2024年高考物理一輪總復習第二章相互作用-力第1講重力彈力摩擦力課件

第1講重力彈力摩擦力課

程

標

準1.認識重力、彈力與摩擦力．2．通過實驗，了解胡克定律．3．知道滑動摩擦和靜摩擦現(xiàn)象，能用動摩擦因數(shù)計算滑動摩擦力的大?。?/p>

養(yǎng)

目

標物理觀念：(1)知道產生彈力、摩擦力的條件，知道它們的大小、方向、作用點；(2)了解胡克定律和滑動摩擦力的計算公式．科學思維：能分析實際問題中彈力、摩擦力的有無和方向，會計算彈力、摩擦力的大?。貍渲R·自主落實關鍵能力·精準突破必備知識·自主落實一、重力1．產生：由于地球的吸引而使物體受到的力．是萬有引力的一個分力2．大?。号c物體的質量成正比，即G＝mg.可用彈簧測力計測量重力．3．方向：總是________的．不一定指向地心豎直向下4．重心：(1)物體的每一部分都受重力作用，可認為重力集中作用于一點，即物體的重心．(2)決定物體重心位置的因素①物體的形狀；②物體內________的分布．質量二、彈力1．彈力(1)定義：發(fā)生________的物體，要恢復原狀，對與它接觸的物體會產生力的作用，這種力叫作彈力．(2)產生條件①物體間直接接觸；②接觸處發(fā)生________．(3)方向：總是與施力物體形變的方向________．形變形變相反2．胡克定律(1)內容：在________內，彈力F的大小和彈簧伸長(或縮短)的長度x成________．(2)表達式：F＝________．①k是彈簧的勁度系數(shù)，單位是牛頓每米．用符號N/m表示．大小由彈簧自身的性質決定②x是彈簧長度的變化量

不是彈簧的長度彈性限度正比kx三、摩擦力

有摩擦力時一定有彈力1．靜摩擦力(1)定義：相互接觸的兩個物體之間只有相對運動趨勢，而沒有相對運動時的摩擦力．

相對地面不一定靜止(2)產生條件：①接觸面________；②接觸處有________；③兩物體間有______________．(3)方向：沿兩物體的________，與相對運動趨勢的方向________．(4)大?。?<F≤Fmax．

最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力粗糙彈力相對運動趨勢接觸面相反2．滑動摩擦力(1)定義：兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上產生的一種阻礙相對運動的力．(2)產生條件：①接觸面粗糙；②接觸處有彈力；③兩物體間有相對運動．(3)方向：沿兩物體的接觸面，與________的方向相反．(4)大?。篎f＝μFN，μ為動摩擦因數(shù)，其值與接觸面的材料和粗糙程度有關．

FN的大小不一定等于物體的重力相對運動走進生活如圖所示，健身拉力器是一種很簡單且容易獲得的健身器材．拉力器能夠鍛煉的部位有很多：可以練肩部，練手臂，練胸，練腿，練背等．(1)健身愛好者所受重力的方向不一定指向地心．(

)(2)地面對健身愛好者的支持力是由于健身愛好者的腳發(fā)生了形變．(

)(3)彈簧拉伸時，健身愛好者的手與彈簧間一定有彈力．(

)(4)健身拉力器中的彈簧，其形變量越大，勁度系數(shù)越大．(

)(5)健身拉力器中的彈簧，其勁度系數(shù)是由彈簧自身性質決定的．(

)(6)F＝kx中“x”表示彈簧形變后的長度．(

)√×√×√×關鍵能力·精準突破考點一彈力的分析與計算1．彈力有無的判斷方法2．接觸面上的彈力方向判斷方法面與面點與面點與曲面曲面與平面垂直于接觸面垂直于接觸面垂直于切面垂直于平面3.彈力大小的計算方法(1)應用胡克定律F＝kx計算彈簧的彈力．注意：x表示形變量．(2)物體靜止或做勻速直線運動時，用共點力平衡來計算彈力．(3)物體不平衡時應用牛頓第二定律計算彈力．針

對

訓

練1.關于各圖受力情況說法正確的是(

)A．甲圖中原木P在MN兩點各受一個彈力，且均豎直向上B．乙圖中BC桿對繩子的彈力一定由B指向CC．丙圖中鐵塊受兩個彈力，且均垂直于斜面D．丁圖中彈簧對小球彈力沿彈簧向右答案：D解析：甲圖，在M點的彈力方向垂直地面向上，在N點的彈力方向垂直原木向上，故A錯誤；乙圖中BC桿斜插入墻壁，則BC桿對繩子的作用力與兩側繩的拉力的合力平衡，方向不一定由B指向C，故B錯誤；丙圖中鐵塊受重力、斜面的支持力和摩擦力而平衡，只受一個彈力，故C錯誤；彈簧對小球的彈力只能沿彈簧的軸線方向，由平衡條件知，丁圖中彈簧對小球彈力沿彈簧向右，故D正確．2.如圖所示，小車內一根輕質彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成α角的細繩拴接一小球．當小車和小球相對靜止，一起在水平面上運動時，下列說法正確的是(

)A．細繩一定對小球有拉力的作用B．輕彈簧一定對小球有彈力的作用C．細繩不一定對小球有拉力的作用，但是輕彈簧對小球一定有彈力D．細繩不一定對小球有拉力的作用，輕彈簧對小球也不一定有彈力答案：D解析：若小球與小車一起做勻速運動，則細繩對小球無拉力；若小球與小車有向右的加速度a＝gtanα，則輕彈簧對小球無彈力，D正確．

答案：BC

考點二摩擦力的分析與計算1．摩擦力的分析和計算2．明晰“三個方向”名稱釋義運動方向一般指物體相對于地面(以地面為參考系)的運動方向相對運動方向以其中一個物體為參考系，另一個物體相對于參考系的運動方向相對運動趨勢方向靜摩擦力的存在導致欲發(fā)生卻沒有發(fā)生的相對運動的方向考向1摩擦力方向的判斷例1現(xiàn)代的激光打印機都是自動進紙的，其進紙原理如圖所示，進紙槽里疊放有一疊白紙，每一張紙的質量為m.進紙時滾輪以豎直向下的力壓在第1張白紙上，并沿逆時針方向轉動，確保第1張紙與第2張紙相對滑動．設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同，滾輪與白紙之間的動摩擦因數(shù)為μ1，白紙之間、白紙與進紙槽底座之間的動摩擦因數(shù)均為μ2(μ1>μ2)，則下列說法正確的是(

)A．第1張白紙受到滾輪的摩擦力方向向左B．最后一張白紙受到進紙槽底座的摩擦力方向向左C．某張白紙受到上一張白紙的摩擦力方向一定向左D．任意兩張白紙之間均可能發(fā)生相對滑動答案：B解析：第1張白紙相對于滾輪有向左的運動趨勢，受到滾輪的摩擦力方向向右，故A錯誤；對除第1張白紙外的其他白紙進行研究，它們整體處于靜止狀態(tài)，水平方向受到第1張白紙的滑動摩擦力，方向與滾輪的運動方向相同，則根據平衡條件可知，最后1張白紙受到進紙槽底座的摩擦力方向與滾輪的運動方向相反，即水平向左，故B正確；根據題意，因上一張白紙相對下一張白紙要向右滑動，則上一張白紙受到下一張白紙的摩擦力方向一定向左，那么下一張白紙相對上一張白紙要向左滑動，因此下一張白紙受到上一張白紙的摩擦力方向一定向右，故C錯誤；對第2張白紙分析，它對第3張白紙的壓力等于上面兩張白紙的重力及滾輪的壓力，最大靜摩擦力Fmax＝μ2(2mg＋F)，而受到第1張白紙的滑動摩擦力為Ff＝μ2(mg＋F)<Fmax，則第2張白紙與第3張白紙之間不發(fā)生相對滑動，同理，第3張到最后1張白紙之間任意兩張白紙都不發(fā)生相對滑動，故D錯誤．

答案：C

針

對

訓

練4.如圖所示，質量為m的長木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持靜止．人和箱子的質量也均為m，重力加速度為g.下列說法正確的是(

)A．箱子受到的摩擦力的方向水平向左B．長木板對地面的壓力大于3mgC．人對長木板的壓力大小為mgD．地面對長木板的摩擦力的方向水平向左答案：A解析：箱子在人的推力作用下，有向右運動的趨勢，因此箱子受到的摩擦力的方向水平向左，故A正確；人用斜向右下方的力推箱子，對三個物體的整體受力分析，受重力和支持力，故長木板對地面的壓力等于3mg，故B錯誤；人用力F斜向右下方推箱子，根據牛頓第三定律可知，箱子對人施加斜向左上方的作用力，根據平衡條件，人對長木板的壓力大小小于mg，故C錯誤；把三者看成整體進行受力分析，受重力和支持力，整體在水平方向沒有受力，地面對長木板的摩擦力為零，故D錯誤．5．[2023·武漢武昌質量檢測]如圖所示，水平地面上靜止著質量為M的斜面體，其斜面光滑．斜面上放置的質量為m的物塊與固定在墻面上的輕質彈簧相連，彈簧的軸線始終與斜面平行．若物塊在斜面上做往復運動的過程中，斜面體始終保持靜止，則關于地面對斜面體的摩擦力Ff與時間t的關系圖像正確的是(

)答案：A解析：由平衡條件可知，斜面體對物塊的支持力FN＝mgcosθ，由牛頓第三定律可知，物塊對斜面體的壓力F′N＝mgcosθ，對斜面體應用平衡條件可知，地面對斜面體的摩擦力Ff＝F′Nsinθ＝mgcosθsinθ，可見摩擦力不隨時間變化，A項正確．素養(yǎng)提升摩擦力的突變問題典例

[2023·江蘇揚州中學高三月考]如圖所示，一箱子放在水平地面上，現(xiàn)對箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不變，在拉力F的大小由零逐漸增大的過程中，關于摩擦力Ff的大小隨拉力F的變化關系，下列四幅圖可能正確的是(

)答案：B解析：設F與水平方向的夾角為θ，箱子處于靜止狀態(tài)時，根據平衡條件得：箱子所受的靜摩擦力為Ff＝Fcosθ，F(xiàn)增大，F(xiàn)f增大；當拉力達到一定值，箱子運動瞬間，靜摩擦力突變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，由于最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，故摩擦力有個突然減小的過程；木箱運動時，所受的支持力FN＝G－Fsinθ，F(xiàn)增大，F(xiàn)N減小，此時木箱受到的是滑動摩擦力，大小為Ff＝μFN，F(xiàn)N減小，則Ff減小，故B正確，A、C、D錯誤．規(guī)律方法分析摩擦力突變問題注意“力隨境遷、抓住界點”(1)有些臨界問題中并不含“臨界術語”，但審題時要注意發(fā)現(xiàn)某個物理量在變化過程中是否會發(fā)生突變．(2)存在靜摩擦的連接系統(tǒng)，相對滑動與相對靜止的臨界條件是靜摩擦力達到最大值．(3)研究傳送帶問題時，物體和傳送帶的速度相等的時刻往往是摩擦力的大小、方向和運動性質的分界點．針

對

訓

練6.[2