【精准解析】高中物理人教版必修1教师用书：第4章章末综合提升含解析

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[体系构建]

[核心速填]

1．第一定律

(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面

的力迫使它改变这种状态．

(2)意义：力是改变物体运动状态的原因．

(3)惯性：质量是物体惯性大小的量度．

2．第二定律

(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，

加速度的方向跟作用力的方向相同．

(2)公式：F＝ma.

3．第三定律

(1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用

在同一条直线上．

(2)表达式：F＝－F′.

4．共点力作用下物体的平衡

条件：F合＝0.

5．超重和失重

(1)超重：a的方向向上．

(2)失重：a的方向向下．

求解共点力平衡问题的

常用方法

1．分解法或合成法：对于三力平衡问题，可以将其中任意一个力沿其他两个

力的反方向分解，这样把三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问题，则每

个方向上的一对力大小相等、方向相反；也可以将三个力中的任意两个力合成为

一个力，则其合力与第三个力平衡，把三力平衡转化为二力平衡问题．

2．正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用处于平衡状态时，常用正

交分解法，列平衡方程求解：Fx合＝0，Fy合＝0.为方便计算，建立坐标系时以使

尽可能多的力落在坐标轴上为原则．

3．三力汇交原理：物体受三个共面且非平行力作用而平衡时，这三个力必为

共点力．

4．正弦定理法：三力平衡时，三力合力为零，表示三个力的有向线段可构成

一个封闭三角形，如图所示，则有：

＝

5．相似三角形法：物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，画出其中任

意两个力的合力与第三个力等值反向的平行四边形中，可能有力三角形与题设图

中的几何三角形相似，进而得到力的三角形与几何三角形对应边成比例，根据比

值便可计算出未知力的大小与方向．

6．图解法

(1)图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则或三角形定则

画出不同状态下力的矢量图(画在同一个图中)，然后根据有向线段(表示力)的长度

变化情况判断各个力的变化情况．

(2)图解法主要用来解决三力作用下的动态平衡问题．

所谓动态平衡问题就是通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢变化，

从宏观上看，物体是运动的，但从微观上理解，物体是平衡的，即任一时刻物体

均处于平衡状态．

(3)利用图解法解题的条件

①物体受三个力的作用而处于平衡状态．

②一个力不变，另一个力的方向不变或大小不变，第三个力的大小、方向均

变化．

【例 1】　如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果

把竖直挡板由竖直位置缓慢绕 O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力 F1

和球对斜面的压力 F2的变化情况是(　　)

A．F1先增大后减小，F2一直减小

B．F1先减小后增大，F2一直减小

C．F1和F2都一直减小

D．F1和F2都一直增大

B　[小球受力如图甲所示，因挡板是缓慢转动，所以小球处于动态平衡状态，

在转动过程中，此三力(重力、斜面支持力、挡板弹力)组成矢量三角形的变化情况

如图乙所示(重力大小方向均不变，斜面对其支持力方向始终不变)，由图可知此过

程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球弹力先减小后增大，再由牛顿第

三定律知 B对．

]

[一语通关]　

解决动态平衡类问题常用图解法，图解法就是在对物体进行受力分析(一般受

三个力)的基础上，若满足有一个力大小、方向均不变．另有一个力方向不变时，

可画出这三个力的封闭矢量三角形来分析力的变化情况的方法，图解法也常用于

求极值问题．

[跟进训练]

1．如图所示，不计重力的轻杆 OP 能以 O点为圆心在竖直平面内自由转动，

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