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1、第一节重力弹力摩擦力第一节重力弹力摩擦力 课堂互动讲练课堂互动讲练经典题型探究经典题型探究知能优化演练知能优化演练第第一一节节重重力力弹弹力力摩摩擦擦力力基础知识梳理基础知识梳理基础知识梳理基础知识梳理一、力的一、力的认识1力的作用效果力的作用效果(1)改改变物体的物体的_(2)使物体使物体发生生_2力的性力的性质(1)物物质性性：力力不不能能脱脱离离_而而存存在在，没没有有“施施力力物物体体”或或“受力物体受力物体”的力是的力是_的的(2)相相互互性性：力力的的作作用用是是_的的施施力力(受受力力)物物体体同同时也是受力也是受力(施力施力)物体物体(3)矢量性：力是矢量，即有矢量性：力是矢量
2、，即有_，又有，又有_，力，力的运算遵循的运算遵循_定定则或或_定定则运运动状状态形形变物体物体不存在不存在相互相互大小大小方向方向平行四平行四边形形三角形三角形3力的力的图示及示意示及示意图(1)力力的的图示示：从从力力的的作作用用点点沿沿力力的的方方向向画画出出的的_ (包括力的三要素包括力的三要素)(2)力力的的示示意意图：受受力力分分析析时，作作出出的的表表示示物物体体受受到某一力的到某一力的_4力的分力的分类(1)按性按性质命名的力，如命名的力，如_等；等；(2)按效果命名的力，如按效果命名的力，如_等等有向有向线段段有向有向线段段重力、重力、弹力、摩擦力、力、摩擦力、电场力、磁力、
3、磁场力、分子力、核力力、分子力、核力支持力、支持力、压力、拉力、力、拉力、浮力、浮力、动力、阻力、向心力、回复力力、阻力、向心力、回复力特特别别提提示示：性性质质相相同同的的力力，效效果果可可以以相相同同，也也可可以以不不同同；效效果果相相同同的的力力，性性质质可可以以相相同同，也也可以不同可以不同二、重力二、重力1产生：由于生：由于_的吸引而使物体受到的力的吸引而使物体受到的力2大小：大小：Gmg.3方向：方向：总是是_4重心重心(1)定定义：为了了研研究究方方便便认为各各部部分分受受到到的的重重力力集集中作用的点中作用的点(2)位置确定位置确定质量分布均匀的量分布均匀的规则物体重心在其物体
4、重心在其_对于形状不于形状不规则或者或者质量分布不均匀的物体，量分布不均匀的物体，重心可用重心可用_确定确定地球地球竖直向下直向下几何中心几何中心悬挂法挂法三、三、弹力力1产生生：弹力力是是由由于于物物体体发生生_而而产生的生的2产生条件生条件(1)_ ；(2)_ 3方向：某物体受到的方向：某物体受到的弹力与自身形力与自身形变的方的方向向_ (选填填“相同相同”或或“相反相反”)；与施力；与施力物体恢复形物体恢复形变的方向的方向_ (选填填“相同相同”或或“相反相反”)弹性形性形变与其他物体接触与其他物体接触发生生弹性形性形变相同相同相同相同4胡克定律胡克定律(1)内内容容：在在弹簧簧的的弹性
5、性限限度度内内，弹簧簧的的弹力与力与弹簧伸簧伸长量或量或压缩量成正比量成正比(2)公式：公式：Fkx；k是是弹簧的簧的劲度系数，度系数，由由弹簧本身决定簧本身决定思考感悟思考感悟1轻绳和和轻弹簧簧都都可可以以产生生拉拉力力，比比较它它们的拉力有何不同的拉力有何不同提示：提示：1.轻绳的拉力可忽略的拉力可忽略绳子的形子的形变量，量，其大小可由受力平衡或牛其大小可由受力平衡或牛顿第二定律第二定律计算得算得出；出；轻弹簧的拉力与簧的拉力与弹簧的形簧的形变量有关，其量有关，其大小可由胡克定律求得大小可由胡克定律求得四、摩擦力四、摩擦力1定定义：两个相互接触且：两个相互接触且发生形生形变的粗的粗糙物体，
6、当它糙物体，当它们发生生_或有或有_时，就会在接触面上，就会在接触面上产生生阻碍相阻碍相对运运动或相或相对运运动趋势的力，的力，这种种力叫摩擦力力叫摩擦力相相对运运动相相对运运动趋势2两种摩擦力的比两种摩擦力的比较摩擦力摩擦力滑滑动摩擦力摩擦力静摩擦力静摩擦力定定义两两发生生_的的物体物体间的摩擦力的摩擦力两有两有_物体物体间的摩擦力的摩擦力产生条生条件件接触面接触面_接触接触处有有_两物体间有两物体间有_接触面接触面_接接 触触 处处 有有_两两 物物 体体 间间 有有_相相对运运动相相对运运动趋势粗糙粗糙弹力力相相对滑滑动粗糙粗糙弹力力相相对运运动趋势摩擦摩擦力力滑滑动摩擦力摩擦力静摩擦力
7、静摩擦力大小大小滑滑动摩擦力跟摩擦力跟_成正比，公式成正比，公式为_静摩擦力随着两物体静摩擦力随着两物体间相相对运运动趋势的的强强弱弱变化而在化而在0fm之之间变化化方向方向总是沿着接触面，并且是沿着接触面，并且与物体相与物体相对运运动方向相方向相反反总是沿着接触面，并且是沿着接触面，并且与物体相与物体相对运运动趋势方方向相反向相反作用作用与效与效果果总是阻碍物体是阻碍物体间的相的相对运运动，但并不是阻碍物，但并不是阻碍物体的运体的运动，对物体的运物体的运动，可以作，可以作动力，也可力，也可以作阻力以作阻力总是阻碍物体是阻碍物体间的相的相对运运动趋势，但并不是阻，但并不是阻碍物体的运碍物体的运
8、动，对物体物体的运的运动，可以作，可以作动力，力，也可以作阻力也可以作阻力相相对运运动fN思考感悟思考感悟2运运动的的物物体体受受到到滑滑动摩摩擦擦力力的的作作用用，而而静静止止的的物体受到静摩擦力的作用，此物体受到静摩擦力的作用，此说法法对吗？提示：提示：2.物体受静摩擦力物体受静摩擦力还是滑是滑动摩擦力作用，不摩擦力作用，不能根据物体是运能根据物体是运动还是静止来判断，而是静止来判断，而应先判断物先判断物体相体相对于另一物体是有于另一物体是有“相相对运运动”还是有是有“相相对运运动趋势”若两物体有相若两物体有相对运运动，则两物体接触两物体接触面面间存在滑存在滑动摩擦力；若两物体有相摩擦力；
9、若两物体有相对运运动趋势，则两物体接触面两物体接触面间受静摩擦力作用受静摩擦力作用受受静静摩摩擦擦力力作作用用的的物物体体不不一一定定静静止止，如如物物体体随随传送送带加加速速运运动，物物体体运运动却却受受到到静静摩摩擦擦力力作作用用；受受滑滑动摩摩擦擦力力作作用用的的物物体体也也不不一一定定运运动，如如物物体体在在地地面面上上滑滑动，物物体体对地地面面的的摩摩擦擦力力为滑滑动摩擦力，但地面却摩擦力，但地面却处于静止状于静止状态课堂互动讲练课堂互动讲练一、一、弹力的有无及方向的判断方法力的有无及方向的判断方法1弹力有无的判断方法力有无的判断方法(1)根据根据弹力力产生的条件直接判断生的条件直接
10、判断根根据据物物体体是是否否直直接接接接触触并并发生生弹性性形形变来来判判断断是是否否存存在在弹力此方法多用来判断形力此方法多用来判断形变较明明显的情况的情况(2)利用假利用假设法判断法判断对形形变不明不明显的情况，可假的情况，可假设两个物体两个物体间弹力不存在，力不存在，即把与我即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体物体还能否保持原有的状能否保持原有的状态，若运，若运动状状态不不变，则此此处不存在不存在弹力，若运力，若运动状状态改改变，则此此处一定存在一定存在弹力力(3)根据根据“物体的运物体的运动状状态”分析分析由由运运动状状态分分析析弹力力
11、，使使物物体体的的受受力力必必须与与物物体体的的运运动状状态符符合合， 依依据据物物体体的的运运动状状态，由由物物体体受受力力平平衡衡(或或牛牛顿第第二二定定律律)列列方方程来判断物体程来判断物体间的的弹力是否存在力是否存在2弹力方向的判断方法力方向的判断方法(1)弹力的方向与物体形力的方向与物体形变的方向相反，作用的方向相反，作用在迫使物体在迫使物体发生形生形变的那个物体上具体情的那个物体上具体情况有以下几种：况有以下几种：弹力力弹力的方向力的方向弹簧两端的簧两端的弹力力与与弹簧簧测力力计中心中心轴线相重合，指向相重合，指向弹簧恢复原状的方向簧恢复原状的方向轻绳的的弹力力沿沿绳指向指向绳收收
12、缩的方向的方向面与面接触面与面接触的的弹力力垂直于接触面指向受力物体垂直于接触面指向受力物体点与面接触点与面接触的的弹力力过接触点垂直于接触面接触点垂直于接触面(或接触面的切面或接触面的切面)而指向受力物体而指向受力物体球与面接触球与面接触的的弹力力在接触点与球心的在接触点与球心的连线上，指向受力物上，指向受力物体体球与球接触球与球接触的的弹力力垂直于垂直于过接触点的公切面，而指向受力接触点的公切面，而指向受力物体物体杆的杆的弹力力可能沿杆，也可能不沿杆，可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体情况具体分析具体分析(2)由物体的运由物体的运动状状态判断判断弹力的方向力的方向物体的受力必物体的受力
13、必须与物体的运与物体的运动状状态相符合可相符合可根据物体的运根据物体的运动状状态，先假，先假设一个一个弹力的方向，力的方向，由共点力的平衡条件或牛由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，第二定律列方程，求出求出弹力若所得力若所得结果果为正正值，其方向与假，其方向与假设方向相同，如果方向相同，如果为负值，其方向与假，其方向与假设方向相方向相反反【名名师点点睛睛】(1)绳对物物体体只只能能产生生拉拉力力，不不能能产生生推推力力，且且绳子子弹力力的的方方向向一一定定沿沿着着绳子子并并指指向向绳子子收收缩的的方方向向，这是是由由绳子本身的特点决定的子本身的特点决定的(2)杆既可以杆既可以产生拉力，也可
14、以生拉力，也可以产生推力，生推力，弹力的方向可以沿杆，也可以不沿杆，力的方向可以沿杆，也可以不沿杆，这是杆和是杆和绳两种模型的最大区两种模型的最大区别即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)1.如如图211所示，所示，倾角角为30、重、重为80 N的斜的斜面体静止在水平面上一根面体静止在水平面上一根弹性性轻杆一端垂直固杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2 N的的小球，小球小球，小球处于静止状于静止状态时，下列，下列说法正确的是法正确的是()图211A地面没有形地面没有形变B地面地面对斜面的支持力斜面的支持力为80 NC球球对弹性性轻杆的作
15、用力杆的作用力为2 N，方向，方向竖直向下直向下D弹性性轻杆杆对小小球球的的作作用用力力为2 N，方方向向垂垂直直斜斜面向上面向上解析：解析：选C.地面受到斜面体的地面受到斜面体的压力力发生了形生了形变，只，只是形是形变很小，只是用眼看不到，很小，只是用眼看不到，A错把小球、杆把小球、杆和斜面作和斜面作为整体受力分析可知，整体受力分析可知，仅受重力和地面受重力和地面的支持力，且二力平衡，故的支持力，且二力平衡，故A、B错；对小球受力小球受力分析知，只受分析知，只受竖直向下的重力和杆直向下的重力和杆给的的竖直向上直向上的的弹力力(杆杆对小球的力不一定沿杆小球的力不一定沿杆)，故，故C对，D错二、
16、静摩擦力的有无及方向的确定方法二、静摩擦力的有无及方向的确定方法1假假设法法：即即假假设接接触触面面光光滑滑，看看物物体体是是否否会会发生生相相对运运动若若发生生相相对运运动，则说明明物物体体原原来来虽相相对静静止止却却有有相相对运运动的的趋势，且且物物体体发生生相相对运运动的的方方向向即即为原原来来相相对运运动趋势的的方方向向，从从而而确确定定静静摩摩擦擦力力的的方方向向；若若没没有有发生生相相对运运动，则说明没有静摩擦力明没有静摩擦力2运运动状状态法：法：根根据据物物体体的的运运动状状态利利用用平平衡衡条条件件或或牛牛顿第第二二定定律律判判断断，此此方方法法关关键是是先先确确定定物物体体的
17、的运运动状状态(静静止止或或加加速速)，再再利利用用平平衡衡条条件件或或牛牛顿第第二二定定律律列列式式计算算，确确定定静静摩摩擦擦力力存存在在与与否否及及静静摩摩擦擦力力的的方方向向如如图212中中汽汽车启启动时，放放在在车箱箱中中的的相相对汽汽车静静止止的的物物体体，只只能能是是受受到到车箱箱向向前前的的静静摩摩擦力作用才擦力作用才产生了加速度生了加速度图2123反反作作用用法法：利利用用牛牛顿第第三三定定律律(即即作作用用力力与与反反作作用用力力的的关关系系)来来判判断断，先先确确定定受受力力较少少的的物物体体受受到到的的静静摩摩擦擦力力方方向向，再再确确定定另一物体受到的静摩擦力另一物体
18、受到的静摩擦力【名名师点睛点睛】要正确理解摩擦力要正确理解摩擦力产生条生条件中件中“相相对”的含的含义：“相相对”既不是既不是对“地地”，也不是，也不是对“观察者察者”，“相相对”的是跟它接触的物体的是跟它接触的物体即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)2. (2011年年宿宿州州模模拟)如如图213所所示示是是主主动轮P通通过皮皮带带动从从动轮Q的的示示意意图，A与与B、C与与D分分别是是皮皮带上上与与轮缘上上相相互互接接触触的的点点，则下下列列判断正确的是判断正确的是()图213AB点点相相对于于A点点运运动趋势方方向向与与B点点运运动方向相反方向相反BD点点相相对于于C点点运运
19、动趋势方方向向与与C点点运运动方向相同方向相同CD点点所所受受静静摩摩擦擦力力方方向向与与D点点运运动方方向相反向相反D主主动轮受到的摩擦力是阻力，从受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是受到的摩擦力是动力力解解析析：选D.P为主主动轮，假假设接接触触面面光光滑滑，B点点相相对于于A点点的的运运动方方向向一一定定与与B点点的的运运动方方向向相相同同，A错误；Q为从从动轮，D点点相相对于于C的的运运动趋势方方向向与与C点点的的运运动方方向向相相反反，Q轮通通过静静摩摩擦擦力力带动，因因此此，D点点所所受受的的静静摩摩擦擦力力方方向向与与D点点的的运运动方方向向相相同同，B、C均均错误；主主动轮
20、靠靠摩摩擦擦带动皮皮带，从从动轮靠摩擦被皮靠摩擦被皮带带动，故，故D正确正确三、摩擦力大小的三、摩擦力大小的计算算计算算摩摩擦擦力力的的大大小小，首首先先要要判判断断摩摩擦擦力力是是静静摩摩擦擦力力还是是滑滑动摩摩擦擦力力，然然后后根根据据静静摩摩擦擦力力和和滑滑动摩摩擦力的特点擦力的特点计算其大小算其大小1静摩擦力大小的静摩擦力大小的计算算根根据据物物体体所所受受外外力力及及所所处的的状状态(平平衡衡或或加加速速)可可分分为两种情况：两种情况：(1)物物体体处于于平平衡衡状状态(静静止止或或匀匀速速)，利利用用力力的的平平衡衡条件来判断其大小条件来判断其大小(2)物物体体有有加加速速度度时，
21、若若只只有有摩摩擦擦力力，则fma.例例如如匀匀速速转动的的圆盘上上物物块靠靠摩摩擦擦力力提提供供向向心心力力产生生向向心心加加速速度度若若除除摩摩擦擦力力外外，物物体体还受受其其他他力力，则F合合ma，先先求求合合力力再再求求摩摩擦擦力力，这种种与与运运动状状态有有关关的的特特点点，区区别于于滑滑动摩擦力摩擦力2滑滑动摩擦力的摩擦力的计算算滑滑动摩摩擦擦力力的的大大小小用用公公式式fN来来计算算，应用用此此公式公式时要注意以下几点：要注意以下几点：(1)为动摩摩擦擦因因数数，其其大大小小与与接接触触面面的的材材料料、表表面面的的粗粗糙糙程程度度有有关关；N为两两接接触触面面间的的正正压力力，
22、其大小不一定等于物体的重力其大小不一定等于物体的重力(2)滑滑动摩摩擦擦力力的的大大小小与与物物体体的的运运动速速度度无无关关，与接触面的大小也无关与接触面的大小也无关【名名师点睛点睛】接触面接触面处有摩擦力一定有有摩擦力一定有弹力，力，且且弹力与摩擦力力与摩擦力总垂直，反之不一定成立垂直，反之不一定成立即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)3.用用轻弹簧簧竖直直悬挂挂质量量为m的物体，静止的物体，静止时弹簧的伸簧的伸长量量为L，现用用该弹簧沿斜面方向拉住簧沿斜面方向拉住质量量为2m的物体，系的物体，系统静止静止时弹簧伸簧伸长量也量也为L，斜面，斜面倾角角为30，如，如图214所示所
23、示则物体物体所受摩擦力所受摩擦力()图214解解析析：选A.对竖直直悬挂挂的的物物体体，因因处于于静静止止状状态，故有，故有kLmg对斜斜面面上上的的物物体体进行行受受力力分分析析，建建立立如如图所所示的坐示的坐标系，并系，并假假设摩擦力方向沿摩擦力方向沿x轴正方向由平衡条件得：正方向由平衡条件得：经典题型探究经典题型探究题型一题型一胡克定律的应用胡克定律的应用如如图215所所示示，在在水水平平地地面面上上放放一一质量量为m的的物物体体，物物体体上上端端与与劲度度系系数数为k的的轻弹簧簧相相连在在弹簧簧上上端端施施加加竖直直向向上上的的力力F，使使弹簧簧上上端端从从弹簧簧自自然然状状态由由静静
24、止止开开始始竖直直向向上上做做加加速速度度为a的的匀匀加加速速直直线运运动问力力F至至少少作作用用多多长时间能能将将物物体体拉起？拉起？例例例例1 1图215【思思路路点点拨】力力F的的作作用用点点即即弹簧簧的的上上端端做做匀匀加加速速直直线运运动，弹簧簧伸伸长，将将物物体体拉拉起起的的临界条件是界条件是弹力和重力相等力和重力相等互互动探探究究写写出出在在这段段时间内内拉拉力力F随随时间t的的变化关系式化关系式答案：答案：见解析解析题型二题型二摩擦力与生活摩擦力与生活例例例例2 2(满分分样板板8分分)如如图216所所示示，有有黑黑白白两两条条毛毛巾巾交交替替折折叠叠放放在在地地面面上上，白白
25、毛毛巾巾的的中中间用用绳与与墙壁壁连结着着，黑黑毛毛巾巾的的中中部部用用手手将将它它拉拉住住若若两两条条毛毛巾巾的的质量量均均为m，毛毛巾巾之之间及及其其与与地地面面之之间的的动摩摩擦擦因因数数均均为.现要要将将其其分分离离开开来来，则对黑黑毛毛巾巾施施加的水平力加的水平力F至少至少为多少？多少？图216【思思路路点点拨】黑黑毛毛巾巾有有四四个个面面受受到到滑滑动摩摩擦擦力，而每个面上受的力，而每个面上受的压力从上到下逐力从上到下逐渐增大增大解解题样板板 规范步范步骤，该得的分一分不得的分一分不丢！【答案答案】5mg【反思反思领悟悟】对生活中的摩擦力生活中的摩擦力问题，分清所受摩擦力的情况是解
26、分清所受摩擦力的情况是解题的关的关键题型三题型三摩擦力的计算摩擦力的计算例例例例3 3木木板板A、B分分别重重50 N和和60 N，它它们与与水水平平地地面面之之间的的动摩摩擦擦因因数数均均为0.25；夹在在A、B之之间的的轻弹簧簧被被压缩了了2 cm，弹簧簧的的劲度度系系数数为400 N/m.系系统置置于于水水平平地地面面上上静静止止不不动现用用F1 N的的水水平平拉拉力力作作用用在在木木块B上上，如如图217所所示示，求求力力F作作用用后后木木块A、B所所受受摩摩擦擦力力的的大大小小图217【解解析析】未未加加F时，木木块A、B受受力力平平衡衡，所所受受静摩擦力等于静摩擦力等于弹簧的簧的弹
27、力，即力，即fAfBkx4000.02 N8 N又因木又因木块B受地面的最大静摩擦力受地面的最大静摩擦力为fBmGB0.2560 N15 N施加施加F后，后，对木木块B由于由于FF弹fBm故故B所受摩擦力仍所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小静摩擦力，其大小为fBFF弹9 N施加施加F后，后，对木木块A所受摩擦力仍所受摩擦力仍为静摩擦力，其静摩擦力，其大小大小为fA8 N.【答案答案】9 N8 N【题后反思后反思】求摩擦力求摩擦力时，先分析是静摩，先分析是静摩擦擦还是滑是滑动摩擦，若是滑摩擦，若是滑动摩擦，摩擦，应用用fN来求；若是静摩擦，来求；若是静摩擦，应由平衡条件或牛由平衡条件或牛顿定定律来求律来求本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进入入课件目件目录按按ESC键退出全屏播放退出全屏播放谢谢使用使用同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
