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1、第2章 相互作用,考点4 力 重力 弹力 摩擦力,考点4 力 重力 弹力 摩擦力,必备知识 全面把握 核心方法 重点突破 考法1 弹力有无的判断 考法2 摩擦力有无及方向的判定 考法例析 成就能力 题型1 弹力 题型2 摩擦力,必备知识 全面把握,1力 (1)定义：力是物体之间的相互作用力的作用效果是使物体发生形变或使物体运动状态发生变化 力的物质性：力不能脱离物体而存在。有力发生，必存在施力物体和受力物体。 力的相互性：力的作用是相互的。 力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向。,(2)力的分类 按性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。(在受力分析时，要找的就是性质力) 按作
2、用效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、浮力、向心力、回复力等。(效果力总与物体的运动状态相联系) 按受力物体的角度来分，可分为内力和外力。(用整体法分析系统的受力情况，在分析动量守恒定律、机械能守恒定律时需要涉及) (3)力的图示 用于表示力的三要素(大小、方向、作用点)，也可用力的示意图简要表示。,2重力 (1)定义：重力是由于地球吸引而产生的力。 地球上的物体受到万有引力，而物体随地球自转，万有引力存在垂直指向地轴的分力，提供向心力，另一分力则是重力。所以在地球上，重力实际上是地球对物体万有引力的一个分力。重力的方向不一定指向地心，而是竖直向下或者说垂直水平面向下。 由于从赤道到两极，
3、物体随地球自转所需向心力减小，所以重力随纬度升高而增大；在赤道处，重力和万有引力方向相同，重力值最小；在两极处，重力和万有引力方向相同，重力最大，与万有引力相等。,(2)重心 重心是重力在物体上的等效作用点，位置与物体的质量分布和形状有关。对于有规则几何形状且质量分布均匀的物体，重心在其几何中心上；对于不规则的物体或质量不是均匀分布的物体，其重心可用悬挂法或支撑法求出。重心不一定在物体上，例如金属圆环、直角尺等物体的重心在物体外。,3弹力,(1)定义：弹力是发生形变的物体，由于要恢复原状而对与之接触的物体产生的力的作用。 弹力是发生形变的物体对引起形变的物体的作用，作用点在引起形变的物体上；
4、弹力产生的条件是接触和有形变，二者缺一不可，如磁铁引起铁制弹簧的形变，但磁铁与弹簧之间并无弹力，而是存在磁场力。弹簧的弹力存在于弹簧之间。,(2)弹力方向的一般判断方法： 基本原则：如图甲所示，支持力和压力的方向垂直于接触面指向受力物体，拉力的方向沿绳收缩的方向，球受到的弹力方向一定指向球心，直杆或平面受到的弹力垂直于直杆或平面； 根据物体的运动状态，利用牛顿运动定律来判断弹力方向例如图乙中树枝对果实的弹力应竖直向上与重力平。 (3)弹力的大小： 胡克定律：弹力的大小与弹簧形变量成正比，Fkx. 非弹簧类物体产生的弹力：利用平衡规律或牛顿运动定律解出。 这一问题在高考中常与平衡等问题相结合综合
5、出现。,甲 乙,4摩擦力 (1)定义：摩擦力是指当一个物体在另一个物体的表面上发生相对运动或存在相对运动趋势时，受到的阻碍作用。 摩擦力产生条件是接触面粗糙、有压力、有相对运动或相对运动趋势物体间存在摩擦力时，一定存在弹力。 (2)静摩擦力： 物体受到的静摩擦力的大小与物体的运动状态有关系处于静止状态时与物体受到的动力相等，此时增加正压力，摩擦力大小不变。但压力增大，会增大最大静摩擦力； 静摩擦力的方向，与接触面相切，与物体的相对运动趋势的方向相反。 (3)滑动摩擦力： 滑动摩擦力的方向总与相对运动的方向相反，与动力的方向无关； 滑动摩擦力的大小FfFN，与接触面的压力成正比(压力不一定为重力
6、)，与物体运动状态、接触面积均无关。,摩擦力与弹力的关系： (1)产生摩擦力的条件是在产生弹力的条件基础上，增加了接触面不光滑和物体间有相对运动或相对运动趋势。因此，若两物体间有弹力产生，不一定产生摩擦力，但若两物体间有摩擦力产生，必有弹力产生。 (2)在同一接触面上产生的弹力和摩擦力的方向相互垂直。 (3)滑动摩擦力大小与同一接触面上的弹力(压力)大小成正比，而静摩擦力(除最大静摩擦力外)大小与压力无关。,考点4,核心方法 重点突破,考法1 弹力有无的判断 如图甲所示，一个钢球放于茶杯中，钢球与杯底部和左侧壁接触，处于静止状态若钢球与杯子的内壁都是光滑的，则侧壁对钢球有无弹力作用？,例1,甲
7、,【解析】 根据弹力产生的条件“接触且有形变”可知：钢球和茶杯左侧相接触，但是否已发生了形变，不易观察，故假设钢球除受重力G和水平杯底支持力FN外，还受到杯左侧壁的弹力F，作出其受力分析图(图乙)，由图可以看出弹力F的水平分力将使钢球产生水平向右的加速运动。这一结果与原题设条件(钢球静止)是相矛盾的，故假设不正确，所以球与杯左侧壁虽接触，但不存在弹力。 【答案】见解析,例1,考法2 摩擦力有无及方向的判定 如图所示，下列各种情况，放置在传送带上的物体 A是否受到摩擦力？如有，说明其方向。 (1)将物体 A轻轻放到运动的传送带上； (2)放置一段时间后，物体 A与传送带一起以速度 v匀速运动；
8、(3)物体 A与传送带相对静止，传送带以加速度 a运动，方向向右。,例2,【解析】 (1)当物体 A刚放上去时，以传送带为参考系，物体 A相对传送带向左滑动，所以 A受 到滑动摩擦力，方向向右。(不应以地面为参考系判断相对运动) (2)方法一：假设A与传送带间接触面变得光滑，根据牛顿第一定律，A仍将以速度 v做匀速直线运动，即物体 A与传送带相对静止，以传送带为参考系A是静止的，无相对运动趋势，所以物体 A没有受到摩擦力的作用； 方法二：假设A受到一个水平向右的摩擦力，在水平方向没有别的物体再施加力，所以物体A将加速运动，这与物体实际状态不符，所以A不受水平向右的摩擦力，同理A不受水平向左的摩
9、擦力。 (3) 方法一：假设A与传送带间无摩擦力，A将做匀速直线运动而传送带加速，所以A相对于传送带有向左运动的趋势，传送带对A施加水平向右的摩擦力； 方法二：因为物体 A在水平方向上没有受到其他力，A与传送带相对静止，具有与传送带相同向右的加速度，可知 A必受到向右的摩擦力。 【答案】见解析,例2,考点4,考法例析 成就能力,题型1 弹力 三个相同的支座上分别放着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c.支点P、Q在同一水平面上，a球的重心Oa位于球心，b球和c球的重心Ob、Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所示，三球均处于平衡状态，支点P对a球的弹力为FNa，对b球和c球的弹力分
10、别为FNb和FNc，则( ) AFNaFNbFNc BFNaFNbFNc CFNaFNbFNc DFNaFNbFNc,例1,【解析】 由于不论何种情况下的小球，支点P、Q对小球的弹力方向均指向球心，与小球的重心无关，而且重力的大小均相同。则根据三力的平衡条件知，三者的弹力大小相等，即FNaFNbFNc。 【答案】A,例1,海南物理20158，5分(多选)如图所示，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细线剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为l1和l2，重力加速度大小为g
11、，在剪断瞬间( ) Aa13g Ba10 Cl12l2 Dl1l2,例2,【解析】 【答案】AC,例2,题型2 摩擦力 1求动摩擦因数 课标全国201716，6分如图，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物块与桌面间的动摩擦因数为( ),例3,【解析】,例3,甲,乙,【答案】C,题型2 摩擦力 2摩擦力的方向 如图所示，一位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，关于斜面作用于物块的静摩擦力，下列说法错误的是( ) A方向一定沿斜面向上 B方向可能沿斜面向下 C大小可能等于零 D大小可能等于F,例
12、4,【解析】 除静摩擦力Ff，物块受到重力mg、支持力FN、推力F，把重力正交分解，沿斜面向下的分力为mgsin . 【答案】A,例4,题型2 摩擦力 3摩擦力的计算 (多选)两重叠在一起的滑块，置于固定的倾角为的斜面上，如图所示，滑块A、B的质量分别为m1、m2，A与斜面间的动摩擦因数为1，B与A间的动摩擦因数为2，已知两滑块沿斜面由静止以相同的加速度滑下，滑块B受到的摩擦力为( ) A等于零 B方向沿斜面向上 C大小等于1m2gcos D大小等于2m2gcos ,例5,【解析】 对A、B整体，受力如图甲所示，在沿斜面方向由牛顿第二定律有(m1m2)gsin f(m1m2)a，且滑动摩擦力f
13、1(m2m1)gcos . 假设B受到的摩擦力fB方向沿斜面向下，B的受力如图乙所示，在沿斜面方向上有m2gsin fBm2a，解得fB1m2gcos ，负号表示fB方向与假设的方向相反，即应沿斜面向上，故B、C正确 【答案】BC,例5,浙江选考物理2017年4月7，3分重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下，以下说法正确的是( ) A在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变 B自卸车车厢倾角越大，石块与车厢间的动摩擦因数越小 C自卸车车厢倾角变大，车厢与石块间的正压力减小 D石块开始下滑时，受到的摩擦力大于重力沿车厢平面方向的分力,例6,【解析】 在石块
14、下滑后自卸车与石块整体的重心位置下降，故A错误；动摩擦因数是材料间的固有属性，只与材料有关，和倾角无关，故B错误；车厢与石块间的正压力与石块所受重力在垂直车厢平面方向的分力大小相等，所以当车厢倾角变大时，正压力减小，故C正确；石块开始下滑时，受到的摩擦力小于重力沿车厢平面向下的分力，故D错误 【答案】C,例6,第2章,考点5 力的合成与分解,必备知识 全面把握 核心方法 重点突破 考法3 多个共点力的合成 考法4 力的分解中各种情况的讨论 考法例析 成就能力 题型3 力的合成 题型4 力的分解,必备知识 全面把握,1基本概念 (1)如果一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果完全一样，这个力就叫
15、那几个力的合力，那几个力就是这个力的分力。 (2)力的合成：求几个已知力的合力就是力的合成，力的合成是一种等效替代，合成的结果有唯一性。 (3)力的分解： 把一个已知力分解成几个分力叫力的分解。,2力的运算法则 力是矢量，其运算遵从矢量运算法则，即力的合成和分解要依据平行四边形定则或多边形定则进行。 (1)力的平行四边形定则： 以力的图示中F1、F2的线段为邻边作平行四边形，它的对角线即表示合力的大小和方向。如图甲所示。 (2)力的多边形定则： 把各个力依次首尾相接，则其合力就从第一个力的首指向最后一个力的尾高中阶段最常用的是此原则的简化，即三角形定则。如图乙所示。,甲 乙,3力的合成 (1)二力的合成： 可以看出：合力F的大小和方向由F1、F2的大小及其夹角 决定，在F1、F2大小一定时，合力的大小随F1、F2的夹角增大而减小；合力的范围是|F1F2|F|F1F2|；合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一个分力(如两分力大小相等，二者夹角为120，则合力的大小与分力相等)，这是因为包括力在内的矢量合成的运算所遵循的平行四边形定则不同于简单的代数运算。,(2)三个共点力的合成： 一般采用的方法为先求其中两个力的合力，再将这个力与第三个力合成对于三个共点力F1、F2、F3，如果满足任意两力之和大于或等于第三力，或任意两力之差小于或等于第三力，则表明第
