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1、第一单元 相互作用 第1课时 重力、弹力,必修1 第二章 研究物体间的相互作用,基础回顾,考点一 力的基本概念,1力的概念：力是_ 2力的性质：(1)力不能离开_而独立存在；(2)力是物体之间的_作用；(3)力是_，既有_，又有_ 3力的作用效果：(1)使物体发生_；(2)改变物体的_，使物体产生_ 4力的三要素：(1)_；(2)_；(3)_ 5力的表示方法：(1)力的_；(2)力的_.,答案： 1物体对物体的作用 2(1)物体 (2)相互 (3)矢量 大小 方向 3(1)形变 (2)运动状态 加速度 4(1)力的大小 (2)力的方向 (3)力的作用点 5(1)图示 (2)示意图,要点深化,1
2、力的基本特性 (1)力的物质性：由于力是物体对物体的作用，所以力不能离开物体而独立存在，有受力物体必有施力物体 (2)相互性：力的作用总是相互的，若A物体施力于B物体，则B物体也会施力于A物体且两个相互作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上 (3)力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向服从力的平行四边形法则，不能简单地进行代数相加 (4)瞬时性：力的作用效果与其力在同一瞬间产生，同一瞬间消失,(5)独立性：某一个作用力产生的效果不会受其他作用力的影响，其他作用力只能各自产生对应的效果 2力的分类 力的分类方法通常按力的性质分类或按力的作用效果等进行分类 (1)按力的性质分：可分为万有
3、引力(包括重力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等 (2)按力的效果分：可分为压力、支持力、推力、拉力、引力、斥力、浮力、向心力、回复力、动力、阻力 (3)按作用方式分：可分为接触力(包括弹力、摩擦力等)和场力(包括电场力、磁场力等) (4)按研究对象分：可分为内力、外力,基础回顾,考点二 重力与重心,1重力的定义：由于_对物体的吸引而使物体受到的力 2重力的大小：同一地点重力的大小与物体的_成正比；同一物体在不同地点重力的大小与_成正比即G_. 3重力的方向：总是_除了在赤道和极地附近，一般不通过地心 4重心定义：重力的_叫做重心重心是重力的_作用点，通常可以认为重力就作用在这一
4、点上,答案： 1地球 2质量 重力加速度 mg 3竖直向下 4作用点 等效,要点深化,1重力与万有引力的联系和区别 (1)重力源于地球对物体的万有引力，故不能说重力就是地球的吸引力在地面上，重力仅是地球对物体万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力是提供物体随地球自转所需要的向心力 (2)物体随地球自转所需要的向心力随纬度的不同而不同，在赤道附近，这个力较大，则重力会较小；在极地附近，这个力较小，则重力会较大但由于自转时物体所需的向心力极小，故在要求不高时，可以近似认为,2对重心的理解 (1)重心是引力对物体上各处作用的集中表现，是等效作用点 (2)重心可以在物体的几何中心上，也可以在物体之外
5、要根据质量分布及几何形状而定 (3)检测重心位置的方法悬挂法(两力平衡原理)但也不是所有的物体重心都可用悬挂法，悬挂法一般只适用于薄板等 (4)通常受力分析时定在物体的几何中心上,基础回顾,考点三 形变与弹力,1弹力的定义：发生弹性形变的物体在恢复原状时对_产生的力叫弹力 2弹力产生的条件 (1)两个物体_； (2)同时发生_ 3弹力的方向 (1)轻绳和细线的拉力沿着线_的方向；,(2)点与面、面与面接触处的弹力_(若是曲面则垂直于接触点的公切面)指向物体_的方向； (3)弹簧的弹力方向总是沿着弹簧指向_的方向 4弹力的大小 (1)对于弹性形变的弹簧产生的弹力遵循胡克定律：F_，其中_叫劲度系
6、数，其大小由本身的_、_和_共同决定，弹簧越硬、长度越短、横截面积越大，其劲度系数越大；_是相对于弹簧原长时的压缩量或伸长量； (2)形变不明显的弹力则要根据_或_借用其他力(多为_)的大小与三角函数值来计算确定,答案： 1与其接触的物体 2(1)相互接触 (2)弹性形变 3(1)收缩趋势 (2)垂直于该接触面 恢复形变 (3)恢复原长 4(1)kx k 材料的弹性 弹簧的长度 横截面积 x (2)力的平衡条件 牛顿第二定律 重力,要点深化,1几种典型物体模型的弹力特点,2.弹力有无的判断方法 弹力产生于接触的物体之间，但相互接触的物体不一定有弹力，只有在物体形变时才会有弹力一般地，“支持面”
7、的形变有时较难觉察，有时要通过假设法和反证法判断 假设法：假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否改变，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力 反证法：假设接触处研究对象受到弹力作用，并假定此处弹力的方向，再观察研究对象能否与题设状态(平衡或加速运动)相符若相符，则假设的弹力存在，若不符，则假设的弹力不存在,如图1所示，一质量为m的光滑球静止于水平面A和斜板B的夹角之间，求球受到的弹力,题型一 对弹力有无的判断,图1 图2,解析：如图2所示，假设有弹力N2存在，则N2在水平方向存在一个分量，必使球做匀加速运动，与题给静止状态有矛盾说明球与斜面
8、间虽接触，但并不挤压，故不存在弹力N2，斜板B对球的弹力为零 答案：零,题型训练,1图的接触面均为光滑的，请你分别画出物体P所受的弹力,答案：,题型二 根据运动状态分析弹力,对于杆的弹力，有时无法直接确定它对物体的弹力方向，可根据物体所处的运动状态，根据平衡条件或牛顿第二定律来分析确定,如图所示，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，Fmg sin ，方向沿杆向上 B小车静止时，Fmg cos ，方向垂直杆向上 C小车向右以加速度a运动时，一定有Fma/sin,D小车向右以加速度a运动时，F
9、，方向斜向右上方，与竖直方向的夹角为arctan(a/g),解析：小车静止时，由物体的平衡条件知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，设小球受杆的作用力方向与竖直方向的夹角为，如图所示根据牛顿第二定律有：Fsin ma，Fcos mg，两式相除得：tan a/g.,只有当球的加速度agtan 时，杆对球的作用力才沿杆的方向，此时才有Fma/sin. 答案：D,题型训练,2根据上题情况，请你再探究小车以加速度a水平向左运动时杆对球的弹力的情况,解析：选小球为研究对象，小车以加速度a向左运动时，小球所受重力和杆的弹力的合力一定水平向左，此时，弹力F的方向一定
10、指向左上方，只有这样，才能保证小球在竖直方向上保持平衡，水平方向上具有向左的加速度假设小球所受的弹力F与竖直方向的夹角为根据牛顿第二定律有Fsinma， Fcosmg.解得：Fm .tan .即arctan .,答案： 弹力为Fm ，方向与竖直方向的夹角为 arctan .,如右图所示，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向上提上面的木块，直到它刚好离开上面弹簧在这一过程中，下面木块移动的距离为 ( ),题型三 胡克定律的应用,有关弹簧的受力分析往往较难，因为弹簧的弹力随弹簧的形变(空间位置变化)而
11、变化，是一种动态模型，或者说是一种准静态平衡，需要把空间位置的变化与力的大小结合起来考虑,A. B. C. D.,解析：整个系统处于平衡状态时，k2弹簧的弹力为 k2x1(m1m2)g；当上面的木块被提离弹簧k1时，k2弹簧的弹力为k2x2m2g，故下面木块B移动的距离为： x1x2 . 答案：C,题型训练,如图所示，在光滑的水平地面上放置一质量为m的物块，一劲度系数为k的弹簧的一端与其拴接，另一端拴接在竖直的墙上，现把物块向右缓慢拉出一段距离时力为F.再撤去该力，经过时间t，物块经过平衡位置O，此时的速度为v.则( ),A物体被拉出的距离s B物体被拉出的距离s2,C这段时间内物块运动的平均
12、速度 D这段时间内物块运动的平均速度,解析：根据胡克定律，物体拉出的距离s ，根据平均速度的定义，得： 答案：AD,警示 错误认为弹簧的示数物体的运动有关,如右图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：中弹簧的左端固定在墙上；中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上做匀加速运动；中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上做匀速运动若认为弹簧的重力可忽略不计，以L1、L2、L3 、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 ( ) AL2L1 BL4L3 CL1L2 DL3L4,错解：中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动，弹簧会受力而伸长；中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，弹簧不会受力而不伸长，所以有 L4L3，即B选项正确 分析纠错：本题实际上是判断四种情景下弹簧所受弹力的大小由于弹簧的重力不计，弹簧的一端(如左端)所受的力对弹簧的伸长起控制作用，另一端(如右端)起拉长的作用，所以不论弹簧做何种运动，四条弹簧所受的弹力(看右端的)都相等，伸长量相等而后弹力又作用于物体上，因物体所处的环境条件不同而做不同的运动 答案：CD,祝,您,学业有成,
