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1、2020版物理新导学浙江选考大一轮精讲讲义第1讲重力弹力摩擦力考试标准知识内容考试要求说明重力、基本相互作用c1.万有引力与重力的相互关系不作要求2.多个弹簧的串、并联问题不作要求3.不要求引入静摩擦因数4.不要求判断不在同一直线上做相对运动时的滑动摩擦力的方向.弹力c摩擦力c一、重力基本相互作用1重力的理解(1)产生：由于地球吸引而使物体受到的力(2)大小：Gmg，可用弹簧测力计测量(3)方向：总是竖直向下的(4)重心：其位置与物体的质量分布和形状有关(5)重心位置的确定质量分布均匀的规则物体，重心在其几何中心；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用两次悬挂来确定2基本相互作用(1
2、)万有引力(2)电磁相互作用(3)强相互作用(4)弱相互作用自测1下列关于重力和重心的说法正确的是()A物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力B重力的方向总是指向地心C用细线将重物悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上D重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上答案C二、弹力1形变与弹性形变(1)形变：物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变(2)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变(3)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度2弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生
3、力的作用，这种力叫做弹力(2)产生条件：物体相互接触且发生弹性形变(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反3胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比(2)表达式：Fkx.说明：k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度自测2(多选)下列说法正确的是()A木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的B拿一根竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于竹竿发生形变产生的C绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是
4、因为电线发生微小形变而产生的答案BCD三、摩擦力1静摩擦力与滑动摩擦力名称静摩擦力滑动摩擦力产生条件接触面粗糙接触处有弹力两物体间有相对运动趋势接触面粗糙接触处有弹力两物体间有相对运动大小、方向大小：0FfFfm方向：与受力物体相对运动趋势的方向相反大小：FfFN方向：与受力物体相对运动的方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动2.动摩擦因数(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时，滑动摩擦力和正压力的比值.(2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度自测3(多选)关于摩擦力，以下说法中正确的是()A运动物体可能受到静摩擦力作用，但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用B静止物
5、体可能受到滑动摩擦力作用，但运动物体不可能受到静摩擦力作用C正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变D摩擦力方向可能与速度方向在同一直线上，也可能与速度方向不在同一直线上答案CD命题点一弹力的分析和求解1弹力有无的判断“三法”(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力(2)假设法：假设两个物体间弹力不存在，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在2弹力方向3弹力大小计算的三种方法(1)根据力的平衡条件进行求解(2)根据牛顿第二定律进行求解(3)根据胡克定律进行求解(
6、弹簧弹力)模型一物体与物体间的弹力例1(多选)如图1所示，一倾角为45的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是()图1A球一定受墙的弹力且水平向左B球可能受墙的弹力且水平向左C球一定受斜面的弹力且垂直于斜面向上D球可能受斜面的弹力且垂直于斜面向上答案BC解析铁球处于静止状态，当F较小时，球的受力情况如图甲所示，当F较大时，球的受力情况如图乙所示，故B、C正确变式1如图2所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在A、B上，D物体悬挂在线的下端时线恰好竖直，且D物体与斜面接触若接触面均光滑，所有物体均静止，下列说法中正确的是()图2AA对B
7、的弹力方向水平向右BC对地面的压力大小等于C的重力CD对斜面没有压力作用D斜面对D的支持力垂直斜面向上答案C解析物体接触并产生弹性形变时就能产生弹力作用，无法直接判断有无形变时，可用假设法若A、B间有弹力作用，则A、B不能保持静止状态，所以A和B之间没有弹力，A错误；C对A、B产生向下的压力作用，对地面并不产生压力，B错误；如果去掉斜面，D物体仍然静止，保持原来的状态，所以D与斜面之间没有弹力作用，C正确，D错误模型二绳的弹力例2如图3所示，质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最高点A，另一端与小球相连小球静止时位于环上的B点，此时轻绳与竖直方向的夹角为60，则轻绳对小
8、球的拉力大小为(重力加速度为g)()图3A2mg B.mg Cmg D.mg答案C解析对B点处的小球受力分析，如图所示，则有FT sin 60FN sin 60FT cos 60FN cos 60mg解得FTFNmg，故C正确模型三弹簧的弹力例3如图4所示，小球a的质量为小球b的质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态轻弹簧A与竖直方向的夹角为60，轻弹簧A、B的伸长量刚好相同，则下列说法正确的是()图4A轻弹簧A、B的劲度系数之比为13B轻弹簧A、B的劲度系数之比为21C轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为21D轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为2答案D解析设轻弹簧A、
9、B的伸长量都为x，小球a的质量为m，则小球b的质量为2m.对小球b，由平衡条件知，弹簧B中弹力为kBx2mg；对小球a，由平衡条件知，竖直方向上，有kBxmgkAxcos 60，联立解得kA3kB，选项A、B错误；水平方向上，轻绳上拉力FTkAxsin 60，选项C错误，D正确变式2如图5所示，某一弹簧测力计外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧测力计的示数，下列说法正确的是()图5A只有F1F2时，示数才为F1B只有F1F2时，示数才为F2C不论F1、F2大小关系如何，示数均为F
10、1D不论F1、F2大小关系如何，示数均为F2答案C解析弹簧测力计的示数一定等于弹簧挂钩上的拉力F1，与F1、F2的大小关系无关，C正确模型四杆的弹力例4如图6所示，与竖直墙壁成53角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为()图6A.mg B.mgC.mg D.mg答案D解析小球处于静止状态，其所受合力为零，小球受力如图所示，由图中几何关系可得Fmg，选项D正确命题点二静摩擦力的分析和计算1静摩擦力有无及方向的判断“三法”(1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下：(2)状态法：先判断物体的
11、运动状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(Fma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向(3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向2静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来计算其大小(2)物体有加速度时，若合外力为静摩擦力，则Ffma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合ma，先求合力再求静摩擦力例5如图7所示，两块木板紧紧夹住木块，一直保持静止，木块重为30 N，木块与木板之间的动摩擦因数为0.2，若左右两端的正压力F都是100 N，则木块所受的摩擦力的大小和
12、方向是()图7A30 N，方向向上 B20 N，方向向上C40 N，方向向下 D100 N，方向向上答案A解析由于木块静止，故摩擦力与重力平衡，FfG30 N，方向向上变式3如图8所示，物体A、B在力F作用下一起以大小相等的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是()图8A甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C甲、乙两图中物体A均不受摩擦力D甲图中物体A不受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方向和F相同答案D解析用假设法分析：甲图中，假设A受摩擦力，与A做匀速运动在水平方向所受合力为零不符合，所以A不受摩擦力；乙图中，
13、假设A不受摩擦力，A将相对B沿斜面向下运动，则知A受沿F方向的摩擦力，故选D.变式4一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图9所示，其中F110 N，F22 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为()图9A10 N，方向向左 B6 N，方向向右C2 N，方向向右 D0答案C解析当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力的大小为8 N，可知最大静摩擦力Fmax8 N当撤去力F1后，F22 NFmax，木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在木块上的F2等大反向，故
14、C正确命题点三滑动摩擦力的分析和计算1滑动摩擦力的方向总是跟接触面相切，并且与物体相对运动的方向相反2滑动摩擦力大小的计算(1)用公式FfFN计算(2)结合研究对象的运动状态(匀速运动或匀变速运动)利用平衡条件或牛顿运动定律求解例6如图10所示，A、B两个物体质量分别为m1和m2，A与B间动摩擦因数为1，B与地面间动摩擦因数为2.现用力F拉着A物体向右运动，B保持静止，则关于地面对B物体的摩擦力大小和方向下列说法正确的是()图10A2(m1m2)g，方向水平向左B2(m1m2)g，方向水平向右C2m2g，方向水平向左D1m1g，方向水平向左答案D解析对A受力分析，A受到重力、支持力、拉力和B对A的摩擦力FfBA1m1g，方向水平向左；对B受力分析，在水平方向B受到A对B的摩擦力FfAB与地面对B的摩擦力，由于B保持静止，所以地面对B的摩擦力与A对B的摩擦力大小相等，方向相反，又因为A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是相互作用力，大小相等，
