7.重力彈力摩擦力

1、重力 彈力 摩擦力一. 教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 重力、基本相互作用第二節(jié) 彈力第三節(jié) 摩擦力二. 知識(shí)要點(diǎn)：1. 知道力是物體間的相互作用，力是使物體發(fā)生形變和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的原因。 2. 知道力是矢量，有大小、有方向，在具體問題中能夠畫出力的示意圖。 3. 知道重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的，了解四種基本相互作用。 4. 知道重力的大小和方向，知道重心的概念以及均勻物體重心的位置。5. 知道什么是形變和彈性形變，理解什么是彈力以及彈力產(chǎn)生的條件、彈性限度。6. 知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能在力的圖示（或力的示意圖）中正確畫出它們的方向，掌握胡克定律，能夠運(yùn)用二力平衡條件確定彈力的

2、大小。7. 知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件，會(huì)判斷靜摩擦力的方向，知道最大靜摩擦力的概念。8. 知道滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件，會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。9. 知道滑動(dòng)摩擦力的大小跟什么有關(guān)，知道滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比。三. 重點(diǎn)、難點(diǎn)解析：（一）力和力的圖示1、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變：只要物體的速度變化，不管是大小、方向、還是大小和方向都改變都叫運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變。2、把改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、產(chǎn)生形變的原因，即物體與物體之間的作用，稱為力。單位_，簡(jiǎn)稱_，符號(hào)_。（1）力的作用是相互的，每一個(gè)力都涉及到兩個(gè)物體，我們把其中一個(gè)物體稱為施力物體，另一物體稱為受力物體。（2）力的作用效果是：改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、使物體發(fā)生

3、形變。3、力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。只有這三個(gè)方面都明確了，這個(gè)力才能完全表達(dá)出來。（1）用帶箭頭的線段把力的大小、方向和作用點(diǎn)表示出來，稱為力的圖示。（2）用帶箭頭的線段把力的方向和作用點(diǎn)表示出來，稱為力的示意圖。（3）力既有大小又有方向，因此力是矢量。（二）重力1、重力的產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受的力叫重力。思考：能否說重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力？2、重力的大?。何矬w重力G與質(zhì)量m的關(guān)系是G=mg，g就是以前學(xué)過的重力加速度。3、重力的方向：豎直向下，也可說是垂直當(dāng)?shù)厮矫嫦蛳?。思考：能否說重力的方向一定指向地心？4、重力的作用點(diǎn)：我們可以認(rèn)為物體各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，

4、這一點(diǎn)叫做物體的重心。思考：（1）物體重心位置與物體的_、_有關(guān)，形狀規(guī)則的均勻物體重心就在_。（2）物體重心一定在物體上？物體重心的位置由物體的形狀及質(zhì)量分布的情況所決定，物體的重心可以在物體上，如均質(zhì)矩形或圓形木（鐵）薄板，均質(zhì)實(shí)心立方體、球體等；也可以不在物體上，如金屬圓環(huán)、空心立方體或球殼以及呈折線狀的物體，質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置除跟物體的形狀有關(guān)外，還與物體的質(zhì)量分布有關(guān)，例如：輪船的重心隨著裝載貨物的多少和裝載位置的變化而變化。這一變化對(duì)船的安全航行是很有意義的。（3）如何通過實(shí)驗(yàn)確定薄板的重心？（三）四種基本相互作用基本相互作用 發(fā)現(xiàn)時(shí)間 強(qiáng)度與距離關(guān)系 存在形式引力相

5、互作用 _ _ _電磁相互作用 _ _ _強(qiáng)相互作用 _ _ _弱相互作用 _ _ _（四）力的分類 （五）彈力1、形變、彈性形變、彈性限度 2、彈力（1）定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力。（2）彈力產(chǎn)生的條件：兩物體直接接觸且發(fā)生彈性形變 思考：書放在水平桌面上，書和桌面都發(fā)生微小形變。桌面對(duì)書的支持力是由于_發(fā)生形變對(duì)_產(chǎn)生_向_的彈力，書對(duì)桌面的支持力是由于_發(fā)生形變對(duì)_產(chǎn)生_向_的彈力。（3）彈力的方向壓力的方向垂直于物體的接觸面而指向被壓的物體（畫出書對(duì)斜面的壓力）支持力的方向垂直于物體的接觸面而指向被支持的物體（畫出斜面對(duì)物體的支持力）繩子的拉力方向

6、是沿繩而指向繩收縮的方向（畫出繩對(duì)物體的拉力）3、相互接觸的物體，當(dāng)相互擠壓或拉伸產(chǎn)生形變時(shí)，則在接觸處產(chǎn)生彈力，若僅是接觸，而不互相擠壓或拉伸，沒有發(fā)生形變，則無彈力產(chǎn)生。然而，如何判斷接觸的物體是否發(fā)生了形變從而判斷它們間是否有彈力呢?下面介紹常用的判斷方法：“假設(shè)法”判斷彈力是否存在相互接觸是產(chǎn)生彈力的首要條件，但相互接觸的物體間不一定存在彈力，只有兩物體在接觸處產(chǎn)生彈性形變時(shí)，兩物體間才能有彈力產(chǎn)生。當(dāng)形變不明顯難以直接判斷時(shí)，可用“假設(shè)法”判定。所謂“假設(shè)法”，就是假設(shè)與研究對(duì)象接觸的物體施加了彈力（或者沒施加彈力）。畫出假設(shè)狀態(tài)下受力圖，判斷受力情況與原有狀態(tài)是否矛盾，若矛盾，說明

7、假設(shè)不正確，則兩者間無彈力（或者有彈力）；若不矛盾，說明假設(shè)正確。在如圖所示的情況中，若AC面和AB面對(duì)球都有彈力，這兩個(gè)彈力方向分別垂直于AC和AB面，則球所受的力如圖所示，由于AB面對(duì)球的彈力FN2，使球不能靜止在原來位置，與球處于靜止?fàn)顟B(tài)的實(shí)際情況不相符，故AB面對(duì)球的彈力FN2不存在。4、胡克定律（1）內(nèi)容：_（2）公式：F=kx思考：公式中k稱為彈簧的勁度系數(shù)，單位_，符號(hào)_，由彈簧本身決定，公式中x指彈簧的形變量，x_。（六）摩擦力兩個(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)趨勢(shì)時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫摩擦力。<一>靜摩擦力 1. 相對(duì)靜

8、止：一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體無位置變化。 相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)：假設(shè)接觸面光滑無摩擦，物體將向何方做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即有此方向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 思考：如何判斷兩物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)？ 2. 定義：兩個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)的摩擦力叫做靜摩擦力。3. 靜摩擦力產(chǎn)生的條件為：物體接觸并擠壓；物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；兩接觸面不光滑。 4.方向：跟接觸面相切且與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。大?。弘S著外力的增大而增大，但有一個(gè)最大值。最大靜摩擦力：靜摩擦力的最大值，其最大值等于物體剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的靜摩擦力。兩物體實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力之間，即 。（1）如圖所示，水平面上放一靜止

9、的物體，當(dāng)人用水平力F推時(shí)，此物體靜止不動(dòng)，這說明靜摩擦力的大小等于F；當(dāng)人用2F的水平力去推時(shí)，物體仍靜止不動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力的大小為2F?？梢姡o摩擦力的大小隨推力的增大而增大，所以說靜摩擦力的大小由外部因素決定。當(dāng)人的水平推力增大到某一值時(shí)，物體就要滑動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值，我們把Fm叫做最大靜摩擦力。故靜摩擦力的取值范圍是：0<FFm。 靜摩擦力大小與正壓力無關(guān)，但最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比。 靜摩擦力可以是阻力，也可以充當(dāng)動(dòng)力，如人跑步時(shí)地面給人的摩擦力就是動(dòng)力，傳送帶上的物體隨傳送帶一起動(dòng)，靜摩擦力也是動(dòng)力 最大靜摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦力略大，但有時(shí)認(rèn)為二者是相等的。

10、（2）靜摩擦力的方向 靜摩擦力的方向沿著兩物體接觸面的切線，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，而相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向又難以判斷，這就使靜摩擦力方向的判定成為一個(gè)難點(diǎn)。同學(xué)們可以采用下列方法判斷靜摩擦力的方向： 用假設(shè)法判斷靜摩擦力的方向，我們可以假設(shè)接觸面是光滑的，判斷物體將向哪滑動(dòng)，從而確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，進(jìn)而判斷出靜摩擦力的方向。 例如，如圖所示，物體A靜止在斜面B上，要判斷物體所受靜摩擦力的方向，可以假設(shè)斜面光滑，則物體將沿斜面下滑。說明物體靜止在斜面上時(shí)有相對(duì)斜面向下滑的趨勢(shì)，從而判定A所受的靜摩擦力方向沿斜面向上。根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷靜摩擦力的方向 例如，如圖所示，在拉力作用下，A、B一起

11、在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)A來說，它在水平方向受到向右的拉力F而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件知，A必然受沿A、B接觸面向左的靜摩擦力，由于物體B相對(duì)地面向右滑動(dòng)，所以B在地面上受到向左的滑動(dòng)摩擦力作用，根據(jù)平衡條件可知，在AB接觸面上，B受到向右的靜摩擦力作用。<二>滑動(dòng)摩擦力1. 定義：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面滑動(dòng)的時(shí)候，會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力，這種力叫滑動(dòng)摩擦力。 2. 產(chǎn)生條件：接觸面粗糙兩物體之間存在彈力的作用兩物體之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng) 3. 方向：滑動(dòng)摩擦力的方向跟接觸面相切，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng) 的方向相反。 4. 大?。夯瑒?dòng)摩擦力跟正壓力成正比。 即【典型例題】例

12、1. 下列說法中正確的是A. 同學(xué)甲用力把同學(xué)乙推倒，說明只是甲對(duì)乙有力的作用，乙對(duì)甲沒有力的作用B. 只有有生命的物體才會(huì)施力，無生命的物體只能受到力，不會(huì)施力C. 任何一個(gè)物體，一定既是受力物體，也是施力物體D. 在幾組力的圖示中，長(zhǎng)的線段所對(duì)應(yīng)的力一定比短的線段所對(duì)應(yīng)的力大解析：力的作用是相互的。但效果可以不同，故A錯(cuò)。 不管物體是否有生命，當(dāng)它與別的物體發(fā)生相互作用時(shí)，它既是施力物體，同時(shí)也是受力物體。不存在只施力不受力的物體，也不存在只受力不施力的物體，故B錯(cuò)。 自然界中的物體都不是孤立的，而是相互聯(lián)系著的，每一個(gè)物體總會(huì)受到別的物體的作用，是受力體，同時(shí)也對(duì)別的物體施加力的作用，又

13、是施力體，故C正確。 在同一個(gè)標(biāo)度下，說法D沒有錯(cuò)，但在沒有指明力的標(biāo)度或采用不同標(biāo)度時(shí)，線段的長(zhǎng)度就失去了表示力的大小的意義，故D錯(cuò)。 答案：C 說明：本題考查了力的概念。力是物體間的相互作用。一方面說明了力不能脫離物體而存在，另一方面說明了力的相互性，一個(gè)物體既是施力物體，同時(shí)也是受力物體。例2. 請(qǐng)?jiān)谙聢D畫出桿和球所受的彈力。（a）桿在重力作用下對(duì)A、B兩處都產(chǎn)生擠壓作用，故A、B兩點(diǎn)處對(duì)桿都有彈力，彈力方向與接觸點(diǎn)的平面垂直，如下圖（a）所示。（b）桿對(duì)C、D兩處有擠壓作用，因C處為曲面，D處為支撐點(diǎn)，所以C處彈力垂直其切面指向球心，D處彈力垂直桿向上。如下圖（b）所示。（c）擠壓墻壁

14、且拉緊繩子，所以墻對(duì)球的彈力與墻面垂直；繩子對(duì)球的彈力沿繩斜向上。如下圖（c）所示。說明：面接觸時(shí)的壓力和支持力與接觸面垂直，但不一定豎直，點(diǎn)接觸的壓力和支持力與過切點(diǎn)的切面垂直，沿球面的半徑方向。例3. 用水平推力F20N把一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體壓在豎直墻壁上下滑，墻壁與物體的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，判斷物體所受摩擦力的方向，求摩擦力的大小。解析：物體對(duì)墻壁的壓力FNF20N，所受摩擦力FFN0.2×20N4N，物體相對(duì)于墻下滑，物體受到的摩擦力的方向向上。答案：向上 4N說明：物體對(duì)接觸面的壓力不一定等于物體受的重力。例4. 如圖所示，地面上疊放著A、B兩個(gè)物體，力F分別作用于A、B

15、兩物體上時(shí)，A、B靜止不動(dòng)，試分別分析A、B受到的摩擦力的情況。解析：（1）F作用于A物體，A相對(duì)B有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，B相對(duì)A有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故A受到向左的靜摩擦力，其大小等于F。B受到A給它的向右的靜摩擦力，其大小也等于F。由于A、B相對(duì)靜止，B有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此B受到地面給它的向左的靜摩擦力，大小也等于F，如下圖所示。（2）F作用于B物體上，B相對(duì)地有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故B受到地面給它的向左的靜摩擦力，大小等于F。而A物體若受到B物體給它的摩擦力，則不可能靜止，故A、B之間沒有摩擦力的作用。如下圖所示。答案：見解析。說明：在判斷物體之間有無靜摩擦力時(shí)，也可以先假設(shè)兩物體之間有靜摩擦力的

16、作用，而實(shí)際情況與判斷的結(jié)果不符，則無此靜摩擦力?！灸M試題】1、下列敘述正確的是：（ ）A. 所有物體間的作用都是相互的B. 施力物體必定是受力物體C. 力不能離開物體而獨(dú)立存在D. 不接觸的物體間一定沒有力的作用2、下面關(guān)于重力說法正確的是：（ ）A. 物體受到的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而引起的B. 靜止的物體不受重力作用，只有落向地面時(shí)才受重力作用C. 物體向上拋出時(shí)所受重力小于靜止時(shí)受的重力D. 重力的方向總是豎直向下E. 重力的方向總是垂直支持物體的支持面3、關(guān)于重心下列說法正確的是：A. 物體的重心就是物體所受重力的作用點(diǎn)B. 重心是物體上最重的一點(diǎn)C. 物體重心位置可能隨物體形

17、狀的變化而變化D. 任何規(guī)則形狀的物體，它的重心一定在其幾何中心4、地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)是由于太陽和地球之間存在A. 萬有引力 B. 電磁力C. 強(qiáng)相互作用 D. 弱相互作用5. 如圖，一個(gè)球形物體O靜止放在水平地面上，并與豎直墻相接觸，A、B兩點(diǎn)是球與墻和地面的接觸點(diǎn)，則下列說法正確的是（ ）A. 物體受三個(gè)力，重力、B點(diǎn)的支持力、A點(diǎn)的彈力 B. 物體受二個(gè)力，重力、B點(diǎn)的支持力C. 物體受三個(gè)力，重力、B點(diǎn)的支持力、地面的彈力D. 物體受三個(gè)力，重力、B點(diǎn)的支持力、物體對(duì)地面的壓力6. 小木塊放在桌子上，下列說法正確的是（ ）A. 在接觸處只有桌子有彈力產(chǎn)生B. 在接觸處桌面和小木塊都有彈力

18、產(chǎn)生C. 木塊對(duì)桌面的壓力是木塊形變后要恢復(fù)原狀而對(duì)桌面施加的力D. 木塊對(duì)桌子的壓力是木塊的重力7. 關(guān)于滑動(dòng)摩擦力下列說法正確的是：（ ）A. 滑動(dòng)摩擦力的方向總是與運(yùn)動(dòng)方向相反。B. 兩物體接觸面積越大滑動(dòng)摩擦力越大。C. 靜止的物體一定不受滑動(dòng)摩擦力。D. 由得與F成正比與FN成反比。8. 關(guān)于靜摩擦力下列說法正確的是：（ ）A. 靜摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。B. 運(yùn)動(dòng)的物體一定不能受到靜摩擦力的作用。C. 物體間的壓力越大，靜摩擦力越大。D. 有摩擦力一定有彈力。9. 人站在地面上，人對(duì)地面施加了壓力，人是_物體，地面是_物體，同時(shí)地對(duì)人施加了支持力，地面是_物體，而人是_物體10. 如圖所示，用水平外力F作用在質(zhì)量為m的物體上（設(shè)受力F的面絕對(duì)光滑），恰好使物體靜止，此時(shí)物體與墻之間的摩擦力為 ，如將F增大為3F，物體與墻之間的摩擦力為 。11. 畫出豎直向上飛行的質(zhì)量為2000kg的火箭所受重力的圖示12. 畫出小球所受的重力和彈力畫出桿所受的彈力13. 一根彈簧掛500g砝碼時(shí)長(zhǎng)28.0cm，掛400g時(shí)長(zhǎng)27.2 cm，求彈簧的原長(zhǎng)。14. 重為400N的物體放在水