第7讲 重力、弹力、摩擦力

第7讲重力、弹力、摩擦力姓名学校日期知识点一、力：⒈作用效果：①改变物体的________________②使物体发生________________⒉三要素：①_______________②______________③_______________⒊基本特征：①物质性：力不能脱离____________而独立存在②相互性：物体间力的作用是____________的，只要有力，就一定有对应的_________③独立性：一个力作用于物体上产生的效果，与这个物体是否受其他力的作用________④矢量性：力既有大小，又有方向，力的运算遵循___________定则，或__________定则⒋力的图示：用一条带有箭头的线段表示，线段的长度表示力的__________，箭头的指向表示力的_____________，产、箭头(箭尾)画在力的作用点上，线段所在的直线叫做力的作用线5、力的分类：①按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。

宏观物体间只存在前两种相互作用。

）②按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等③按研究对象分类：内力和外力。

④按作用方式分类：重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦力为接触力。

说明：性质不同的力可能有相同的效果，效果不同的力也可能是性质相同的。

【例1】甲、乙两拳击动员竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员（的拳头）是施力物体，乙运动员（的肩部）是受力物体，似但在甲一拳打空的情况下，下列说法中正确的是（）A．这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况B．此时的受力物体是空气C．甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D．以上说法都不正确【例2】关于力的叙述中正确的是（）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，是因为竖直方向受到升力的作用二、重力：⒈产生：由于________的吸引而例物体受到的力 ⒉大小：①G=_______________ ②测力计测量⒊g 的变化：重力加速度会随着_________的增大而增大，随着__________的增大而减小 ⒋方向：_________________ ⒌重心：①定义：为了研究方便人为认定的重力的_______________ ②相关因素：物体的几何形状、物体的质量分布③位置确定：(1)质量分布均匀的规则物体，重心在其__________________(2)对于形状不规则或质量分布不均匀的薄板，重心可用____________确定 (3)重心不一定在物体上【重力实际上是物体与地球间的万有引力的一部分（另一部分为物体绕地球旋转所需要的向心力）重力是非接触力。

非特别说明，凡地球上的物体均受到重力。

重力的大小：mg G = ，g 为当地的重力加速度kg N g /8.9=，且随纬度和离地面的高度而变。

（赤道上最小，两极最大；离地面越高，g 越小。

在地球表面近似有：mg rm m G =221）】 【例3】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【例4】下面关于重力、重心的说法中正确的是（ ） A ．风筝升空后，越升越高，其重心也升高B ．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C ．舞蹈演员在做各种优美动作的时，其重心位置不断变化D ．重力的方向总是垂直于地面【例5】下面关于物体重心的说法中正确的是（ ） A ．汽车上的货物卸下后，汽车的重心位置降低了B ．物体在斜面上上滑时，物体的重心相对物体的位置降低了C ．对于有规则几何形状的物体，重心一定在物体的几何中心D ．对于重力一定的物体，无论其形状如何变化，其重心位置不变【例6】如图所示，有一等边三角形ABC ，在B 、C 两点各放一个质量为m 的小球，在A 处放一个质量为2m 的小球，求这三个球所组成的系统的重心在何处．三、弹力：⒈定义：发生弹性形变的(施力)物体由于要恢复______________，对与它接触的(受力)物体产生力的作用 ⒉产生条件：物体相互________________接触并且发生_______________ ⒊原因：____________物体发生形变⒋方向：弹力的方向总是跟物体恢复形状的方向相同①一般情况：凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力；支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体．②一般情况：凡是一根线(或绳)对物体的拉力，都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力；拉力的方向总是沿线（或绳）的方向．③杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。

④弹力方向的特点：由于弹力的方向跟接触面垂直，面面结触、点面结触时弹力的方向都是垂直于接触面的．⒌大小：①弹簧类物体弹力在弹性限度内遵从胡克定律F=_______________ ②非弹簧类物体弹力大小可以由___________或牛顿运动定律求解 ⒍水平面上压力和重力、斜面上压力和重力的垂直分力的联系和区别： ①联系：大小相等、方向相同②区别：性质不同、受力物体不同、施力物体不同假设法。

将与研究对象接触的物体，逐一移走，如果研究对象的状态发生变化，表示它们之间有弹力；如果状态无变化表示它们之间无弹力。

【例7】在图中，a 、b （a 、b 均处于静止状态）间一定有弹力的是（ ）ABA A BB A BC A BD（1）根据物体的形变方向判断：弹力方向与物体形变方向相反，作用在迫使这个物体形变的那个物体上。

①弹mm簧两端的弹力方向是与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状方向； ②轻绳的弹力方向沿绳收缩的方向，离开受力物体；③面与面，点与面接触时，弹力方向垂直于面（若是曲面则垂直于切面），且指向受力物体． ④球面与球面的弹力沿半径方向，且指向受力物体． ⑤轻杆的弹力可沿杆的方向，也可不沿杆的方向。

（2）根据物体的运动情况。

利用平衡条件或动力学规律判断． 【例8】如图所示中的球和棒均光滑，试分析它们受到的弹力。

【巩固训练】1.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。

2.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。

3.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（ ）300A ．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B四、摩擦力：⒈产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有______________或________________时，在接触上所受的______________相对运动或相对运动趋势的力⒉两种摩擦力的比较：3.摩擦力与物体运动的关系①摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反。

而不一定与物体的运动方向相反。

如：课本上的皮带传动图。

物体向上运动，但物体相对于皮带有向下滑动的趋势，故摩擦力向上。

②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的。

而不一定是阻碍物体的运动的。

如上例，摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑，但恰恰是摩擦力使物体向上运动。

注意：以上两种情况中，“相对”两个字一定不能少。

这牵涉到参照物的选择。

一般情况下，我们说物体运动或静止，是以地面为参照物的。

而牵涉到“相对运动”，实际上是规定了参照物。

如“A相对于B”，则必须以B为参照物，而不能以地面或其它物体为参照物。

③摩擦力不一定是阻力，也可以是动力。

摩擦力不一定使物体减速，也可能使物体加速。

④受静摩擦力的物体不一定静止，但一定保持相对静止。

⑤滑动摩擦力的方向不一定与运动方向相反1.（1）由产生条件确定①接触面间有弹力；②接触面粗糙；③有相对运动或相对运动的趋势。

这种方法就是看产生摩擦力的三个条件是否满足。

有一个条件不满足，就没有摩擦力。

【例题9】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10】如图所示，长5m的水平传送带以2m/s的速度匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1。

现将物体轻轻地放到传送带的A端，那么，物体从A端到B端的过程中，摩擦力存在的时间有多长？方向如何？2．根据运动状态确定由物体的运动状态，结合物体受其它外力的情况来进行判断。

即：① 假设没有摩擦力，看物体能否处于平衡，如不能处于平衡状态，则必有摩擦力；如能处于平衡状态，则必无摩擦力。

② 如果物体处于平衡状态且有摩擦力，则摩擦力必与其它的力的合力等大反向 【例11】如图，力F 拉着A 、B 共同作匀速运动，A 是否受到摩擦力？【例12】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 ．只有重力； B ．只有重力和支持力； C ．只有重力、支持力和摩擦力；D ．有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力1、由相对运动或相对运动的趋势确定，摩擦力的方向总与相对运动或相对运动趋势的方向相反。

“相对”二字决定了参照物的选取。

一般情况下是选地面或静止在地面上的物体做参照物，而在判断摩擦力的方向时，参照物不能任意选取。

判断两物体间的摩擦力时，必须以且中之一做参照物。

【例13】人在自行车上蹬车前进时，车的前后两轮受到地面对它的摩擦力的方向（ ） A ．都向前； B ．都向后；C ．前轮向前，后轮向后；D ．前轮向后，后轮向前。

2、由牛顿定律确定。

【例14】如图， A 、B 置于光滑水平面上，在水平力F 作用下共同运动，A 是否受摩擦力？如有，摩擦力的方向如何？BB3、由牛顿第三定律确定物体与物体间的摩擦力的作用是相互的，必然满足牛顿第三定律。

所以在分析物体间的摩擦力时，借助牛顿第三定律，往往能起到化难为易的效果。

4、用整体法来确定【例15】如图所示，三角形劈块放在粗糙的水平面上，劈块上放一个质量为m 的物块，物块和劈块均处于静止状态，则粗糙水平面对三角形劈块：（ ） A ．有摩擦力作用，方向向左； B ．有摩擦力作用，方向向右； C ．没有摩擦力作用； D ．条件不足，无法判定．在确定摩擦力的大小时，要特别注意物体间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力，因为二者的大小变化情况是不同的。