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1、第二章相互作用第二章相互作用第第1 1课时重力弹力摩擦力课时重力弹力摩擦力 知识梳理知识梳理考点透析考点透析知识梳理知识梳理 教材导引教材导引 以题扣点以题扣点教材导读教材导读1.1.教材中出现了水平桌面上的书与桌面之间的弹力的情景教材中出现了水平桌面上的书与桌面之间的弹力的情景, ,试分析桌面对书的试分析桌面对书的支持力性质及产生的原因支持力性质及产生的原因. .答案答案: :是桌面的形变使书受到了支持力的作用是桌面的形变使书受到了支持力的作用. .放在水平桌面上的书与桌面相互放在水平桌面上的书与桌面相互挤压挤压, ,由于桌面的形变由于桌面的形变, ,它对书产生向上的弹力它对书产生向上的弹力
2、, ,这就是桌面对书的支持力这就是桌面对书的支持力. .2.2.联系教材中关于摩擦力大小的计算规律的表述联系教材中关于摩擦力大小的计算规律的表述, ,判断判断“摩擦力的大小一定与摩擦力的大小一定与正压力成正比正压力成正比”这一说法正确吗这一说法正确吗? ?答案答案: :不正确不正确. .若摩擦力是滑动摩擦力若摩擦力是滑动摩擦力, ,根据根据F Ff f= =FFN N可知可知, ,两物体间的滑动摩擦两物体间的滑动摩擦力确实与正压力成正比力确实与正压力成正比. .若摩擦力是静摩擦力若摩擦力是静摩擦力, ,它随着使物体产生它随着使物体产生“相对运动趋相对运动趋势势”的外力的变化而变化的外力的变化而
3、变化, ,与正压力大小无关与正压力大小无关, ,正压力只可影响最大静摩擦力的正压力只可影响最大静摩擦力的大小大小. .基础提点基础提点知识点一知识点一重力重力产生产生由于由于 而使物而使物体受到的力体受到的力注意注意: :重力不是万有引力重力不是万有引力, ,而是万有引力而是万有引力竖竖直向下的一个分力直向下的一个分力大小大小G=mgG=mg可用可用 测测量量注意注意:(1):(1)物体的物体的质质量不会量不会变变(2)G(2)G的的变变化是由在地球上不同位置化是由在地球上不同位置处处g g的的变变化引起的化引起的方向方向总总是是 的的注意注意: :竖竖直向下是和水平面垂直直向下是和水平面垂直
4、, ,不一定不一定和接触面垂直和接触面垂直, ,也不一定指向地心也不一定指向地心重心重心物体的每一部分都受重力物体的每一部分都受重力作用作用, ,可可认为认为重力集中作用重力集中作用于一点即物体的重心于一点即物体的重心(1)(1)影响重心位置的因素影响重心位置的因素: :物体的物体的 ;物体的物体的 分布分布(2)(2)不不规则规则物体重心的确定方法物体重心的确定方法: :悬悬挂法挂法注意注意: :重心的位置不一定在物体上重心的位置不一定在物体上地球的吸引地球的吸引弹簧测力计弹簧测力计竖直向下竖直向下形状形状质量质量【试练试练1 1】 下列关于重力和重心的说法正确的是下列关于重力和重心的说法正
5、确的是( ( ) )A.A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力B.B.物体挂在弹簧测力计下物体挂在弹簧测力计下, ,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力弹簧测力计的示数一定等于物体的重力C.C.用细线将重物悬挂起来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静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上上D.D.重心就是物体所受重力的等效作用点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故重心一定在物体上解析解析: :重力是由于地球的吸引而产生的重力是由于地球的吸引而产生的, ,但不是地球的吸引力但不是地球的吸引力, ,选项选项
6、A A错误错误; ;只有物体静止或匀速运动时只有物体静止或匀速运动时, ,弹簧拉力才等于物体重力弹簧拉力才等于物体重力, ,选项选项B B错误错误; ;由平衡条件可知由平衡条件可知, ,细线拉力和重力平衡细线拉力和重力平衡, ,重心在重力作用线上重心在重力作用线上, ,选项选项C C正确正确; ;重心位置跟物体的形状、质量分布有关重心位置跟物体的形状、质量分布有关, ,是重力的等效作是重力的等效作用点用点, ,但不一定在物体上但不一定在物体上, ,如球壳这一类空心的物体如球壳这一类空心的物体, ,选项选项D D错误错误. .C C弹力弹力知识点二知识点二定义定义发发生生弹弹性形性形变变的物体的
7、物体, ,由于要恢复原状由于要恢复原状, ,就会就会对对跟它跟它 的的物体物体产产生力的作用生力的作用产生产生条件条件(1)(1)物体相互接触物体相互接触(2)(2)物体物体发发生生弹弹性形性形变变方向方向(1)(1)压压力力: :垂直于支持面而指向垂直于支持面而指向 物体物体(2)(2)支持力支持力: :垂直于支持面而指向垂直于支持面而指向 的物体的物体(3)(3)细绳细绳拉力拉力: :沿沿绳绳指向指向 的方向的方向(4)(4)轻轻杆的杆的弹弹力力: :不一定沿杆不一定沿杆, ,要依据平衡条件或牛要依据平衡条件或牛顿顿运运动动定定律律进进行判断行判断接触接触被压被压被支持被支持绳收缩绳收缩C
8、 C 摩擦力摩擦力知识点三知识点三名称名称项目项目静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力产产生生条件条件(1)(1)接触面接触面 . .(2)(2)接触接触处处有有 . . (3)(3)两物体两物体间间有有 . .(1)(1)接触面接触面 . .(2)(2)接触接触处处有有 . .(3)(3)两物体两物体间间有有 . .大小大小00mg,Fmg,方向可能沿杆向上方向可能沿杆向上CDCD思路探究思路探究: :小车向右加速运动时小车向右加速运动时, ,要想使小球受的合力向右要想使小球受的合力向右, ,杆对杆对球的作用力方向可能向哪球的作用力方向可能向哪? ?答案答案: :小球受重力和杆对球的作用力小
9、球受重力和杆对球的作用力F,F,由于小球的加速度方向水由于小球的加速度方向水平向右平向右, ,则则F F的方向斜向右上方的方向斜向右上方. .解析解析: :小球受重力和杆的作用力小球受重力和杆的作用力F F处于静止或匀速运动时处于静止或匀速运动时, ,由力的由力的平衡条件知平衡条件知, ,二力必等大反向二力必等大反向, ,有有F=mg,F=mg,方向竖直向上方向竖直向上. .小车向右小车向右匀加速运动时匀加速运动时, ,小球有向右的恒定加速度小球有向右的恒定加速度, ,根据牛顿第二定律知根据牛顿第二定律知,mg,mg和和F F的合力应水平向右的合力应水平向右, ,如图所示如图所示. .由图可知
10、由图可知,Fmg,Fmg,方向可能方向可能沿杆向上沿杆向上. .选项选项C C、D D正确正确. .方法总结方法总结 杆中弹力的大小和方向杆中弹力的大小和方向(1)(1)杆的弹力与绳的弹力不同杆的弹力与绳的弹力不同, ,绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向方向, ,但杆的弹力方向不一定沿杆的方向但杆的弹力方向不一定沿杆的方向. .物体的运动状态不同物体的运动状态不同, ,杆提供弹力的大小和方向就不同杆提供弹力的大小和方向就不同. .(2)(2)求杆的弹力时求杆的弹力时, ,首先分析物体的运动情况首先分析物体的运动情况, ,然后根据物体的然后根据物体的运动状态运动状态,
11、,利用共点力的平衡条件或牛顿第二定律来求解利用共点力的平衡条件或牛顿第二定律来求解. .变式训练变式训练1-1:1-1:如图所示如图所示, ,小车内有一固定光滑斜面小车内有一固定光滑斜面, ,一个小球通一个小球通过细绳与车顶相连过细绳与车顶相连, ,细绳始终保持竖直细绳始终保持竖直. .关于小球的受力情况关于小球的受力情况, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ( ) )A.A.若小车静止若小车静止, ,绳对小球的拉力可能为零绳对小球的拉力可能为零B.B.若小车静止若小车静止, ,斜面对小球的支持力一定为零斜面对小球的支持力一定为零C.C.若小车向右运动若小车向右运动, ,小球一定受两个
12、力的作用小球一定受两个力的作用D.D.若小车向右运动若小车向右运动, ,小球一定受三个力的作用小球一定受三个力的作用B B解析解析: :小车静止时小车静止时, ,小球受力平衡小球受力平衡, ,只受重力和绳子拉力两只受重力和绳子拉力两个力的作用个力的作用, ,故选项故选项A A错错,B,B正确正确; ;小车向右运动可能有三种小车向右运动可能有三种运动形式运动形式: :向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动. .当小车向右匀速运动时当小车向右匀速运动时, ,小球受力平衡小球受力平衡, ,只受重力和绳子拉只受重力和绳子拉力两个力的作用力两个力的作用. .当小
13、车向右加速运动时当小车向右加速运动时, ,小球需有向右的小球需有向右的合力合力, ,但由细绳保持竖直状态和斜面形状可知但由细绳保持竖直状态和斜面形状可知, ,该运动形式该运动形式不可能有不可能有. .当小车向右减速运动时当小车向右减速运动时, ,小球需有向左的合力小球需有向左的合力, ,则一定受重力和斜面的支持力则一定受重力和斜面的支持力, ,可能受绳子的拉力可能受绳子的拉力, ,也可能也可能不受绳子的拉力不受绳子的拉力, ,故选项故选项C C、D D错误错误. .弹簧类弹力问题的分析与计算弹簧类弹力问题的分析与计算考点二考点二A A 思路探究思路探究: : (1)A(1)A不受竖直向上的拉力
14、时不受竖直向上的拉力时, ,弹簧是伸长的还是被弹簧是伸长的还是被压缩的压缩的? ?如何求出弹簧的形变量如何求出弹簧的形变量x x1 1? ?答案答案: :弹簧是被压缩的弹簧是被压缩的. .利用物体利用物体A A受力的平衡方程及胡克定律受力的平衡方程及胡克定律可求出弹簧的形变量可求出弹簧的形变量x x1 1. .(2)(2)当当B B刚要离开地面时刚要离开地面时, ,弹簧是伸长的还是被压缩的弹簧是伸长的还是被压缩的? ?如何求出如何求出弹簧的形变量弹簧的形变量x x2 2? ?答案答案: :弹簧是被拉伸的弹簧是被拉伸的, ,利用物体利用物体B B受力的平衡方程及胡克定律受力的平衡方程及胡克定律可
15、求出弹簧的形变量可求出弹簧的形变量x x2 2. .(3)A(3)A上升距离上升距离L L与弹簧两次的形变量有什么关系与弹簧两次的形变量有什么关系? ?答案答案: :关系为关系为L=xL=x1 1+x+x2 2. .方法技巧方法技巧 (1)(1)要胡克定律与力的平衡条件要胡克定律与力的平衡条件( (或牛顿第二定律或牛顿第二定律) )结合来求结合来求解弹簧的形变量解弹簧的形变量. .(2)(2)弹簧端点移动的距离与弹簧伸长弹簧端点移动的距离与弹簧伸长( (或压缩或压缩) )的形变量要由的形变量要由几何关系确定几何关系确定. .C C 摩擦力的分析与计算摩擦力的分析与计算考点三考点三A A 思路探
16、究思路探究: : (1)(1)木板木板B B匀速抽出过程中匀速抽出过程中, ,木箱木箱A A受几个力作用受几个力作用? ?答案答案:A:A受重力、绳的拉力、受重力、绳的拉力、B B的支持力、的支持力、B B对对A A的摩擦力四个力的摩擦力四个力作用作用. .(2)(2)如何求如何求B B与地面间的动摩擦因数与地面间的动摩擦因数? ?方法总结方法总结 静摩擦力方向的判断方法静摩擦力方向的判断方法(1)(1)假设法假设法: :假设法有两种假设法有两种, ,一种是假设接触面光滑一种是假设接触面光滑, ,不存在摩擦不存在摩擦力力, ,看所研究物体是否改变原来的运动状态看所研究物体是否改变原来的运动状态
17、. .另一种是假设摩擦另一种是假设摩擦力存在力存在, ,看所研究物体是否改变原来的运动状态看所研究物体是否改变原来的运动状态. .(2)(2)状态法状态法: :此法关键是先判明物体的运动状态此法关键是先判明物体的运动状态( (即加速度的方向即加速度的方向),),再利用牛顿第二定律再利用牛顿第二定律(F=ma)(F=ma)确定合力确定合力, ,然后通过受力分析确定然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向静摩擦力的大小及方向. .(3)(3)牛顿第三定律法牛顿第三定律法: :此法的关键是抓住此法的关键是抓住“力是成对出现的力是成对出现的”, ,先先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向确定受力较少
18、的物体受到的静摩擦力的方向, ,再根据再根据“力的相互力的相互性性”确定另一物体受到的静摩擦力方向确定另一物体受到的静摩擦力方向. .变式训练变式训练3-1:(3-1:(多选多选) )如图如图, ,物体物体P P静止于固定的斜面上静止于固定的斜面上,P,P的上表面水平的上表面水平. .现把物体现把物体Q Q轻轻地叠放在轻轻地叠放在P P上上, ,则则( ( ) )A.PA.P向下滑动向下滑动B.PB.P静止不动静止不动C.PC.P所受的合外力增大所受的合外力增大D.PD.P与斜面间的静摩擦力增大与斜面间的静摩擦力增大BDBD摩擦力的摩擦力的“突变突变”临界现象的分析临界现象的分析考点四考点四
19、C C 思路探究思路探究: : (1) (1)木板与地面的夹角木板与地面的夹角较小或很大时较小或很大时, ,木块相对木块相对于木板有相对运动吗于木板有相对运动吗? ?用什么物理规律来确定木块受到摩擦用什么物理规律来确定木块受到摩擦力与物体重力之间的大小关系力与物体重力之间的大小关系? ?答案答案:较小时较小时, ,木块与木板没有相对运动木块与木板没有相对运动. .对重力正交分解对重力正交分解, ,由二力平衡可求出摩擦力与物体重力之间的关系由二力平衡可求出摩擦力与物体重力之间的关系. .很大时很大时, ,木块从木板上滑下木块从木板上滑下. .对重力正交分解对重力正交分解, ,由木块的平由木块的平
20、衡方程及公式衡方程及公式F Ff f= =FFN N可求出摩擦力与重力之间的关系可求出摩擦力与重力之间的关系. .(2)(2)木块滑动后瞬间滑动摩擦力与滑动前瞬间的最大静摩擦木块滑动后瞬间滑动摩擦力与滑动前瞬间的最大静摩擦力力, ,谁大谁小谁大谁小? ?答案答案: :最大静摩擦力稍大于滑动摩擦力最大静摩擦力稍大于滑动摩擦力. .物理建模物理建模 摩擦力的摩擦力的“突变突变”模型模型(1)(1)“静静静静”突变突变. .物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态, ,当作用在物体上的其他力的合力发生变化时当作用在物体上的其他力的合力发生变化时, ,如果物体仍
21、然保持静如果物体仍然保持静止状态止状态, ,则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变. .(2)(2)“静动静动”突变突变. .物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态, ,当当其他力变化时其他力变化时, ,如果物体不能保持静止状态如果物体不能保持静止状态, ,则物体受到的静摩擦则物体受到的静摩擦力将力将“突变突变”成滑动摩擦力成滑动摩擦力. .(3)(3)“动静动静”突变突变. .在摩擦力和其他力作用下在摩擦力和其他力作用下, ,做减速运动的物体突做减速运动的物体突然停止滑行时然停止滑行时, ,物体将不受摩擦力作用物体将不受摩擦力作用, ,或滑动摩擦力或滑动摩擦力“突变突变”成成静摩擦力静摩擦力. .B B 点击进入随堂演练点击进入课时集训
