《高考一轮复习物理（要点命题导向策略）24力重力和弹力课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考一轮复习物理（要点命题导向策略）24力重力和弹力课件（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 内容内容要求要求说明说明滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数形变、弹性、胡克定律形变、弹性、胡克定律矢量和标量矢量和标量力的合成和分解力的合成和分解共点力的平衡共点力的平衡实验：探究弹力和弹簧伸长的关实验：探究弹力和弹簧伸长的关系系实验：验证力的平行四边形定则实验：验证力的平行四边形定则要求会正确使用的要求会正确使用的仪器为弹簧测力计仪器为弹簧测力计力力的的概概念念是是贯穿穿于于整整个个高高中中物物理理的的基基本本概概念念在在物物理理学学的的各各分分支支领域域中中都都有有大大量量的的应用用，是是高高考考中中的的必必考考内内容容，其其中中弹力力、摩摩擦擦力力的的考考查是是高
2、高考考中中的的一一个个热点点问题，一一般般需需要要对物物体体进行行受受力力分分析析并并利利用用牛牛顿定定律律等等知知识进行行综合合分析才能求解，是分析才能求解，是历年高考的必考内容年高考的必考内容物物体体的的平平衡衡是是本本章章知知识的的综合合应用用，同同时也也是是考考查的的重重点点、难点点，需需建建立立在在对各各种种力力的的产生生条条件件、受受力力情情况况分分析及力的合成与分解的基析及力的合成与分解的基础上求解上求解在在复复习常常见的的三三种种力力时，应当当多多与与生生活活中中的的事事例例相相结合合，在在感感性性认知知的的基基础上上正正确确建建立立这些些力力的的概概念念静静摩摩擦擦力力是是一
3、一种种非非常常“聪明明”的的力力，它它的的大大小小、方方向向、存存亡亡都都会会随随其其他他力力发生生变化化因因此此分分析析静静摩摩擦擦力力，应会会从从物物体体的的运运动状状态和和应用用牛牛顿运运动定定律律来来进行行分分析析对于于弹力力的的复复习，通通过若若干干具具体体实例例的的分分析析、练习，掌掌握握各各种种常常见弹力力如如拉拉力力、压力力、支支持持力力的的方方向向特特别是是轻杆杆的的弹力力，当当杆杆受受力力较复复杂时，杆杆中中弹力力的的方方向向要要具具体体问题具具体体分分析析关关于于弹簧的簧的弹力大小，遵守胡克定律，要求定量分析力大小，遵守胡克定律，要求定量分析在在理理解解和和掌掌握握了了各
4、各种种常常见力力以以后后，多多做做一一些些受受力力分分析析的的习题，在在练习中中要要注注意意养养成成良良好好的的受受力力分分析析习惯，提提高高受力分析的熟受力分析的熟练性、正确性、性、正确性、规范性范性 课时课时4力、重力和弹力力、重力和弹力基础梳理基础梳理1力力概念：力是物体概念：力是物体对物体的作用物体的作用基本特征：基本特征：(1)力力的的物物质性性：力力的的作作用用不不能能离离开开物物体体而而存存在在，有有力力必有受力物体和施力物体必有受力物体和施力物体(2)力力的的相相互互性性：物物体体之之间力力的的作作用用总是是相相互互的的，施施力力物体同物体同时也是受力物体也是受力物体(3)力的
5、矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向(4)力力的的作作用用效效果果：使使物物体体发生生形形变或或使使物物体体运运动状状态发生生变化化(物体的速度物体的速度发生生变化，即化，即产生加速度生加速度)(5)力力的的三三要要素素：力力的的大大小小、方方向向和和作作用用点点要要注注意意力力的的图示与受力示意示与受力示意图的区的区别2重力重力概概念念：由由于于地地球球的的吸吸引引而而使使物物体体受受到到的的力力叫叫重重力力地地面面附附近近的的一一切切物物体体，无无论其其运运动状状态如如何何，都都受受重重力力作作用用表达式：表达式：Gmg.基本特征：基本特征：(1)在
6、在同同一一个个地地点点g值是是一一个个不不变的的常常数数，而而在在不不同同地地点点g值不不同同，物物体体所所受受重重力力随随其其所所在在地地球球上上纬度度的的不不同同而而改改变，随物体所在高度的不同而改，随物体所在高度的不同而改变(2)重力的方向：重力的方向：竖直向下直向下(不是垂直向下不是垂直向下)(3)重重力力的的作作用用点点重重心心：物物体体的的每每一一部部分分都都受受到到重重力力的的作作用用，但但为了了研研究究问题简单，我我们认为一一个个物物体体的的重重力力集中作用在一点上，集中作用在一点上，这一点称一点称为物体的重心物体的重心疑难详析疑难详析1力的分类力的分类(1)按按性性质的的不不
7、同同，分分为重重力力、弹力力、摩摩擦擦力力、电场力力、磁磁场力、万有引力等；力、万有引力等；(2)按按效效果果的的不不同同，分分为拉拉力力、推推力力、压力力、动力力、阻阻力、向心力、支持力等；力、向心力、支持力等；(3)按研究按研究对象的不同，可分象的不同，可分为内力与外力内力与外力2影响重心位置的因素：质量分布和形状影响重心位置的因素：质量分布和形状(1)质量量分分布布均均匀匀的的物物体体的的重重心心位位置置，只只与与物物体体的的形形状状有有关关质量量分分布布均均匀匀形形状状规则的的物物体体，它它的的重重心心在在其其几几何何中心上中心上(2)质量量分分布布不不均均匀匀的的物物体体的的重重心心
8、不不在在其其几几何何中中心心此此时，物体的重心可用，物体的重心可用悬挂法、支持法确定挂法、支持法确定(3)物物体体重重心心的的位位置置不不一一定定总在在物物体体上上，重重心心可可能能在在物物体体上上，也也可可能能在在物物体体外外例例如如圆环、三三角角框框架架等等，其其重重心心都不在物体上都不在物体上深化拓展深化拓展重力与万有引力的关系重力与万有引力的关系 图1(1)重重力力虽然然由由万万有有引引力力产生生，但但重重力力一一般般不不等等于于万万有有引引力力重重力力与与万万有有引引力力的的关关系系如如图1所所示示，重重力力只只是是万万有有引引力力的的一一个个分分力力，万万有有引引力力的的另另一一个
9、个分分力力提提供供物物体体随随地地球球自自转的的向向心心力力只只有有在在地地球球的的南南极极和和北北极极两两地地，物物体体的的重重力力与万有引力才大小相等；与万有引力才大小相等；(2)重重力力是是由由于于地地球球对物物体体的的吸吸引引而而产生生的的，但但重重力力不不是是万万有有引引力力，这是是两两个个不不同同性性质的的力力；重重力力的的大大小小随随纬度度的的增增大大而而增增大大，随随高高度度的的增增加加而而减减小小但但是是，除除非非特特别考考查，一般，一般认为在地球表面附近物体的重力大小不在地球表面附近物体的重力大小不变基础梳理基础梳理概概念念：发生生弹性性形形变的的物物体体，由由于于要要恢恢
10、复复原原状状，对跟跟它接触的物体会它接触的物体会产生力的作用，生力的作用，这种力叫做种力叫做弹力力表达式：表达式：Fkx(弹簧簧弹力的力的计算公式算公式)基本特征：基本特征：(1)弹力力是是由由于于施施力力物物体体形形变而而引引起起的的例例如如物物体体a对物体物体b的的弹力是由于物体力是由于物体a发生形生形变而引起而引起(2)弹力力产生生的的条条件件：物物体体直直接接相相互互接接触触；物物体体发生生弹性形性形变疑难详析疑难详析1弹力的大小弹力的大小弹力力的的大大小小与与物物体体形形变量量有有关关，形形变量量越越大大，弹力力越越大大(1)对于于难以以观察察的的微微小小形形变，可可以以由由物物体体
11、的的受受力力情情况况和运和运动情况运用物体平衡条件来确定情况运用物体平衡条件来确定弹力大小力大小(2)对有有明明显形形变的的弹簧簧、橡橡皮皮条条等等物物体体，弹力力的的大大小小可以由胡克定律可以由胡克定律计算算胡胡克克定定律律：在在弹性性限限度度内内，弹簧簧弹力力F的的大大小小跟跟弹簧簧伸伸长(或或缩短短)的的长度度x成成正正比比数数学学表表达达式式是是：Fkx，还可可以以表表示示成成Fkx，其其中中k叫叫做做弹簧簧的的劲度度系系数数，其其数数值上上等等于于弹簧簧发生生单位位长度度形形变时产生生的的弹力力大大小小，它它是是用用来来描述描述弹簧的基本性簧的基本性质的物理量的物理量劲度度系系数数跟
12、跟弹簧簧的的长度度、弹簧簧的的材材料料、弹簧簧丝的的粗粗细都都有有关关系系，对于于一一个个确确定定的的弹簧簧来来说，它它的的劲度度系系数数是是一一定的在国定的在国际单位制中，位制中，劲度系数度系数k的的单位是牛位是牛/米米2弹力的方向弹力的方向弹力力的的方方向向始始终跟跟物物体体的的形形变方方向向相相反反，或或与与使使物物体体发生生形形变的的外外力力方方向向相相反反凡凡是是支支持持物物对物物体体的的弹力力，方方向向总是是垂垂直直于于接接触触面面并并指指向向受受力力物物体体凡凡是是一一根根线(或或绳)对物体的物体的弹力，方向力，方向总是沿是沿线(或或绳)收收缩的方向的方向举例：例：轻绳中的中的弹
13、力方向始力方向始终沿着沿着轻绳杆中的杆中的弹力方向不一定沿杆力方向不一定沿杆面面与与面面、点点与与面面接接触触处的的弹力力方方向向垂垂直直于于面面(曲曲面面则垂垂直于接触点的切面直于接触点的切面)深化拓展深化拓展如何判断两个物体间是否存在弹力如何判断两个物体间是否存在弹力(1)根根据据弹力力产生生的的条条件件判判断断，即即看看物物体体间是是否否直直接接接接触以及物体是否触以及物体是否发生生弹性形性形变(2)用用假假设法法判判断断当当弹力力的的存存在在与与否否难以以根根据据第第一一点点直直接接判判断断时，可可以以假假设两两个个物物体体之之间弹力力不不存存在在，看看物物体体是是否否还能能保保持持现
14、在在的的状状态，如如果果能能说明明则没没有有弹力力，否否则就是有就是有弹力力(3)根根据据“物物体体的的运运动状状态”分分析析对物物体体进行行受受力力分分析析，判断需不需要判断需不需要弹力，物体才能保持力，物体才能保持现在的运在的运动状状态注注意意：弹力力是是接接触触力力，但但不不是是所所有有相相互互接接触触的的物物体体之之间都都存存在在弹力力，物物体体发生生弹性性形形变是是产生生弹力力的的必必要要条条件件题型一型一对重力和重心的理解重力和重心的理解例例1如如图2所所示示，两两辆车在在以以相相同同的的速速度度做做匀匀速速运运动，根据，根据图中所中所给信息和所学知信息和所学知识你可以得出的你可以
15、得出的结论是是() 图2解解析析物物体体各各部部分分都都受受重重力力作作用用，但但可可以以认认为为物物体体各各部部分分所所受受重重力力集集中中于于一一点点，这这个个点点就就是是物物体体的的重重心心，A正正确确；重重力力的的方方向向总总是是和和水水平平面面垂垂直直，是是竖竖直直向向下下而而不不是是垂垂直直向向下下，B错错误误；从从图图中中可可以以看看出出，汽汽车车(包包括括货货物物)的的形形状状和和质质量量分分布布发发生生了了变变化化，重重心心的的位位置置就就发发生生了了变变化化，C正正确确；力力不不是是使使物物体体运运动动的的原原因因，而而是是使使物物体体发发生生形形变变或或产产生生加加速度的
16、原因，速度的原因，D错误错误答案答案AC题题后后反反思思：正正确确理理解解力力的的概概念念，掌掌握握重重力力方方向向竖竖直直向向下下，垂垂直直水水平平面面向向下下，但但不不一一定定垂垂直直接接触触面面.因因为为接接触触面面不不一定水平一定水平.明确重心的位置与物体的形状和质量有关明确重心的位置与物体的形状和质量有关.质量量为2 kg的的物物体体被被一一根根细绳悬吊吊在在天天花花板板下下静静止止(g取取9.8 N/kg)，则以下以下说法正确的是法正确的是 ()A物体重力大小等于物体重力大小等于19.6 NB物物体体对绳的的拉拉力力与与物物体体重重力力的的大大小小、方方向向均均相相同同，所以它所以
17、它们是同一个力是同一个力C剪断剪断细绳后，物体不受任何力的作用后，物体不受任何力的作用D物体的各部分中，只有重心物体的各部分中，只有重心处受重力受重力解解析析：由由重重力力和和质质量量的的关关系系可可知知Gmg29.8 N19.6 N，A选项正确选项正确判判断断两两个个力力是是否否是是同同一一个个力力不不能能仅仅看看大大小小、方方向向是是否否相相同同，还还要要看看作作用用点点、性性质质等等因因素素物物体体对对绳绳的的拉拉力力，施施力力物物体体是是该该物物体体，受受力力物物体体是是绳绳，作作用用点点在在绳绳上上，属属于于弹弹力力，而而重重力力的的施施力力物物体体是是地地球球，受受力力物物体体是是
18、该该物物体体，作作用用点在该物体上，它们不是同一个力，点在该物体上，它们不是同一个力，B选项不正确选项不正确剪断细绳后，物体仍然受重力作用，剪断细绳后，物体仍然受重力作用，C选项不正确选项不正确物物体体的的各各部部分分都都受受重重力力，从从“效效果果”上上看看跟跟重重力力作作用用在在重心一样，重心一样，D选项不正确选项不正确答案：答案：A题型二弹力的分析和计算题型二弹力的分析和计算例例2(2010辽辽宁宁丹丹东东模模拟拟)如如图图3所所示示，小小车车上上固固定定着着一一根根弯弯成成角角的的曲曲杆杆，杆杆的的另另一一端端固固定定着着一一个个质质量量为为m的的球球试分析下列情况下杆对球的弹力的大小
19、和方向试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向(1)小车静止；小车静止；(2)小车以加速度小车以加速度a水平向右运动水平向右运动解解析析(1)小小车车静静止止时时，根根据据物物体体平平衡衡条条件件知知，杆杆对对球产生的弹力方向竖直向上，且大小等于球的重力球产生的弹力方向竖直向上，且大小等于球的重力mg.图图3 图4(2)选选小小球球为为研研究究对对象象，小小车车以以加加速速度度a向向右右运运动动时时，小小球球所所受受重重力力和和杆杆的的弹弹力力的的合合力力一一定定水水平平向向右右，此此时时，弹弹力力F的的方方向向一一定定指指向向右右上上方方，只只有有这这样样，才才能能保保证证小小球球在在竖竖直
20、直方方向向上上保保持持平平衡衡，水水平平方方向向上上具具有有向向右右的的加加速速度度假假设设小小球球所所受受弹弹力力方方向向与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角为为(如如图图4所所示示)，根根据据牛顿第二定律有牛顿第二定律有题题后后反反思思：接接触触面面间间的的弹弹力力方方向向一一定定垂垂直直于于接接触触面面，但但固固定定在在杆杆上上的的物物体体所所受受的的弹弹力力其其大大小小和和方方向向都都是是可可变变的的，其其方方向向可可能能沿沿杆杆也也可可能能不不沿沿杆杆，故故需需利利用用平平衡衡条条件件或或牛牛顿顿第二定律来分析计算第二定律来分析计算.在在下下图中中，a、b(a、b均均处于于静静止止状状态
21、)间一一定定有有弹力力的是的是 () 解解析析：A选选项项中中，a、b间间如如果果存存在在弹弹力力，则则b给给a的的弹弹力力水水平平向向左左，a将将向向左左侧侧加加速速运运动动，显显然然与与题题设设要要求求不不符符，故故A选选项项中中a、b间间无无弹弹力力作作用用同同理理，C选选项项中中a、b间间没没有有弹弹力力对对于于D选选项项，也也可可以以假假设设a、b间间有有弹弹力力，则则a(斜斜面面)对对b的的弹弹力力将将垂垂直直于于斜斜面面向向上上，因因此此，b所所受受的的合合外外力力不不为为零零，即即b不不可可能能处处于于静静止止状状态态B选选项项，假假设设b对对a没没有有弹弹力力，则则a所所受受
22、的的合合外外力力不不为为零零，将将不不可可能能静静止止，故故a、b间间必必须须存存在弹力故选在弹力故选B.答案：答案：B题型三弹簧弹力的计算题型三弹簧弹力的计算图图5例例3如如图5所所示示，劲度度系系数数为k1的的轻弹簧簧两两端端分分别与与质量量为m1、m2的的物物块拴拴接接，劲度度系系数数为k2的的轻弹簧簧上上端端与与物物块2拴拴接接，下下端端压在在桌桌面面上上(不不拴拴接接)，整整个个系系统处于于平平衡衡状状态现施施力力将将物物块1缓慢慢竖直直上上提提，直直到到下下面面那那个个弹簧簧的的下下端端刚脱脱离离桌桌面面在在此此过程程中中，物物块2向向上上移移动了了多多少少？物物块1向上移向上移动
23、了多少？了多少？ 题题后后反反思思：(1)本本题题以以平平衡衡条条件件、胡胡克克定定律律等等知知识识为为依依据据，考考查查物物理理规规律律的的灵灵活活应应用用及及处处理理复复杂杂物物理理过过程程的的能能力力.(2)因因为为弹弹簧簧的的弹弹力力F与与形形变变量量x成成正正比比，所所以以当当弹弹簧簧在在原基础上再伸长原基础上再伸长(或缩短或缩短)x时，弹力的改变量时，弹力的改变量F=kx. 图6 图7如如图6所所示示，劲度度系系数数为k2的的轻质弹簧簧，竖直直放放在在桌桌面面上上，上上面面压一一质量量为m的的物物块，劲度度系系数数为k1的的轻质弹簧簧竖直直地地放放在在物物块上上面面，其其下下端端与
24、与物物块上上表表面面连接接在在一一起起，现想想使使物物块在在静静止止时，下下面面弹簧簧承承受受物物重重的的2/3，应将将上上面面弹簧的上端簧的上端A竖直向上提高多大的距离？直向上提高多大的距离？ 1如如图8所所示示，四四个个完完全全相相同同的的弹簧簧都都处于于水水平平位位置置，它它们的的右右端端受受到到大大小小皆皆为F的的拉拉力力作作用用，而而左左端端的的情情况况各各不不相相同同：中中弹簧簧的的左左端端固固定定在在墙上上，中中弹簧簧的的左左端端受受大大小小也也为F的的拉拉力力作作用用，中中弹簧簧的的左左端端拴拴一一小小物物块，物物块在在光光滑滑的的桌桌面面上上滑滑动，中中弹簧簧的的左左端端拴拴
25、一一小小物物块，物物块在在有有摩摩擦擦的的桌桌面面上上滑滑动若若认为弹簧簧的的质量量都都为零零，以以l1、l2、l3、l4依次表示四个依次表示四个弹簧的伸簧的伸长量，量，则有有 ()图8Al2l1Bl4l3Cl1l3 Dl2l4解解析析：由由于于弹弹簧簧质质量量不不考考虑虑，所所以以四四种种情情况况下下弹弹簧簧的的伸伸长长量量只只由由力力F决决定定，力力F相相同同，则则弹弹簧簧伸伸长长量量相相同同，所所以以D选项正确选项正确答案：答案：D2.(2008.广广东高高考考)如如图9所所示示，质量量为m的的物物体体悬挂挂在在轻质支支架架上上，斜斜梁梁OB与与竖直直方方向向的的夹角角为.设水水平平横横
26、梁梁OA和和斜斜梁梁OB作作用用于于O点点的的弹力力分分别为F1和和F2，以以下下结果果正正确确的是的是 ()图图9 图图10解解析析：分分析析O点点受受力力如如图图10所所示示，由由共共点点力力的的平平衡衡知知识识可可得得F1mgtan，F2mg/cos，故故D正正确确，A、B、C错错误误答案：答案：D3.探探究究弹力力和和弹簧簧伸伸长的的关关系系时，在在弹性性限限度度内内，悬挂挂15 N重重物物时，弹簧簧长度度为0.16 m；悬挂挂20 N重重物物时，弹簧簧长度度为0.18 m，则弹簧的原簧的原长L0和和劲度系数度系数k分分别为 ()AL00.02 mk500 N/mBL00.10 mk5
27、00 N/mCL00.02 mk250 N/mDL00.10 mk250 N/m解析：解析：由由Fkx可得可得15k(0.16L0)20k(0.18L0)联立得联立得k250 N/m，L00.10 mD正确，正确，A、B、C错误错误答案：答案：D图114.一一有有固固定定斜斜面面的的小小车在在水水平平面面上上做做直直线运运动，小小球球通通过细绳与与车顶相相连小小球球某某时刻刻正正处于于图示示状状态设斜斜面面对小小球球的的支支持持力力为N，细绳对小小球球的的拉拉力力为T，关关于于此此时刻小球的受力情况，下列刻小球的受力情况，下列说法正确的是法正确的是 ()A若小若小车向左运向左运动，N可能可能为
28、零零B若小若小车向左运向左运动，T可能可能为零零C若小若小车向右运向右运动，N不可能不可能为零零D若小若小车向右运向右运动，T不可能不可能为零零解解析析：若若小小车车向向左左做做减减速速运运动动时时，N可可能能为为零零所所以以A正正确确若若小小车车向向左左做做加加速速运运动动时时，T可可能能为为零零即即B正正确确若若小小车车向向右右做做加加速速运运动动时时N可可能能为为零零，则则C错错误误若若小小车车向向右右做做减速运动时，减速运动时，T也可能为零，则也可能为零，则D错误错误答案：答案：AB图125台台球球以以速速度度v0与与球球桌桌边框框成成角角撞撞击O点点，反反弹后后速速度度为v1，方方向向与与球球桌桌边框框夹角角仍仍为，如如图12所所示示OB垂垂直直于于桌桌边，则下下列列关关于于桌桌边对小小球球的的弹力力方方向向的的判判断断中中正正确的是确的是 ()A可能沿可能沿OA方向方向B一定沿一定沿OB方向方向C可能沿可能沿OC方向方向D可能沿可能沿OD方向方向解析：解析：弹力总与接触面垂直弹力总与接触面垂直答案：答案：B
