《2019届高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第1讲 重力 弹力 摩擦力课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第1讲 重力 弹力 摩擦力课件（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1讲 重力 弹力 摩擦力,第二章 相互作用,内容索引,基础 知识梳理,命题点一 重力、弹力的分析与计算,命题点二 “动杆”和“定杆”与“活结”和“死结”问题,命题点三 摩擦力的分析与计算,盘查拓展点,命题点四 摩擦力的突变问题,课时作业,基础知识梳理,1,一、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. 2.大小：Gmg，可用 测量.注意：(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 的.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.,地球吸引,弹簧测力计,竖直向下,4.
2、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.,质量,悬挂,二、弹力 1.弹性形变：撤去外力作用后能够 的形变. 2.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 .,恢复原状,形变,形变,相反,3.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
3、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,如图所示，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？,答案,解析,AB杆对球的作用力与水平方向夹角为53，大小为12.5 N 杆弹力的方向不一定沿杆方向,对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力F和绳的拉力的合力与小球的重力等大、反向，可得F方向斜向左上方，令AB杆对小球的作用力与 水平方向夹角为，可得： 说明杆弹力的方向
4、不一定沿杆方向.,三、摩擦力 1.静摩擦力与滑动摩擦力：,相对静止,相对运动,粗糙,粗糙,压力,压力,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 .,相反,相反,运动趋势,相对运动,相对运动,粗糙程度,相对,1.摩擦力一定与接触面上的压力成正比吗？摩擦力的方向一定与正压力的方向垂直吗？,(1)滑动摩擦力与接触面上的压力成正比，而静摩擦力的大小与正压力无关，通常由受力平衡或牛顿第二定律求解. (2)由于正压力方向与接触面垂直，而摩擦力沿接触面的切线方向，因此二者一定垂直.,答案,2.判断下列说法是否正确
5、. (1)静止的物体不可能受滑动摩擦力，运动的物体不可能受静摩擦力.( ) (2)滑动摩擦力一定是阻力，静摩擦力可以是动力，比如放在倾斜传送带上与传送带相对静止向上运动的物体.( ) (3)运动物体受到的摩擦力不一定等于FN.( ),1.(多选)关于胡克定律，下列说法正确的是 A.由Fkx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比 B.由k 可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的长度改变量成反比 C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F的大小和弹簧 形变量x的大小无关 D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小,答案,2.在图中，a、b(a、b
6、均处于静止状态)间一定有弹力的是,答案,3.(粤教版必修1P74第9题改编)(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,答案,4.(人教版必修1P61第3题)重量为100 N的木箱放在水平地板上，至少要用35 N的水平推力，才能使它从原地开始运动.木箱从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动.由此可知：木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax_；木箱所受的滑动摩擦力F_，木箱与
7、地板间的动摩擦因数_.如果用20 N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力是_.,答案,35 N,30 N,0.3,静摩擦力为20 N,5.(人教版必修1P61第2题)一只玻璃瓶，在下列情况下是否受到摩擦力？如果受到摩擦力，摩擦力朝什么方向？ (1)瓶子静止在粗糙水平桌面上. (2)瓶子静止在倾斜的桌面上. (3)瓶子被握在手中，瓶口朝上. (4)瓶子压着一张纸条，扶住瓶子把纸条抽出.,答案,不受摩擦力,答案,受到沿斜面向上的静摩擦力,答案,受竖直向上的静摩擦力,答案,瓶子受到与纸条运动方向一致的滑动摩擦力,命题点一 重力、弹力的分析与计算,2,1.弹力有无的判断“三法”,2.弹力方向的判断 (1
8、)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断. (2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向. 3.计算弹力大小的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解. (2)根据力的平衡条件进行求解. (3)根据牛顿第二定律进行求解.,(多选)如图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
9、,【例1】,答案,分析,题眼,题眼,a,如图所示，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,【例2】,答案,解析,分析,题眼,题眼,以A球为研究对象，小球受三个力：重力、弹力和碗的支持力.如图所示，,弹力方向的判定技巧 1.弹力方向,2.技巧点拨 利用替代法判断轻杆提供的是拉力还是支持力：轻绳和有固定转轴轻杆的相同点是弹力的方向是沿绳和沿杆的，但轻绳只能提供拉力，轻杆既可以提供拉力也可以提供支持力.,1.如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条 与竖直方向成角的细绳拴接一小球.当小车和
10、小球相 对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是 A.细绳一定对小球有拉力的作用 B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用 C.细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力 D.细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力,答案,2.如图所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布 均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长 相等，盒子沿倾角为的固定斜面滑动，不计一切摩擦， 下列说法中正确的是 A.无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力 B.盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力 C.盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力 D.盒
11、子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力,答案,解析,取小球和盒子为一整体，不计一切摩擦时，其加速度agsin ，方向沿斜面向下，因此小球随盒子沿斜面向上或沿斜面向下运动时，加速度gsin 均由其重力沿斜面向下的分力产生，故球对盒子的左、右侧面均无压力，但在垂直于斜面方向，因球受支持力作用，故球对盒子的下底面一定有压力，故只有A项正确.,命题点二 “动杆”和“定杆”与“活结”和“死结”问题,3,1.“动杆”和“定杆”问题 (1)动杆：若轻杆用转轴或铰链连接，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.
12、,(2)定杆：若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向.如图乙所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一个小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m10 kg的重物，CBA30.滑轮受到绳子的作用力应为图丙中两段绳中拉力F1和F2的合力，因为同一根绳子张力 处处相等，都等于重物的重力，即F1F2 Gmg100 N.用平行四边形定则作图，可 知合力F100 N，所以滑轮受绳的作用力为 100 N，方向与水平方向成30角斜向下， 弹力的方向不沿杆.,2.“活结”和“死结”问题 (1)活结：当绳绕过滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上的力是
13、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：若结点不是滑轮时，是固定点，称为“死结”结点，则两侧绳上的弹力不一定相等.,(2016全国17)如图，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.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,【例3】,答案,解析,分析,题眼,题眼,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，Tmg，合力沿Oc方向，则Oc为角平分线，
14、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TGmg，所以小物块质量为m，故C对.,3.如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端挂一重物，BO与竖直方向的夹角45，系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变，改变夹角的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况的是 A.只有角变小，作用力才变大 B.只有角变大，作用力才变大 C.不论角变大或变小，作用力都是变大 D.不论角变大或变小，作用力都不变,答案,4.(多选)如图所示，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
15、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,以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力FT(等于重物的重力G)、轻杆的支持力FN和绳子的拉力F，作出受力图如图所示： 由平衡条件得知，FN和F的合力与FT大小相等，方向相反，根据三角形相似可得： 又FTG，解得： 使BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则FN保持不变，F变小.故选项B、D正确，选项A、C错误.,命题点三 摩擦力的分析与计算,4,1.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(静止或匀速运动)，利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小. (2)物体有加速度时，若只有静摩擦力，则Ffma.若除静摩擦力外，物
