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1、第二章 相互作用,第一节 重力弹力摩擦基本相互作用,-3-,-4-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,基础夯实 1.力的认识,-5-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,2.力的基本特征,-6-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,3.力的图示及示意图 (1)力的图示:从力的作用点沿力的方向画出的有刻度的有向线段 (包括力的三要素)。 (2)力的示意图:受力分析时作出的表示物体受到某一力的有向线段。 4.四种基本相互作用 (1)万有引力:相互吸引 的作用存在于一切物体之间。 (2)电磁相互作用:电荷的相互作用 、磁体的相互作用 ,本质上是同一种相互作用的不同表现。 (3)强相互作
2、用与弱相互作用:存在于原子核内部的相互作用。,-7-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,基础夯实 1.产生:由于地球对物体的吸引 而使物体受到的力。 2.大小:G=mg 。在同一地点g值是一个不变的常数,而在不同地点g值不同。物体所受重力随其所在地球上纬度的不同而改变,随物体所在高度的不同而改变。 3.方向:竖直向下 。注意:重力的方向并不一定指向地心,只有在赤道和南北极的极点,重力方向才指向地心。 4.等效作用点重心:物体的每一部分都受到重力的作用,我们认为一个物体的重力集中在一点上,这一点称为物体的重心 。注意:物体的重心并不一定在物体上,如木工师傅用的拐尺,其重心就在拐尺的外边。,
3、-8-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,自我诊断 1.一个物体受到的重力为2 N,那么,在下列情况下它受到的重力不是2 N的是( ) A.将它竖直向上抛起 B.将它放到水里,它被浮起 C.将它放到月球或木星上 D.将它放到高速行驶的列车上,答案,解析,-9-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,2.下列关于重力和重心的说法正确的是( ) A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力 B.重力的方向总是指向地心 C.用细线将重物悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上 D.重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上,答案,解析,-10-,知识点一,知识点四,知识点二
4、,知识点三,追本溯源 物体各部分都受重力作用,从效果上看,我们可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心。重心是以等效的思想引入的概念。,-11-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,基础夯实 1.定义:发生弹性 形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力。 2.产生条件:物体相互接触 ,并且发生弹性形变 。 3.弹力的方向:弹力的方向总是与施力物体弹性形变的方向相反。绳子的拉力方向沿绳指向绳收缩 的方向;压力、支持力的方向垂直接触面 指向被压或被支持的物体。 4.弹力大小 (1)弹簧的弹力在弹性限度内遵循胡克定律,即F=kx 。 (2)非弹簧
5、类物体的弹力大小可以由共点力平衡条件 或牛顿运动定律求解。,-12-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,自我诊断 3.(20151浙江选考)小刘同学用轻质圆规做了如图所示的小实验,其中圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁,钥匙模拟重物。通过实验能说明:O点受到向下的力F产生的对横梁A与斜梁B的作用效果分别是( ) A.压力、拉力 B.压力、压力 C.拉力、拉力 D.拉力、压力,答案,解析,-13-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,4.(2016浙江选考模拟)将原长10 cm的轻质弹簧竖直悬挂,当下端挂200 g的钩码时,弹簧的长度为12 cm,则此弹簧的劲度系数为( ) A.1 N/
6、m B.10 N/m C.100 N/m D.1 000 N/m,答案,解析,-14-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,追本溯源 弹簧类弹力的计算要点是判断弹簧的形变形式和形变量,并由形变形式判断弹力的方向,由胡克定律计算弹力的大小。,-15-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,基础夯实,-16-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,-17-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,自我诊断 5. (20151浙江学考)如图所示,用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计读数为0.90 N,已知滑块重为3 N,则滑块与桌面间动摩擦因数为( ) A.0.1
7、B.0.3 C.2.0 D.3.0,答案,解析,-18-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,6.(20163温州选考模拟)在卫生大扫除中,某同学用拖把拖地,沿推杆方向对拖把施加推力F,如图所示,此时推力与水平方向的夹角为,且拖把刚好做匀速直线运动。从某时刻开始保持力F的大小不变,减小F与水平方向的夹角,则( ) A.拖把将做减速运动 B.拖把继续做匀速运动 C.地面对拖把的支持力FN变小,地面对拖把的摩擦力Ff变小 D.地面对拖把的支持力FN变大,地面对拖把的摩擦力Ff变大,答案,解析,-19-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,7.(20163金温台联考)某消防战士握住旗杆匀速上
8、爬,到顶后再匀速滑下到达底端,则下列说法正确的是( ) A.该战士上爬时受到的摩擦力方向是沿着旗杆向下的 B.该战士下滑时受到的摩擦力方向是沿着旗杆向下的 C.体重更大的战士匀速上爬时,他受到的摩擦力更大 D.该战士上爬时手握旗杆的力越大,他受到的摩擦力越大,答案,解析,-20-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,8.(2016海南单科)如图所示,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用Ff1、Ff2和Ff3表示。则( ) A.Ff1=0,Ff20,Ff30 B.Ff10,Ff2=0,Ff3=
9、0 C.Ff10,Ff20,Ff3=0 D.Ff10,Ff20,Ff30,答案,解析,-21-,知识点一,知识点四,知识点二,知识点三,特别提醒 1.要注意灵活应用相对运动趋势法、假设法、状态法和转换法判断静摩擦力的方向。 2.摩擦力的计算,要注意应先明确物体受到的摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力,滑动摩擦力有具体的计算公式,而静摩擦力要借助其他公式进行计算,如利用平衡条件列方程或牛顿第二定律列方程等。 3.“Ff=FN”中FN并不总是等于物体的重力。,-22-,考点一,考点二,考点三,1.弹力方向的判断 (1)根据物体产生形变的方向判断 物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反,与自身形变的方
10、向相同。 (2)根据物体的运动状态判断 物体的受力必须与物体的运动状态符合,依据物体的运动状态,由共点力的平衡条件或牛顿运动定律,确定弹力方向。,-23-,考点一,考点二,考点三,(3)几种弹力的方向,-24-,考点一,考点二,考点三,-25-,考点一,考点二,考点三,2.力学中的几个理想模型,-26-,考点一,考点二,考点三,-27-,考点一,考点二,考点三,题组突破 1.如图所示,小车内有一固定光滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,细绳始终保持竖直。关于小球的受力情况,下列说法正确的是( ) A.若小车静止,绳对小球的拉力可能为零 B.若小车静止,斜面对小球的支持力一定为零 C.若小车向右
11、运动,小球一定受两个力的作用 D.若小车向右运动,小球一定受三个力的作用,答案,解析,-28-,考点一,考点二,考点三,2.(20151浙江学考)如图所示,我国的极地考察破冰船“雪龙号”。为满足破冰航行的要求,其船体结构经过特殊设计,船体下部与竖直方向成特殊角度。则船体对冰块的弹力示意图正确的是( ),答案,解析,-29-,考点一,考点二,考点三,3.“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验装置,小东认真操作、正确读数后得到的数据记录表如下。由表可知( ) A.每个钩码的质量为0.98 kg B.实验所用刻度尺的分度值是1 mm C.每挂一个钩码,弹簧伸长12.0 cm D.实验时弹簧伸长量未超过弹性
12、限度,答案,解析,-30-,考点一,考点二,考点三,特别提醒 计算弹力大小常见的三种方法 (1)根据力的平衡条件进行求解。 (2)根据胡克定律进行求解。 (3)根据牛顿运动定律进行求解。,-31-,考点一,考点二,考点三,1.假设法 利用假设法判断摩擦力的有无及方向的思维程序如下: 2.状态法 从物体的运动状态反推出物体必须具备的受力条件,根据力平衡条件或牛顿运动定律,从而判断出静摩擦力的有无及方向。 3.利用牛顿第三定律来判断 此法的关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“反向”确定与之接触的物体受到的静摩擦力方向。,-32-,考点一,考点二,考点三,
13、例1 如图所示,物体B叠放在物体A上,水平地面不光滑,外力F作用于物体 A上,使它们一起运动。开始由于力F较大,A、B一起加速运动,当力F减小到某一值时,A、B一起开始匀速运动,后来撤去F,A、B一起减速运动。试分析上述过程中B物体受到的静摩擦力的方向。,解析:开始A、B一起向右加速运动,整体有向右的加速度,对B分析,B一定受到向右的合力,而B在水平方向只受摩擦力的作用,所以B受到的静摩擦力的方向一定向右;A、B一起开始匀速运动时,B水平方向所受合力为零,所以静摩擦力为零;A、B一起减速运动时,整体有向左的加速度,B受到的静摩擦力即是它受到的合力,方向一定向左。 答案:见解析,-33-,考点一
14、,考点二,考点三,例2画出下列各图中物体A受到的摩擦力。,-34-,考点一,考点二,考点三,答案,-35-,考点一,考点二,考点三,特别提醒 1.摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动。 2.受静摩擦力作用的物体不一定是静止,受滑动摩擦力作用的物体也不一定是运动。 3.静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同,也可能相反,还可能与物体的运动方向成任意夹角。 4.摩擦力的方向一定与接触面相切、与弹力垂直。,-36-,考点一,考点二,考点三,类题过关 1 如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( ) A.M处受到的支持力竖直
15、向上 B.N处受到的支持力竖直向上 C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力沿水平方向,答案,解析,-37-,考点一,考点二,考点三,类题过关 2(2017届湖州联考测试)如图所示,一只猫在桌边猛地向右将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。则在上述过程中( ) A.鱼缸对桌布摩擦力方向向右 B.桌布对鱼缸摩擦力方向向左 C.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面 D.若猫增大拉力,鱼缸有可能滑出桌面,答案,解析,-38-,考点一,考点二,考点三,1.滑动摩擦力的计算 (1)由公式F=FN计算。 (2)由力平衡条件或牛顿运动定律计算。 2.静摩擦力的计算 (1)根据力平衡条件或牛顿
16、运动定律计算,静摩擦力的大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力及运动状态密切相关,但跟接触面相互挤压力FN无直接关系,因而静摩擦力的大小、方向具有可变性,其大小只能依据物体的运动状态,根据力平衡条件或牛顿运动定律建立方程求解。,-39-,考点一,考点二,考点三,(2)最大静摩擦力Ffmax是物体将要发生相对滑动这一临界状态时受到的摩擦力,它的数值与FN成正比,在FN不变的情况下,滑动摩擦力略小于Ffmax,而静摩擦力可在0Ffmax间变化。 注意:通常情况下可以认为最大静摩擦力Ffmax等于滑动摩擦力Ff。 解题时首先判定物体之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力,静摩擦力不能用滑动摩擦力的公式计算。,-40-,考点一,考点二,考点三,题组突破 1.(201510浙江选考)将质量为1.0 kg的木块放在水平长木板上,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大,木块先静止后相对木板运动。用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大
