【優(yōu)化方案】高考物理總復習 第二章第一節(jié) 重力　彈力　摩擦力課件 新人教版必修1.ppt

第二章相互作用 第二章相互作用 第一節(jié)重力彈力摩擦力 一 力1 力的概念 物體與物體之間的 作用 2 力的作用效果 相互 形變 運動狀態(tài) 二 重力1 產(chǎn)生 由于地球的吸引而使物體受到的力 2 大小 g mg 3 方向 總是 豎直向下 4 重心 因為物體各部分都受重力的作用 從效果上看 可以認為各部分受到的重力作用集中于一點 這一點叫做物體的重心 特別提示 1 重力的方向不一定指向地心 2 并不是只有重心處才受到重力的作用 三 彈力1 彈力 1 定義 發(fā)生彈性形變的物體由于要 對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用 2 產(chǎn)生的條件 恢復原狀 兩物體 發(fā)生 3 方向 與物體形變方向 2 胡克定律 1 內(nèi)容 彈簧的彈力的大小f跟彈簧伸長 或縮短 的長度x成 相互接觸 彈性形變 相反 正比 2 表達式 f k是彈簧的 單位為n m k的大小由彈簧 決定 x是彈簧長度的 不是彈簧形變以后的長度 kx 勁度系數(shù) 自身性質(zhì) 變化量 四 摩擦力1 產(chǎn)生 相互接觸且發(fā)生形變的粗糙物體間 有 或 時 在接觸面上所受的阻礙 或 的力 相對運動 相對運動趨勢 相對運動 相對運動趨勢 2 產(chǎn)生條件 接觸面 接觸面間有彈力 物體間有 或 粗糙 相對運動 相對運動趨勢 3 大小 滑動摩擦力ff 靜摩擦力 0 ff ffmax 4 方向 與相對運動或相對運動趨勢方向 5 作用效果 阻礙物體間的 或 fn 相反 相對 運動 相對運動趨勢 特別提示 1 摩擦力阻礙的是物體間的相對運動或相對運動趨勢 但不一定阻礙物體的運動 2 受靜摩擦力作用的物體不一定靜止 受滑動摩擦力作用的物體不一定運動 3 接觸面處有摩擦力時一定有彈力 且彈力與摩擦力方向總垂直 反之不一定成立 思考感悟動摩擦因數(shù)與接觸面積有關嗎 影響動摩擦因數(shù)的因素有哪些 提示 動摩擦因數(shù)與接觸面積無關 與接觸面的粗糙程度和相互作用的兩個物體的材料有關 一 彈力的判斷及大小的計算1 彈力有無的判斷方法 1 根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件直接判斷根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力 此方法多用來判斷形變較明顯的情況 2 利用假設法判斷對形變不明顯的情況 可假設兩個物體間彈力不存在 即把與我們所研究的物體相接觸的其他物體去掉 看物體還能否保持原有的狀態(tài) 若運動狀態(tài)不變 則此處不存在彈力 若運動狀態(tài)改變 則此處一定存在彈力 3 根據(jù) 物體的運動狀態(tài) 分析根據(jù)物體的運動狀態(tài) 利用牛頓第二定律或共點力平衡條件判斷彈力是否存在 2 彈力的方向的判斷方法彈力的方向與物體形變的方向相反 作用在迫使物體發(fā)生形變的那個物體上 具體情況有以下幾種 3 計算彈力大小常見的三種方法 1 根據(jù)力的平衡條件進行求解 2 根據(jù)胡克定律進行求解 3 根據(jù)牛頓第二定律進行求解 即時應用1 改編題 如圖2 1 1 固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿 質(zhì)量為m的小球套在桿上 在大小不變的拉力作用下 小球沿桿由底端勻速運動到頂端 下面關于小球的受力情況的分析可能正確的是 圖2 1 1 a 既受彈力 又受摩擦力b 既不受彈力 又不受摩擦力c 受彈力不受摩擦力d 不受彈力 受摩擦力答案 a 二 摩擦力的判斷及大小的計算1 摩擦力有無和方向的判斷方法 1 假設法利用假設法判斷摩擦力的有無及方向的思維程序如下 2 狀態(tài)法 從物體的運動狀態(tài)反推出必須具備的受力條件 并進一步分析組成條件中靜摩擦力所起的作用 從而判斷出靜摩擦力的有無及方向 3 利用牛頓第三定律來判斷 此法的關鍵是抓住 力是成對出現(xiàn)的 先確定受力較少的物體受到的 靜摩擦力的方向 再根據(jù) 反向 確定另一物體受到的靜摩擦力方向 2 摩擦力大小的計算 1 根據(jù)物體的運動狀態(tài)計算不論滑動摩擦力 還是靜摩擦力都可根據(jù)物體的運動狀態(tài)求解 若物體處于平衡狀態(tài) 利用平衡條件求解 若物體有加速度 利用牛頓第二定律求解 2 根據(jù)公式ff fn計算 計算滑動摩擦力時 關鍵的是對相互擠壓力fn的分析 它跟研究物體在垂直于接觸面方向的受力密切相關 與物體速度大小 接觸面積大小無關 只有靜摩擦力達到最大值 且認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力時 才能用ffm fn計算 即時應用2 2011 高考天津卷 如圖2 1 2所示 a b兩物塊疊放在一起 在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動 運動過程中b受到的摩擦力 a 方向向左 大小不變b 方向向左 逐漸減小c 方向向右 大小不變d 方向向右 逐漸減小 圖2 1 2 解析 選a b向右做勻減速直線運動 加速度大小不變 方向向左 由牛頓第二定律知 所受摩擦力的方向向左 大小不變 即a正確 b c d均錯誤 圖2 1 3 如圖2 1 3所示 一重為10n的球固定在支桿ab的上端 今用一段繩子水平拉球 使桿發(fā)生彎曲 已知繩的拉力為7 5n 則ab桿對球的作用力 a 大小為7 5nb 大小為10n c 方向與水平方向成53 角斜向右下方d 方向與水平方向成53 角斜向左上方 解析 對小球進行受力分析可得 ab桿對球的作用力與繩的拉力的合力與小球重力等值反向 答案 d 題后反思 桿產(chǎn)生的彈力方向可能沿桿 也可能不沿桿 需結合物體的其他受力情況 運動情況 由平衡條件或f合 ma確定 變式訓練1 2011 高考江蘇卷 如圖2 1 4所示 石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對稱楔形石塊 側(cè)面與豎直方向的夾角為 重力加速度為g 若接觸面間的摩擦力忽略不計 則石塊側(cè)面所受彈力的大小為 圖2 1 4 圖2 1 5 如圖2 1 5所示 質(zhì)量為m的物體a放在地面上的豎直輕彈簧b上 且彈簧b分別與地面和物體a相連接 現(xiàn)用細繩跨過定滑輪將物體a與另一輕彈簧c連接 當彈簧c處在水平位置且右端位于a點時它沒有發(fā)生形變 已知彈簧b和彈簧c的勁度系數(shù)分別 為k1和k2 不計定滑輪 細繩的質(zhì)量和摩擦 將彈簧c的右端由a點沿水平方向拉到b點時 彈簧b的彈力變?yōu)樵瓉淼?求a b兩點間的距離 解析 開始時b被壓縮的長度為x1 有k1x1 mg 題后反思 彈簧的彈力是由其形變量決定的 而形變量與物體的位移相關 變式訓練2如圖2 1 6所示 在水平傳送帶上有三個質(zhì)量分別為m1 m2 m3的木塊1 2 3 1和2及2和3間分別用原長為l 勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來 圖2 1 6 木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 現(xiàn)用水平細繩將木塊1固定在左邊的墻上 傳送帶按圖示方向勻速運動 當三個木塊達到平衡后 1 3兩木塊之間的距離是 a 2l m2 m3 g kb 2l m2 2m3 g k c 2l m1 m2 m3 g kd 2l m3g k答案 b 圖2 1 7 滿分樣板10分 如圖2 1 7有一半徑為r 0 2m的圓柱體繞豎直軸oo 以 9rad s的角速度勻速轉(zhuǎn)動 今用力f將質(zhì)量為1kg的物體a壓在圓柱側(cè)面 使其以v0 2 4m s的速度勻速下降 若物體a與圓柱面的摩擦因數(shù) 0 25 求力f的大小 已知物體a在水平方向受光滑擋板的作用 不能隨軸一起轉(zhuǎn)動 解題樣板在水平方向圓柱體有垂直紙面向里的速度 a相對圓柱體有垂直紙面向外的速度為v v r 1 8m s 2分 a相對于圓柱體的合速度為 圖2 1 8 名師歸納 滑動摩擦力的方向總是與物體的相對運動方向相反 本題容易造成的錯解就是認為摩擦力的方向豎直向上 變式訓練3 2012 東城區(qū)檢測 如圖2 1 9所示 兩根直木棍ab和cd 可視為相同的圓柱體 相互平行 固定在同一個水平面上 一個圓柱形工件p架在兩木棍之間 工件在水平向右的推力f的作用下 恰好能向右勻速運動 若保持兩木棍在同一水平面內(nèi) 但將它們之間的距離稍微增大一些后固定 仍將該工件架在兩木棍之間 用同樣的水平推力f向右推該工件 則下列說法中正確的是 圖2 1 9 a 工件可能靜止不動b 工件一定向右勻速運動c 工件一定向右減速運動d 工件一定向右加速運動 當工件在水平向右的推力f的作用下 恰好能向右勻速運動時 水平方向有f