2013年广东物理一轮【第二章第一讲重力弹力摩擦力】
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第1讲重力弹力摩擦力错误!力和重力1.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、共存性、矢量性、独立性等特征。
2.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,而是万有引力沿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;②G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,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.注意:重心的位置不一定在物体上.错误!弹力1.形变:物体在力的作用下形状和体积的变化.2.弹性形变:撤去外力作用后能够恢复原状的形变。
3.弹力(1)定义:发生弹性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接触处发生弹性形变。
(3)方向:总是与施力物体形变的方向相反。
4.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹力和弹簧形变大小(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,国际单位是牛顿每米,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。
错误!静摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数1.静摩擦力、滑动摩擦力名称项目静摩擦力滑动摩擦力定义两相对静止的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力产生条件①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动趋势①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动大小0〈F f≤F fm F f=μF N方向与受力物体相对运动趋势的方向相反与受力物体相对运动的方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动2。
动摩擦因数(1)定义:彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值。
第二章相互作用【高考新动向】1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ三年3考2.形变、弹性、胡克定律Ⅰ三年3考3.矢量和标量Ⅰ三年1考4.力的合成和分解Ⅱ三年11考5.共点力的平衡Ⅱ三年10考实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系三年2考实验三:验证力的平行四边形定则三年5考第1节重力弹力摩擦力【考纲全景透析】一、重力和弹力1.重力(1)产生:由于______的吸引而使物体受到的力.(2)大小:与物体的质量成______,即G=______.可用____________测量重力.(3)方向:总是____________.(4)重心:其位置与其______分布和形状有关.【答案】地球正比mg 弹簧测力计竖直向下的质量2.弹力(1)定义:发生__________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)产生的条件.①物体间直接_____;②接触处发生__________.(3)方向:总是与物体形变的方向_____.【答案】弹性形变接触弹性形变相反(4)大小——胡克定律.①内容:弹簧发生__________时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成_____.②表达式:F=_____.k是弹簧的__________,由弹簧自身的性质决定,单位是__________,用符号_____表示.x是弹簧长度的______,不是弹簧形变以后的长度.【答案】弹性形变正比kx 劲度系数牛顿每米N/m 变化量二、摩擦力1.定义: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的趋势时,在接触面上产生阻碍__________或_______________的力.2.产生条件(1)接触面_____;(2)接触处有_____;(3)两物体间有__________或____________.3.方向:与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向_____.【答案】相对运动相对运动趋势粗糙弹力相对运动相对运动趋势相反4.大小(1)滑动摩擦力:F f=_____;(2)静摩擦力:__<F f≤_____.【答案】μF N 0 F fm【热点难点全析】考点一弹力方向的判断及大小计算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,看能否维持原来的力学状态.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.计算弹力大小常见的三种方法(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.【例1】如图所示,一重为10 N的球固定在支杆的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则杆对球的作用力 ( )..大小为7.5 N.大小为10 N.方向与水平方向成53°角斜向右下方.方向与水平方向成53°角斜向左上方【答案】【详解】本题考查力与物体的平衡,对小球进行受力分析可得,杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等值反向,令杆对小球的作用力与水平方向夹角为α,可得:tan α=GF拉=43α=53°,故项正确.考点二摩擦力的分析与计算1.静摩擦力有无及方向的常用判断方法(1)假设法:利用假设法判断的思维程序如下:(2)反推法:从研究物体的运动状态反推它必须具有的条件,分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,从而判断静摩擦力的有无及方向.(3)状态法:此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的方向),再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向.(4)牛顿第三定律法:此法的关键是抓住“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“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向.2.摩擦力大小的计算(1)滑动摩擦力的计算.滑动摩擦力的大小用公式Ff =μFN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;FN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其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关,但跟接触面相互挤压力FN无直接关系,因而静摩擦力具有大小、方向的可变性,其大小只能依据物体的运动状态进行计算,若为平衡状态,静摩擦力可由平衡条件建立方程求解;若为非平衡状态,可由动力学规律建立方程求解.②最大静摩擦力Ffm 是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的摩擦力,它的数值与FN成正比,在FN不变的情况下,滑动摩擦力略小于Ffm ,而静摩擦力可在0~Ffm间变化.【例2】 (2012·启东模拟)如图所示,两个等大的水平力F分别作用在和上,、、均处于静止状态.各接触面与水平地面平行,、间摩擦力大小为F1,、间摩擦力大小为F2,与地面间的摩擦力大小为F 3,则( ).F 1=0,F 2=0,F 3=0.F 1=0,F 2=F ,F 3=0.F 1=F,F 2=0,F 3=0.F 1=0,F 2=F ,F 3=F 【答案】选.【详解】以为研究对象,处于平衡状态,又无运动趋势,所以、间无摩擦力的作用,F 1=0;以为研究对象,处于平衡状态,在F 的作用下有向右的运动趋势,由平衡条件可知F 2=F;以、、整体为研究对象,水平方向的两个拉力平衡,故无运动趋势,所以F 3=0,故正确.【高考零距离】【2012年】(2012海南)8.下列关于摩擦力的说法,正确的是( ).作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体减速.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速【答案】【解析】滑动摩擦力和静摩擦力既可以充当动力给物体加速,也可以充当阻力给物体减速,正确选项为。
第二章物体间的相互作用第1讲重力弹力摩擦力【教学目标】1、理解力的物质性、相互性及矢量性,知道力的作用效果及三要素2、知道重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力及重心的概念。
3、理解弹力的产生条件和方向的判断,及弹簧的弹力的大小计算。
4、理解摩擦力的产生条件和方向的判断,及摩擦的大小计算。
【重、难点】1、弹力有无的判断;2、摩擦力的大小计算和方向判断【知识梳理】一、弹力1.概念: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。
2.产生条件:(1);(2)。
3.胡克定律:F = kx ,式中的k被称为,它的单位是,它由决定;式中的x是弹簧的。
二、摩擦力1.判断下列说法是否正确.(1)摩擦力一定与接触面上的压力成正比.( )(2)运动物体受到的摩擦力不一定等于μF N.( )(3)摩擦力的方向一定与正压力的方向垂直.( )(4)摩擦力的方向一定与物体的运动方向在一条线上.( )(5)静止的物体不可能受滑动摩擦力,运动的物体不可能受静摩擦力.( )(6)滑动摩擦力一定是阻力,静摩擦力可以是动力,比如放在倾斜传送带上与传送带相对静止向上运动的物体.( )典例精析考点一弹力的有无及方向判断1.弹力有无判断的“三法”(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.2.方向:(1)根据物体所受弹力方向与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.例1、如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。
当小车和小球相对静止,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例2、如图所示,小车上固定一根弹性直杆A,杆顶固定一个小球B,现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下列图所示的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是()弹力方向的判定技巧和易错提醒1.技巧点拨轻绳和有固定转轴轻杆的相同点是弹力的方向是沿绳和沿杆的,但轻绳只能提供拉力,轻杆既可以提供拉力也可以提供支持力.2.易错提醒(1)易错误地将跨过光滑滑轮、杆、挂钩的同一段绳当两段绳处理,认为张力不同;(2)易错误地认为任何情况下杆的弹力一定沿杆.考点二弹力的分析与计算计算弹力的四种方法:(1)根据胡克定律计算;(2)根据力的平衡条件计算;(3)根据牛顿第二定律计算;(4)根据动能定理计算。
第二章第1节重力弹力摩擦力课标要求认识重力弹力摩擦力。
通过实验,了解胡克定律。
知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。
必备知识自主梳理1.重力(1)定义:由于地球的而使物体受到的力。
(2)大小:G=,不一定等于地球对物体的引力。
(3)方向:。
(4)重心:2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。
(2)条件:①两物体相互;②发生。
(3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向。
3.胡克定律(1)内容:(2)表达式:F=kx。
k是弹簧的,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。
x是弹簧长度的,不是弹簧形变以后的长度。
4.摩擦力(1)定义:(2)大小:(3)方向:(4)产生条件5.动摩擦因数彼此接触的物体发生时,摩擦力的大小和压力的比值,μ=。
决定因素,与接触面的和有关。
关键能力考点突破考点一关于重力、弹力有无的判断例题1.关于重力的下列说法正确的是()A.重力就是地球对物体的吸引力B.只有静止的物体才受到重力C.物体在地球上无论运动状态如何,都受到重力的作用D.竖直悬挂的物体受到的重力就是它拉紧竖直悬绳的力例题2.(弹力有无的判断)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()A B C D要点总结考点二弹力的分析与计算例题3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,在此过程中下面木块移动的距离为( )A. B. C. D.例题4.如图所示,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。
下列关于杆对球的作用力F的判断正确的是( )A.小车静止时,F=mgcos θ,方向沿杆向上B.小车静止时,F=mgcos θ,方向垂直杆向上C.小车向右以加速度a运动时,一定有F=D.小车向右以加速度a运动时,F=,方向斜向右上方,与竖直方向的夹角为α=arctan要点总结考点三关于摩擦力的分析与计算例题5如图所示,两个相同的固定斜面上分别放有一个处于静止的三角形木块A、B,它们的质量相等。
第1节重力弹力摩擦力知识点一| 重力和弹力1.重力(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)大小:G=mg,不一定等于地球对物体的引力。
(3)方向:竖直向下。
(4)重心:重力的等效作用点,重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系,且不一定在物体上。
2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复形变,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。
(2)条件:①两物体相互接触;②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。
3.弹力有无的判断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。
此方法多用来条件法判断形变较明显的情况对形变不明显的情况,可假设两个物体间没有弹力,若运动状态不变,则此假设法处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定存在弹力根据物体的运动状态,利用共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断弹力是否状态法存在(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判断。
5.胡克定律(1)内容: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。
(2)表达式:F=kx。
k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。
x 是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
[判断正误](1)只要物体发生形变就会产生弹力作用。
(×)(2)物体所受弹力方向与自身形变的方向相同。
(√)(3)重力的方向一定指向地心。
(×)(4)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
(×)(5)弹簧的形变量越大,劲度系数越大。
(×)考法1 对重力和重心的理解1.关于重力的下列说法正确的是( )A.重力就是地球对物体的吸引力B.只有静止的物体才受到重力C.物体在地球上无论运动状态如何,都受到重力的作用D.竖直悬挂的物体受到的重力就是它拉紧竖直悬绳的力C[重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。