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1、,第二章 相互作用,【2014高考备考导航】,第一节 重力 弹力 摩擦力,一、力的认识 【问题导引】 你能举例说明力是怎样产生的吗？是什么原因使物体的运动状态、物体的形状发生变化的吗？ 【知识梳理】 1力的概念：物体与物体之间的 ，称做力 2力的作用效果 (1)改变物体的 ； (2)使物体发生 ,抓纲扣本落实基础,相互作用,运动状态,形变,3力的性质 (1)物质性：力不能脱离 而存在没有“施力物体”或“受力物体”的力是 的 (2)相互性：力的作用是 的施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体 (3)矢量性：力是矢量，既有 ，又有 (4)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受
2、到其他力的作用 4力的图示：力可以用一条带箭头的线段表示，线段的长度表示力的 ，箭头的指向表示力的 ，箭首(或箭尾)画在力的作用点上，线段所在直线叫做力的_ _,物体,不存在,相互,大小,方向,无关,大小,方向,作用,线,【自主检测】 1下列有关力的说法中正确的是 A同学甲用力把同学乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用 B只有有生命的物体才会施力，无生命的物体只能受到力，不会施加力 C任何一个物体，如果它是受力物体，则它同时也一定是施力物体 D只有互相接触的两物体之间才会产生力的作用,解析 由力的相互性可知，A错，C对；无生命的物体也会施力，如桌面对书本施加向上的支持力，B错；
3、不接触的物体间也可能有力的作用，如两磁铁之间，D错 答案 C 【学有所得】 自然界的物体不是孤立存在的，它们之间具有多种多样的相互作用正是由于这些相互作用，物体在形状、运动状态以及其他肉眼不能觉察的许多方面发生变化,二、重力 【问题导引】 重力就是地球对物体的万有引力吗？重力的方向一定指向地心吗？ 【知识梳理】 1概念：由于 而使物体受到的力 2大小：G ，可用 测量 3方向：总是 4重心：其位置与其 分布和形状有关形状规则、 的物体的重心在物体的几何中心重心可在物体上，也可在物体外(如茶杯、水壶、圆环等)，薄板的重心可用 法确定,地球的吸引,mg,弹簧测力计,竖直向下,质量,质量分布均匀,悬
4、挂,【自主检测】 2关于重力，下面说法正确的是 A重力的方向总是竖直向下的 B放在斜面上的物体，重力的方向是垂直斜面向下的 C重力的方向总是指向地心的 D物体重心的位置与物体的形状和质量分布有关 解析 重力的方向总是竖直向下的，即垂直于水平面向下，不是垂直于斜面向下，A对、B错在赤道上和地球的两极点重力的方向是指向地心的，其他地方由于地球自转的影响，物体的重力并不指向地心，C错重心的位置由物体的形状和质量分布共同决定，D对 答案 AD,【学有所得】 (1)重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，但不能认为重力就是地球对物体的吸引力 (2)地球对物体的引力除产生重力外，还要提供物体随地球自转
5、所需的向心力万有引力是重力和向心力两个力的合力，如图211所示,三、弹力 【问题导引】 你知道弹力是怎样产生的吗？弹力的大小和方向如何确定？ 【知识梳理】 1定义：发生 的物体由于要恢复原状，对与它 的物体产生力的作用，这种力叫弹力 2产生条件：物体相互 ；并且发生 3方向：弹力的方向总是与物体形变的方向 ,弹性形变,接触,接触,弹性形变,相反,4大小的计算 (1)对于弹簧，在弹性限度内，弹力的大小与_成正比，即Fkx，k是由弹簧本身特性决定的物理量，叫_ (2)除弹簧外，其他物体所受弹力的大小，通常利用平衡条件或 建立方程求解,形变量,劲度系数,牛顿第二定律,【自主检测】 3(2013东城区
6、期末)图212中，a、b表面均光滑，天花板和地面均为水平的，a、b间一定有弹力的是,解析 假设把另一个小球或斜面拿去，看看小球还能否处于静止状态如能处于静止状态，说明二者之间没有弹力，否则就存在弹力选项B正确本题也可利用平衡条件进行判断 答案 B 【学有所得】 根据弹力产生的条件仅能判断形变比较明显的情况，对于形变不明显的情况要用“假设法”或根据物体的运动状态利用平衡条件(或牛顿第二定律)进行判断,四、摩擦力 【问题导引】 受静摩擦力的物体一定静止吗？滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反吗？ 【知识梳理】 1定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上产生阻碍_
7、 _或 的力 2产生条件 (1)接触面 ； (2)接触处有 ； (3)两物体间有 或 ,相对,相对运动趋势,粗糙,挤压,相对运动,相对运动的趋势,运动,3方向：与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向_ 4大小 (1)滑动摩擦力：Ff ； (2)静摩擦力： Ff . 【自主检测】 4水平的皮带传输装置如图213所示，皮带顺时针转动速度保持不变，物体被轻轻地放在A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，随后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端，在传输过程中，该物体受摩擦力的情况是,相反,FN,0,Ffm,A在AC段受水平向左的滑动摩擦力 B在AC段受水平向右的滑动摩擦力
8、C在CB段受水平向右的静摩擦力 D在CB段不受静摩擦力,解析 AC段物体相对皮带向左滑动，物体受向右的滑动摩擦力；BC段物体与皮带间无相对运动成相对运动的趋势，在该段物体不受摩擦力 答案 BD 【学有所得】 (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即摩擦力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反 (2)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动,【考点解读】 1弹力有无的判断方法 (1)根据弹力产生的条件直接判断 根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力此方法多用来判断形变较明显的情况,剖题探法突破考点,考点一,弹力的分
9、析与计算,(2)利用假设法判断 对形变不明显的情况，可用假设法判断，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还能否保持原有的状态，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 (3)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，由物体受力平衡(或牛顿第二定律)列方程来判断物体间的弹力是否存在,2几种接触弹力的方向 3.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)根据牛顿第二定律进行求解,【典例剖析】 例1 如图214所示，小车上固定着一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定一个质量
10、为m的小球下列关于杆对球的作用力F的判断正确的是 A小车静止时，Fmgcos ，方向沿杆向上 B小车静止时，Fmgcos ，方向垂直杆向上,思路点拨 小车静止时，由平衡条件判断；小车加速运动时，由牛顿第二定律判断 自主解答 小车静止时，由物体的平衡条件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.故A、B都错,小车向右以加速度a运动时，此时弹力F的方向一定指向右上方，只有这样，才能保证小球在竖直方向上受力平衡，水平方向上具有向右的加速度假设小球所受弹力方向与竖直方向的夹角为，如图所示，据牛顿第二定律得 Fsin ma. Fcos mg.,答案 D 思维提升 (1)轻杆对物体的拉力(
11、或支持力)不一定沿杆，应视具体问题而定而轻绳只能产生拉力，其方向一定沿绳指向绳收缩的方向 (2)弹力的大小和方向都可依据物体的运动状态，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律来确定,【跟踪训练】 1(2013珠海模拟)如图215所示，一重为10 N的球固定在支杆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,A大小为7.5 N B大小为10 N C方向与水平方向成53角斜向右下方 D方向与水平方向成53角斜向左上方 答案 D,【考点解读】 1滑动摩擦力的方向：与相对运动的方向相反，但与物体运动的方向不一定相反 2静摩擦力的有无及其方向的判定方法 (1)
12、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：,考点二,摩擦力的有无及方向的判断,(2)状态法：从物体的运动状态反推出必须具备的受力条件，并进一步分析组成条件中静摩擦力所起的作用，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“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向,【典例剖析】 例2 如图216甲、乙所示，物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是,A甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同 B甲、乙两图中物体A均受摩擦
13、力，且方向均与F相反 C甲、乙两图中物体A均不受摩擦力 D甲图中物体A不受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方向和F相同 思路点拨 用“状态法”分析甲、乙两图中均选物体A进行分析,自主解答 甲图中，由于A匀速运动，则A一定不受摩擦力，否则A不会处于匀速运动状态乙图中，A除受重力、B对A的支持力外，还必受平行斜面向上的摩擦力，只有这样A才能匀速运动故选项D正确 答案 D 解题感悟 状态法是分析判断静摩擦力有无及方向、大小的常用方法，用该方法可以不必分析物体相对运动的趋势，使模糊不清的问题明朗化，复杂的问题简单化在使用状态法处理问题时，需注意以下两点： (1)明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根
14、据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向 (2)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定的夹角,【跟踪训练】 2(2013海淀区一模)如图217所示，截面为三角形的木板a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上，现用竖直向上的作用力F推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正确的是 A木块a与铁块b间一定存在摩擦力 B木块与竖直墙面间一定存在水平弹力,C木块与竖直墙面间一定存在摩擦力 D竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和 解析 隔离铁块b，因其匀速运动，故铁块b受重力、斜面对它
15、的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，选项A正确；将a、b看做一个整体，竖直方向：FGaGb，选项D错误；整体水平方向不受力，故木块与竖直墙面间不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，选项B、C均错 答案 A,【考点解读】 1滑动摩擦力的计算 滑动摩擦力的大小用公式FfFN计算，应用此公式时要注意以下两点： (1)为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力 (2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面积的大小无关,考点三,摩擦力大小的计算,2静摩擦力的计算 (1)其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关，但跟接触面相互挤压力FN无直接关系，因而静摩擦力具有大小、方向的可变性，其大小只能依据物体的运动状态进行计算，若为平衡状态，
