相互作用第1讲重力弹力
一、力
1．定义：力是物体与物体间的相互作用．
2．作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)．
3．性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征．
4．四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用．
二、重力
1．产生：由于地球吸引而使物体受到的力．
注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力．
2．大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量．
注意：(1)物体的质量不会变；(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的．
3．方向：总是竖直向下．
注意：竖直向下是和水平面垂直向下，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心．
4．重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点，即物体的重心．
(1)影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布．
(2)不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法．
注意：重心的位置不一定在物体上．
三、弹力
1．弹力
(1)定义：发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力．
(2)产生条件：
①物体间直接接触；
②接触处发生形变．
(3)方向：总是与施力物体形变的方向相反．
2．胡克定律
(1)内容：在弹性限度内，弹力的大小和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比．
(2)表达式：F＝kx.
①k是弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，用符号N/m表示；k的大小由弹簧自身性质决定．
②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．
1．“三法”判断弹力有无
(1)假设法：假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变．若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力．
(2)替换法：用细绳替换装置中的轻杆，看能不能维持原来的力学状态．如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是其他方向的力．
(3)状态法：由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程，求解物体间的弹力．
2．弹力方向的判断
1.画出图所示情景中物体A受力的示意图．
2.如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车与小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是()
A．细绳一定对小球有拉力的作用
B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用
C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力
D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力
1．轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较
2．计算弹力大小的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解； (2)根据力的平衡条件进行求解； (3)根据牛顿第二定律进行求解．
模型1 物体与物体间的弹力
3.如图，半圆球P 和竖直挡板固定在水平面上，挡板与P 相切，光滑小球Q 静止在P 和挡板之间．已知Q 的质量为m ，P 、Q 的半径之比为4∶1，重力加速度大小为g .则Q 对P 的压力大小为( )
A.4mg 3
B.5mg 4
C.4mg 5
D.3mg 4
4.下列图中各物体均处于静止状态．图中画出了小球A 所受弹力的情况，其中正确的是( )
模型2 绳的弹力
5.如图所示，水平直杆OP 右端固定于竖直墙上的O 点，长为L ＝2 m 的轻绳一端固定于直杆P 点，另一端固定于墙上O 点正下方的Q 点，OP 长为d ＝1.2 m ，重为8 N 的钩码用质量不计的光滑挂钩挂在轻绳上且处于静止状态，则轻绳的弹力大小为( )
A ．10 N
B ．8 N
C ．6 N
D ．5 N
模型3弹簧的弹力
6.如图所示，固定光滑直杆倾角为30°，质量为m的小环穿过直杆，并通过弹簧悬挂在天花板上，小环静止时，弹簧恰好处于竖直位置，现对小环施加沿杆向上的拉力F，使环缓慢沿杆滑动，直到弹簧与竖直方向的夹角为60°.整个过程中，弹簧始终处于伸长状态，以下判断正确的是()
A．弹簧的弹力逐渐增大
B．弹簧的弹力先减小后增大
C．杆对环的弹力逐渐增大
D．拉力F先增大后减小
模型4杆的弹力
7.如图6所示，小车上固定着一根弯成θ角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球．重力加速度为g，关于杆对球的作用力F，下列判断正确的是()
A．小车静止时，F＝mg cos θ，方向沿杆向上
B．小车静止时，F＝mg cos θ，方向垂直杆向上
C．小车静止时，F＝mg，方向竖直向上
D．小车向右以加速度a运动时，F＝mg，方向竖直向上
模型5 “活结”和“死结”问题
1．活结：当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上的力是相等的，即滑轮只改变力的方向不改变力的大小．
2．死结：若结点不是滑轮或挂钩，而是固定点时，称为“死结”结点，则两侧绳上的弹力不一定相等．8.如图7所示，一不可伸长的轻绳左端固定于O点，右端跨过位于O′点的光滑定滑轮悬挂一质量为1 kg 的物体，OO′段水平，O、O′间的距离为1.6 m，绳上套一可沿绳自由滑动的轻环，现在轻环上悬挂一钩码(图中未画出)，平衡后，物体上升0.4 m，物体未碰到定滑轮．则钩码的质量为()
A．1.2 kg B．1.6 kg C. 2 kg D.
2
2kg
9.如图所示，一根绳的两端分别固定在两座山的A、B处，A、B两点水平距离BD＝16 m，竖直距离AD＝2 m，A、B间绳长为20 m．重力为120 N的猴子抓住套在绳子上的光滑轻质滑环在AB间滑动，某时刻猴子在最低点C处静止，则此时绳的张力大小为(绳处于拉直状态)()
A．75 N B．100 N
C．150 N D．200 N
模型6 “动杆”和“定杆”问题
1．动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆处于平衡时，杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则会引起杆的转动．如图甲所示，若C为转轴，B为两绳的结点，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向．
2．定杆：若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向，如图乙所示．
10.如图为两种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的轻杆，轻杆的重力不计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为F a、F b，则下列关系正确的是()
A．F a＝F b B．F a>F b
C．F a 11.(多选)如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆，A端用铰链固定，滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计)，B端吊一重物．现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉，在AB杆达到竖直前() A．绳子拉力不变B．绳子拉力减小 C．AB杆受力增大D．AB杆受力不变 12．(多选)关于弹力，下列说法正确的是() A．弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反 B．轻绳中的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向 C．轻杆中的弹力方向一定沿着轻杆 D．在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比 13．水平桌面上覆盖有玻璃板，玻璃板上放置一木块，下列说法正确的是() A．木块受到的弹力是由于木块的弹性形变要恢复造成的，玻璃板没有形变 B．木块受到的重力就是木块对玻璃板的压力 C．木块对玻璃板的压力与玻璃板对木块的支持力从性质上来说都是弹力 D．木块对玻璃板的压力大小等于玻璃板对木块的支持力大小，因此二者合力为零 14．如图所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态．现用等长的轻绳来代替轻杆，若要求继续保持平衡() A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙 B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁 C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁 D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁 15．如图所示的装置中，各小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3，其大小关系是() A．F1＝F2＝F3B．F1＝F2＜F3 C．F1＝F3＞F2D．F3＞F1＞F2 16.如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个质量为1 kg的小球，小球处于静止状态．取g＝10 m/s2.则弹性杆对小球的作用力() A．大小为5 3 N，方向垂直于斜面向上 B．大小为10 N，方向垂直于斜面向上 C．大小为5 N，方向垂直于斜面向上 D．大小为10 N，方向竖直向上 17.如图所示，六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连，在同一平面内六个大小相等、互成60°的恒定拉力F 作用下，形成一个稳定的正六边形．已知正六边形外接圆的半径为R，每根弹簧的劲度系数均为k，弹簧在弹性限度内，则F的大小为() A.k 2(R－l) B．k(R－l) C．k(R－2l) D．2k(R－l) 18．如图所示，细绳一端固定在A点，跨过与A等高的光滑定滑轮B后在另一端悬挂一个沙桶Q.现有另一个沙桶P通过光滑轻质挂钩挂在AB之间，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB＝120°，下列说法正确的是() A．若只增加Q桶内的沙子，再次平衡后C点位置不变 B．若只增加P桶内的沙子，再次平衡后C点位置不变 C．若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后C点位置不变 D．若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后沙桶Q位置上升 19.(多选)如图所示，在竖直平面内，固定有半圆弧轨道，其两端点M 、N 连线水平．将一轻质小环套在轨道上，一细线穿过轻环A ，一端系在M 点，另一端系一质量为m 的小球，小球恰好静止在图示位置．不计所有摩擦，重力加速度大小为g .下列说法正确的是( ) A ．轨道对轻环的支持力大小为3mg B ．细线对M 点的拉力大小为 32 mg C ．细线对轻环的作用力大小为3 2 mg D ．N 点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30° 20.如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上，一根轻绳AC 绕过滑轮，A 端固定在墙上，且绳保持水平，C 端挂一重物，BO 与竖直方向的夹角θ＝45°，系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变，改变夹角θ的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况的是( ) A.只有角θ变小，作用力才变大 B.只有角θ变大，作用力才变大 C.不论角θ变大或变小，作用力都是变大 D.不论角θ变大或变小，作用力都不变 21．(多选)如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F ，且F 通过球心，下列说法正确的是( ) A ．球一定受墙的弹力且水平向左 B ．球可能受墙的弹力且水平向左 C ．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上 D ．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上 22.如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是( ) A.若小车静止，绳对小球的拉力可能为零 B.若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零 C.若小车向右运动，小球一定受两个力的作用 D.若小车向右运动，小球一定受三个力的作用 23.三个质量均为1 kg 的相同木块a 、b 、c 和两个劲度系数均为500 N /m 的相同轻弹簧p 、q 用轻绳连接如图所示，其中a 放在光滑水平桌面上．开始时p 弹簧处于原长，木块都处于静止状态．现用水平力缓慢地向左拉p 弹簧的左端，直到c 木块刚好离开水平地面为止，g 取10 m/s 2.该过程p 弹簧的左端向左移动的距离是 ( ) A ．4 cm B ．6 cm C ．8 cm D ．10 cm 24.在竖直放置的平底圆筒内，放置两个半径相同的刚性球a 和b ，球a 质量大于球b .放置的方式有如图甲和乙两种.不计圆筒内壁和球面之间的摩擦，对有关接触面的弹力，下列说法正确的是( ) A.图甲圆筒底受到的压力大于图乙圆筒底受到的压力 B.图甲中球a 对圆筒侧面的压力小于图乙中球b 对侧面的压力 C.图甲中球a 对圆筒侧面的压力大于图乙中球b 对侧面的压力 D.图甲中球a 对圆筒侧面的压力等于图乙中球b 对侧面的压力 25.如图所示，质量均为m 的A 、B 两球，由一根劲度系数为k 的轻弹簧连接静止于半径为R 的光滑半球形碗中，弹簧水平，两球间距为R 且球半径远小于碗的半径.则弹簧的原长为( ) A.mg k ＋R B.mg 2k ＋R C.23mg 3k ＋R D.3mg 3k ＋R 相互作用 第1讲 重力 弹力（答案） 1答案 如图所示 2答案 D 解析 当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，细绳的拉力F T ＝0；当小车和小球向右做匀加速直线运动时绳的拉力不能为零，弹簧弹力有可能为零，故D 正确． 3答案 B 解析 对Q 受力分析如图所示 设Q 的半径为r ，则半圆球P 的半径为4r ，由几何关系得： 4r cos α＝4r －(r ＋r cos α)解得：cos α＝3 5 由平衡条件得：F N2＝mg sin α 解得：F N2＝5 4 mg 由牛顿第三定律可知，Q 对P 的压力大小为F N2′＝F N2＝5 4mg . 4答案 C 5答案 D 解析 设挂钩所在处为N 点，延长PN 交墙于M 点，如图所示： 同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为α，则根据几何关系可知∠NQM ＝∠NMQ ＝α，故NQ ＝MN ，即PM 等于绳长； 根据几何关系可得：sin α＝ PO PM ＝1.2 2 ＝0.6，则cos α＝0.8，根据平衡条件可得：2F T cos α＝G ，解得：F T ＝5 N ，故D 正确． 6答案 B 解析 由几何关系可知，弹簧的长度先减小后增大，即伸长量先减小后增大，则弹簧的弹力先减小后增大，选项A 错误，B 正确；开始时弹簧处于拉伸状态，根据平衡条件可知弹簧的弹力的大小等于环的重力，即F 弹＝mg ，此时杆对环的弹力为零，否则弹簧不会竖直；当弹簧与竖直方向的夹角为60°时，由几何关系可知，此时弹簧的长度等于原来竖直位置时的长度，则此时弹簧弹力的大小也为F 弹＝mg ，根据力的合成可知此时弹簧对小环的弹力与环自身重力的合成沿杆向下，所以此时杆对环的弹力仍为零，故杆对环的弹力不是逐渐增大的，选项C 错误；设弹簧与杆之间的夹角为θ，则在环从开始滑到弹簧与杆垂直位置的过程中，由平衡知识：F 弹cos θ＋F ＝mg sin 30°，随θ角的增加，F 弹cos θ减小，则F 增大；在环从弹簧与杆垂直位置到弹簧与竖直方向的夹角为60°的过程中，由平衡知识：F ＝F 弹cos θ＋mg sin 30°，随θ角的减小，F 弹cos θ增大，则F 增大，故F 一直增大，选项D 错误． 7答案 C 解析 小车静止时，由平衡条件知此时杆对球的作用力方向竖直向上，且大小等于球的重力mg ，故A 、B 错误，C 正确．小车向右以加速度a 运动时，此时弹力F 的方向一定指向右上方，只有这样，才能保证小球在竖直方向上受力平衡，水平方向上具有向右的加速度．设小球所受弹力方向与竖直方向的夹角为α，如图所示，据力的平衡条件和牛顿第二定律得F sin α＝ma ，F cos α＝mg ，解得F ＝m g 2＋a 2，故D 错误． 8答案 A 解析 重新平衡后，绳子形状如图所示： 设钩码的质量为M ，由几何关系知：绳子与竖直方向夹角为θ＝53°，根据平衡条件可得：2mg cos 53°＝Mg ，解得：M ＝1.2 kg ，故A 正确，B 、C 、D 错误． 9答案 B 解析 对猴子受力分析如图所示 设拉力F T 与水平方向的夹角为θ，由几何关系可得：cos θ＝1620＝4 5，解得θ＝37°，又由平衡条件得：2F T sin θ＝mg ，解得：F T ＝mg 2sin θ＝120 2×3 5 N ＝100 N ，故A 、C 、D 错误，B 正确． 10答案 A 解析 对题图中的A 点受力分析，则由图甲可得F a ＝F a ′＝2mg cos 30°＝3mg 由图乙可得tan 30°＝mg F b ′ 则F b ＝F b ′＝3mg 故F a ＝F b . 11答案 BD 解析 以B 点为研究对象，受力分析如图所示，B 点受重物的拉力F T1(等于重物的重力G )、轻杆的支持力F N 和绳子的拉力F T2 由平衡条件得，F N 和F T2的合力与F T1大小相等、方向相反，根据三角形相似可得： F N AB ＝F T2BO ＝F T1 AO 又F ＝F T2，F T1＝G 解得： F N ＝AB AO · G ，F ＝BO AO ·G ∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则F N保持不变，F变小，故选项B、D正确． 12答案ABD 13答案C 14答案B 15答案A 16答案D解析小球受到重力和弹力作用，由于小球处于静止状态，所以重力和弹力是一对平衡力，重力大小为10 N，方向竖直向下，所以弹力大小也为10 N，方向竖直向上，故D正确，A、B、C错误．17答案B解析正六边形外接圆的半径为R，则弹簧的长度为R，弹簧的伸长量为：Δx＝R－l 由胡克定律可知，每根弹簧的弹力为：F弹＝kΔx＝k(R－l) 两相邻弹簧夹角为120°，两相邻弹簧弹力的合力为：F合＝F弹＝k(R－l) 弹簧静止，处于平衡状态，由平衡条件可知，F的大小为：F＝F合＝k(R－l)，故B正确，A、C、D错误．18答案C解析对沙桶Q受力分析有F T＝G Q，设两绳的夹角为θ，对C点受力分析可知C点受三力而平 衡，而C点为活结绳上的点，两侧绳的张力相等，有2F T cos θ 2＝G P，联立可得2G Q cos θ 2＝G P，故增大Q的重 力，夹角θ变大，C点上升；增大P的重力时，夹角θ变小，C点下降，故A、B错误；当θ＝120°时，G P ＝G Q，故两沙桶增加相同的质量，P和Q的重力仍相等，C点的位置不变，故C正确，D错误． 19答案AD解析轻环两边绳子的拉力大小相等，均为F T＝mg， 轻环两侧绳子的拉力与轻环对圆弧轨道的压力的夹角相等，设为θ， 由OA＝OM知∠OMA＝∠MAO＝θ，则3θ＝90°，θ＝30°， 轻环受力平衡，则轨道对轻环的支持力大小F N＝2mg cos 30°＝3mg，选项A正确； 细线对M点的拉力大小为mg，选项B错误； 细线对轻环的作用力大小为F N′＝F N＝3mg，选项C错误； 由几何关系可知，N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°，选项D正确． 20答案D 21答案BC解析F大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F增大到一定程度时墙才对球有水平向左的弹力，故A错误，B正确；而斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球不下落，故C正确，D错误． 22答案B解析小车静止时，小球受力平衡，只受重力和绳子拉力两个力的作用，故选项A错误，B正确；小车向右运动可能有三种运动形式：向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动.当小车向右匀速运动时，小球受力平衡，只受重力和绳子拉力两个力的作用，当小车向右加速运动时，小球须有向右的合力，但由细绳始终保持竖直状态和斜面形状可知，该运动形式不可能有.当小车向右减速运动时，小球须有向左的合力，则一定受重力和斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故选项C、D错误. 23答案C解析“缓慢地拉动”说明系统始终处于平衡状态，该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和；最初，p弹簧处于原长，而q弹簧受到竖直向下的压力F N1＝m b g＝1×10 N＝10 N，所以其压缩量为x1＝F N1/k＝2 cm；最终c木块刚好离开水平地面，q弹簧受到竖直向下的拉力F N2＝ m c g ＝1×10 N ＝10 N ，其伸长量为x 2＝F N2/k ＝2 cm ，拉力F ＝(m b ＋m c )g ＝2×10 N ＝20 N ，p 弹簧的伸长量为x 3＝F /k ＝4 cm ，所以所求距离x ＝x 1＋x 2＋x 3＝8 cm. 24答案 B 解析 以a 、b 整体为研究对象进行受力分析，筒底对两个球整体支持力等于两球的重力，故图甲圆筒底受到的压力等于图乙圆筒底受到的压力，选项A 错误；以a 、b 整体为研究对象进行受力分析，两侧的两个压力是大小相等的，再以上面球为研究对象受力分析，如图所示，由几何知识可知F N 筒＝mg tan θ，故侧壁的压力与上面球的重力成 正比，由于球a 的质量大于球b 的质量，故乙图中球对侧面的压力较大，选项B 正确，C 、D 错误. 25答案 D 解析 以A 球为研究对象，小球受三个力：重力、弹力和碗的支持力.如图所示， 由平衡条件，得到：tan θ＝ mg kx 解得：x ＝mg k tan θ 根据几何关系得：cos θ＝12R R ＝1 2 ，则tan θ＝3， 所以x ＝mg k tan θ＝3mg 3k 故弹簧原长x 0＝3mg 3k ＋R ，故D 正确. 相互作用 第1讲 重力 弹力（答案） 1答案 如图所示 2答案 D 解析 当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，细绳的拉力F T ＝0；当小车和小球向右做匀加速直线运动时绳的拉力不能为零，弹簧弹力有可能为零，故D 正确． 3答案 B 解析 对Q 受力分析如图所示 设Q 的半径为r ，则半圆球P 的半径为4r ，由几何关系得： 4r cos α＝4r －(r ＋r cos α)解得：cos α＝35 由平衡条件得：F N2＝mg sin α 解得：F N2＝54 mg 由牛顿第三定律可知，Q 对P 的压力大小为F N2′＝F N2＝54 mg . 4答案 C 5答案 D 解析 设挂钩所在处为N 点，延长PN 交墙于M 点，如图所示： 同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为α，则根 据几何关系可知∠NQM ＝∠NMQ ＝α，故NQ ＝MN ，即PM 等于绳长； 根据几何关系可得：sin α＝PO PM ＝1.22 ＝0.6，则cos α＝0.8，根据平衡条件可得：2F T cos α＝G ，解得：F T ＝5 N ，故D 正确． 6答案 B 解析 由几何关系可知，弹簧的长度先减小后增大，即伸长量先减小后增大，则弹簧的弹力先减小后增大，选项A 错误，B 正确；开始时弹簧处于拉伸状态，根据平衡条件可知弹簧的弹力的大小等于环的重力，即F 弹＝mg ，此时杆对环的弹力为零，否则弹簧不会竖直；当弹簧与竖直方向的夹角为60°时，由几何关系可知，此时弹簧的长度等于原来竖直位置时的长度，则此时弹簧弹力的大小也为F 弹＝mg ，根据力的合成可知此时弹簧对小环的弹力与环自身重力的合成沿杆向下，所以此时杆对环的弹力仍为零，故杆对环的弹力不是逐渐增大的，选项C 错误；设弹簧与杆之间的夹角为θ，则在环从开始滑到弹簧与杆垂直位置的过程中，由平衡知识：F 弹cos θ＋F ＝mg sin 30°，随θ角的增加，F 弹cos θ减小，则F 增大；在环从弹簧与杆垂直位置到弹簧与竖直方向的夹角为60°的过程中，由平衡知识：F ＝F 弹cos θ＋mg sin 30°，随θ角的减小，F 弹cos θ增大，则F 增大，故F 一直增大，选项D 错误． 一轮复习专题 重力弹力摩擦力 【理知识.填要点】 一、力 1．力的概念：物体与物体之间的 作用． 2．力的性质 (1)物质性：力不能脱离 而存在．没有“施力物体”或“受力物体”的力是 的． (2)相互性：力的作用是 的．施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体． (3)矢量性：力是矢量，既有 ，又有 ． (4)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受到其他力的作用 ． 4．力的图示和示意图 (1)力的图示：包含力的 、 、 三个要素． (2)力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一力的有向线段． [特别提醒] 同一性质的力可以产生不同的效果；不同性质的力可以产生相同的效果． 二、重力 1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．大小：G ＝mg . 3．方向：总是 ． 4．重力与万有引力的区别 严格地讲，重力是万有引力的一个分力(另一分力是提供物体随地 球自转做匀速圆周运动的 )， 如图1－1－1所示，但在地球表面可以近似地认为重力 万 有引力． 5．重力与地理位置的关系 (1)纬度越大，同一物体的重力 ． (2)海拔越 ，同一物体的重力越 ． 6．重心 (1)定义：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于 ，即为物体的重心． (2)影响物体重心位置的因素 ①物体的形状； ②物体的 ． (3)确定方法 ①质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其 中心； 3．力的作用效果 两个效果 ??? 使物体发生 改变物体的 ②对于形状不规则或者质量分布不均匀的物体，重心可用确定． 【试身手.夯基础】 1.关于重力以下说法正确的是 ( ) A．重力的方向总是垂直地面向下的 B．把空气中的物体浸入水中，物体所受重力变小 C．挂在绳上静止的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力 D．同一物体在地球各处重力大小是不一定相同的 2．如图1－1－2所示，两辆汽车以相同 的速度做匀速运动；根据图中所给信息 和所学知识你可以得出的结论是( ) A．物体各部分都受重力作用，但可以认 为物体各部分所受重力集中于一点 B．地球上的物体只有运动时才受到重力作用 C．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关 D．力是使物体运动的原因 三、弹力 1．定义：发生形变的物体，由于要，对跟它接触的物体会产生力的作用．2．产生条件 (1)物体相互接触； (2)物体发生． 3．方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向． 几种典型的弹力的方向如下： ①压力：垂直于支持面而指向的物体． ②支持力：垂直于支持面而指向的物体． ③细绳拉力：沿绳指向的方向． ④轻杆的弹力：不一定沿杆，要具体情况具体分析 4．大小 (1)弹簧类弹力：在弹性限度内遵守胡克定律F＝. (2)非弹簧类弹力大小由平衡条件或动力学规律求解． 【试身手.夯基础】 3．探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16 m；悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为( ) A．L0＝0.02 m k＝500 N/m B．L0＝0.10 m k＝500 N/m C．L0＝0.02 m k＝250 N/m D．L0＝0.10 m k＝250 N/m 四、摩擦力 1．定义：相互接触且发生形变的粗糙物体间有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍运动或相对运动趋势的力． 2．产生条件：接触面粗糙；接触面间有弹力；物体间有运动或运动趋势． 重力基本相互作用 从容说课 从这一节课开始研究物体所受的力，首先从力的概念入手进行研究，“力是物体间的相互作用”这个表达是抽象的，也是教学中的一个难点，教学中要从生活中的具体例子出发，说明力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生形变的原因，在此基础上给出力的定义. 对于力的相互性的理解是从施力物体和受力物体的角度来进行定义的，刚开始分析物体受力时，可以把施力物体找出来以便在分析时不会凭空增加力的个数. 力的三要素是对物体进行受力分析时把问题简单化的一种方法，也是以后作力的分析草图时必须用到的一种基本知识和技能，所以要学生多加练习，特别是对力的示意图更要加以重视，这是受力分析的基础. 重力概念的理解难点在于重心的理解，重心是重力的作用点，但重心的位置与物体的形状和物体的密度分布都有关系. 理解重力可以从演示实验入手进行，把抽象的问题具体化是解决难点的很好的方法. 三维目标知识与技能 1. 了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识力能使物体发生形变或使物体运动状态发生改变. 2. 知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图. 3. 知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系. 4. 知道物体重心的含义. 5. 知道重力产生的原因及其定义. 6. 了解四种基本相互作用. 过程与方法 1. 知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的. 2. 能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关. 3. 能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的. 4. 自己动手，找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力. 5. 通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法. 情感态度与价值观 1. 通过实例激发学生对科学的求知欲、激励探索与创新的意识. 2. 通过实验，培养学生的团结协作精神. 3. 通过本节课的学习，培养全面观察分析问题的能力. 教学重点 1. 力的概念、图示以及力的作用效果. 2. 重力的概念及重心的理解. 教学难点 1. 力的概念. 2. 重心的概念和位置. 教具准备多媒体课件，长方形木块，锯条，橡皮条，已知质量的钩码，重垂线，铅笔，刻度尺，质量均匀的金属板等. 课时安排 2 课时 教学过程 ［新课导入］ 高一物理《1.3 重力、弹力》教学设计本资料为woRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址高一物理《1.3重力、弹力》教学设计 【教学内容】 第一单元第3节第1课时：“重力、弹力”。 【教学目标】 知识与技能：知道力是物体对物体的作用，能在具体问题中区分施力物体与受力物体。知道力既有大小又有方向，是矢量；了解重力的概念，知道重力的方向及大小计算；了解弹力的概念及其产生条件。 过程与方法：通过联系生产生活中的力现象，通过各种力现象的区别比较，培养观察概括能力及分析综合能力。 情感态度价值观：通过对微小形变现象的实验观察，培养严谨求实的科学态度。 【教学重点】 重力、弹力的概念。 【教学难点】 弹力的产生条件及方向确定。 【教具准备】 弹簧、弹簧秤、小车、砝码、橡皮泥、PPT等。 【教学过程】 ◆创设情境──引出课题 一、力 1．回顾初中所学内容： （1）什么是力？ 力是物体对物体的作用。这里的作用指的是一个物体提、压、推、拉另一个物体，所以一提到力，至少有两个物体，一个物体施加出力，称为施力物体，另一个物体受到力，称为受力物体，力不能离开物体而存在。 （2）力作用在物体上，能产生什么效果？ 力作用在物体上，可以改变物体的运动状态，使物体产生加速度；也可以改变物体的形状。 （3）力的三要素是什么？ 力有大小、方向、作用点，称为力的三要素。意思是说，力作用于物体，所产生的作用效果与力的大小、方向、作用点有关系。要明确说明一个力，就要说明白力的大小是多少牛顿，方向朝什么方向，作用在受力物体上的什么位置（点）。 力是矢量。 （4）力的单位是什么？ 在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，用字母“N”表示。 （5）力的大小能测量吗？ 力的大小可用测力计来测量。 （6）如何用图示表示一个力？ 《重力基本相互作用》教学设计 实习生姓名实习学校实习班级高一年级班 原任课教师本校指导教师授课时间 课题课时课型 一、教材分析 （一）本课的背景和作用分析 《重力基本相互作用》是普通高中课程标准实验教课书（人教版）物理1第三章第一节的内容。 本节的教学内容，是建立在初中力的相互作用、重力的大小、力的图示及示意图基础之上的。重力 是生活中最常见的一种力，在自由落体运动的定义中，已提到了“只在重力作用下”。所以，本节内 容既是运动的延续，又是下一章牛顿运动定律、受力分析的基础，起着承上启下的作用。而基本相 互作用的引入，也为学生初步建立了统一的概念。因而，本节《重力基本相互作用》在物理学习中 的地位可想而知。 （二）学习《重力基本相互作用》的三维目标分析 1、知识与技能分析 学生在学习重力之前，初中已学习了力的相互作用、重力的大小、力的图示等相关内容，已初步 掌握了物体为什么会受到重力及力的相互作用，会区别、画力的图示、示意图。本节通过重力、基本 相互作用的学习，将进一步了解引入重心的思想和找重心的方法及影响重心的因素。在教学中要注意 引导学生通过思考、探讨、观察、猜想、实验、总结等形式，促使学生掌握找重心的方法及影响重心 的因素，并运用力的图示、示意图表示重力，为后面学习受力分析打下一个坚实的基础。学生通过自 学和看、查找相关资料，了解四种基本相互作用统一的进程的和分类。 2、过程与方法分析 物理学习的主要目的不仅仅是学习物理知识，更重要的是让学生通过学习物理知识学会科学探究。因此本节重在体现知识点的引入及探究过程上，不仅要做到能够激发学生的学习兴趣和热情，提高注意力。也要让学生经历从物理现象概括物理规律的过程。通过一定的探究过程，寻找物理规律，让学生尝试通过自己的思考、或老师的提示，猜想并加以验证。同时，在基本相互作用方面，通过学生自学的过程，也充分发挥学生在学习中的主体地位，让学生真正成为学习的主体，使学生获得有益的成功的体验。教师还可对四种基本相互作用的统一过程做一补充和展示相关资料，还可通过让学生查资料的作业形式，让学生了解这方面的最新动态。 3、情感态度、价值观分析 要培养学生的情感态度与价值观有两条途径，一方面是引入物理学史，另一条途径是通过实验探究。本节在这两方面都有所体现：在对找重心及影响重心的因素进行探究的过程中，学生必须要经历思考、观察、合作、交流与讨论，才能对找重心的方法及影响重心的因素进行初步设想，然后运用实验探究和理论分析相结合的方法，由浅入深地引导学生思考、讨论、交流、归纳、总结等活动，激发学生学习物理的兴趣，培养科学探究的精神，培养学生尊重客观事实，实事求是的科学态度，形成科学探究习惯。通过讨论与交流，培养学生团结协作的学习态度，经历不同层次的观察与分析，培养学生的观察能力和综合分析能力。在基本相互作用方面，通过学生自学和教师对四种基本相互作用的统一过程史的补充和相关资料的展 初二物理重力摩擦力练习 一、填空题： 1、物体发生形变后不能自动恢复原来的形状，物体的这种特性叫 ________。 2、在________内弹簧所受的拉力越_____ ，它的伸长就越______，据此制成了__________。 3、航天员杨利伟在“神舟”五号飞船飞行过程中受到的重力比在地球上_____了，质量_____。 4、重力的方向总是__________，据此制成了__________。 5、如图所示，弹簧测力计的量程为__________，分度值为________。图中所示读数为_____， 由此可推断物体受到的重力为________，质量为________g。 6、__________叫做摩擦力。 7、地球吸引物体的每一部分，对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在物体的一点上， 这个点叫做物体的_________。均匀长方形薄板的重心在_____上，均匀球体的重心在____上。 8、收拾房间时，推重家具比推轻家具用力__________，这是因为重家具对地面的________较大，因而与地面之间的摩擦力较__________的缘故，在水泥地面上推箱子比在土地上推__________，这是因为水泥地面比土地面__________，因而箱子与水泥地面之间的摩擦力较__________的缘故。 9、填表找出重力与质量的区别与联系： 10、工人要将沉重的油桶运到仓库时，并不是在地上拖捅，而是将桶放倒，采用__________的方法，这样桶与地面之间的摩擦是__________，它远小于__________，因此很省力。 11、一辆汽车质量为2t，在水平路面上向右做匀速直线运动，此时摩擦力为重力的0.2倍，则车受到的摩 擦力为__________N，方向向__________。当加油门时汽车所受牵引力突然增大时，车受到的摩擦力大小 __________ 。（填“变大”、“不变”、活“变小”） 12、在“研究影响摩擦力的因素”的实验中为了测定摩擦力的大小，用弹簧测力计沿______方向拉着木块 在水平桌面上做______运动，木块在水平方向上受到_____力的作用，摩擦力的大小可从__________得出。 13、指出下列现象中各是增大还是减小摩擦的，各采取什么办法改变摩擦的？ （1）鞋底、钳柄、轮胎有花纹，__________摩擦，通过改变________________________； （2）刀面、犁表面保持光滑，___________摩擦，通过改变__________________________； （3）从箱内取出部分物体后推起来感到轻松，_______摩擦，通过改变________________； （4）自行车刹车时，车轮由滚动变为滑动，_________摩擦，通过改变_________________。 二、选择题： 14、下列各物质分组正确的是（） A.3米跳水的跳板、弹簧、弓弦具有弹性 B.面团、橡皮筋、橡皮泥具有塑性 C.做陶瓷的泥胚、钢尺、橡皮泥具有塑性 D.弹簧、皮筋、充满气的足球具有塑性 15、关于弹簧测力计的使用，下列说法中正确的是（） A. 测量前不用将指针调零 B. 读数时，视线应穿过指针与刻度盘垂直 C. 使用弹簧测力计可以测任何大小的拉力 D. 使用弹簧测力计时，必须竖直提着用 16、关于质量和重力的下列说法中，正确的是（） A. 10kg=100N B . 10kg=10kg×10N/kg=100N 重力、弹力(基础篇) 一、选择题： 1. 关于力的作用效果的叙述中，正确的是( ) A．物体运动状态发生改变，一定受外力作用 B．物体的运动状态不发生变化，一定不受外力作用 C．物体受力作用后，一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象 D．力的作用效果完全由力的大小决定 2. 足球运动员已将足球踢向空中，如图所示，在下图描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是（G 为重力，F为脚对球的作用力，f为空气阻力）( ) 3. 以下关于重心及重力的说法中，正确的是( ) A．一个物体放于水中称量时，弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数，因此，物体在水中时的重力小于在空气中的重力 B．据G＝mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大 C．物体放于水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力垂直于斜面向下 D．物体的形状改变后，其重心位置往往改变 4. 下列关于自然界中的四种基本相互作用的描述正确的是( ) A．一切物体之间都存在着相互作用的吸引力 B．强相互作用存在于宏观物体之间，而弱相互作用存在于原子核内部 C．电荷间的相互作用、磁体间的相互作用在本质上是同一种相互作用的不同表现 D．原子核内部的带正电的质子之间存在着斥力，但原子核仍能紧密地保持在一起，是由于有在万有引力作用的结果 5. 下列说法正确的是( ) A．拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物体，没有受力物体 B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力 C．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力，而乙对甲没有力 D．两个物体发生相互作用不一定相互接触 6. 一个实验小组在“探究弹力和和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是( ) A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比 《重力与弹力》教学设计 第1课时 教学目标 1．知道重力的概念、重力的产生条件、重力的大小和方向。 2．知道重力的作用点在物体的每一部分，理解重心。 3．知道弹力的概念，理解弹力的产生条件。 教学重难点 教学重点 重力的大小、重力的方向、重心、弹力的有无的判断、胡克定律 教学难点 弹力的有无的判断、弹力的方向的判断、胡克定律 教学准备 多媒体课件、带有支架的平面镜、激光器 教学过程 引入新课 教师活动：播放滑雪、高尔夫、撑竿跳高、蹦床的视频。 教师口述：大家进行过滑雪、高尔夫球、撑竿跳高、蹦床的运动吗。滑雪运动员在展现出漂亮的身法后，最终落向地面。高尔夫球划出一道美丽的弧线后，也最终落在地面。借助于撑竿、蹦床为什么可以跳得这么高？这就是我们今天要解决的问题。 讲授新课 一、力重力 教师设问：我们在初中学习了力、重力。请大家回顾一下力的概念、力的三要素、力的描述、重力的概念、重力的三要素。 设计思路：学生在初中已经学习过力的概念、力的三要素、力的描述、重力的概念、重力的三要素。没有必要再从头到尾详细地讲一遍，让学生回顾一下，教师再给答案即可。 学生活动：学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。 力是物体之间的相互作用。 力的三要素有力的大小、方向、作用点。 初中用力的示意图来描述力，即用一个有向线段来表示力。有向线段的方向表示力的方向，有向线段的起点或终点表示力的作用点。有向线段的长度大体地表示力的大小。 由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。重力的方向竖直向下，重力的大小为G=mg，重力的作用点在物体的每一部分。 教师活动：讲解重心。 一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心。因此，重心可以看作是物体所受重力的作用点。 质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的形状有关。形状规则的均匀物体，它的重心在几何中心。 重心并一定就在物体上，如光盘。 教师活动：播放交互动画《悬挂法确定薄板的重心》。 教师设问：我们初中已经学过力的示意图，力的示意图准确地表示出了力的方向和作用点，而大体地表示力的大小。如果需要精确地表示力的大小时应该怎么办呢？ 教师活动：讲解力的图示。 要解决这个问题需要力的图示。与力的示意图一样，用有向线段表示力。力的方向用有向线段的方向表示，力的作用点用有向线段的起点或终点表示。而力的大小是通过有向线段的长度来表示的，线段是按一定比例（标度）画出的。 3.1 重力基本相互作用 班级_________ 姓名_________ 学号 ______ 学习目标: 1.知道力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而存在，在具体问题中能找出施力物体和受力物 体。 2.知道力是矢量，知道力的作用效果和决定力的作用效果的因素，在具体问题中能画出力的图示 和力的示意图。 3.知道力的两种分类方法。 4.知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。知道重力的大小和方向。5．知道重心的概念 以及均匀物体重心的位置。 学习重点： 学习难点： 主要内容: 一、力是物体间的相互作用 1．力的物质性： 2．力的相互性： 3 ?物体间发生相互作用的方式有两种：①直接接触②不直接接触 4．力不但有大小，而且有方向，力具有矢量性。力的大小用测力计（弹簧秤）来测量。在国际单位制中，力的单位是N（牛）。通常把力的大小、方向和作用点叫做力的三要 素。力的三要素决定了力的作用效果。若其中一个要素发生变化，则力的作用效果也将变 化。 5 ?力的作用效果 ①使受力物体发生形变； ②使受力物体的运动状态发生改变。 力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的。例如用脚踢足球时，用力的大小 不同，足球飞出的远近不同；用力的方向不同，足球飞出的方向不同；击球的部位不同，球的 旋转方向不同。 二、力的图示 1?力可以用一根带箭头的线段来表示。它的长短表示力的大小，它的指向（箭头所指方向）表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所沿的直线叫力的作用线。 这种表示力的方法，叫做力的图示。这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方法。 2.画力的图示的步骤 ①选定标度：画出某一长度的线段表示一定大小的力，并把该线段所表示的力的 大小写在该线段的上方。所选标度要适当（力的图示上刻度不能过少，也不能多而密，要 便于作图计算），一般标度的大小应是所图示的力的1/n ,门为除 “1 ” 以外的正整数。 ②画一个方块或一个点表示受力物体，并确定力的作用点。 ③从力的作用点开始，沿力的作用方向画一线段（根据所选标度和力的大小确定 线段的长度），并在线段上加上刻度（垂直于力线段的小短线）。 三种常见的力(重力_弹力_摩擦力) m 300 【例12】如图所示，光滑但质量分布不均的小球的球心在O ，重心在P ，静止在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受弹力。 【例13】如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力。 【例14】如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为300的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N 的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（ ） A ．大小为2N ，方向平行于斜面向上 B ．大小为1N ，方向平行于斜面向上 C ．大小为2N ，方向垂直于斜面向上 D ．大小为2N ，方向竖直向上 类型题： 弹力大小的确定 【例15】.如图所示，弹簧秤和细绳重力不计，不计一切摩擦，物体重G ＝10N ，弹簧秤A 和B 的读数分别为（ ） A ．10N ，0N B ．10N ，20N C ．10N ，10N D ．20N ，10N 【例16】.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹 簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在 其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F 与弹簧的形变量x 作出F-x 图线,如图所示.由图可知弹簧的劲度系数为____,图线不过坐标原点的原因是_________________. 【例17】.如图6所示为一轻质弹簧的长度l 和弹力F 大小的关系图像，试由图线确定： （1）弹簧的原长；（2）弹簧的劲度系数；（3）弹簧长为0.20 m 时弹力的大小 A B 【例18】.一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6cm，现将其中的一端固定于墙上，另一端用5N的外力来拉伸它，则弹簧的伸长量应为（） A.6cm B.3cm C.1.5cm D.0.75cm 【例19】．如图所示，两木块质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别 为k1和k2，上面木块压在弹簧上（但不拴接），整个系统处于静止状态.现缓慢 向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中下面木块移动的距离 为 A.m 1g/k 1 B.m 2 g/k 1 C.m 1 g/k 2 D.m 2 g/k 2 类型题：对摩擦力的正确认识 【例20】、下列说法正确的是（） A.一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力 B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 C.两物体间如果有了弹力，就一定有摩擦力 D.两物体间有摩擦力，就一定有弹力 【例21】.关于摩擦力，下列说法正确的是（） A.静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，滑动摩擦力产生在两个相对运动的物体之间 B.静摩擦力可以作为动力、阻力，而滑动摩擦力只能作为阻力 C.有摩擦力一定存在弹力，且摩擦力的方向总与相对应的弹力方向垂直 D.滑动摩擦力的大小与正压力大小成正比 【例22】.下列关于静摩擦力的说法，正确的是（） A.两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用，并且受静摩擦力作用的物体一定是静止的 B.静摩擦力方向总与物体的运动趋势方向相反 C.静摩擦力的大小可以用公式F=μN直接计算 D.在压力一定的条件下静摩擦力的大小是可以变化的，但有一个限度 【例23】.关于动摩擦因数μ，下列说法正确的是（） A.两物体间没有摩擦力产生，说明两物体间的动摩擦因数μ=0 B.增大两物体的接触面积，则两物体间的动摩擦因数增大 C.增大两物体间的正压力，则两物体间的动摩擦因数增大 D.两物体的材料一定，两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度 类型题：摩擦力有无的确定 【例24】物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，物体的质量为M。当物体沿着墙壁自由下落时，物体受到的滑动摩擦力为________。 【例25】水平的皮带传输装置如图所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，随后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端，在传输过程中，该物体受摩擦力情况是[ ] 重力弹力经典试题 1：关于力的说法正确的是（） A．只有相互接触的物体间才有力的作用 B．物体受到力的作用，运动状态一定改变 C．施力物体一定受力的作用 D．竖直向上抛出的物体,物体竖直上升，是因为竖直方向上受到升力的作用 2：下列关于重心的说法，正确的是（） A.重心就是物体上最重的一点 B.形状规则的物体重心必与其几何中心重合 C.直铁丝被弯曲后,重心便不在中点,但一定还在该铁丝上 D.重心是物体的各部分所受重力的合力的作用点 3：如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，当水由小孔慢慢流出的过程中， 空心球壳和水的共同重心将会 A．一直下降B．一直上升C．先升高后降低D．先降低后升高 4：关于重力的说法正确的是（） A．物体重力的大小与物体的运动状态有关，当物体处于超重状态时重力大，当物体处于失重状态时，物 体的重力小 B．重力的方向跟支承面垂直 C．重力的作用点是物体的重心 D．重力的方向是垂直向下 弹力的方向和大小 5：标出各物体在A、B、C处所受的支持力的方向 6：如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，并处于平衡状态，则小球的受力是（） A、重力、绳的拉力 B、重力、绳的的拉力、斜面的弹力 C、重力、斜面的弹力 D、绳的拉力、斜面的弹力 7：一块铁板折成如图形状，光滑的球置于水平面 BC 上，铁板和球一起 （1）向右加速运动 （2）沿垂直AB 斜向上匀速运动 问：AB 对球有无弹力？8：如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角 300的斜面上，杆的另一端固定一个重量为2N 的小球，小球处于静止状态时，杆对小球的弹力： A. 大小为2N ，方向平行于斜面向上 B. 大小为1N ，方向平行于斜面向上 C. 大小为2N ，方向垂直于斜面向上 D. 大小为2N ，方向竖直向上 9：如图所示，三根质量和形状都相同的光滑圆柱体，搁在两墙角上，它们的重心位置不同，将它们的重 心画在同一截面上，重心的位置分别用 1、2、3标出（重心2与圆心O 重合，三个重心位置均在同一竖直线上），F1F2F3分别为三根圆柱体对墙的压力，则: A ．B ． C ． D ．10：如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为 μ的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m 的土豆A 受到其他土豆对它的作用大小应是（） A ．mg B ．μmg C ．mg D ．mg （1+ μ） 11：一个弹簧秤，由于更换弹簧，不能直接在原来的刻度上准确读数，经测试，不挂重物时，示数为 2 N ；挂100 N 的重物时，示数为92 N(弹簧仍在弹性限度内)；那么当读数为20 N 时，所挂物体的实际重力为N 12：如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态，现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧， 在这过程中下面木块移动的距离为（ ）A 、B 、123F F F 123F F F 123F F F 1 23F F F 1 1k g m 12k g m 21k g m 22k g m 弹力重力摩擦力 1、弹力 （1）物体在力的作用下发生形变，当外力撤去后，又能恢复原状，如弹簧、橡皮筋等，物体的这种特性叫做弹性。 （2）定义：物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。 （3）大小：同一物体产生的弹力大小与它的形变大小成正比。（4）方向：垂直于接触面，指向物体恢复形变的方向。 （5）弹簧测力计的原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长。 （6）弹簧测力计的使用方法及其注意事项： a、使用前要观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值； b、使用前要检查指针是否对准零刻度线，没对准的要先调零； c、使用前把挂钩轻轻来回拉动几次，避免弹簧被壳卡住； d、使用时，所测的力不能超出它的量程； e、测量过程中，所测力的方向应与弹簧测力计的轴线一致，避免由于弹簧与外壳发生摩擦而造成较大的测量误差。 2、重力 （1）定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。 （2）大小：物体所受重力大小与物体的质量成正比，即G=mg。 （3）方向：总是竖直向下。 （4）重心：重力在物体上的作用点叫做物体的重心。 3、摩擦力 （1）产生条件： a、两物体相互接触，接触面粗糙； b、在接触面上，两物体之间有挤压作用，即有压力产生； c、两物体要发生或已发生相对运动。 （2）定义：两个相互接触的物体，当它们做相对运动时（或者虽未运动但有相对运动的趋势时），在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这就是摩擦力。 （3）大小：与作用在物体表面的压力大小以及接触面的粗糙程度有关。 a、在探究影响滑动摩擦力的因素时，采用控制变量法。测摩擦力时，应匀速拉动木板，利用二力平衡知识，此时的摩擦力等于拉力。 b、增大摩擦力的方法：增大压力；增大接触面的粗糙程度；以滑动代替滚动。 c、减小摩擦力的方法：减小压力；减小接触面的粗糙程度；以滚动代替滑动；使接触面分离，如加润滑剂、气垫、悬浮等。 （4）方向：与物体的相对运动方向相反。 摩擦力可能与物体的运动方向相反（例如：地面滚动的足球受到的摩擦力），也可能与物体的运动方向相同（例如，皮带轮上的物体所受的静摩擦力） （5）作用点：摩擦力的作用力在接触面上，在画力的示意图时，可以把摩擦力的作用点画在物体的重力上。 3.1 重力基本相互作用 课堂训练： 1．下列各种力的名称，根据力的效果命名的是( ) A、浮力 B、弹力 C、重力 D、拉力 E、摩擦力 F、动力 G、阻力 H、压力 I、支持力 J、分子力 2．用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体。 两人合提一桶水，各用80N的拉力，两力与水平方向的夹角均为45°。 3．关于物体的重心的说法中，正确的是( ) A．因物体的重心是重力的作用点，所以物体的重心一定在物体上。 B．任何有规则形状的物体，其重心必在其几何中心。 C．物体的形状改变时，它的重心位置很可能也随着改变。 D．物体的重心可能在物体上，也可能在物体外。 4．力是__________的作用，一个物体受到力的作用，一定有_________对它施加这种作用，力是不能离开_____________而独立存在的。 课后作业： 1．下列说法中正确的是( ) A、某施力物体同时也一定是受力物体。 B、没有施力物体和受力物体，力照样可以独立存在。 C、找不到施力物体的力是不存在的。 D、有的物体自己就有力，这个力不是另外的物体施加的。 2．下述关于力的说法中不正确的是( ) A、力对物体的作用效果，完全由力的大小决定。 B、作用在物体上的力，不论作用点在什么位置产生的效果均相同。 C、物体受到力的作用后，一定同时出现形变和运动状态的改变。 D、力的作用效果一定会使物体运动。 3．下列说法中错误的是( ) A、力是物体对物体的作用。 B、只有直接接触的物体间才有力的作用。 C、由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在。 D、甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用。 4．关于重力的说法，正确的是( ) A．重力是由于地球对物体的吸引而产生的。 B．物体在地球表面附近无论是静止，还是向上或向下运动，它都受到重力。 C．重力就是静止的物体对竖直悬绳的拉力。 D．物体本身就有重力，所以重力没有施力物体。 5．下列关于重力的方向的说法，正确的是( ) A．重力的方向总是竖直向下的。 B．重力的方向总是指向地心。 C．重力的方向总是和支持物体的支持面垂直。 D．由于地球是一个大球体，所以重力的方向是无法确定的。 6．关于重力的大小，下列说法正确的是( ) A．物体的重力跟质量成正比。 B．g=9．8N／kg表示重力是9．8N的物体的质量是1kg。 C．放在斜面上的物体比在平面上受的重力小。 300【例13】如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力。 【例14】如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为300的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（） A．大小为2N，方向平行于斜面向上 B．大小为1N，方向平行于斜面向上 C．大小为2N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2N，方向竖直向上 类型题：弹力大小的确定 【例15】.如图所示，弹簧秤和细绳重力不计，不计一切摩擦，物体重G＝10N，弹簧秤A和B的读数分别为（） A．10N，0N B．10N，20N C．10N，10N D．20N，10N 【例16】.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹 簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在 其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F-x图线,如图所示.由图可知弹簧的劲度系数为____,图线不过坐标原点的原因是_________________. 【例17】.如图6所示为一轻质弹簧的长度l和弹力F大小的关系图像，试由图线确定： （1）弹簧的原长；（2）弹簧的劲度系数；（3）弹簧长为0.20 m时弹力的大小 【例18】.一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6cm，现将其中的一端固定于墙上，另一端用5N的外力来拉伸它，则弹簧的伸长量应为（） A.6cm B.3cm C.1.5cm D.0.75cm 【例19】．如图所示，两木块质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在弹簧上（但不拴接），整个系统处于静止状态.现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为 A.m 1g/k 1 B.m 2g/k 1 C.m 1g/k 2 D.m 2g/k 2 类型题： 对摩擦力的正确认识 【例20】、下列说法正确的是（ ） A.一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力 B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 C.两物体间如果有了弹力，就一定有摩擦力 D.两物体间有摩擦力，就一定有弹力 【例21】.关于摩擦力，下列说法正确的是 （ ） A.静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，滑动摩擦力产生在两个相对运动的物体之间 B.静摩擦力可以作为动力、阻力，而滑动摩擦力只能作为阻力 C.有摩擦力一定存在弹力，且摩擦力的方向总与相对应的弹力方向垂直 D.滑动摩擦力的大小与正压力大小成正比 【例22】.下列关于静摩擦力的说法，正确的是 （ ） A.两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用，并且受静摩擦力作用的物体一定是静止的 B.静摩擦力方向总与物体的运动趋势方向相反 C.静摩擦力的大小可以用公式F=μN 直接计算 D.在压力一定的条件下静摩擦力的大小是可以变化的，但有一个限度 【例23】.关于动摩擦因数μ，下列说法正确的是 （ ） A.两物体间没有摩擦力产生，说明两物体间的动摩擦因数μ=0 B.增大两物体的接触面积，则两物体间的动摩擦因数增大 C.增大两物体间的正压力，则两物体间的动摩擦因数增大 D.两物体的材料一定，两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度 类型题： 摩擦力有无的确定 【例24】物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，物体的质量为M 。当物体沿着墙壁自由下落时，物体受到的滑动摩擦力为________。 【例25】水平的皮带传输装置如图所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在A 端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C 后滑动停止，随后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B 端，在传输过程中，该物体受摩擦力情况是 [ ] A ．在AC 段受水平向左的滑动摩擦力 B ．在AC 段受水平向右的滑动摩擦力 C ．在CB 段不受静摩擦力 D ．在CB 段受水平向右的静摩擦力 【例26】如图，力F 拉着A 、B 共同作匀速运动，A 、B 是否受到摩 擦力？ 【例27】、如图所示，物体B 的上表面水平，B 上面载着物体A ，当它们一起沿斜面匀速下滑时，A 物体受到的力：（ ） A B F 《重力基本相互作用》 教学设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 《重力基本相互作用》教学设计 武威第五中学韩明 教学目标 1、知识目标： （1）知道力是使物体运动状态发生改变和发生形变的原因 （2）初步认识力是物体间的相互作用，能分清受力物和施力物 （3）知道力的三要素，会用力的图示和示意图来描述离 （4）知道重力产生的原因，理解重力的大小及方向，知道重心的概念. （5）初步了解四种基本相互作用力的特点和作用范围 2、过程目标：培养探究能力和质疑能力。 3、情感态度价值观目标：感受物理有用、有趣，领悟科学探究精神。 重点：1、力的概念 2、重力的三要素 难点：1、认识力的相互作用2、物体重心位置的确定 教学准备：课件 （1）“嫦娥一号”升空的录像片断 （2）常见几种力的生活表象实例 （3）重力作用效果的表象实例 （4）自然界（宇→宏→微）力的作用效果表象实例 （5）g值随高度变化的数据表格和g值随纬度变化的表格 器材：细线磁体小铁块 教学过程 一、引题（2分） 播放“嫦娥一号”升空录像片断 提问：对现代科技先赞叹颂扬的同时，不仅要想为什么要用运载火箭才能够将“嫦娥”升空？是谁将“嫦娥”举上天空？ 点题：本章开始我们就来究其中知识—力。 二、授新 （一）认识力的有关基础知识 1．力的概念 （1）从力的作用效果发现力的存在（3分） 播放运动场景片断 A：足球场上，传球、罚顶球，球滚出场外并停下 B：球拍击羽毛球跳板跳水 观察发现：球，运动员的运动状态改变，球拍、跳板形状改变 提出问题：什么原因使物体的运动状态发生变化，使物体产生形变？ 分析归纳：是其他物体作用的结果，定义施力物体和受力物体 （2）感受力的相互性（2分） 动手做“手压橡皮擦”或“手拉橡皮筋”或“手变钢尺” 观察体会：物体发生形变（受力）手也产生形变并感受到手有受力感受到力的作用是相互的 （3）巩固深化力的认识（7）分 A：举出具体实例来说明力是物休间的相互作用 B：判断下列说法是正误，并说明理由（a）演示：手拿磁体吸引铁块，把铁块吸引过来，所以铁块受吸引力，而磁体不受铁块的吸引，（暂停由学生讨论）再用细线悬吊上磁体吸引铁块。（b）A、B两拳击手，当拳击中对方时此力只有施力物体，没有受力物体了。 C回答问题：100公斤的举重员能举150公斤重，问他能将自己举起来吗为什么 （4）总结：力是物体之间的相互作用 2．力的表示符号及单位（板书） 3．力的三要素（3分）。 《重力基本相互作用》教学设计 一、教材分析 （一）本课的背景和作用分析 《重力基本相互作用》是普通高中课程标准实验教课书（人教版）物理1第三章第一节的内容。本节的教学内容，是建立在初中力的相互作用、重力的大小、力的图示及示意图基础之上的。重力是生活中最常见的一种力，在自由落体运动的定义中，已提到了“只在重力作用下”。所以，本节内容既是运动的延续，又是下一章牛顿运动定律、受力分析的基础，起着承上启下的作用。而基本相互作用的引入，也为学生初步建立了统一的概念。因而，本节《重力基本相互作用》在物理学习中的地位可想而知。 （二）学习《重力基本相互作用》的三维目标分析 1、知识与技能分析 学生在学习重力之前，初中已学习了力的相互作用、重力的大小、力的图示等相关内容，已初步掌握了物体为什么会受到重力及力的相互作用，会区别、画力的图示、示意图。本节通过重力、基本相互作用的学习，将进一步了解引入重心的思想和找重心的方法及影响重心的因素。在教学中要注意引导学生通过思考、探讨、观察、猜想、实验、总结等形式，促使学生掌握找重心的方法及影响重心的因素，并运用力的图示、示意图表示重力，为后面学习受力分析打下一个坚实的基础。学生通过自学和看、查找相关资料，了解四种基本相互作用统一的进程的和分类。 2、过程与方法分析 物理学习的主要目的不仅仅是学习物理知识，更重要的是让学生通过学习物理知识学会科学探究。因此本节重在体现知识点的引入及探究过程上，不仅要做到能够激发学生的学习兴趣和热情，提高注意力。也要让学生经历从物理现象概括物理规律的过程。通过一定的探究过程，寻找物理规律，让学生尝试通过自己的思考、或老师的提示，猜想并加以验证。同时，在基本相互作用方面，通过学生自学的过程，也充分发挥学生在学习中的主体地位，让学生真正成为学习的主体，使学生获得有益的成功的体验。教师还可对四种基本相互作用的统一过程做一补充和展示相关资料，还可通过让学生查资料的作业形式，让学生了解这方面的最新动态。 3、情感态度、价值观分析 要培养学生的情感态度与价值观有两条途径，一方面是引入物理学史，另一条途径是通过实验探究。本节在这两方面都有所体现：在对找重心及影响重心的因素进行探究的过程中，学生必须要经历思考、观察、合作、交流与讨论，才能对找重心的方法及影响重心的因素进行初步设想，然后运用实验探究和理论分析相结合的方法，由浅入深地引导学生思考、讨论、交流、归纳、总结等活动，激发学生学习物理的兴趣，培养科学探究的精神，培养学生尊重客观事实，实事求是的科学态度，形成科学探究习惯。通过讨论与交流，培养学生团结协作的学习态度，经历不同层次的观察与分析，培养学生的观察能力和综合分析能力。在基本相互作用方面，通过学生自学和教师对四种基本相互作用的统一过程史的补充和相关资料的展示，加强学生的好奇心及求知欲，通过让学生查资料的作业形式，让学生了解这方面的最新动态，提高学生的学习兴趣。 （三）重点、难点分析 1、重点分析 重力基本相互作用这一节内容，是学生首次运用等效、统一的思想。掌握找重心的方法和影响重心的因素分析是本节的重点。 2、难点分析 理解物体的重力为什么可以集中在重心及重力的方向是本节的难点。通过学生思考、观察、合作、交流与讨论、实验的方法，突破难点。 二、教学目标 （一）知识目标 1．了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识力能使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变； 2．知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图；相互作用 第1讲 重力 弹力(答案)
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