弹力、摩擦力
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第1页共10页受力分析方法总结.・・・♦形变 ■1 .力的性质⑴物质性:力不能离开物体而独立存在,必须同时存在施力物体和受力物体。
⑵ 独立性:一个力作用于某一物体上产生的效果,与这个物体是否同时受其他力无关。
团矢量性:力是矢量。
既有大小,又有方向。
2 .重力重力的作用点:重力的作用点在物体的重心上。
重心是物体的等效作用点,可能在物体之内, 也可能在物体之外,不能认为重力只作用在重心上。
3 .弹力(1)形变:物体在力的作用下形状或体积发生改变,叫做形变。
物体在形变后能够恢复原状 的形变叫做弹性形变。
在观察物体的微小形变时,使用了小量放大的物理思想。
⑵弹力的产生条件:①相互接触②存在弹性形变⑶ 弹力的方向:弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
常见弹力的方向基础知识梳理力的概念、三要素、 分类、作用效果图示、示意图 物质性 相互性矢量性力的性质 力 独立性I 一瞬时性四种基本相互作用弹力摩擦力定义 产生条件 方向 大小 胡克定律直接接触 发生弹性形变滑动摩擦定义 产生条件 大小 方向 静摩擦定义产生条件 大小方向 滚动摩擦定义 大小 重力方向(4)胡克定律①实验表明,弹簧发生形变时,在弹性限度内,弹力的大小”跟弹簧伸长(或缩短)的长度不成正比,即尸=束。
式中的《称为弹簧的劲度系数(或倔强系数),单位是牛顿每米,符号用N/m表示。
②变形式= 。
其含义为:在弹簧的弹性限度以内,弹力大小的增量AF与弹簧长度的增量Ar成正比(由"一鸟=&&-毛)得= 其中AA和Ar可正可负)③注意:弹簧弹力是弹簧两端对外界的作用力。
4 .摩擦力⑴滑动摩擦力①产生条件:I相互接触的物体间有弹力;11接触而粗糙;【II两物体间有相对运动②方向:与相对运动方向相反③ 大小:于=出,〃为滑动摩擦因数⑵静摩擦为①产生条件:1相互接触的物体间有弹力;II接触面粗糙;HI两物体间有相对运动趋势②方向:与相对运动趋势的方向相反③ 大小:静摩擦力/随沿相对运动趋势方向的外力增大而增大,但有一个范围0</4/加。
重力、弹力、摩擦力一,力的概念:力是物体对物体的作用物体间力的作用是相互的力的作用效果:(1)力可以改变物体的运动状态(2)力可以改变物体的形状和大小力的测量:工具:弹簧测力计正确使用弹簧测力计方法:(1)看量程,分度值,指针是否指零(2)调零(3)应是弹簧测力计伸长方向跟所测力的方向在同一条直线上一、重力万有引力:宇宙间任何两个物体之间都存在互相吸引的力,这就是万有引力。
重力的施力者是地球,受力者是物体。
重力的单位是N。
g=9.8N/kg。
重力在物体上的作用点叫重心。
材料均匀、形状规则的物体重心在几何中心二、弹力1.定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生的力.弹性:物体受力发生形变,不受力时又恢复原状的特性叫弹性。
塑(su)性:物体变形后不能自动恢复原来形状的特性。
2.产生条件: (1)物体相互接触; (2)物体发生弹性形变.3.方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。
4.大小(1)弹簧类弹力:在弹性限度内遵守胡克定律F= kx.(2)非弹簧类弹力的大小应由平衡条件或动力学规律求解.5.常见的的弹力:压力,支持力,拉力等三、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的趋势时,在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力就叫摩擦力2、产生条件:(1)两个物体要相互接触;(2)接触面粗糙;(3)两个物体要发生相对运动或有相对运动的趋势;(4)两个物体之间要有正压力3.大小:与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
增大、减小摩擦的方法。
(用滚动代替滑动减小摩擦)滑动摩擦力F=μF N ,静摩擦力:0≤F≤F max.4.方向:与相对运动或相对运动趋势方向相反。
5.作用效果:阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。
6、摩擦力可能是动力,也可能是阻力.受静摩擦力作用的物体不一定静止,受滑动摩擦力作用的物体不一定运动.接触面处有摩擦力时一定有弹力,且弹力与摩擦力方向总垂直.7、摩擦的种类:滑动摩擦(一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦)、滚动摩擦(…滚动时…)、静摩擦(两个相互接触的物体,在外力作用下有相对运动趋势而又保持相对静止时,在接触面产生的摩擦)。
力的概念、四种基本相互作用;三种常见力:重力、弹力、摩擦力一、力的概念:1、力:物体间接相互作用。
2、力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化(产生加速度)3、力的性质:(1)物质性:力是物体对物体的作用,一个物体要受到力的作用,一定是另一个物体对它施加这种作用,力是不能离开物体而存在的。
即没有物体(受力物和施力物),就谈不上力的作用(2)力的作用的相互性:任何两个物体之间的作用总是相互的,施力物同时也是受力物。
(3)力的矢量性,力不仅有大小,还有方向,力是矢量,其去处遵守矢量运算法则—平等四边形定则。
(4)力的独立性,一个力作用于某个物体上产生的效果,与这个物体同时受其他力的作用无关,这就是力的独立性作用原理。
说明:物体间的相互作用并不一定要相互接触。
4、力的三要素:大小、方向盘、作用点。
5、力的测量:用测力计测量(最常用的测力计是测力计)6、力的单位:在SI制中,力的主单位是“牛顿”简称:牛,代号:N.7、力的分类:(1)根据力的性质分为:重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
(2)根据力的效果可分为:拉力、张力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。
说明:根据效果命名的不同名称的力的力,性质可相同;同一性质的力,其作用效果可能不同。
如上抛一小球,在球上升的过程中,重力是阻力,而小球越过最高点下落时,重力以成为动力,而将小球和地球看成一个系统时,重力以成为内力。
8、力的表示法:(1)力的图示:用一条有向线段可完整地把力的三要素地表达出来,带有的线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,箭头或箭尾表示力的作用点。
(2)力的示意图:不需要画出力的标度,只要用一箭头的线段示意出力的方向。
说明:①用力的图示法表示力时,标度的选取是任意的,实际问题中可根据实际力的在大小作恰当的选择,尽量使画出的力既容易分度,以使整个图面匀称、美观,不仅画出力的作用点和方向,还是要将线的长短按标度严格画出。
重力弹力摩擦力
1、重力:物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
重力的施力物体是地心。
重力的方向总是竖直向下。
特点:物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是:G=mg,g=9.8N/kg
2、弹力:物体受外力作用发生形变后,若撤去外力,物体能回复原来形状的力,叫作"弹力"。
特点:它的方向跟使物体产生形变的外力的方向相反。
因物体的形变有多种多样,所以产生的弹力也有各种不同的形式。
3、摩擦力:阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力叫做摩擦力。
特点:摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。
滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的大小和压力大小有关。
压力越大,物体接触面越粗糙,产生的滑动摩擦力就越大。
弹力和摩擦力一、弹力1.定义:直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力,这是由于要恢复到原来的形状,对使它发生形变的物体产生的力。
2.产生条件:直接接触、弹性形变3.弹力方向的确定:⑴压力、支持力的方向:总是垂直于接触面,指向被压或被支持的物体。
⑵绳的拉力方向:总是沿着绳,指向绳收缩的方向。
⑶杆子上的弹力的方向:可以沿着杆子的方向,也可以不沿着杆子的方向。
4.弹力大小的确定⑴弹簧在弹性限度内,遵从胡克定律即kxF=⑵同一根张紧的轻绳上拉力处处相等。
⑶弹力一般根据物体的运动状态,利用平衡知识或牛顿第二定律求解。
二、摩擦力1.静摩擦力①产生:两个相互接触的物体,有相对运动趋势时产生的摩擦力。
②作用效果:总是起着阻碍物体间相对运动趋势的作用。
③产生条件:a:相互接触且发射弹性形变b:有相对运动趋势c:接触面粗糙④大小:根据平衡条件求解或牛顿运动定律求解。
⑤方向:总是与物体的相对运动趋势方向相反。
2.滑动摩擦力①产生:两个相互接触的物体,有相对运动时产生的摩擦力。
②作用效果:总是起着阻碍物体间相对运动的作用。
③产生条件:a:相互接触且发射弹性形变b:有相对运动c:接触面粗糙④大小:滑动摩擦力的大小与正压力成正比,即Nfμ=,N指正压力不一定等于物体的重力关还跟粗糙程度有关接触的两个物体材料有是动摩擦因数,与相互μ,滑动摩擦力还可以根据平衡条件求解或牛顿运动定律求解⑤方向:总是与物体的相对运动方向相反。
【案例分析】1.下列关于力的说法, 正确的是( )A .两个物体一接触就会产生弹力B .物体的重心不一定在物体上C .滑动摩擦力的方向和物体运动方向相反D .悬挂在天花板上的轻质弹簧在挂上重2N 的物体后伸长2cm 静止, 那么这根弹簧伸长1cm 后静止时, 它的两端各受到1N 的拉力2.如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A 和B ,A 和B 间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F 拉A ,但A 、B 仍保持静止,则下面的说法中正确的是( )。
弹力和摩擦力的分析与计算一、弹力1产生条件:(1) 物体间直接接触;(2) 接触处发生形变(挤压或拉伸)。
2•弹力的方向:弹力的方向与物体形变的方向相反,具体情况如下:(1) 轻绳只能产生拉力,方向沿绳指向绳收缩的方向(2) 弹簧产生的压力或拉力方向沿弹簧的轴线。
(3) 轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向沿杆。
2. 弹力的大小弹力的大小跟形变量的大小有关。
①弹簧的弹力,由胡克定律F=kx,k为劲度系数,由本身的材料、长度、截面积等决定,x为形变量,即弹簧伸缩后的长度L与原长Lo的差:x=|L-L0| ,不能将x当作弹簧的长度L ②一般物体所受弹力的大小,应根据运动状态,利用平衡条件和牛顿运动定律计算,例2小车的例子就说明这一点。
注意:一根绳打上死结,如果在死结处施力,绳子变成两根,因此这两根绳子的形变及它们的弹力可能会不同;而绳子打活结时,如绕在光滑滑轮上的绳子,整个绳子上的张力处处相等。
重难点突破一、弹力有无判断弹力的方向总跟形变方向相反,但很多情况接触处的形变不明显,这给判断弹力是否存在带来困难。
可用以下方法解决。
1、拆除法:将研究对象接触的物体从想象中去掉,看研究状态能否保持原态,若不能,则说明无弹力;若能,则说明有弹力。
2、假设法:假设接触处存在弹力,作出物体的受力图,再根据力和运动的关系判断是否存在弹力。
3、根据力的平衡条件来判断:在有些问题中,用“拆除法”和“假设法”均不能作出判断,还可以根据物理的力的平衡条件来判断。
二、弹力方向判定1、对于点与面、面与面接触的情形,弹力的方向总跟接触面垂直。
对于接触面是曲面的情况,要先画出通过接触点的切面,弹力就跟切面垂直。
2、对于杆的弹力方向问题,要特别注意不一定沿杆,沿杆只是一种特殊情况,当杆与物体接触处情况不易确定时,应根据物体的运动状态,利用平衡条件或动力学规律来判断。
三、弹力的计算弹力是被动力,其大小与物体所受的其它力的作用以及物体的运动状态有关,所以可根据物体的运动状态和受力情况,利用平衡条件或牛顿运动定律求解。
第一节重力、弹力、摩擦力一、力1.定义:力是物体与物体之间的相互作用.2.作用效果:(1)改变物体的运动状态(产生加速度);(2)使物体发生形变.3. 力的三要素:(1)大小、(2)方向、(3)作用力4.力的基本特征:(1)物质性:里不能脱离物体而独立存在(2)相互性:力的作用是相互的(3)同时性:物体间的相互作用总是同时产生,同时变化,同时消失(4)矢量性:既有大小又有方向,其运算法则为平行四边形定则(5)独立性:一个力作用在某一物体上产生的效果与这个物体是否同时受到其他力的作用无关5. 力的分类:(1) 按力的性质分:可分为重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等.(2)按力的作用效果分:可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等.(3)按研究对象:内力、外力6.基本相互作用(1)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.(2)重力属于引力相互作用,弹力、摩擦力、电场力、磁场力等本质上是电磁作用的不同表现.二、重力1.定义:由于地球引力而使物体受到的力.(注:在地球表面附件可近似认为等于万有引力)2.大小:与物体的质量成正比,即G=mg. (可用弹簧秤/弹簧测力计测量)注:(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:重力的方向不一定指向地心(和水平面垂直,不一定和接触面垂直)4.重心:重力宏观作用效果的等效作用点.(因为物体各部分都受重力作用,可认为重力作用集中于一点即为物体的重心)---类比质点注:(1)影响重心位置的因素:①物体的形状;②物体的质量分布(2)确定方法:悬挂法(3)质量分布均匀的规则物体重心在其几何中心(4)并不是只有重心处才受到重力的作用例[对重力和重心的理解]下列关于重力和重心的说法正确的是(C)A. 物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力B. 物体静止时,对水平支持物的压力就是物体的重力C. 用细线将物体悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上D. 重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上三、弹力1.形变:物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变2.弹性:(1)弹性形变:有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变(2)弹性限度:当形变超过一定限度时,撤去作用力后,物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫弹性限度。
3.2 3.3 弹力、摩擦力【基础知识】一、弹力方向问题弹力由发生形变的物体施出,方向与形变方向相反。
具体地说:1绳子拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
2接触面上的弹力大致有以下几种:A.平面与平面接触:弹力与平面垂直;B.点与面接触:弹力通过接触点垂直于平面(或切面);C.点与点接触:弹力通过接触点垂直于公切面。
二、静摩擦力1.定义当相互接触的物体间具有,而没有发生时,物体间产生的摩擦力叫做静摩擦力。
2.产生条件:接触面、接触面上有、具有。
3.大小:由二力平衡可知,在物体未被推动时,静摩擦力大小随,但始终。
静摩擦力的大小范围是________________,最大静摩擦力随正压力的增大而_________________。
4.方向:与接触面,与相对运动趋势方向。
三、滑动摩擦力1.定义当相互接触的物体间发生时,接触面上产生的物体相对运动的力叫做滑动摩擦力。
2.产生条件:接触面、接触面上有、发生。
3.大小:滑动摩擦因数与有关。
5.方向:与接触面,与相对运动方向。
【针对训练】一、弹力方向1画出下列各图中A物体所受弹力的示意图。
2按下列要求画出下图中物体所受的弹力的示意图。
(1)图:斜面对物块的支持力(2)图:墙壁对球的支持力(3)图:大球面对小球的支持力(4)图:半球形碗内壁对杆下端的支持力和碗边缘对杆的支持力(5)图;墙和地面对杆的弹力3在一根长l o=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体,弹簧的长度变为l1=70cm。
则该弹簧的劲度系数k=________,若再挂一重为200N的重物,弹簧的伸长量将为__________cm。
4两条劲度系数均为k的轻弹簧,连接后竖直悬挂。
在其中点和下端同时挂上一个重G的小球,则两弹簧的伸长之和为( )A.2G/k B.G/k C.3G/k D.G/2k二、摩擦力及其方向的判断(产生条件)1.关于两物体之间的弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )A.有摩擦力一定有弹力B.摩擦力的大小与弹力成正比C.有弹力一定有摩擦力D.弹力是动力,摩擦力是阻力2.如图所示,F 作用在M 上(1)若M 、m 保持静止,试判断M 与m 、M 与地面之间的摩擦力情况。
重力、弹力、摩擦力1、摩擦力的概念:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
2、摩擦力的产生条件:。
3、摩擦力的方向:与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
4、滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力的大小与和有关。
增大摩擦的方法:、、。
增大摩擦的方法:、、。
5、静摩擦力大小及方向的判断方法:1.由产生条件确定;2.根据二力平衡确定如:①放在斜面上静止的物体,会有相对斜面向下运动的趋势,因此具有沿斜面向上的摩擦力。
②被压在竖直墙上静止的物体,有相对墙面向下运动的趋势,因此,其方向为竖直向上;另外物体处于静止状态受力平衡,因此其摩擦力的大小与重力的大小相等,而与压力大小无关。
③在推力F的作用下在水平地面上处于静止状态,其摩擦力的大小与水平推力的大小相等,方向相反。
练习1、如图所示,物体A重30N,用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动,则物体A所受的摩擦力是N;物体B重30N,受到F等于20N的水平向右推力静止不动,则物体B所受的摩擦力是N;当物体B受的力F增大到30N时,B还处于静止状态,则物体B 所受的摩擦力是N,当物体B受的力F增大到40N时,B开始做匀速直线运动,则物体B所受的摩擦力是N,方向,当物体B受的力F增大到50N时,则物体B 所受的摩擦力是N,B开始做直线运动。
2、如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物体的速度v 与时间t 的关系如图乙所示,以下说法正确的是( )A .0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力B .2~4秒物体做匀速直线运动C .2~4秒物体受到的摩擦力是3ND .4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力3、如图甲、乙,①力F 拉着A 、B 共同作匀速运动,A 是否受到摩擦力?②当力F 拉着A 、B 共同作加速运动,A 是否受到摩擦力?③当力F 拉着A 、B 共同作减速运动,A 是否受到摩擦力?4、如图所示,水平面上叠放着A 、B 两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v 一起向右匀速运动,已知F1=5N ,F2=3N ,那么物体B 上、下表面所受摩擦力大小分别为( )A .5N ,2NB .3N ,0NC .0N ,2ND .5N, 8N5、(1)一质量为2kg 的物体A 夹在两相同木板之间,若把该物体从上面匀速抽出需要50N 的力,那么从下面匀速抽出需要多大的力?(2)如图,物体B 用两根细线悬挂起来,一根水平,一根竖直,则物体B 受到的作用力有 个,它们分别是 。
力的分类及特点力是物体之间相互作用的结果,它可以改变物体的运动状态、形状等。
在物理学中,力有很多种分类,每一种力都有其独特的特点。
本文将介绍一些主要的力的分类及其特点。
一、按性质分类接触力是指两个物体相互接触时产生的力。
常见的接触力有弹力、摩擦力和粘附力等。
(1)弹力:当物体相互接触并发生形变时,物体想要恢复原状对与它接触的物体产生的力叫做弹力。
弹力的大小与物体的形变程度有关,形变越大,弹力越大。
常见的弹力有拉伸弹力和压缩弹力。
(2)摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。
摩擦力有静摩擦力和动摩擦力两种,其大小与物体间的正压力和接触面的性质有关。
(3)粘附力:物体表面与另一物体表面接触时,由于分子间的相互作用力,使两个物体粘在一起的力叫做粘附力。
粘附力的大小与物体表面的性质和接触面积有关。
2.非接触力非接触力是指两个物体不相互接触也能产生的力。
常见的非接触力有重力、电磁力和引力等。
(1)重力:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
重力的大小与物体的质量和距离地心的距离有关。
(2)电磁力:电磁力是由于电荷之间的相互作用而产生的力。
电磁力有库仑力和磁力两种,库仑力是电荷之间的作用力,磁力是电流或磁体之间的作用力。
(3)引力:引力是由于物体之间的质量相互作用而产生的力。
引力的大小与物体的质量有关,质量越大,引力越大。
二、按效果分类1.按效果力可以分为保守力和非保守力。
(1)保守力:保守力是指在力作用的过程中,物体的能量(动能和势能)不会发生损失的力。
例如重力、电磁力和弹性力等都是保守力。
(2)非保守力:非保守力是指在力作用的过程中,物体的能量可能会发生损失的力。
例如摩擦力和空气阻力等都是非保守力。
2.按效果力还可以分为内力和外力。
(1)内力:内力是指物体内部各部分之间相互作用的力。
例如弹簧内部的弹力、分子间的相互作用力等都是内力。
专题2:三种不同性质的力——弹力、重力和摩擦力【考点概览】弹力、重力和摩擦力是物理学中三种最基本的力,是初中物理学习最基础的力学知识,只有透彻理解这三种常见力,才能对物体的运动形式作出正确的分析和判断,为以后学习其他力学知识的学习打下良好的基础。
【知识点精析】1、弹力、重力和摩擦力的比较:2、重心——重力的作用点:(1)重心的确定:①形状规则、质量分布均匀物体重心就在物体的几何中心上;②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关:形状不规则薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。
③物体的重心可在物体上,也可在物体外;(2)重心与稳定的关系:重心越低或者支面越大,稳定程度越高。
3、弹力的应用——弹簧测力计(1)原理:在弹性范围内,弹簧的形变量与受到拉力的大小成正比。
(2)使用方法:①测量前认清弹簧测力计的量程和分度值;②测量前检查、调整使弹簧测力计的指针指在零刻度线上;③测量时,被测力的方向应与弹簧测力计方向保持一致,避免弹簧跟测力计外壳摩擦造成较大的测量误差;④读数时,眼睛与指针相平,不能仰视或俯视。
注意:①弹簧的形变量与受到拉力的大小成正比,是形变量,而不是弹簧长度。
②其他弹力,可以通过运动情况,根据平衡条件来计算。
4、静摩擦力的理解:两个相对静止的物体之间有相对运动趋势(将要运动)时产生的摩擦力是静摩擦力,它是一种被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力(即外力)相平衡,所以取值范围内是根据物体的“需要”取值,与正压力、接触面的粗糙程度无关。
因此说静摩擦力会随外力的变化而变化,直到达到最大静摩擦力。
例如:用水平向左的1N的力推静止在物体A,物体未动,此时物体受到的摩擦力为1N;增大推力到5N,物体仍未动,此时物体受到的摩擦力为5N;推力增大到10N,物体A刚好运动,此时受到的摩擦力是最大静摩擦力,为10N。
5、判断摩擦力是否存在和大小、变化(1)根据摩擦力产生的条件来判断摩擦力是否存在:接触并挤压、有相对运动或者有相对运动的趋势、接触面粗糙,三者缺一不可(只要题目中已知接触面光滑,就认为没有摩擦力)。
专题05 力重力、弹力和摩擦力【基础回顾】考点内容:①形变、弹性、胡克定律②滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力考纲解读:1.掌握重力的大小、方向及重心概念.2.掌握弹力的有无、方向的判断及大小的计算的基本方法.3.掌握胡克定律.4.会判断摩擦力的有无和方向.5.会计算摩擦力的大小.考点一弹力的大小、有无及方向的判断1.弹力有无的判断方法:(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况.(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力.(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在.(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态.2.弹力方向的判断方法:(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断.(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向.3.弹力的分析与计算:首先分析物体的运动情况,然后根据物体的运动状态,利用共点力平衡的条件或牛顿第二定律求弹力.考点二静摩擦力方向的判断1.假设法:静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反,利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向.2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律,可以判断静摩擦力的方向.3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向.考点三摩擦力大小的计算计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力.(1)滑动摩擦力由公式F=μF N计算,应用此公式时要注意以下两点:①μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力.②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关.(2)静摩擦力的计算①它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面相互挤压力F N无直接关系,因此它具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点.对具体问题,要具体分析研究对象的运动状态,根据物体所处的状态(平衡、加速等),由力的平衡条件或牛顿运动定律求解.②最大静摩擦力F max:是物体将要发生相对运动这一临界状态时的摩擦力.它的数值与F N成正比,在F N不变的情况下,F max比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,而静摩擦力可在0~F max间变化.【技能方法】1、几种典型接触弹力的方向确认:2、含弹簧类弹力问题的分析与计算中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型,具有如下几个特性:(1)弹力遵循胡克定律F=kx,其中x是弹簧的形变量.(2)轻:即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零.(3)弹簧既能受拉力,也能受压力(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能受拉力,不能受压力.(4)由于弹簧和橡皮绳受力时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变.但是,当弹簧和橡皮绳被剪断时,它们产生的弹力立即消失.3.滑轮模型与死结模型问题的分析(1)跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳两端张力大小相等.(2)死结模型:如几个绳端有“结点”,即几段绳子系在一起,谓之“死结”,那么这几段绳中的张力不一定相等.(3)同样要注意轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向,作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得,而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向.4.应用“状态法”解题时应注意的问题状态法是分析判断静摩擦力有无及方向、大小的常用方法,用该方法可以不必分析物体相对运动的趋势,使模糊不清的问题明朗化,复杂的问题简单化.在使用状态法处理问题时,需注意以下两点:(1)明确物体的运动状态,分析物体的受力情况,根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向.(2)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系,可能相同,也可能相反,还可能成一定的夹角.5.摩擦力的突变问题:当物体的受力情况发生变化时,摩擦力的大小和方向往往会发生变化,有可能会导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化.该类问题常涉及摩擦力的突变问题,在分析中很容易发生失误.在解决此类问题时应注意以下两点:(1)如题干中无特殊说明,一般认为最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.(2)由于此类问题涉及的过程较为复杂,采用特殊位置法解题往往比采用过程分析法解题更为简单.6.特别提醒:(1)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析.(2)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的.(3)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但摩擦力不一定阻碍物体的运动,即摩擦力不一定是阻力.(4)摩擦力认识的三个误区①认为滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体速度大小有关②不能认识到摩擦力性质、方向、大小会发生突变而产生错误③认为静止的物体只能受到静摩擦力,运动的物体只能受到滑动摩擦力【基础达标】1.(多选)如图所示,斜面体ABC放在水平桌面上,其倾角为37º,其质量为M=5kg。
专题18 三种不同性质的力——弹力、重力和摩擦力弹力、重力和摩擦力是物理学中三种最基本的力,是初中物理学习最基础的力学知识,只有透彻理解这三种常见力,才能对物体的运动形式作出正确的分析和判断,为以后学习其他力学知识的学习打下良好的基础。
一、弹力:1、弹力的产生及三要素:例题1 (2021北京中国农业大学附属中学八年级期中)下列关于弹力的说法正确的是( )A .物体间不相互接触,也能产生弹力B .发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大C .只要物体接触,就一定产生力D .只有弹簧能产生弹力【答案】B 。
【解析】弹力是物体发生弹性形变时产生的力,物体间不相互接触,不能产生弹力,A 错误;弹力是物体发生弹性形变时产生的力,对于同一发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大,B 正确;相互接触的两个物体,如果它们之间没有相互作用,就不会产生力,如并排放在水平地面上的两块砖之间没有力的作用,C 错误;可以发生弹性形变的物体都可以产生弹簧,如弹簧、竹竿等,D 错误。
故选B 。
【点拨】弹力的产生必须满足两个条件:一是接触,不接触一定没有弹力作用,二是两个物体间必须发生挤压作用,没有挤压就没有弹力作用。
弹力的方向总是垂直接触面指向施力物体。
对点练:(2021湖南衡阳市华新实验中学八年级阶段练习)(多选)下列有关弹力的说法,正确的是( )定义产生条件 方向 作用点 大小 说明 弹力 发生形变的物体由于要恢复原状 对跟它接触的物 体会产生力的作 用 物体间相互 接触并有挤压作用与作用在物体 上使物体发生 形变的外力方 向相反 接触 面上 同一物体,形变越大,弹力越大 推力、压力、支持力、拉力等都属于弹力考点透视迷津点拨与点对点讲练A.互相接触的两物体,一定产生弹力作用B.弹力的大小与弹性形变程度有关,在弹性限度内弹性形变程度越大,弹力越大C.从力的性质来看,重力、压力、支持力、拉力都属于弹力D.茶杯放在水平桌面上,茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生弹性形变而产生的【答案】BD。
重力弹力摩擦力
重力、弹力和摩擦力是物理学中最主要的三大力之一,它们分别在自然界中构成了物体和物体之间的运动特性和相互作用关系。
下面将详细介绍这三大力。
首先,重力是宇宙中物体之间最基本的相互作用力,也是所有物理力中最强大的力之一。
重力是一种双向的力,它是由物体之间的质量所决定的。
重力的作用对物体的运动有着重要的影响,使得地球上的物体都贴合着地面,也是使宇宙中的行星间引力发挥作用的基础。
其次,弹力是指某物面临外力时,自身反弹力的强度。
弹力可将有形的物体变形,并产生一定的反弹力。
弹力因物体材料的不同而不同,也可以通过材料的种类、结构和处理工艺来改变。
弹力对物体的运动有着重要的作用,可以维持物体的竖直结构,而且是各种物理机械的主要原理。
最后,摩擦力是由物体表面间的摩擦产生的磨擦力。
摩擦力是一种抗力,它能够抵抗物体之间的联系以及物体内部的变形,使得物体的运动变得缓慢和稳定。
摩擦力的大小取决于表面摩擦力的大小,通常表面越粗糙,摩擦力越大。
摩擦力对物体的运动有着至关重要的作用,它可以阻止物体移动,也可以维持物体的运动平稳。
综上所述,重力、弹力和摩擦力都是物理学中重要的力,它们在自然界中构成了物体和物体之间的运动特性和相互作用关系。
重力是宇宙物体之间最基本的相互作用力,也是最强大的物理力;弹力是某物面临外力时,自身反弹力的强度;摩擦力是由物体表面间的摩擦所
产生的磨擦力。
三种力都可以改变物体的运动状态,影响着我们所见到的物理世界。
因此,我们应该充分理解这些力的作用,以及它们所构成的自然规律,从而获得更深入、更全面的物理学知识。
摩擦力与弹力的关系摩擦力和弹力是物体相互作用力中的两个重要概念。
摩擦力是指当两个物体相对运动或有相对运动趋势时,由于接触面之间存在不光滑的微观结构,导致两个物体之间产生的阻碍运动的力量。
而弹力是指当物体被压缩或拉伸时,由于恢复力的作用,物体会产生的与压缩或拉伸方向相反的力。
摩擦力和弹力的关系是通过物体表面的接触行为产生的,下面将详细探讨这两者之间的关系。
摩擦力和弹力在物体接触时的表现有所不同。
当两个物体相对运动或有相对运动趋势时,摩擦力会阻碍物体的运动或改变其运动速度。
这是因为物体表面的微观结构会相互干涉,使得两个物体之间存在相互阻碍的力。
而弹力则是在物体被压缩或拉伸时产生的,它使物体恢复到原始形状或长度。
在这种情况下,弹力与压缩或拉伸的程度成正比,且方向相反。
摩擦力和弹力的大小和性质也有所不同。
摩擦力的大小与两个物体之间的压力和物体表面的粗糙程度有关。
当两个物体表面越粗糙,摩擦力越大;当两个物体之间的压力越大,摩擦力也越大。
而弹力的大小与物体的弹性系数以及压缩或拉伸的程度有关。
弹性系数越大,物体被压缩或拉伸的程度越大,弹力也越大。
摩擦力和弹力的方向也不同。
摩擦力的方向总是与物体相对运动或有相对运动趋势的方向相反,以阻碍物体的运动。
而弹力的方向则总是与压缩或拉伸的方向相反,以恢复物体的形状或长度。
摩擦力和弹力在实际生活中都起着重要的作用。
摩擦力可以使我们行走在地面上,防止滑倒;可以使车辆在路面上行驶,增加行车安全。
而弹力则可以使弹簧有弹性,使橡皮筋能够弹射等。
这些都是因为摩擦力和弹力的存在,才使得物体之间有了相互作用。
在工程领域中,摩擦力和弹力的研究也具有重要意义。
例如,建筑工程中,需要考虑地基和建筑物之间的摩擦力,以确保建筑物的稳定性。
在机械工程中,需要考虑机械零件之间的摩擦力和弹力,以确保机械的正常运行。
因此,对摩擦力和弹力的研究不仅有助于我们理解物体之间的相互作用,还有助于解决实际问题。
摩擦力和弹力是物体相互作用力中的重要概念。
3.2弹力辅备:一、教学目标(1)知识与技能:1、理解形变概念,了解放大法显示微小形变;理解弹力的概念,知道弹力产生的原因和条件.2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图.3、会应用胡克定律求解弹簧弹力的相关问题。
(2)过程与方法:通过观察微小变化的实例,初步接触“放大的方法”。
(3)情感、态度与价值观:通过探究弹力与形变的关系以及数据的准确记录,培养学生锲而不舍的探究的精神和求真务实的科学精神。
二、教学重点和难点1.教学重点:弹力概念的理解,判断弹力的有无以及弹力的方向,胡克定律的理解及应用。
2.教学难点:判断弹力的有无以及弹力的方向三、学情分析:学生在生活中处处可以感受到弹力,对弹力并不陌生,但缺乏系统的认识;学生在初中已经学习过同一直线上的力的平衡,在本节课中利用平衡条件求解弹力应该困难不大。
四、课时安排:3课时五、考纲要求:形变、弹性、胡克定律Ⅰ六、知识回顾重力产生的原因是__________ _,重力的方向,重力的公式物体的重心如何确定______ _____ ____________七、预习检测1、物体在力的作用下______________发生改变叫做形变,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做。
2、发生弹性形变的物体由于要_____________对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫3、胡克定律表达式为其中x为k为单位是八、核心知识探究一、形变、弹性形变在前面学习的过程中,我们已经学习了重力,在我们生活当中还有很多其他的力,比如说弹力,那么,同学们通过你们平时的观察,生活当中哪些情况中存在弹力?请举例说明。
学生可能会举很多的例子如:蹦蹦床、撑杆跳、拍皮球、踢足球等等。
利用学生举的例子引导学生得出形变的概念。
1.形变:物体在力的作用下形状或体积会发生改变,这种变化叫做形变。
观察用弹簧拉静止的小车请学生回答提出问题并进行总结。
(1)没用力拉之前弹簧的右端在什么位置?(2)用力拉之后弹簧的右端在什么位置?(3)撤去外力之后小车静止时弹簧的右端在什么位置?结论:弹簧在形变之后能够恢复原状。
我们把这种形变叫弹性形变。
2.弹性形变:在力的作用下发生形变的物体,在撤去外力后能够恢复到原状的性质教师引导:如果形变过大,超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度。
可以适当举例说明。
3.弹性限度:如果形变过大,超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度。
(如果没有特殊说明,形变通常是指弹性形变)。
通过前面同学们举的例子,根据各种形变的特点,同学们总结一下形变有哪些种类?4.形变的种类:拉伸形变,压缩形变,弯曲形变,扭转形变等。
同学们能不能找到不能发生形变的物体?举例说明,学生可能会举一些例子如:物体压在桌面上;用手挤压玻璃瓶等等;教师引导说明仍然发生形变只是形变不明显而已。
总结:任何物体都能发生形变,不能发生形变的物体是不存在的,只不过明显程度不同。
通过观察微小变化的实例,经教师指导让学生初步了解“放大的方法”。
二、弹力学生观看有关弹力的视频短片。
总结弹力的概念及产生条件。
1、弹力:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。
2、弹力产生的条件:⑴物体直接接触(推、拉、挤、压、提等)⑵接触物体间发生弹性形变辅备:3、几种弹力(1)放在水平桌面上的书的受力情况及方向书由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变,要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力。
(2)静止时,悬绳对重物的拉力及方向悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重物、悬绳同时发生微小的形变。
重物由于发生微小的形变,对悬绳产生竖直向下的弹力F1,这是物对绳的拉力;悬绳由于发生微小形变,对物产生竖直向上的弹力F2,这就是绳对物体的拉力。
(3)弹簧的弹力:弹簧既有拉力也有支撑力.拉力的方向总是沿着弹簧而指向弹簧收缩的方向;支撑力的方向总是沿着弹簧而指向弹簧拉伸的方向. 4、弹力有无的判断:(1)条件法:根据弹力产生的两个条件进行判断。
注意:相互接触的物体之间不一定有弹力作用。
(2)假设法:假设将该物体的约束物撤去,看该受力物体是否发生形变或运动状态是否发生变化。
三、胡克定律利用表格中的数据,指导学生做出F---X 图像,从图像中可以得到F 与X 成正比。
弹簧伸长量x (m ) 0 0.012 0.023 0.035 0.046 0.058 弹 力 F (N )0.300.600.901.201.50结论:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度X 成正比,即F=kx ,这就是胡克定律。
其中x 是弹簧的形变量,k 是弹簧的劲度系数,单位为“N/m”。
5、弹力的大小:与形变有关;在弹性限度内, 形变越大, 弹力越大。
⑴一般弹力的大小没有计算公式。
只能根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿第二定律分析求解。
⑵弹簧的弹力:遵守胡克定律;即F=kx例:在弹簧下端挂一个2.5牛重的物体时,静止时弹簧伸长0.5厘米,弹簧的劲度系数为_______ 牛/米:若挂在弹簧下端的物体的重物为25牛时,静止时该弹簧伸______米,此时弹簧的劲度系数为_ __牛/米 随堂练习1.画出下列物体所受弹力的示意图2、在弹性限度内,绿妹在某弹簧下端悬挂500N 重物时,总长为22cm 悬挂750N 重物时,总长为23cm .那么,该弹簧的劲度系数为多大? 课堂小结本节课主要通过实验探究了弹力的概念、弹力的产生条件、如何确定弹力的方向以及如何判断弹力的有无。
作业布置《名师伴你行》第95、96页,其中重点班除11题外全做;平行班除第8、9、11题外全做(各班可酌情删减)。
板书设计第2节 弹力1.弹力产生的原因:物体间发生弹性形变2.弹力发生的条件: ①直接接触 ②弹性形变3.弹力方向的确定:①压力、支持力的方向总是垂直于接触面,若接触面是曲面则垂直于过接触点的切面,指向被压或被支持的物体。
②绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向。
4.弹力大小的确定:与形变有关(在弹性限度内, 形变越大,弹力越大)。
①弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律:F=kx 。
②一般情况下应根据物体的运动状态,利用牛顿定律或平衡条件来计算。
教学反思M ON辅备:3.3摩擦力一、教学目标(1)知识与技能:1、知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。
2、知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,会用公式求解滑动摩擦力的大小。
3、知道静摩擦力产生的条件,会判断静摩擦力的方向,知道最大静摩擦力的概念。
(2)过程与方法:通过学生自己实验,培养学生分析问题,解决问题的能力。
(3)情感、态度与价值观:在研究问题时,要突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。
二、教学重点和难点教学重点:1、滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F 摩=uF n 解决具体问题2、静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。
教学难点:1、正压力F N 的确定 2、静摩擦力有无及方向的判定三、学情分析:学生在生活中处处可以感受到摩擦力,对摩擦力并不陌生,但缺乏系统的认识;学生在初中已经学习过同一直线上的力的平衡,在本节课中利用平衡条件求解静摩擦力应该困难不大。
四、课时安排:3课时五、考纲要求:滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 Ⅰ 六、知识回顾1.弹力产生的原因是__________ _,2.弹力发生的条件: ① ②3.弹力方向的确定:①压力、支持力的方向总是垂直于 ,指向被压或被支持的物体。
②绳的拉力方向总是沿绳指向 方向。
4.弹力大小的确定:与 有关(在弹性限度内, 越大,弹力 )。
弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律: 。
七、预习检测 1、摩擦力是 。
2、产生摩擦力的条件是: 3、滑动摩擦力表达式为八、核心知识探究一、摩擦力在前面学习的过程中,我们已经学习了弹力,在我们生活当中还有很多其他的力,比如说摩擦力,那么,同学们通过你们平时的观察,请例举说明日常生活中有关摩擦力的事例?学生可能会举很多的例子如:拔河、跑步、车的行走、皮带轮等等。
那么在日常生活中什么情况下需要增大摩擦力?怎样增大? 请例举说明日常生活中什么情况下需要减小摩擦力?怎样减小? 利用学生举的例子引导学生得出摩擦力的概念。
1.概念:两个相互接触、相互挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫摩擦力。
2.分类:(1)滑动摩擦力(2)静摩擦力(3)滚动摩擦力 我们先来学习一下滑动摩擦力 二、滑动摩擦力1、概念:一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦力,叫滑动摩擦力。
学生分析有关摩擦力的图片。
总结滑动摩擦力的产生条件。
2、滑动摩擦力产生的条件:⑴接触面不光滑 ⑵两物体相互接触⑶两物体间有挤压 ⑷两物体间有相对运动比较弹力、滑动摩擦力产生的条件,请学生总结弹力和摩擦力有什么关系?结论:弹力是产生摩擦力的必要条件;即:有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力。
学生分析有关摩擦力的图片。
总结滑动摩擦力的方向。
3.滑动摩擦力的方向 ⑴根据二力平衡来判断。
⑵跟接触面相切,与接触面处的正压力方向垂直,与相对运动方向相反练习:画出下图中物体的受力图(接触面粗糙)讨论:(1)、滑动摩擦力大小跟哪些因素有关呢?----------------------接触面的材料、正压力 (2)、研究一个物理量可能同时与几个因素有关时,应该采用怎样的方法呢?---------------------控制变量法 (3)、实验过程:手拉小车,让小车做匀速直线运动,则此时小车所受的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
而小车所受的拉力可由弹簧秤读出,改变小车上的钩码可以改变小车对地面的正压力。
(4)、数据分析:利用列表、作图的方法,见课件。
(5)、结论:滑动摩擦力的大小跟压力成正比辅备:4.滑动摩擦力的大小:⑴根据二力平衡来判断(匀速运动) ⑵滑动摩擦公式:Ff =μFN其中FN 是垂直于接触面的正压力,μ是两个物体之间的动摩擦因数(决定于两接触面的性质,包括接触面材料和粗糙程度)。
两个有关:动摩擦因数和正压力; 两个无关:物体运动的速度大小和接触面积的大小。
例1(85年全国卷)如图所示,一根质量为m ,长为L 的均匀的长方体木料放在水平桌面上,木料与水平桌面的动摩擦因数为μ,现用水平力F 推木料,当木料经过图示位置时,桌面对它的摩擦力等于_________。
解析:木料在水平力作用下运动,它与桌面存在着滑动摩擦力,虽然木料只有2/3在桌面上,但是其重心仍然在桌面内。