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1、主题题内容要求说说明相互作用滑动动摩擦力、动动摩擦因数、静摩擦 力 形变变、弹弹性、胡克定律 矢量和标标量 力的合成和分解 实验实验 (一)：探究弹弹力和弹弹簧伸长长的关系 实验实验 (二)：验证验证 力的平行四边边形定则则1.对弹力、摩擦力的分析与计算一直是近几年高考考查 的热点，预计在今后的高考中，弹力、摩擦力将仍是重点 考查的对象。2.由于本章内容是高中物理的基础，所以对本章的考查 贯穿于高考试卷中的大部分题目中，但对本章的单独考查 较少，一般是选择题。3.对重力、弹力、摩擦力的考查，往往涉及物体的平衡 问题，常常结合生活实例，电场力、磁场力的平衡，还会 涉及连接体的平衡。本章内容是基础
2、性的，复习时要加深对力的 概念、产生条件的理解，熟悉力的分析方法、力 的合成与分解的方法。侧重点是摩擦力、受力分 析、力的合成与分解。多选与社会生产、生活和 现代科技相联系的新颖题目加强训练，培养学生 的创新精神和实践能力。1.重力与万有引力的关系(1)地球对物体的吸引力是万有引力，重力是万有引力的一个分力。另一个分力是物体随地球自转所需的向心力，如图2-1-1。(2)物体在地球上不同的纬度处随地球自转所需的向心力大小不同， 重力大小也不同。两极处，物体所受重力最大，大小等于万有引力。赤道上，物体所受重力最小，G+F向=F引。(3)一般情况下，可不考虑地球的自转效应，近似地认为mg=F引。图2
3、-1-1要点一 重力与重心2.重心位置及确定谈及“重心”是基于这样的两个事实：物体视为由许许多多部分组成，而每一部分均受到重 力；各部分重力的效果可等效于一个力对物体的作用效果，这个力即是物体的重力G，物体重力 的作用点称为“重心”。因此，重心是各部分重力之合力的作用点。各部分的重力均竖直向下，所以求各部分的重 力之合力，实际上是“同向平行力的合成”。正是因为“重力”是合力作用点的思想，才涉及到“重 心”的位置与物体质量的分布有关，当物体各部分彼此的相对位置发生变化时，重心的位置也将 发生变化，重心可在物体内部，亦可在物体之外，此时物体的总重力G的大小、方向均不变。如 背越式过杆跳高时，运动员
4、的重心可在杆的下方，人则在杆的上方通过。如果运动员克服重力 做功相同时，这种背越式较其他姿势跳的高。体验应用1.一个圆球形薄壳容器所受重力为G，用一细线悬挂起来，如图2-1-2所示。现在容器里装满水，若在容器底部有一个小阀门，当小阀门打开让水慢慢流出，在此过程中，系统(包括容器和水)的重心位置( )A.慢慢下降 B.慢慢上升C.先下降后上升 D.先上升后下降图2-1-2C1.弹力方向的几种情况(1)轻绳、轻杆、轻弹簧轻绳：只能产生拉力，方向沿绳子且指向绳子收缩的方向。轻杆：方向具有多向性，即杆产生的弹力方向不一定沿杆，此时需运用平衡 条件或牛顿定律分析。轻弹簧：有压缩和拉伸形变，既能产生拉力，
5、又能产生压力，方向沿弹簧的 轴线方向。(2)面与面、点与面接触物体在面与面、点与面接触时，弹力方向垂直于面(若是曲面则垂直于切面)， 且指向受力物体。2.弹力方向的判断方法(1)根据物体产生形变的方向判断弹力方向与物体形变的方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上。(2)根据物体的运动情况，利用平衡条件或牛顿第二定律判断。此法关键是先判 明物体的运动状态(即加速度的方向)，再根据牛顿第二定律确定合力的方向，然后 根据受力分析确定弹力的方向。要点二 弹力方向的判断体验应用2.下图中各静止物体所受的弹力正确的是(各接触面均光滑)( )A要点三 摩擦力的理解1.区分两种摩擦力静止的物体也可能受滑
6、动摩擦力作用，运动的物体也可能受静摩擦 力作用；这里的静摩擦力的“静”和滑动摩擦力的“动”是针对接触面之间 的相对运动而言的，区分“运动”和“相对运动”、“相对运动趋势”是不同 的。2.摩擦力的方向可能和运动方向相同充当动力，做正功；可能 和运动方向相反充当阻力，做负功；也可能和运动方向成某一夹角 。3.静摩擦力的方向判断(1)假设法：即假设接触面光滑。若两物体发生相对运动，则说明它 们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光 滑时的相对运动的方向相同，然后根据静摩擦力方向跟物体相对运动趋 势方向相反，便可以确定静摩擦力的方向。(2)结合物体的运动状态判断，由运动情况确定受
7、力情况。3.关于摩擦力，下列说法正确的是( )A.摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同B.摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反C.运动的物体可以受静摩擦力作用，静止的物体也可以受滑动摩擦力作用D.静摩擦力可以是动力，也可以是阻力，滑动摩擦力一定是阻力体验应用A B C【例1】如图2-1-3所示的固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为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，F=mgcos，方向沿杆向上B.小车静止时，F=mgcos，方向垂直杆向上C.小车向右以加速度a运动时，一定有F=ma/sinD.小车向左以加速度a运动时， ，方向斜
8、向左上方，与竖直方向的夹角为arctan(a/g)图2-1-3热点一 弹力的大小和方向的分析D【名师支招】杆产生的弹力方向可能沿杆，也可能不沿杆，需结合物体的其他受力情况、运动情 况，由平衡条件或F合=ma确定。【解析】小车静止时，由物体的平衡条件可知，此时杆对球的作用 力方向竖直向上，且大小等于球的重力mg。小车向右以加速度a运动时，设小球受杆的作用力方向与竖直方向 的夹角为，如图2-1-4所示，根据牛顿第二定律有：Fcos=mg Fsin=ma 联立解得tan=a/g.可见,只有当球的加速度a=gtan时，杆对球的作用力才沿杆的方向， 此时才有F=masin。小车向左以加速度a运动时，根据
9、牛顿第二定律知小球受重力mg和杆 对球的作用力F的合力大小为ma，方向水平向左。根据力的合成，这三力构成图2-1-5所示矢量三角形，由图得 ， 方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为=arctan(a/g)。图2-1-4图2-1-51如图2-1-6所示，小球B放在真空容器A内， 球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它 们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中 正确的是( ) A.若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力 B.若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下 C.若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上 D.若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力图2-1-6B D【例2】如
10、图2-1-7所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态。现缓慢地向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，求这个过程中下面木块移动的距离。图2-1-7【名师支招】解决此类问题的关键是明确初、末状态弹簧的弹 力大小、伸长还是压缩、端点和物体移动距离与形变量的关系，必 要时辅以作图明示。【解析】根据题意，向上提上面木块前，有k2x2=(m1+m2)g向上提上面木块后，有k2x2=m2g下面木块向上移动的距离为：x2=x2-x2联立，得x2=m1g/k2。【答案】m1g/k2热点二 胡克定律的应用一根大弹簧内
11、套一根小弹簧，大弹簧比小 弹簧长0.2 m，它们的一端平齐并固定， 另一端自由，如图2-1-8(甲)所示，当压缩 此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的 关系图线如图2-1-8(乙)所示，求这两根弹 簧的劲度系数k1和k2。2【答案】 k1=10 N/m，k2=20 N/m(甲) (乙)图2-1-8【例3】2009年高考浙江理综卷如图2-1-9所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为30，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )A. mg和1/2mg B.1/2mg和 mgC.1/2mg和1/2mg D. mg和 mg图2-1-9
12、【名师支招】本题考查受力分析、物体的平衡和摩擦力的计算，正确进 行受力分析，明确是滑动摩擦力还是静摩擦力、应用平衡条件即可作题。【解析】对三棱柱进行受力分析，受重力mg、支持力FN和 静摩擦力Ff作用处于平衡，由平衡条件可知， FN=mgcos30= mg，Ff=mgsin30=1/2mg，故选A。A热点三 静摩擦力的大小及方向3如图2-1-10所示，物体A、B和C叠放在水 平桌面上，水平力为Fb=5 N，Fc=10 N， 分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持 静止，以F1、F2、F3分别表示A与B、B与 C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则( ) A.F1=5 N,F2=0,F3=5 N
13、B.F1=5 N,F2=5 N,F3=0 C.F1=0,F2=5 N,F3=5 N D.F1=0,F2=10 N,F3=5 NC图2-1-10【例4】一根质量为m、长为L的均匀长方形木条放在水平桌面上，木条与桌面间的动摩擦因数为,现用水平力F推木条，当木条经过图2-1-11中位置时，桌面对它的摩擦力为( )A.mgB.2/3mgC.1/3mgD.以上选项均不对图2-1-11【名师支招】滑动摩擦力只跟正压力和动摩擦因数有关，与物体 的运动状态及接触面积无关。【解析】据二力平衡得木条对桌面的压力为mg，由fFN得 ，桌面对木条的摩擦力fmg。A热点四 滑动摩擦力的大小及方向4如图2-1-12所示，位于水平桌面上的物块P， 由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮 到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P 之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是， 两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴 上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的 大小为( ) A.4mg B.3mg C.2mg D.mg图2-1-12A
