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1、第1讲 重力 弹力 摩擦力,第二章 相互作用,内容索引,过好双基关 回扣基础知识 训练基础题目,研透命题点 细研考纲和真题 分析突破命题点,课时作业 限时训练 练规范 练速度,过好双基关,一、力 1.定义：力是 的相互作用. 2.作用效果：使物体发生形变或改变物体的 (即产生加速度). 3.性质：力具有物质性、相互性、共存性、矢量性、独立性等特征. 4.四种基本相互作用：引力相互作用、 相互作用、强相互作用和弱相互作用. 二、重力 1.产生：由于 而使物体受到的力.注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力.,物体与物体间,运动状态,电磁,地球吸引,2.大小：Gmg，可用 测量.注
2、意：(1)物体的质量不会变；(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的. 3.方向：总是 .注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心. 4.重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点即物体的重心. (1)影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的 分布. (2)不规则薄板形物体重心的确定方法： 法.注意：重心的位置不一定在物体上.,弹簧测力计,竖直向下,质量,悬挂,答案,自测1 (多选)关于地球上的物体，下列说法中正确的是 A.物体只有静止时才受重力作用 B.地面上的物体受到的重力垂直于水平面 C.重心是物体受到重力的等效作用点，故重心一定在物
3、体上 D.物体所受重力的大小与物体运动状态无关,三、弹力 1.弹力： (1)定义：发生 的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力. (2)产生条件： 物体间直接接触； 接触处发生 . (3)方向：总是与施力物体形变的方向 .,形变,形变,相反,2.胡克定律： (1)内容：在弹性限度内，弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成 . (2)表达式：Fkx. k是弹簧的 ，单位是牛顿每米，用符号N/m表示；k的大小由弹簧 决定. x是弹簧长度的 ，不是弹簧形变以后的长度.,正比,劲度系数,自身性质,变化量,自测2 如图1所示，一重为10 N的球固定在支撑杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使
4、杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N，则AB杆对球的作用力方向及大小为多少？由此说明杆弹力的方向有什么特点？ 图1,答案 AB杆对球的作用力与水平方向夹角为53指向左上方，大小为12.5 N 杆弹力的方向不一定沿杆方向,答案,解析,四、摩擦力 1.静摩擦力与滑动摩擦力,相对静止,相对运动,粗糙,相对运动趋势,粗糙,相对运动,相反,相反,相对运动趋势,相对运动,2.动摩擦因数 (1)定义：彼此接触的物体发生 时，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,相对运动,答案,自测3 (多选)关于摩擦力，有人总结了四条“不一定”，其中说法正确的是 A.摩擦力的方向不一定与
5、物体的运动方向相同 B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线 C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动 D.静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力,研透命题点,1.弹力方向 (1),命题点一 弹力分析的“四类模型”问题,能力考点 师生共研,(2)计算弹力大小的三种方法 根据胡克定律进行求解. 根据力的平衡条件进行求解. 根据牛顿第二定律进行求解.,2.弹力有无的判断“三法”,模型1 物体与物体间弹力 例1 (多选)如图2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 A.球一定受墙的弹力且水平向左 B.球可能受墙的弹力且水
6、平向左 C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上 D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上,答案,解析,图2,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.,模型2 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，则轻绳对小球的拉力大小为,图3,答案,解析,解析 对B点处的小球受力分析，如图所示，则有 T sin 60N sin 60 T cos 60N cos 60mg 解得TNmg，故C正确.,模型3 杆的弹力
7、 例3 (多选)如图4所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球.下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是 A.小车静止时，Fmgsin ，方向沿杆向上 B.小车静止时，Fmgcos ，方向垂直于杆向上 C.小车向右匀速运动时，一定有Fmg，方向竖直向上 D.小车向右匀加速运动时，一定有Fmg，方向可能沿杆向上,答案,解析,图4,解析 小球受重力和杆的作用力F处于静止状态或匀速直线运动状态时，由力的平衡条件知，二力必等大反向，则Fmg，方向竖直向上.小车向右匀加速运动时，小球有向右的恒定加速度，根据牛顿第二定律知，mg和F的合力应水平
8、向右，如图所示.由图可知，Fmg，方向可能沿杆向上，选项C、D正确.,模型4 弹簧的弹力 例4 如图5所示，质量均为m的A、B两球，由一根劲度系数为k的轻弹簧连接静止于半径为R的光滑半球形碗中，弹簧水平，两球间距为R且球半径远小于碗的半径.则弹簧的原长为,答案,解析,图5,解析 以A球为研究对象，小球受三个力：重力、弹簧的弹力和碗的支持力，如图所示.,1.“动杆”和“定杆”问题 (1)动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则会引起杆的转动.如图6甲所示，若C为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向. (2)定杆：若轻杆被固定不发生转动，则
9、杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向. 如图乙所示.,命题点二 “动杆”和“定杆”与“活结”和“死结”问题,模型构建,图6,能力考点 师生共研,2.“活结”和“死结”问题 (1)活结：当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上的力是相等的，即滑轮只改变力的方向不改变力的大小，例如图乙中，两段绳中的拉力大小都等于重物的重力. (2)死结：若结点不是滑轮，是固定点时，称为“死结”结点，则两侧绳上的弹力不一定相等.,例5 (2016全国卷17)如图7所示，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.
10、平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为,答案,解析,图7,解析 如图所示，圆弧的圆心为O，悬挂小物块的点为c，由于abR，则aOb为等边三角形，同一条细线上的拉力相等，FTmg，合力沿Oc方向，则Oc为角平分线，由几何关系知，acb120，故线的拉力的合力与物块的重力大小相等，即每条线上的拉力FTGmg，所以小物块质量为m，故C对.,变式1 (2018湖南怀化博览联考)如图8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，弹簧弹力大小为 mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为,答案,图8,
11、变式2 (多选)如图9所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆，A端用铰链固定，滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计)，B端吊一重物.现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉，在AB杆达到竖直前 A.绳子拉力不变 B.绳子拉力减小 C.AB杆受力增大 D.AB杆受力不变,答案,解析,图9,解析 以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T1(等于重物的重力G)、轻杆的支持力N和绳子的拉力T2，作出受力图如图所示：,又FT2,BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则N保持不变，F变小.故选项B、D正确.,1.静摩擦力的分析 (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
12、件来判断静摩擦力的大小. (2)物体有加速度时，若只受静摩擦力，则fma.若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F合ma，先求合力再求静摩擦力. 2.滑动摩擦力的分析 滑动摩擦力的大小用公式fN来计算，应用此公式时要注意以下几点： (1)为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；N为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力. (2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关.,命题点三 摩擦力的分析与计算,能力考点 师生共研,3.静摩擦力的有无和方向的判断方法 (1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下：,(2)状态法：先判断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿
13、第二定律(F合ma)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.,例6 如图10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10 A.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,解析,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
14、平方向所受合力为零不符合，所以A不受摩擦力；乙图中，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.正确选项是D.,例7 (2017全国卷16)如图11，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变，而方向与水平面成60角，物块也恰好做匀速直线运动.则物块与桌面间的动摩擦因数为,图11,解析 当F水平时，根据平衡条件得Fmg；当保持F的大小不变，而方向与水平面成60角时，由平衡条件得Fcos 60(mgFsin 60)， 联立解得， ，故选项C正确.,答案,解析,变式3 (多选)下列关于摩擦力的说法中正确的是 A.静止的物体可以受到滑动摩擦力，运
15、动的物体也可以受到静摩擦力 B.物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力 C.相互接触的物体之间，压力增大，摩擦力也增大 D.两物体间有弹力但不一定有摩擦力，而两物体间有摩擦力则一定有弹力,答案,解析,解析 静摩擦力只是阻碍相对运动趋势，受静摩擦力的物体可以静止也可以运动，A正确； 滑动摩擦力或静摩擦力不一定阻碍物体的运动，物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力，B正确； 滑动摩擦力与正压力有关，静摩擦力与压力无关，C错误； 两物体之间有摩擦力时，两物体一定接触，且相互挤压，即存在弹力作用，反之则不一定成立，D正确.,变式4 如图12所示，质量为mB24 kg的木板B放在水平地面上，质量为mA22 kg的木箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为37.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数10.5.现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g取10 m/s2)，则木板B与地面之间的动摩擦因数2的大小为 A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6,答案,解析,图12,解析 对A受力分析如图甲所示，由题意得 Tcos f1 N1
