《高中物理《弹力》课件14（29张PPT）（教科版必修1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理《弹力》课件14（29张PPT）（教科版必修1）（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考纲展示考纲展示高考瞭望高考瞭望知知识点点要求要求静摩擦、滑静摩擦、滑动摩擦力、摩擦力、摩擦力、摩擦力、动摩擦因数摩擦因数1.从近三年的高考考点分布看，高考从近三年的高考考点分布看，高考对本章的考本章的考 查主要主要侧重于考重于考查力的基本概念和力的基本概念和对物体的受物体的受 力分析，常与其他知力分析，常与其他知识综合起来考合起来考查，主要涉，主要涉 及及弹力、摩擦力、共点力平衡等知力、摩擦力、共点力平衡等知识2.高考高考热点有四个：一是力的概念和受力分析；点有四个：一是力的概念和受力分析； 二是有关摩擦力的二是有关摩擦力的问题；三是；三是弹簧簧弹力与物体力与物体 的平衡的平衡问题；四是力的
2、合成与分解；四是力的合成与分解问题及其及其实 验3.本章内容仍将是本章内容仍将是2011年高考的必考内容之一，年高考的必考内容之一， 考考查方式可方式可单独命独命题，题型型为选择题、实验题 、计算算题；也可与；也可与动力学其他内容、力学其他内容、电学学结合合 ，命制，命制结合科技合科技实际的新的新颖试题，概率，概率较高高.重力、形重力、形变和和弹力、力、胡克定律胡克定律力的合成与分解力的合成与分解共点力作用下物体的共点力作用下物体的平衡平衡实验：探究：探究验证力的力的平行四平行四边形法形法则 相互作用相互作用1力的概念：力的概念：力是力是 2三要素：三要素： 、方向方向、 3力的表示方法：力的
3、表示方法：(1)力的图示力的图示；(2)力的示意图力的示意图物体物体对物体的作用物体的作用大小大小作用点作用点 重力重力 弹力弹力4力的分类力的分类(1)按按力力的的 分分：可可分分为为重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力、分分子子力力、电电磁磁力力等等(2)按按力力的的 分分：可可分分为为压压力力、支支持持力力、动动力力、阻阻力力、向心力、向心力、 回复力等回复力等性性质作用效果作用效果力有哪些基本性质？力有哪些基本性质？(1)力力的的物物质质性性：力力不不能能离离开开物物体体而而存存在在，有有力力就就一一定定有有“施施力力”和和“受受力力”两两个个物体，二者缺一不可物体，二者缺一不可(2)力的
4、相互性：力的作用是相互的力的相互性：力的作用是相互的(3)力力的的矢矢量量性性：力力不不仅仅有有大大小小，而而且且有有方方向向，力力是是矢矢量量力力的的运运算算遵遵循循矢矢量量运运算算法则法则 平行四边形定则平行四边形定则(4)力力的的独独立立性性：某某个个力力作作用用在在物物体体上上产产生生的的效效果果，与与这这个个物物体体是是否否同同时时还还受受到到其其他力的作用无关他力的作用无关1下列下列说法中，正确的是法中，正确的是()A一个人一个人练拳拳时用了很大的力，有施力物体却没有受力物体用了很大的力，有施力物体却没有受力物体B马拉拉车前前进，是，是马先先对车施加了力，施加了力，车后后对马施力，
5、否施力，否则车就不能前就不能前进C只有有生命或有只有有生命或有动力的物体才能施力，无生命或无力的物体才能施力，无生命或无动力的物体只能受到力，力的物体只能受到力， 不能施力不能施力 D找不到施力物体的力是不存在的找不到施力物体的力是不存在的解析：解析：力是物体对物体的作用，这句话中力是物体对物体的作用，这句话中“对对”字前面的字前面的“物体物体”是施力物体，是施力物体，“对对”字后面的字后面的“物体物体”是受力物体，只要发生了力的作用，就一定同时存在着施力物体是受力物体，只要发生了力的作用，就一定同时存在着施力物体和受力物体练拳时，人的肌肉群发生相互作用，有受力物体，选项和受力物体练拳时，人的
6、肌肉群发生相互作用，有受力物体，选项A错物体错物体间的相互作用是同时发生的，不存在先后，马拉车前进，虽然马是主动施力的，间的相互作用是同时发生的，不存在先后，马拉车前进，虽然马是主动施力的，车是被动施力的，但是马对车的作用力与车对马的作用力是一对相互作用力，同车是被动施力的，但是马对车的作用力与车对马的作用力是一对相互作用力，同时出现，同时消失，不分先后，选项时出现，同时消失，不分先后，选项B错错不论物体是否有生命或有动力，它在受到其他物体作用时，必同时施不论物体是否有生命或有动力，它在受到其他物体作用时，必同时施力力于于其其他他物体，人走路时脚碰到物体，人走路时脚碰到(无生命、无动力无生命、
7、无动力)石头，感到脚痛，就石头，感到脚痛，就是是因因为为石石头头对对脚脚施施了力，所以了力，所以C不对，真正理解和掌握了力的概念，就不对，真正理解和掌握了力的概念，就会判断出本题正确答案是会判断出本题正确答案是D.答案：答案：D重力的重力的产生生由于由于 对物体的吸引而物体的吸引而使物体受到的力使物体受到的力注意：在地球表面附近可近似注意：在地球表面附近可近似认为等于等于 .重力的大小重力的大小G .可用可用 测量量注意：注意：(1)物体的物体的质量不会量不会变(2)G的的变化是由在地球上不同化是由在地球上不同位置位置处g的的变化引起的化引起的重力的方向重力的方向总是是 的的注意：注意：竖直向
8、下是和直向下是和 垂垂直，不一定和接触面垂直直，不一定和接触面垂直重心重心因因为物体各部分都受重力作物体各部分都受重力作用，可用，可认为重力作用集中重力作用集中于于 即即为物体的重心物体的重心(1)影响重心位置的因素：影响重心位置的因素：物物体的体的 ；物体的物体的 .(2)确定方法：确定方法： .mg地球地球万有引力万有引力弹簧秤簧秤竖直向下直向下水平面水平面一点一点形状形状质量分布量分布悬挂法挂法(1)竖直向下是与水平面垂直，但不一定指向地心竖直向下是与水平面垂直，但不一定指向地心(2)重心的位置不一定在物体上重心的位置不一定在物体上(3)重力的大小不一定等于物体对水平支持物的压力或对竖直
9、悬线的拉力重力的大小不一定等于物体对水平支持物的压力或对竖直悬线的拉力2如如图211所示，两所示，两辆车在以相同的速度做匀速运在以相同的速度做匀速运动；根据；根据图中所中所给信息和信息和所学知所学知识你可以得出的你可以得出的结论是是() A物体各部分都受重力作用，但可以物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点物体各部分所受重力集中于一点 B重力的方向重力的方向总是垂直向下的是垂直向下的 C物体重心的位置与物体形状或物体重心的位置与物体形状或质量分布有关量分布有关 D力是使物体运力是使物体运动的原因的原因图211 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
10、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，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，所所以以A正正确确，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，故故C正正确确力力不不是是使使物物体体运运动动的的原因而是使物体发生形变或产生加速度的原因，所以原因而是使物体发生形变或产生加速度的原因，所以D错误错误 答案：答案：AC1定定义义：发发生生
11、弹弹性性形形变变的的物物体体由由于于要要 ，对对与与它它 的的物物体体产产生力的作用生力的作用2产生条件：产生条件：物体相互物体相互 ；并且发生；并且发生 3方向：方向：弹力的方向总是与物体形变的方向弹力的方向总是与物体形变的方向 4大小：大小： (1)弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律F . (2)非弹簧类弹力大小可以由非弹簧类弹力大小可以由 或牛顿运动定律求解或牛顿运动定律求解恢复原状恢复原状接触接触弹性形性形变相反相反kx平衡条件平衡条件接触接触如何判断弹力的有无？如何判断弹力的有无？1根据弹力产生的条件直接判断根据弹力产生的条件直接判断 根据物体是否直
12、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判断形变较明显的情况2利用假设法判断利用假设法判断 对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体还能否保持原对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，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 一定存在弹力一定存在弹力3根据物体的运动状态分析根据物体的运动状态分析根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在根据物
13、体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在例如：如图例如：如图212所示，小球所示，小球A在车厢内随车厢一起向右运动，可根据小球的运动在车厢内随车厢一起向右运动，可根据小球的运动的状态分析车厢后壁对球的状态分析车厢后壁对球A的弹力的情况的弹力的情况图图212(1)若车厢和小球做匀速直线运动，则小球若车厢和小球做匀速直线运动，则小球A受力平衡，受力平衡，所以车厢后壁对小球无弹力所以车厢后壁对小球无弹力(2)若若车厢和小球向右做加速运和小球向右做加速运动，则由牛由牛顿第二定律可知，第二定律可知，后后车厢壁壁对小球的小球的弹力水平向右力水平向右3. 如如图213所示，所示，细绳竖
14、直拉直拉紧，小球和光滑斜面接触，并，小球和光滑斜面接触，并处于静止状于静止状 态则小球受到的力是小球受到的力是() A重力、重力、绳的拉力的拉力 B重力、重力、绳的拉力、斜面的的拉力、斜面的弹力力 C重力、斜面的重力、斜面的弹力力 D绳的拉力、斜面的的拉力、斜面的弹力力 解解析析：如如果果斜斜面面对对球球有有支支持持力力，球球静静止止时时，细细绳绳不不能能竖竖直直，所所以以本本题题中中小小球球不受斜面的支持力，只受重力和绳的拉力不受斜面的支持力，只受重力和绳的拉力 答案：答案：A图213弹力方向的判断方法弹力方向的判断方法1根据物体产生形变的方向判断根据物体产生形变的方向判断 物体所受弹力方向
15、与施力物体形变的方向相反，与自身物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反，与自身( (受力物体受力物体) )形变方向相同形变方向相同2根据物体的运动状态判断根据物体的运动状态判断 由状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态符合由状态分析弹力，即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列方程，确定弹力方向态，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，确定弹力方向3几种常几种常见模型中模型中弹力方向的确定力方向的确定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重合，指向重合，指向弹簧恢复原状方向
16、簧恢复原状方向轻绳的的弹力力沿沿绳指向指向绳收收缩的方向的方向面与面接触的面与面接触的弹力力垂直于接触面指向受力的物体垂直于接触面指向受力的物体点与面接触的点与面接触的弹力力过接触点垂直于接触面接触点垂直于接触面(或或过接触点的切面接触点的切面)而指向受力而指向受力物体物体球与面接触的球与面接触的弹力力在接触点与球心在接触点与球心连线上，指向受力物体上，指向受力物体球与球接触的球与球接触的弹力力垂直于垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体接触点的公切面，而指向受力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，应具体情况具体分析具体情况具体分析4画出画出图214中物体受中物体
17、受弹力的方向力的方向(各接触面均光滑各接触面均光滑) 答案答案：物体受物体受弹力的方向如下力的方向如下图所示所示图214【例例1】 如图如图215所示，用轻质细杆连接的所示，用轻质细杆连接的A、B两物体正沿着倾角为两物体正沿着倾角为的斜面的斜面匀速下滑，已知斜面的粗糙程度是均匀的，匀速下滑，已知斜面的粗糙程度是均匀的，A、B两物体与斜面的接触情况两物体与斜面的接触情况相同试判断相同试判断A和和B之间的细杆上是否有弹力若有弹力，求出该弹力的大之间的细杆上是否有弹力若有弹力，求出该弹力的大小；若无弹力，请说明理由小；若无弹力，请说明理由图图215解析：解析：根据图甲的受力分析图，对根据图甲的受力分
18、析图，对A：mAgsin FfAFT，mAgcos FNA又又FfAFNA，tan 由以上各式解得：由以上各式解得：FTmAgsin mAgcos 0根据根据图乙的受力分析乙的受力分析图，对B：mBgsin FTFfB，mBgcos FNB又又FfBFNB，tan 由以上各式解得：由以上各式解得：FTmBgcos mBgsin 0故可知故可知细杆没有杆没有弹力力答案：答案：无无弹力，理由力，理由见解析解析图甲图甲图乙乙在例在例1中若中若A、B两物体沿斜面匀加速下滑，两物体沿斜面匀加速下滑，A和和B之之间的的细杆上是否有杆上是否有弹力？力？解析：解析：对对A、B及轻杆整体由牛顿第二定律得：及轻杆
19、整体由牛顿第二定律得：mAgsin mBgsin (mAmB)gcos (mAmB)a 所以所以agsin gcos 设轻杆对设轻杆对A有拉力为有拉力为FT，则对，则对A由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：mAgsin mAgcos FTmAa 由由得：得：FT0，所以，所以A、B之间的轻杆无弹力之间的轻杆无弹力答案：答案：无无弹力力1弹力方向的判断方法弹力方向的判断方法(1)根据物体产生形变的方向判断根据物体产生形变的方向判断(2)根据物体的运动情况，利用平衡条件或牛顿第二定律判断，此法关键是先判明根据物体的运动情况，利用平衡条件或牛顿第二定律判断，此法关键是先判明物体的运动状态物体的运动状
20、态(即加速度的方向即加速度的方向)，再根据牛顿第二定律确定合力的方向，然后，再根据牛顿第二定律确定合力的方向，然后根据受力分析确定弹力的方向根据受力分析确定弹力的方向2弹力大小的计算方法弹力大小的计算方法(1)一般物体之间的弹力，要利用平衡条件或牛顿第二定律来计算一般物体之间的弹力，要利用平衡条件或牛顿第二定律来计算(2)弹簧的弹力，由胡克定律弹簧的弹力，由胡克定律(Fkx)计算计算 11(2009山山东东卷卷，16)如如图216所所示示，光光滑滑半半球球形形容容器器固固定定在在水水平平面面上上，O为球球心心一一质量量为m的的小小滑滑块，在在水水平平力力F的的作作用用下下静静止止于于P点点设滑
21、滑块所所受受支支持力持力为FN，OP与水平方向的与水平方向的夹角角为.下列关系正确的是下列关系正确的是()图216解析：解析：物体受力情况如右图所示，由物体的平衡条件可得物体受力情况如右图所示，由物体的平衡条件可得FNsin mg，FNcos F，联立解得，联立解得FNmg/sin ，Fmg/tan ，故只有，故只有A正确正确答案：答案：A【例例2】如图如图217所示，在水平传送带上有三个质量分别为所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木的木块块1、2、3,1和和2及及2和和3间间分分别别用用原原长长为为L，劲劲度度系系数数为为k的的轻轻弹弹簧簧连连接接起起来来，木木块块与与传
22、传送送带带间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为，现现用用水水平平细细绳绳将将木木块块1固固定定在在左左边边的的墙墙上上，传传送送带带按按图图示示方方向向匀匀速速运运动动，当当三三个个木木块块达达到到平平衡衡后后，1、3两两木木块块之之间间的的距距离是离是()A2L(m2m3)g/k B2L(m22m3)g/kC2L(m1m2m3)g/k D2Lm3g/k图图217解析：解析：当三木块达到平衡状态后，对木块当三木块达到平衡状态后，对木块3进行受力分析，可知进行受力分析，可知2和和3间弹簧的弹力等间弹簧的弹力等于木块于木块3所受的滑动摩擦力，即所受的滑动摩擦力，即m3gkx3，解得，解得2和和3间弹簧
23、伸长量为间弹簧伸长量为同理以同理以2木块为研究对象得：木块为研究对象得：kx2kx3m2g，即，即1和和2间弹簧的伸长量为间弹簧的伸长量为 1、3两木块之间的距离等于弹簧的原长加上伸长量，两木块之间的距离等于弹簧的原长加上伸长量，即即2L(m22m3)g/k，选项，选项B正确正确答案：答案：B21(2010成成都都市市高高三三摸摸底底测测试试)缓冲冲装装置置可可抽抽象象成成如如图218所所示示的的简单模模型型，图中中A、B为原原长相相等等，劲度度系系数数分分别为k1、k2(k1k2)的的两两个个不不同同的的轻质弹簧簧下列表述正确的是下列表述正确的是()A装置的装置的缓冲效果与两冲效果与两弹簧的
24、簧的劲度系数无关度系数无关B垫片向右移片向右移动稳定后，两定后，两弹簧簧产生的生的弹力之比力之比F1 F2k1 k2C垫片向右移片向右移动稳定后，两定后，两弹簧的簧的长度之比度之比l1 l2k2 k1D垫片向右移片向右移动稳定后，两定后，两弹簧的簧的压缩量之比量之比x1 x2k2 k1 解析：解析：装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数有关，劲度系数越小，缓冲效果装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数有关，劲度系数越小，缓冲效果 越好，所以越好，所以A错根据力的作用是相互的可知：轻质弹簧错根据力的作用是相互的可知：轻质弹簧A、B中的弹力是相等中的弹力是相等 的，即的，即k1x1k2x2，所以，所以F1 F
25、21 1，两弹簧的压缩量之比，两弹簧的压缩量之比x1 x2k2 k1， 故故B、C错，错，D正确正确 答案：答案：D图218如如图219所示，所示，质量量为M10 kg的滑的滑块放在水平地面上，滑放在水平地面上，滑块上固定一个上固定一个轻细杆杆ABC，ABC45.在在A端固定一个端固定一个质量量为m2 kg的小球，滑的小球，滑块与地面与地面间的的动摩擦因数摩擦因数为0.3.现对滑滑块施加一个水平向右的推力施加一个水平向右的推力F196 N，使滑，使滑块做匀加做匀加速运速运动求此求此时轻杆杆对小球作用力小球作用力F2.(取取g10 m/s2) 图219【考卷实录考卷实录】错误之处：错误之处：该生
26、认为杆的弹力方向必定沿杆方向该生认为杆的弹力方向必定沿杆方向错错因因剖剖析析：将将杆杆与与拉拉直直的的细细绳绳弹弹力力混混淆淆，杆杆的的弹弹力力方方向向由由物物体体的的运运动动情情况况和和受受力力情况决定情况决定思路突破：思路突破：整体由牛顿第二定律求加速度整体由牛顿第二定律求加速度对小球由牛顿第二定律求合力对小球由牛顿第二定律求合力由力的分解求杆对小球的作用力由力的分解求杆对小球的作用力【教师点评教师点评】正解解答如下：正解解答如下：对整体，由牛整体，由牛顿第二定律，第二定律，F1(Mm)g(Mm)a轻杆杆对小球的作用力小球的作用力F2与水平方向的与水平方向的夹角角arctan arctan
27、 2，斜向右上方，斜向右上方常见理想模型中弹力比较常见理想模型中弹力比较【反思总结反思总结】类别轻绳轻杆杆轻弹簧簧特征特征轻、软、不可伸、不可伸长，即即绳中各中各处的的张力力大小相等大小相等轻，不可伸，不可伸长，亦，亦不可不可压缩轻，既可被拉伸，既可被拉伸，也可被也可被压缩，弹簧簧中各中各处弹力均相等力均相等产生力的方生力的方向及特点向及特点只能只能产生拉力，不生拉力，不能能产生生压力，拉力力，拉力的方向沿的方向沿绳子收子收缩的方向的方向弹力方向不一定沿力方向不一定沿杆的方向杆的方向既能既能产生生压力，又力，又能能产生拉力，力的生拉力，力的方向沿方向沿弹簧簧轴线大小大小计算算运用平衡方程或牛运用平衡方程或牛顿第二定律求解第二定律求解运用平衡方程或牛运用平衡方程或牛顿第二定律求解第二定律求解除运用平衡方程或除运用平衡方程或牛牛顿第二定律外，第二定律外，还可可应用胡克定律用胡克定律Fkx求解求解变化情况化情况弹力可以力可以发生突生突变弹力只能力只能渐变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
