【優(yōu)化方案】浙江省高考物理總復(fù)習(xí) 第2章第一節(jié) 重力 彈力 摩擦力課件 大綱人教

第一節(jié)重力彈力摩擦力

課堂互動講練經(jīng)典題型探究第一節(jié)重力彈力摩擦力基礎(chǔ)知識梳理知能優(yōu)化演練一、力1．力的概念：物體與物體之間的_____作用．2．力的性質(zhì)(1)物質(zhì)性：力不能脫離_____而獨立存在．沒有“施力物體”或“受力物體”的力是_______的．(2)相互性：力的作用是_____的．施力(受力)物體同時也是受力(施力)物體．(3)矢量性：力是矢量，既有_____，又有_____．(4)獨立性：一個力作用于某個物體上產(chǎn)生的效果，與這個物體是否受到其他力的作用_____．基礎(chǔ)知識梳理相互物體不存在相互大小方向無關(guān)形變運動狀態(tài)4．力的圖示和示意圖(1)力的圖示：包含力的_____、_____、______三個要素．(2)力的示意圖：受力分析時，作出的表示物體受到某一力的有向線段．特別提示：同一性質(zhì)的力可以產(chǎn)生不同的效果；不同性質(zhì)的力可以產(chǎn)生相同的效果．大小方向作用點二、重力1．產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力．2．大?。篏＝mg.3．方向：總是_________．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)重力的方向總是與當(dāng)?shù)氐乃矫娲怪保煌胤剿矫娌煌?，其垂直水平面向下的方向也就不同?2)重力的方向不一定指向地心．(3)并不是只有重心處才受到重力的作用．豎直向下思考感悟重心的位置與哪些因素有關(guān)？提示：與質(zhì)量分布和物體的形狀有關(guān)．三、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(1)兩物體_________；(2)發(fā)生_________．恢復(fù)原狀相互接觸彈性形變3．方向(1)與物體形變方向_____．(2)幾種常見模型的彈力方向①輕繩的拉力沿繩指向_________的方向．②點與平面、平面與平面接觸處的彈力_____于接觸面(若是曲面則垂直于接觸處的_____)指向被壓或被支持的物體．③彈簧的彈力方向：總是沿_________指向變回原長的方向．④桿的彈力方向要依照平衡條件或牛頓定律判定．相反繩收縮垂直切面彈簧軸線4．大小(1)彈簧類彈力在彈性限度內(nèi)遵從胡克定律，其公式為F＝kx；(2)非彈簧類彈力大小應(yīng)由_________或動力學(xué)規(guī)律求得．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．2．產(chǎn)生條件：接觸面_____；接觸面間有彈力；物體間有_________或_____________．平衡條件相對運動相對運動趨勢相對運動相對運動趨勢粗糙相對運動相對運動趨勢μFN4．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_____________．相反相對運動相對運動趨勢特別提示：(1)摩擦力阻礙的的是物體間的的相對運動或或相對運動趨趨勢，但不一一定阻礙物體體的運動．(2)受靜摩擦力作作用的物體不不一定靜止，，受滑動摩擦擦力作用的物物體不一定運運動．(3)接觸面處有摩摩擦力時一定定有彈力，且且彈力與摩擦擦力方向總垂垂直，反之不不一定成立．．一、彈力的有有無及方向的的判斷方法1．彈力有無的的判斷方法(1)根據(jù)彈力產(chǎn)生生的條件直接接判斷根據(jù)物體是否否直接接觸并并發(fā)生彈性形形變來判斷是是否存在彈力力．此方法多多用來判斷形形變較明顯的的情況．課堂互動講練(2)利用假設(shè)法判判斷對形變不明顯顯的情況，可可假設(shè)兩個物物體間彈力不不存在，即把把與我們所研研究的物體相相接觸的其他他物體去掉，，看物體還能能否保持原有有的狀態(tài)，若若運動狀態(tài)不不變，則此處處不存在彈力力，若運動狀狀態(tài)改變，則則此處一定存存在彈力．(3)根據(jù)“物體的的運動狀態(tài)””分析由狀態(tài)分析彈彈力，使物體體的受力必須須與物體的運運動狀態(tài)符合合，依據(jù)物物體的運動狀狀態(tài)，由物體體受力平衡(或牛頓第二定定律)列方程來判斷斷物體間的彈彈力是否存在在．2．彈力的方向向的判斷方法法(1)彈力的方向與與物體形變的的方向相反，，作用在迫使使物體發(fā)生形形變的那個物物體上．具體體情況有以下下幾種：彈力彈力的方向彈簧兩端的彈力與彈簧測力計中心軸線相重合，指向彈簧恢復(fù)原狀的方向輕繩的彈力沿繩指向繩收縮的方向面與面接觸的彈力垂直于接觸面指向受力物體點與面接觸的彈力過接觸點垂直于接觸面(或接觸面的切面)而指向受力物體球與面接觸的彈力在接觸點與球心的連線上，指向受力物體球與球接觸的彈力垂直于過接觸點的公切面，而指向受力物體桿的彈力可能沿桿，也可能不沿桿，應(yīng)具體情況具體分析(2)由物體的運動動狀態(tài)判斷彈彈力的方向物體的受力必必須與物體的的運動狀態(tài)相相符合．可根根據(jù)物體的運運動狀態(tài)，先先假設(shè)一個彈彈力的方向，，由共點力的的平衡條件或或牛頓第二定定律列方程，，求出彈力．．若所得結(jié)果果為正值，其其方向與假設(shè)設(shè)方向相同，，如果為負值值，其方向與與假設(shè)方向相相反．應(yīng)用指導(dǎo)：(1)繩對物體只能能產(chǎn)生拉力，，不能產(chǎn)生推推力，且繩子子彈力的方向向一定沿著繩繩子并指向繩繩子收縮的方方向，這是由由繩子本身的的特點決定的的．(2)桿既可以產(chǎn)生生拉力，也可可以產(chǎn)生推力力，彈力的方方向可以沿桿桿，也可以不不沿桿，這是是桿和繩兩種種模型的最大大區(qū)別．即時應(yīng)用(即時突破，小小試牛刀)1.(2011年紹興模擬)如圖2－1－1所示，小車內(nèi)內(nèi)有一固定光光滑斜面，一一個小球通過過細繩與車頂頂相連，細繩繩始終保持豎豎直．關(guān)于小小球的受力情情況，下列說說法正確的是是()圖2－1－1A．若小車靜止止，繩對小球球的拉力可能能為零B．若小車靜止止，斜面對小小球的支持力力一定為零C．若小車向右右運動，小球球一定受兩個個力的作用D．若小車向右右運動，小球球一定受三個個力的作用解析：選B.若小車靜止，，則小球受力力平衡，由于于斜面光滑，，不受摩擦力力，小球受重重力、繩子的的拉力，重力力和拉力都沿沿豎直方向；；如果受斜面面的支持力，，則沒法達到到平衡，因此此在小車靜止止時，斜面對對小球的支持持力一定為零零，繩子的拉拉力等于小球球的重力，故故A項錯誤，B項正確；若若小車向右右勻速運動動時，小球球受重力和和繩子拉力力兩個力的的作用；若若小車運動動時加速度度向左，則則一定受斜斜面的支持持力，可能能受繩子的的拉力，也也可能不受受繩子的拉拉力，故C、D項都不對．．二、摩擦力力的有無及及方向的判判斷方法1．假設(shè)法：：即假設(shè)接接觸面光滑滑，看物體體是否會發(fā)發(fā)生相對運運動．(1)若發(fā)生相對對運動，則則說明物體體原來雖相相對靜止卻卻有相對運運動的趨勢勢．且假設(shè)設(shè)接觸面光光滑后物體體發(fā)生相對對運動的方方向即為原原來相對運運動趨勢的的方向，從從而確定靜靜摩擦力的的方向．(2)若沒有發(fā)生生相對運動動，則說明明沒有靜摩摩擦力．2．根據(jù)摩擦擦力的效果果來判斷其其方向：如如平衡其他他力、作動動力、作阻阻力、提供供向心力等等，再根據(jù)據(jù)平衡條件件或牛頓定定律來計算算大?。糜门ｎD第二二定律判斷斷，關(guān)鍵是是先判斷物物體的運動動狀態(tài)(即加速度方方向)，再利用牛牛頓第二定定律(F＝ma)確定合力的的方向，然然后由受力力分析判斷斷靜摩擦力力方向．3．利用牛頓頓第三定律律來判斷此法關(guān)鍵是是抓住“摩摩擦力是成成對出現(xiàn)的的”，先確確定受力較較少的物體體受到的摩摩擦力方向向，再確定定另一物體體受到的摩摩擦力方向向．特別提醒：：(1)受靜摩擦力力作用的物物體不一定定是靜止的的，受滑動動摩擦力作作用的物體體不一定是是運動的．．(2)摩擦力阻礙礙的是物體體間的相對對運動或相相對運動趨趨勢，但摩摩擦力不一一定阻礙物物體的運動動，摩擦力力的方向與與物體運動動的方向可可能相同也也可能相反反，還可能能成一夾角角，即摩擦擦力可能是是動力也可可能是阻力力．即時應(yīng)用(即時突破，，小試牛刀刀)2.如圖2－1－2所示，物體體A置于傾斜的的傳送帶上上，它能隨隨傳送帶一一起向上或或向下做勻勻速運動，，下列關(guān)于于物體A在上述兩種種情況下的的受力描述述，正確的的是()圖2－1－2A．物體A隨傳送帶一一起向上運運動時，A所受的摩擦擦力沿斜面面向下B．物體A隨傳送帶一一起向下運運動時，A所受的摩擦擦力沿斜面面向下C．物體A隨傳送帶一一起向下運運動時，A不受摩擦力力作用D．無論A隨傳送帶一一起向上還還是向下運運動，傳送送帶對物體體A的作用力均均相同答案：D三、摩擦力力大小的計計算1．靜摩擦力力大小的計計算(1)物體處于平平衡狀態(tài)時時(靜止或勻速速)，利用力的的平衡條件件來判斷其其大?。?2)物體有加速速度時，若若只有摩擦擦力，則Ff＝ma，例如勻速速轉(zhuǎn)動的圓圓盤上物塊塊靠摩擦力力提供向心心力產(chǎn)生向向心加速度度；若除摩摩擦力外，，物體還受受其他力，，則F合＝ma，先求合力力再求摩擦擦力．2．滑動摩擦擦力的計算算(1)滑動摩擦力力的大小用用公式Ff＝μFN來計算，但但應(yīng)注意：：①μ為動摩擦因因數(shù)，其大大小與接觸觸面的材料料、表面的的粗糙程度度有關(guān)，F(xiàn)N為兩接觸面面間正壓力力，其大小小不一定等等于物體的的重力．②滑動摩擦擦力的大小小與物體的的運動速度度無關(guān)，與與接觸面的的面積大小小也無關(guān)．．(2)根據(jù)物體的的運動狀態(tài)態(tài)判斷①若物體處處于平衡狀狀態(tài)，利用用平衡條件件求解．②若物體有有加速度，，利用牛頓頓第二定律律和受力分分析結(jié)合起起來求解．．即時應(yīng)用(即時突破，，小試牛刀刀)3.((2011年衢州一中中檢測)如圖2－1－3所示，斜面面固定在地地面上，傾傾角為37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，質(zhì)量為1kg的滑塊，以以一定的初初速度沿斜斜面向下滑滑，斜面足足夠長，滑滑塊與斜面面間的動摩摩擦因數(shù)為為0.8.該滑塊所受受摩擦力Ff隨時間變化化的圖象是是圖2－1－4中的(取初速度方方向為正方方向，g＝10m/s2)()圖2－1－3解析：選A.由于mgsin37°<μmgcos37°，滑塊減速速下滑，因因斜面足夠夠長，故滑滑塊最終一一定靜止在在斜面上，，開始階段段Ff滑＝μmgcos37°＝6.4N，方向沿斜斜面向上，，靜止在斜斜面上時，，F(xiàn)f靜＝mgsin37°＝6N，方向沿斜斜面向上，，由于取初初速度方向向為正方向向，故圖象象A正確，B、C、D均錯誤．如圖2－1－5所示，小車車上固定著著一根彎成成α角的曲桿，，桿的另一一端固定著著一個質(zhì)量量為m的球球．．試試分分析析下下列列情情況況下下桿桿對對球球的的彈彈力力的的大大小小和和方方向向：：題型一彈力的分析與計算例1圖2－1－5經(jīng)典題型探究(1)小車車靜靜止止；；(2)小車車以以加加速速度度a水平平向向右右加加速速運運動動．．【思路路點點撥撥】解答答本本題題時時應(yīng)應(yīng)注注意意以以下下三三點點：：(1)桿對對小小球球的的彈彈力力方方向向不不一一定定沿沿桿桿；；(2)小車車靜靜止止時時，，由由平平衡衡條條件件可可以以求求解解彈彈力力的的大大小小和和方方向向；；(3)小車車加加速速運運動動時時，，可可由由牛牛頓頓第第二二定定律律求求解解彈彈力力的的大大小小和和方方向向．．【解析析】(1)小車車靜靜止止時時，，球球處處于于平平衡衡狀狀態(tài)態(tài)，，由由平平衡衡條條件件可可求求：：F1＝mg，方向豎直向向上．(2)當(dāng)小車以加速速度a向右勻加速運運動時，小球球的加速度也也為a，設(shè)桿對球的的彈力為F2，與豎直方向向的夾角為θ，如圖2－1－6所示，則有：：圖2－1－6【答案】(1)mg豎直向上(2)見解析【題后反思】桿產(chǎn)生的彈力力方向可能沿沿桿，也可能能不沿桿，需需結(jié)合物體的的其他受力情情況、運動情情況，由平衡衡條件或F合＝ma確定．(2011年山東濱州模模擬)如圖2－1－7所示，原長分分別為L1和L2，勁度系數(shù)分分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧豎豎直懸掛在天天花板上，兩兩彈簧之間有有一質(zhì)量為m1的物體，最下下端掛著質(zhì)量量為m2的另一物體，，整個裝置處處于靜止?fàn)顟B(tài)態(tài)．求：題型二彈簧產(chǎn)生的彈力例2圖2－1－7(1)這時兩彈簧的的總長．(2)若用一個質(zhì)量量為M的平板把下面面的物體豎直直緩慢地向上上托起，直到到兩彈簧的總總長度等于兩兩彈簧的原長長之和，求這這時平板受到到下面物體m2的壓力．【規(guī)律總結(jié)】有關(guān)彈簧問題題的綜合設(shè)計計，由于既能能考查相關(guān)彈彈力的特點規(guī)規(guī)律，又能夠夠?qū)㈧o力學(xué)知知識、動力學(xué)學(xué)知識甚至能能量知識綜合合起來考查學(xué)學(xué)生的綜合應(yīng)應(yīng)用知識的能能力，所以在在高考中出現(xiàn)現(xiàn)的幾率較大大．變式訓(xùn)練1如圖2－1－8所示，兩木塊塊的質(zhì)量分別別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧簧的勁度系數(shù)數(shù)分別為k1和k2，上面的木塊塊壓在上面的的彈簧上(但不拴接)，整個系統(tǒng)處處于平衡狀態(tài)態(tài)．現(xiàn)緩慢地地向上提上面面的木塊，直直到它剛離開開上面的彈簧簧，求這個過過程中下面木木塊移動的距距離．圖2－1－8(滿分樣板10分)(2011年湖北黃岡模模擬)如圖