高考物理一輪全程-2-1-重力-彈力-摩擦力課件

1.溫故自查1．力的概念：力是

．2．力的性質(zhì)：(1)力不能離開(kāi)

而獨(dú)立存在；(2)力是物體之間的

作用；(3)力是

，既有大小又有方向．3．力的作用效果：(1)使物體發(fā)生

；(2)改變物體的

，使物體產(chǎn)生

．物體對(duì)物體的作用物體相互矢量形變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)加速度2.4．力的三要素：(1)

；(2)

；(3)

．5．力的表示方法：(1)力的圖示；(2)物體受力的示意圖．大小方向作用點(diǎn)3.考點(diǎn)精析1．力的基本特性(1)物質(zhì)性：由于力是物體對(duì)物體的作用，所以力是不能脫離物體而獨(dú)立存在的，任意一個(gè)力必然與兩個(gè)物體密切相關(guān)，一個(gè)是其施力物體，另一個(gè)是其受力物體．(2)矢量性：力不僅有大小，而且有方向，在相關(guān)的運(yùn)算中所遵從的是平行四邊形定則．(3)瞬時(shí)性：所謂的力的瞬時(shí)性特征，指的是力與其作用效果是在同一瞬間產(chǎn)生的．4.(4)獨(dú)立性：力的獨(dú)立性特征指的是某個(gè)力的作用效果與其他力是否存在毫無(wú)關(guān)系，只由該力的三要素來(lái)決定．(5)相互性：力的作用總是相互的，物體A施力于物體B的同時(shí)，物體B也必將施力于物體A.而兩個(gè)物體間相互作用的這一對(duì)力總是大小相等，方向相反，作用線共線，分別作用于兩個(gè)物體上，同時(shí)產(chǎn)生，同種性質(zhì)等關(guān)系．5.2．力的分類(lèi)(1)按力的性質(zhì)分可分為萬(wàn)有引力(包含重力)、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等．(2)按力的作用效果分可分為壓力、支持力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等．(3)按作用方式分可分為場(chǎng)力和接觸力，萬(wàn)有引力、電磁力等均屬于場(chǎng)力，彈力、摩擦力等均屬于接觸力．6.(4)按研究對(duì)象分可分為外力和內(nèi)力．注意該知識(shí)點(diǎn)在“受力分析”中應(yīng)注意“受力分析”分析的是性質(zhì)力，不是效果力．如：對(duì)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析，不能添加“向心力”，因“向心力”是效果力．對(duì)確定的研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，分析的是“外力”，不是“內(nèi)力”.7.溫故自查重力的產(chǎn)生由于

對(duì)物體的吸引而使物體受到的力注意：在地球表面附近可近似認(rèn)為重力等于

.重力的大小G＝

.可用

.注意：(1)物體質(zhì)量不會(huì)變(2)G的變化是由在地球上不同位置處g的變化引起的地球萬(wàn)有引力mg彈簧秤測(cè)量8.重力的方向總是

的注意：豎直向下是和

垂直，不一定和接觸面垂直重心因?yàn)槲矬w各部分都受重力作用，可認(rèn)為重力作用集中于

即為物體的重心(1)影響重心位置的因素：①物體的

；②物體的

.(2)確定方法：注意：重心的位置不一定在物體上豎直向下水平面一點(diǎn)形狀質(zhì)量分布懸掛法9.考點(diǎn)精析1．重力與萬(wàn)有引力的聯(lián)系(1)如圖所示為地面上物體所受重力的示意圖．萬(wàn)有引力F引指向地心，它的分量F向垂直于地軸，給物體提供隨地球自轉(zhuǎn)的向心力．F引另一個(gè)分量是物體的重力G.若不計(jì)自轉(zhuǎn)效應(yīng)，則近似地認(rèn)為mg＝

10.(2)重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生，但不能說(shuō)重力就是地球的吸引力．(3)在赤道上時(shí)，重力等于萬(wàn)有引力減去向心力，即F引＝G＋F向．(4)在兩極時(shí)重力等于物體所受到的萬(wàn)有引力，在地球上其他位置時(shí)，重力不等于萬(wàn)有引力．11.2．重心(1)概念：物體的各部分都受重力的作用，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力都集中于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是重力的作用點(diǎn)，叫做物體的重心．重心概念的實(shí)質(zhì)是從作用效果上命名的，是一種等效的處理方法．(2)測(cè)量：物體的重心可用懸掛法測(cè)出(二力平衡原理)，但也不是說(shuō)，所有物體的重心都可用懸掛法測(cè)出，一般適用于薄板等．12.(3)幾種情況的重心位置：①質(zhì)量分布均勻，有規(guī)則形狀的物體的重心在幾何中心．②均勻桿或鏈的重心，隨其形狀變化而變化．③重心不一定在物體上，如勻質(zhì)環(huán)．④質(zhì)量分布不均勻的物體，重心位置除跟物體的形狀有關(guān)外，還與物體的質(zhì)量分布情況有關(guān)．例載重汽車(chē)的重心，隨所裝貨物多少和裝載位置的變化而變化．(4)幾何上所講的重心，是三條中線的交點(diǎn)，不是物理概念中的重心，同時(shí)注意“重心”也不能認(rèn)為是“中心”.13.溫故自查1．產(chǎn)生條件(1)兩物體

；(2)發(fā)生

；兩者缺一不可，并且彈力和形變同時(shí)

，同時(shí)

．形變接觸產(chǎn)生消失14.2．彈力的方向(1)輕繩和細(xì)線的拉力

指向它們收縮趨勢(shì)的方向．(2)點(diǎn)與平面、平面與平面接觸處的彈力(若是曲面則垂直于接觸處的公切面)指向的物體．(3)彈簧的彈力方向：總是沿

指向恢復(fù)原長(zhǎng)的方向．沿繩和線垂直于平面被壓或被支持中心軸線15.3．彈力的大小(1)彈力在彈性限度內(nèi)彈力的大小遵循胡克定律：F＝kx.式中k為勁度系數(shù)，其大小由彈簧本身的

決定(即：材料、匝數(shù)、粗細(xì))，x為

，并非原長(zhǎng)或總長(zhǎng)．(2)一般情況下，應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用

或

來(lái)計(jì)算．因素形變量平衡條件牛頓第二定律16.考點(diǎn)精析1．彈力的方向彈力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(gè)物體上，常見(jiàn)的幾種情況．(1)彈簧兩端的彈力方向，與彈簧測(cè)力計(jì)中心軸線相重合，指向彈簧恢復(fù)原狀方向．(2)輕繩對(duì)物體的彈力方向，沿繩指向繩收縮的方向．(3)面與面接觸的彈力方向，垂直于接觸面指向受力物體．17.(4)點(diǎn)與面接觸的彈力方向，過(guò)接觸點(diǎn)垂直于接觸面(或接觸面的切面)且指向受力物體．(5)球與面接觸的彈力方向，在接觸點(diǎn)與球心連線上，且指向受力物體．(6)球與球接觸的彈力方向，垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面，且指向受力物體．(7)輕桿兩端受到拉伸或擠壓時(shí)會(huì)出現(xiàn)拉力或壓力，拉力或壓力的方向沿細(xì)桿方向．因?yàn)榇藭r(shí)只有輕桿兩端受力，在這兩個(gè)力作用下桿處于平衡，則這兩個(gè)力必共線，即沿桿的方向，當(dāng)桿受力較復(fù)雜時(shí)，桿中彈力的方向要具體問(wèn)題具體分析．18.2．彈力的大小(1)彈簧、橡皮條類(lèi)：它們的形變可視為彈性形變，彈力的大小跟形變關(guān)系符合胡克定律：F＝kx.上式中k叫彈簧的勁度系數(shù)，單位：N/m，跟彈簧的材料、粗細(xì)、直徑及原長(zhǎng)都有關(guān)系；x是彈簧的形變量(拉伸或壓縮量)，切不可認(rèn)為是彈簧的原長(zhǎng)．(2)其他情況下的彈力計(jì)算，要根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由平衡條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律來(lái)求(常用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解).19.溫故自查1．產(chǎn)生：兩個(gè)相互接觸的物體發(fā)生

時(shí)產(chǎn)生的摩擦力．2．作用效果：總是起著阻礙物體間

的作用．3．產(chǎn)生條件：①相互接觸且

；②有

運(yùn)動(dòng)；③

．相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)擠壓相對(duì)接觸面粗糙20.4．大小：滑動(dòng)摩擦力大小與

成正比，即：Fμ＝

.5．方向：跟接觸面相切，并跟物體

相反．壓力μFN相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向21.考點(diǎn)精析1．對(duì)Fμ＝μFN的理解(1)將Fμ/FN定義為動(dòng)摩擦因數(shù)，即μ＝Fμ/FN，μ只與接觸面的粗糙程度、接觸面的材料有關(guān)，與接觸面積和接觸面上受力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)．(2)“Fμ＝μFN”中FN“并不總是等于物體的重力”，是易錯(cuò)點(diǎn)，例如，質(zhì)量為m的物塊沿傾角為θ的斜面下滑，則壓力大小FN＝mgcosθ，只有物體置于水平接觸面上且在豎直方向上處于平衡狀態(tài)時(shí)，才有FN＝mg成立．22.2．滑動(dòng)摩擦力的方向滑動(dòng)摩擦力一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，一定阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并不是說(shuō)一定與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反，即不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力可以作動(dòng)力，對(duì)物體做正功，也可以作阻力，對(duì)物體做負(fù)功，受滑動(dòng)摩擦力的物體如果沒(méi)有發(fā)生位移，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體不做功.23.溫故自查1．產(chǎn)生：兩個(gè)相互接觸的物體，有

時(shí)產(chǎn)生的摩擦力．2．作用效果：總是起著阻礙物體間

的作用．3．產(chǎn)生條件：①相互接觸且

；②

；③

．相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)擠壓有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)接觸面粗糙24.4．大?。弘S外力的變化而變化，即：只與外力有關(guān)而與正壓力無(wú)關(guān)．計(jì)算時(shí)只能根據(jù)物體所處的狀態(tài)(平衡或加速)，由平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解．5．方向：總是與物體的

方向相反．6．最大靜摩擦力：靜摩擦力的最大值與接觸面的壓力成

，還與接觸面有關(guān)系，在實(shí)際問(wèn)題中最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力，但在一般計(jì)算時(shí)，若無(wú)特別說(shuō)明，認(rèn)為二者

．相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)正比相等25.考點(diǎn)精析1．靜摩擦力的大小與方向(1)其大小、方向都跟產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力密切相關(guān)，但跟接觸面相互擠壓力FN無(wú)直接關(guān)系．因而靜摩擦力具有大小、方向的可變性，變化性強(qiáng)是它的特點(diǎn)，其大小只能依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算．(2)最大靜摩擦力Fm是物體將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)這一臨界狀態(tài)時(shí)的摩擦力，它的數(shù)值與FN成正比，在FN不變的情況下，滑動(dòng)摩擦力略小于Fm，而靜摩擦力可在0～Fm間變化．26.2．靜摩擦力的作用效果特點(diǎn)靜摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)．它可以作阻力，也可以作動(dòng)力．例如，如圖中的甲圖，物體B疊放在物體A上，水平地面光滑，外力F作用于物體A上，使它們一起運(yùn)動(dòng)．因B隨A一起向右加速，故B受合力一定向右．而B(niǎo)在水平方向只受靜摩擦力的作用，所以，B受靜摩擦力一定向右，如圖中的乙圖，對(duì)B起動(dòng)力的作用，由作用力與反作用力關(guān)系知A受到B的靜摩擦力向左，對(duì)A起阻力的作用．27.命題規(guī)律對(duì)重力的產(chǎn)生，重力的方向及重心的確定的考查．28.[考例1]一個(gè)物體所受重力在下列哪些情形下要發(fā)生變化 ()A．在地面上把它從赤道拿到兩極B．在地面上把它浸入水中C．把它送到月球上D．將物體置于向下減速運(yùn)行的電梯中29.[解析]從赤道到兩極g變大，重力變大；在月球上g變小，重力變?。唤胨泻吞幱跍p速狀態(tài)均不能改變其重力．[答案]AC[總結(jié)評(píng)述]重力的大小與物體所處的緯度和高度有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)．重心的位置與質(zhì)量分布、形狀都有關(guān)，并不一定在物體上．30.一個(gè)圓球形薄殼容器所受重力為G，用一細(xì)線懸掛起來(lái)，如圖所示．現(xiàn)在容器里裝滿水，若在容器底部有一個(gè)小閥門(mén)，將小閥門(mén)打開(kāi)讓水慢慢流出，在此過(guò)程中，系統(tǒng)(包括容器和水)的重心位置 ()31.A．慢慢下降B．慢慢上升C．先下降后上升D．先上升后下降[解析]球形容器和水組成的系統(tǒng)，兩部分都是均勻物質(zhì)，水流出前均為球形，重心重合，在球心上；水流出后，只剩容器，重心仍在球心位置上；故在水慢慢流出時(shí)，系統(tǒng)重心先下降后上升．[答案]C32.命題規(guī)律對(duì)彈力的有無(wú)、彈力的大小和方向判斷的考查．33.[考例2](2008·寧夏)一有固定斜面的小車(chē)在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過(guò)細(xì)繩與車(chē)頂相連．小球某時(shí)刻正處于圖示狀態(tài)．設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為N，細(xì)繩對(duì)小球的拉力為T(mén)，關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是 ()A．若小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)，N可能為零B．若小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)，T可能為零C．若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，N不可能為零D．若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，T不可能為零34.[解析]若小車(chē)靜止時(shí)，小球?qū)⑹苤亓?、彈力、繩的拉力作用．若小車(chē)向左或向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)⑹苤亓?、彈力、繩的拉力作用．若小車(chē)向左加速或向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球處于如圖所示狀態(tài)，繩子拉力可能為零．若小車(chē)向左減速或向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，支持力可能為零．故A、B項(xiàng)正確．[答案]A、B35.[總結(jié)評(píng)述]判斷彈力有無(wú)，常用“假設(shè)法”“撤離法”，通常也運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)判斷彈力是否存在．36.如圖所示，已知小球靜止，甲圖中的細(xì)線豎直，乙圖中的細(xì)線傾斜，試判斷圖中小球所受彈力的方向．37.[解析]采用假設(shè)法分析：在兩圖中，若去掉細(xì)線，小球?qū)⑾禄?，故?xì)線中均有沿線方向的拉力；在甲圖中若去掉斜面體，小球仍能在原位置保持靜止?fàn)顟B(tài)；乙圖中若去掉斜面體，則小球不會(huì)在原位置靜止．[答案]甲圖中小球受細(xì)繩向上的拉力；乙圖中小球受細(xì)線斜向上的拉力和垂直于斜面向上的彈力.38.命題規(guī)律根據(jù)靜摩擦力的有無(wú)及方向的判斷方法，確定靜摩擦力的方向．39.[考例3]指明物體A在以下四種情況下所受的靜摩擦力的方向．(1)物體A靜止于斜面上，如圖甲所示．(2)物體A受到水平拉力作用而仍靜止在水平面上，如圖乙所示．(3)物體A放在車(chē)上，在剎車(chē)過(guò)程中A相對(duì)于車(chē)廂靜止，如圖丙所示．(4)物體A在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖丁所示．40.[解析]運(yùn)用假設(shè)法不難判斷出圖甲斜面上的物體有沿斜面向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，所受的靜摩擦力沿斜面向上；圖乙中的物體A有向右滑動(dòng)的趨勢(shì)，所受靜摩擦力沿水平面向左，判斷靜摩擦力方向，還可以根據(jù)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件或牛頓第二定律判斷；圖丙中，A物體隨車(chē)一起向右減速運(yùn)動(dòng)，其加速度水平向左，故A物體所受靜摩擦力水平向左(與加速度同向)；圖丁中，A物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其加速度總指向圓心，則A受到的靜摩擦力也總指向圓心．41.[答案](1)沿斜面向上(2)水平向左(3)水平向左(4)總指向圓心[總結(jié)評(píng)述]先假設(shè)接觸面光滑，再分析在假設(shè)條件下物體是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，若滑動(dòng)，說(shuō)明原來(lái)物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，且相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)與假設(shè)條件下的滑動(dòng)方向相同；若不滑動(dòng)，則說(shuō)明原來(lái)物體就沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)．42.如圖所示，物體B疊放在物體A上，水平地面光滑，外力F作用于物體A上，使它們一起運(yùn)動(dòng)，試分析兩物體受到的靜摩擦力的方向．43.[解析]

AB一起向右加速運(yùn)動(dòng)，整體有向右的加速度，對(duì)B分析，B一定受到向右的合力，而B(niǎo)在水平方向只受摩擦力的作用，所以B受到的摩擦力一定向右．由作用力與反作用力的關(guān)系可知A受到B的摩擦力向左．[答案]

B受到A的摩擦力向右；A受到B的摩擦力向左.44.命題規(guī)律(1)根據(jù)摩擦定律求物體間摩擦力．(2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，利用平衡條件或牛頓第二定律求解摩擦力．45.[考例4]位于水平桌面上的物塊P，由跨過(guò)定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的．已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ，兩物塊的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì)，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動(dòng)，則F的大小為 ()A．4μmg B．3μmgC．2μmg D．μmg46.[解析]以Q為研究對(duì)象，在水平方向上受繩向左的拉力F1和P給Q向右的摩擦力Ff1＝μFN1＝μmg.如圖(甲)所示，P勻速運(yùn)動(dòng)，Q也勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1＝Ff1，根據(jù)作用力與反作用力，Q給P向左的摩擦力Ff1′＝μmg.47.以P為研究對(duì)象，如圖(乙)所示，在水平方向上受到向右的力F，繩向左的拉力F2，地面給P向左的動(dòng)摩擦力Ff2＝μFN2＝2μmg和Q給P向左的摩擦力Ff1′＝μmg.由于兩段繩是跨過(guò)定滑輪與物塊相連，故F2＝F1，又因?yàn)镻勻速運(yùn)動(dòng)，所以F＝F2＋Ff2＋Ff1′＝4μmg.選項(xiàng)A正確．[答案]A48.(2010·江西省吉安市高三測(cè)試)如圖所示，一個(gè)木塊A放在長(zhǎng)木板B上，長(zhǎng)木板B放在水平地面上，在恒力F作用下，長(zhǎng)木板B以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，水平的彈簧秤的示數(shù)為FT.下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法正確的是 ()49.A．木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于FB．木塊受到的