和C、D、E、F中的球所受的彈力。
導(dǎo)示: 如圖所示
（1）彈力有無的判定：A.“假設(shè)法”分析，即假設(shè)彈力存在，看假設(shè)的結(jié)果是否符合物體的運動狀態(tài)；還可采用“撤離法”分析，即將與研究對象接觸的物體一一撤去，看其運動狀態(tài)是否符合物體的運動狀態(tài)。
（2）彈力方向的判定：①根據(jù)彈力產(chǎn)生形變的方向判斷：彈力方向與物體形變的方向相反，作用在迫使這個物體發(fā)生形變的那個物體上。②根據(jù)物體的運動情況，利用平衡條件或動力學(xué)規(guī)律確定。
類型二胡克定律及其應(yīng)用
【例2】（山東臨沂市08屆高三上學(xué)期期中考試）如圖甲所示，一個彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連。當(dāng)對彈簧施加變化的作用力（拉力或壓力），在電腦上得到了彈簧長度的形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象（如圖乙）. 則下列判斷正確的是（ ）（ BCD ）
A．彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比
B．彈簧長度的增加量與對應(yīng)的彈力增加量成正比
C．該彈簧的勁度系數(shù)是200N/m
D．該彈簧受到反向壓力時，勁度系數(shù)不變
導(dǎo)示: BCD。由圖象可看出F-X圖線是一條過原點的直線，說明彈簧彈力與形變量成正比，其斜率K=200N/m表示彈簧的勁度系數(shù)；勁度系數(shù)表示彈簧的一個參數(shù)，與外力無關(guān)。
1．（南京市2008 屆 高 三 質(zhì) 量 檢 測）下列三個力學(xué)實驗中體現(xiàn)出的共同的物理思想方法是（ ）
A．極限法 B．放大法
C．控制變量法 D．等效替代法
2．（山西省實驗中學(xué)08屆高三第二次月考試題）小車上固定一彎成α角的曲桿，桿的另一端固定一個質(zhì)量為m的小球，當(dāng)車在水平面上向右運動時，桿對小球的力（ ）
A．一定沿桿向上 B．可能水平向右
C．一定豎直向上 D．可能不沿桿
3．如圖所示,兩個同樣的彈簧秤每個自重都是0.1N,下端掛鉤的重力忽略不計,甲”正掛”,乙”倒掛”,在乙的下方掛上重0.2N的砝碼,則甲、乙兩彈簧秤的示數(shù)分別為（ ）
A．0.2N、0.3NB．03N、0.2N
C．0.3N、0.3ND．0.4N、0.3N
4．（2006年北大附中）如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，桿的另一端固定一個重為2N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時，彈性桿對小球的彈力（ ）
A．大小為2N，方向平行于斜面向上
B．大小為1N，方向平行于斜面向上
C．大小為2N，方向垂直于斜面向上
D．大小為2N，方向豎直向上
5．圖中a、b、c為三個物塊，M、N為兩個輕質(zhì)彈簧，R為跨過光滑定滑輪的輕繩，它們連接如圖并處于平衡狀態(tài)（ ）
A．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài)
B．有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)
C．有可能N處于不伸不縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)
D．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于不伸不縮狀態(tài)
答案：1．B 2．D 3．C 4．D 5．AD
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