高考物理總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二 第1講 重力 彈力 摩擦力配套課件.ppt

專(zhuān)題二相互作用與物體平衡 第1講 重力彈力摩擦力 考點(diǎn)1 重力 吸引 1 定義 由于地球的 而使物體受到的力 2 大小 g 水平面 3 方向 即垂直于 4 重心 重力的作用點(diǎn) 形狀 質(zhì)量分布 1 物體的重心與它的 以及 有關(guān) 2 質(zhì)量分布均勻且有規(guī)則幾何外形的物體 其重心在物體 的 幾何中心 mg 豎直向下 5 重力與萬(wàn)有引力的關(guān)系 重力是萬(wàn)有引力的 粗略計(jì)算時(shí)可認(rèn)為兩者大小相等 分力 重心可以在物體上 也可以在物體外 自主檢測(cè) 1 關(guān)于重力 下列說(shuō)法正確的是 a 風(fēng)箏升空后 越升越高 說(shuō)明風(fēng)箏受到的重力越來(lái)越小b 地球給物體施加重力 而物體對(duì)地球沒(méi)有力的作用c 藝術(shù)體操運(yùn)動(dòng)員在做各種優(yōu)美動(dòng)作的時(shí)候 其重心位置不斷變化d 重力的方向總是垂直于地面解析 注意力的相互性和重力方向豎直向下的含義 答案 c 考點(diǎn)2 形變和彈力 1 彈性形變 撤去外力后物體能夠完全恢復(fù)原狀的形變 2 彈力 物體由于發(fā)生彈性形變而對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用 3 彈力產(chǎn)生的條件 1 兩物體 2 接觸處發(fā)生 彈性形變 直接接觸 4 彈力方向的判斷 繩收縮 1 細(xì)繩的拉力的方向一定沿繩指向 的方向 2 接觸面上的彈力的方向垂直于接觸面指向 物體 受力 5 彈簧的彈力 彈簧在彈性限度內(nèi)彈力的大小遵循胡克定律 f 式中k為彈簧的勁度系數(shù) x為彈簧的 形變量 并非原長(zhǎng)或總長(zhǎng) kx 自主檢測(cè) 2 有關(guān)彈力的說(shuō)法中正確的是 a 彈力的大小總是與形變成正比b 彈力的反作用力不一定是彈力c 彈力的平衡力一定是彈力d 桌子上的鉛筆給桌子的壓力是由于鉛筆發(fā)生形變而產(chǎn)生的答案 d 考點(diǎn)3 滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力 1 定義兩個(gè)相互接觸的物體 當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí) 在接觸面上產(chǎn)生阻礙 或 的力 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 2 產(chǎn)生條件 1 接觸面 2 接觸處有 3 兩物體間有 或 粗糙 彈力 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 3 方向與受力物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反 4 大小 1 滑動(dòng)摩擦力 f fn 2 靜摩擦力 f 0 fmax 靜摩擦力大小受運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響 而滑動(dòng)摩擦力大小不受運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響 自主檢測(cè) 3 雙選 下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中正確的是 a 阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力稱(chēng)為摩擦力b 滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反c 靜摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直d 接觸面上的摩擦力總是與接觸面平行 解析 摩擦力的作用效果是阻礙物體間的相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的 而不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng) a選項(xiàng)錯(cuò)誤 摩擦力的方向與相對(duì)滑動(dòng)方向或相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反 b選項(xiàng)錯(cuò)誤 當(dāng)相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí) 靜摩擦力的方向就與運(yùn)動(dòng)方向垂直 c選項(xiàng)正確 摩擦力是切向力 故與接觸面平行 d選項(xiàng)正確 答案 cd 4 圖2 1 1是主動(dòng)輪p通過(guò)皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪q的示意圖 a與b c與d分別是皮帶與輪緣相互接觸的點(diǎn) 如果皮帶不打滑 當(dāng)主動(dòng)輪p沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí) a b c d各點(diǎn)所 受摩擦力的方向 圖2 1 1a 向上 向下 向下 向上b 向下 向上 向下 向上c 向下 向上 向上 向下d 向上 向下 向上 向下 解析 設(shè)主動(dòng)輪p與皮帶間無(wú)摩擦力 則當(dāng)p順時(shí)針啟動(dòng)時(shí) p與皮帶間將打滑 此時(shí)b點(diǎn)將相對(duì)于a點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng) 實(shí)際上 p與皮帶間沒(méi)有打滑 可見(jiàn)b點(diǎn)相對(duì)于a點(diǎn)有向上運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 反之a(chǎn)點(diǎn)相對(duì)于b點(diǎn)有向下運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 所以a b兩點(diǎn)受到的摩擦力的方向分別為向上 向下 同理 可得c d兩點(diǎn)受到的摩擦力的方向?yàn)橄蛏?向下 答案 d 熱點(diǎn)1 用 假設(shè)法 判斷彈力和摩擦力的有無(wú) 方法簡(jiǎn)介 假設(shè)法是對(duì)于待求解的問(wèn)題 在與原題所給條件不相違的前提下 人為的加上或減去某些條件 以使原題方便求解 求解物理試題常用的有假設(shè)物理情景 假設(shè)物理過(guò)程 假設(shè)物理量等 利用假設(shè)法處理某些物理問(wèn)題 往往能突破思維障礙 找出新的解題途徑 化難為易 化繁為簡(jiǎn) 用 假設(shè)法 判斷彈力和摩擦力的有無(wú) 可以先假設(shè)有彈力或者摩擦力存在 然后判斷是否與研究對(duì)象所處狀態(tài)的實(shí)際情況相符合 對(duì)于彈力還可以假設(shè)將與研究對(duì)象接觸的物體撤離 看研究對(duì)象能否保持原來(lái)的狀態(tài) 若能 則與接觸物體間無(wú)彈力 若不能 則與接觸物體間有彈力 圖2 1 2 a b c d 在沿粗糙墻面下落過(guò)程中 物體b的受力示意圖是 例1 2013年上海卷 如圖2 1 2所示 質(zhì)量ma mb的兩物體a b疊放在一起 靠著豎直墻面 讓它們由靜止釋放 思路導(dǎo)引 假設(shè)會(huì)出現(xiàn)選項(xiàng)中的情況 物體b會(huì)做什么運(yùn) 動(dòng) 解析 只有受力示意圖為a符合物體b做自由落體運(yùn)動(dòng)的 實(shí)際 故本題選a 答案 a 拓展提升 彈力和摩擦力有無(wú)的其他常用方法 1 直接根據(jù)產(chǎn)生彈力和摩擦力的條件判斷 2 根據(jù)二力平衡條件 牛頓第二定律判斷 3 利用牛頓第三定律 即作用力與反作用力的關(guān)系 來(lái)判斷 觸類(lèi)旁通 1 將一物塊分成相等的a b兩部分靠在一起 下端放置在地面上 上端用繩子拴在天花板上 如圖2 1 3 繩子處于沿 豎直方向 整個(gè)裝置靜止 則 a 繩子上拉力一定為零b 地面受的壓力可能為零c a b之間可能存在摩擦力 d 地面與物體間可能存在摩擦力 圖2 1 3 解析 對(duì)a來(lái)看 假設(shè)繩子的拉力不為零 仍然可以保證兩者的靜止?fàn)顟B(tài) a錯(cuò) 對(duì)b來(lái)看 假設(shè)把地面撤走 顯然不能仍然靜止 b錯(cuò) 無(wú)論對(duì)a還是b來(lái)看 如果a b間有摩擦力 a b仍然可以保持靜止 c對(duì) 對(duì)a b整體來(lái)看 如果b受地面的摩擦力 受力就不平衡了 a b就不能保持靜止了 所以d錯(cuò) 答案 c 熱點(diǎn)2 輕彈簧的彈力問(wèn)題 例2 雙選 某緩沖裝置可抽象成圖2 1 4所示的簡(jiǎn)單模型 圖中k1 k2為原長(zhǎng)相等 勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧 下列 表述正確的是 a 緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān)b 墊片向右移動(dòng)時(shí) 兩彈簧產(chǎn)生的彈力 大小相等 圖2 1 4 c 墊片向右移動(dòng)時(shí) 兩彈簧的長(zhǎng)度保持相等d 墊片向右移動(dòng)時(shí) 兩彈簧的彈性勢(shì)能發(fā)生改變 解析 不同彈簧的緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān) a錯(cuò)誤 在墊片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 由于兩個(gè)彈簧相連 則它們之間的作用力等大 b正確 由于兩彈簧的勁度系數(shù)不同 由胡克定律f k x可知 兩彈簧的形變量不同 則兩彈簧的長(zhǎng)度不相等 c錯(cuò)誤 在墊片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 由于彈簧的彈力做功 則彈性勢(shì)能將發(fā)生變化 d正確 答案 bd 拓展提升 解決彈簧彈力問(wèn)題的關(guān)鍵在于理解f k x中 x的含義 同時(shí)要清楚一根彈簧的勁度系數(shù)只與彈簧本身的材料和做工有關(guān) 與彈簧的伸長(zhǎng)量和承受的力是無(wú)關(guān)的 高中物理中的彈簧是一種模型 沒(méi)有質(zhì)量 因此這種模型無(wú)論處于什么狀態(tài) 所受合外力都為零 即彈簧兩端彈力永遠(yuǎn)等大反向 且形變量越大 具有的彈性勢(shì)能就越大 觸類(lèi)旁通 2 在如圖2 1 5所示的三種情況中 砝碼的質(zhì)量均為m 滑輪的摩擦可不計(jì) 則三個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)t1 t2 t3的大 小關(guān)系是 圖2 1 5 a t1 t2 t3c t1 t2 t3 b t1 t3 t2d t1 t2 t3 解析 圖中各彈簧受到相同的作用力 根據(jù)胡克定律 則彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同 故彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一樣 t1 t2 t3 答案 d 熱點(diǎn)3 摩擦力的分析和計(jì)算問(wèn)題 例3 如圖2 1 6所示 質(zhì)量為m的木板靜止在桌面上 木板上有質(zhì)量為m的滑塊在勻速滑行 受拉力未畫(huà)出 已知滑塊與木板間 木板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 m 3m 那 么木板受到桌面的摩擦力的大小是 圖2 1 6 a mg b 2 mg c 3 mg d 4 mg 易錯(cuò)提醒 錯(cuò)誤地認(rèn)為木板對(duì)桌面的正壓力為4mg 故滑 動(dòng)摩擦力大小為f 4 mg 正確解析 題目中長(zhǎng)木板始終處于靜止?fàn)顟B(tài) 故所受合力為零 地面對(duì)木板的摩擦力為靜摩擦力 而非滑動(dòng)摩擦力 由于滑塊在木板上滑動(dòng) 故滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力為 mg 所以滑塊對(duì)長(zhǎng)木板的滑動(dòng)摩擦力亦為 mg 又因?yàn)殚L(zhǎng)木板受力平衡 故地面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力為 mg 答案 a 拓展提升 在計(jì)算摩擦力時(shí) 應(yīng)