新课标2018版高考物理一轮复习第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力教案201709202192

【8份】新课标2018年高考物理总复习教案第二章相互作用目录第7课时重力弹力(双基落实课) (1)第8课时摩擦力(双基落实课) (11)第9课时力的合成与分解(重点突破课) (21)第10课时共点力的平衡(重点突破课) (34)第11课时共点力的动态平衡问题(题型研究课) (48)第12课时探究弹力和弹簧伸长的关系(实验提能课) (57)第13课时验证力的平行四边形定则(实验提能课) (67)阶段综合评估 (79)第7课时重力弹力(双基落实课)[命题者说]重力和弹力是高中物理最常见、最基础的两个力。

本课时的重点是弹力的分析和判断、几种常见弹力的计算等。

对本课时的学习，重在理解，熟练掌握各种接触方式弹力的判断方法，会计算弹力的大小。

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原状，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(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。

[小题练通]1．判断正误(1)自由下落的物体所受重力为零。

(×)(2)重力的方向一定指向地心。

(×)(3)直接接触的两个物体间必然有弹力存在。

(×)(4)只要物体发生形变就会产生弹力作用。

(×)2.如图所示，一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b。

当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是()A．球在a、b两点处一定都受到支持力B．球在a点一定受到支持力，在b点处一定不受支持力C．球在a点一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力D．球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到支持力详细分析：选D若球与小车一起做水平匀速运动，则球在b处不受支持力作用；若球与小车一起做水平向左匀加速运动，则球在a处受到的支持力可能为零，选项D正确。

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。

第二章物体间的相互作用第一讲重力、弹力、摩擦力一、基本概念（1）重力重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。

（注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。

由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。

）1. 重力的大小：重力大小等于mg，g是常数，通常等于10N/kg。

2. 重力的方向：竖直向下。

3. 重力的作用点——重心：重力总是作用在物体的各个点上，但为了研究问题简单，我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上，这一点称为物体的重心．（重力的等效作用点）注：物体重心的位置与物体的质量分布和形状有关：①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心。

②不规则物体的重心可用悬挂法求出重心位置。

（2）弹力发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。

（弹性形变是产生弹力的必要条件，如果物体只是接触而没有互相挤压，就不会产生弹力。

反过来，如果已知两个物体之间没有弹力，则可以判断此两个物体之间没有发生挤压。

）1. 弹力产生的条件：（1）物体直接相互接触；（2）物体发生弹性形变。

变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。

胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。

4. 作用点：接触面或重心（3）滑动摩擦力一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。

1. 产生条件：（1）接触面是粗糙；（2）两物体接触面上有压力；（3）两物体间有相对滑动。

2. 方向：总是沿着接触面的切线方向，且与相对运动方向相反。

3. 大小：与正压力成正比，即Fμ=μF N，其中的F N表示正压力，正压力不一定等于重力G.注：只有滑动摩擦力才能用此公式.（4）静摩擦力当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，所受到的另一个物体对它的力，叫做静摩擦力。

第二章 相互作用考纲要求权威解读形变、弹性、胡克定律Ⅰ 知道形变、弹性及胡克定律的内容、表达式，会求弹簧的弹力 静摩擦力Ⅰ 知道静摩擦力的产生条件，会求静摩擦力 滑动摩擦力、动摩擦因数 Ⅰ 知道动摩擦因数的含义、滑动摩擦力的产生条件、公式，会求滑动摩擦力矢量和标量 Ⅰ 知道矢量和标量的区别，能用有向线段表示矢量，会通过规定正方向，用正负数表示矢量力的合成与分解 Ⅱ 会对力进行合成与分解，熟练掌握力的正交分解法共点力的平衡 Ⅱ 知道力的平衡条件，能用平衡条件熟练解决共点力平衡问题。

高考是将受力分析、力的合成与分解与牛顿运动定律、功和能、电磁学等结合起来考查探究弹力和弹簧伸长量的关系 实验 高考对本实验的考查主要围绕刻度尺读数、画Fx 图象、对图象的分析等展开，重点体现如何探究。

由于体现探究方法的实验取材广泛，情景新颖，设问灵活多变，故探究性实验应是今后高考实验命题的热点探究求合力的方法 实验 高考对本实验的考查以理解实验原理、基本操作为主，以更换器材考查实验方法的迁移运用为辅，后者难度较大，应引起重视第一节 重力 弹力 摩擦力一、力 力的概念力是物体与物体间的________力的五种属性 物质性 力不能脱离____而独立存在相互性 力的作用是______，施力物体同时也是受力物体矢量性 力是矢量，既有____也有____独立性 一个力对物体产生的效果，与物体受到的其他力____同时性 物体间的相互作用总是____产生、____变化、____消失力的效果 使物体发生____，或者改变物体的运动状态力的三要素 大小、方向和______力的分类 (1)按____命名的力，如重力、弹力、摩擦力等 (2)按____命名的力，如向心力、支持力、拉力等力的单位 牛顿，用符号____表示二、重力1．产生由于________而使物体受到的力。

2．大小G ＝____。

3．方向________。

4．重心(1)定义：物体各部分都受重力的作用，从____上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫物体的重心。

高三物理复习第二章相互作用课时仁力重力弹力［高考要求］1、掌握力、重力、形变、弹力等概念：2、理解力不但有大小而且有方向，是矢量：3、知道重力的产生及重心位苣的确泄：4、掌握判断弹力及其方向的确N方法；5、掌握胡克泄律，会计算弹力的大小。

［学习内容］知识点1、力1、什么是力？力的作用效果有哪些？2、力的基本特性：（1）力的物质性是指 ___________ :（2）力的矢量性是指______________ :（3）力的相互性是指__________________ ；（4）力的独立性是指 ______________3、力的分类：（1） ________________________ 按力的性质分为:（2）___________________________ 按力的作用效果分为；（3） ___________________________________ 按作用方式分：有场力，如________ 有接触力，如:（4）按研究对象分为内力和外力。

4、力的单位：国际单位制中是______________ .力的测量工具是______________ 。

例1、下列关于力的说法中准确的是（）A•物体受几个力作用时，运动状态一泄改变 B.只有直接接触的物体间才有力的作用C. 由相距一立距离的磁铁间有相互作用力可知，力能够离开物体而独立存有D. 力的大小可用弹簧秤测呈:，且在任何地方1千克力均为9.8N知识点2、重力1、重力的产生原因是什么，重力与万有引力有何关系？2、重力的大小：G=mg注意重力的大小与物体运动的速度、加速度—关。

（填有、无）思考：物体的重力大小随哪些因素而改变？3、重力的方向怎么样的？4、什么是重心，重心的位巻和什么相关？注意：重心位置不一泄在物体上，对于形状不规则或质量分布不均匀的薄板，可用悬挂法确左其重心位置。

知识点3、弹力1、什么叫弹力，弹力产生的条件是什么？2、物体间弹力有无的分析方法一一常用假设法。

第1讲重力弹力教材知识梳理一、力1．定义：力是________________的相互作用．2．作用效果：使物体发生形变或改变物体的________(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．4．基本相互作用(1)四种基本相互作用：________相互作用、________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________相互作用的不同表现．二、重力1．定义：由于地球的________而使物体受到的力．2．大小：与物体的质量成________，即G＝mg.3．方向：________．4．重心：重力宏观作用效果的________作用点．三、弹力1．定义：发生________的物体由于要恢复原状而使物体受到的力．2．产生条件：两物体相互接触且发生了________．3．方向：沿________恢复原状的方向．4．胡克定律：在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力大小与形变量成________，即F＝kx，其中k表示弹簧的劲度系数，反映弹簧的性质．答案：一、1.物体和物体之间 2.运动状态4．(1)引力电磁(2)电磁二、1.吸引 2.正比 3.竖直向下 4.等效三、1.弹性形变 2.弹性形变 3.施力物体 4.正比【思维辨析】(1)重力的方向一定指向地心．( )(2)弹力可以产生在不直接接触的物体之间．( )(3)相互接触的物体间不一定有弹力．( )(4)F＝kx中“x”表示弹簧伸长量．( )(5)形状规则的物体的重心一定在物体几何中心．( )(6)劲度系数和弹簧长度没有关系．( )(7)挂在绳上静止的物体受到的重力就是绳对它的拉力．( )(8)硬度很大的物体如果受到的外力较小，则不会发生形变．( )答案：(1)(×)(2)(×)(3)(√)(4)(×)(5)(×)(6)(×)(7)(×)(8)(×)考点互动探究考点一重力的辨析、弹力有无的判定1.(多选)(重力的辨析)关于地球上的物体，下列说法中正确的是( )A．在“天上”绕地球飞行的“天宫一号”飞船不受重力作用B．地面上的物体受到的重力垂直于水平面C．重心是物体受到重力的等效作用点，故重心一定在物体上D．物体所受重力的大小与物体运动状态无关答案：BD2．(弹力有无的判断)如图2­3­1所示，小车内有一固定的光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，小车在水平面上做直线运动，细绳始终保持竖直．关于小球的受力情况，下列说法正确的是( )图2­3­1A．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答案：B [解析] 若小车静止，则小球受力平衡，由于斜面光滑，小球不受摩擦力，如果受到斜面的支持力，则无法达到平衡，因此在小车静止时，斜面对小球的支持力一定为零，绳子的拉力等于小球的重力，故A错误，B正确．若小车向右匀速运动，小球受重力和绳子拉力两个力的作用；若小车向右做减速运动，则一定受斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故C、D错误．■ 要点总结1．重力方向与重心(1)重力方向：总是竖直向下的．但不一定和接触面垂直，也不一定指向地心．(2)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．弹力有无的判断(1)“条件法”：根据弹力产生的两个条件——接触和形变直接判断．(2)“假设法”：在一些微小形变难以直接判断的情况下，可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合．(3)“状态法”：根据研究对象的运动状态进行受力分析，判断物体保持现在的运动状态是否需要弹力．(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．考点二弹力的方向与计算1.弹力方向：可根据力的特点判断，也可根据运动状态、平衡条件或牛顿运动定律确定(如杆的弹力)．2．弹力大小除弹簧类弹力由胡克定律计算外，一般也要结合运动状态，根据平衡条件或牛顿第二定律求解．1．(弹力方向判断)图2­3­2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( )图2­3­2答案：C [解析] 选项A中杆对小球的力应竖直向上，选项B中F2应为零，该绳没有发生形变，选项D中半圆形容器挤压了小球，有指向圆心的弹力，只有选项C正确．2．(由状态分析弹力方向)如图2­3­3所示，一重为10 N的小球固定在支杆AB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AB杆对球的作用力( )图2­3­3A．大小为7.5 NB．大小为10 NC．方向与水平方向成53°角斜向右下方D．方向与水平方向成53°角斜向左上方答案：D [解析] 对小球进行受力分析如图所示，AB杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球的重力等大反向，设AB杆对小球的作用力F N与水平方向夹角为α，可得tan α＝GF拉＝43，则α＝53°，F N＝Gsin α＝12.5 N，选项D正确．3．(由状态分析弹力方向)如图2­3­4所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个力F拉斜面体，使斜面体在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是( )图2­3­4A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C．斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD．挡板对球的弹力不仅存在，而且是一个定值答案：D [解析] 球在重力、斜面的支持力和挡板的弹力作用下做加速运动，则球受到的合力水平向右，为ma，如图所示．设斜面倾角为θ，挡板对球的弹力为F1，由正交分解法得F1－F N sin θ＝ma，F N cos θ＝G，解得F1＝ma＋G tan θ，可见，弹力为一定值，选项D正确．■ 要点总结(1)任何弹力都是由于形变引起的，与弹力大小和形变大小无关．(2)对于难以观察的微小形变，通常从状态出发，利用“假设法”、平衡条件和牛顿第二定律等方法确定弹力是否存在及弹力的大小和方向．(3)胡克定律适用于能发生明显形变的弹簧、橡皮筋等物体．考点三考向一轻绳轻绳忽略质量、形变，轻绳上的弹力一定沿着绳的方向，轻绳上的力处处大小相等．轻绳上的力可以突变．如图2­3­5所示，弹簧测力计和细绳重力不计，不计一切摩擦，物体的重力为G＝5 N，当装置稳定时弹簧测力计A和B的读数分别为( )图2­3­5A．5 N、0 B．5 N、10 NC．5 N、5 N D．10 N、5 N答案：C[解析] 弹簧测力计的示数为弹簧测力计所承受的力的大小，图中无论弹簧测力计的右端是固定在支架上还是挂上重物，其作用效果是相同的，所以弹簧测力计受到的拉力都等于物体的重力，选项C正确．1 如图2­3­6所示，一个物体由绕过定滑轮的绳子拉着，分别用图中所示的三种情况拉住物体静止不动．在这三种情况下，若绳子的张力分别为T1、T2、T3，定滑轮对轴心的作用力分别为F N1、F N2、F N3，滑轮的摩擦、质量均不计，则( )图2­3­6A．T1＝T2＝T3，F N1＞F N2＞F N3B．T1>T2>T3，F N1＝F N2＝F N3C．T1＝T2＝T3，F N1＝F N2＝F N3D．T1<T2<T3，F N1<F N2<F N3答案：A [解析] 物体静止时绳子的张力等于物体重力的大小，所以T1＝T2＝T3＝mg.方法一：用图解法确定F N1、F N2、F N3的大小关系．与物体连接的这一端，绳子对定滑轮的作用力T的大小也为mg，作出三种情况下的受力示意图，如图所示，可知F N1＞F N2＞F N3，故选项A正确．方法二：用理论法确定F N1、F N2、F N3的大小关系．已知两个分力的大小，两分力的夹角θ越小，合力越大，所以F N1＞F N2＞F N3，故选项A正确．2 [2016·湖北八校联考] 如图2­3­7所示，两竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端，绳长为L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时两段轻绳的夹角为120°.现把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内．若重力加速度大小为g，关于上述两种情况，下列说法正确的是( )图2­3­7A．轻绳的弹力大小为2mgB．轻绳的弹力大小为mgC．橡皮筋的弹力大于mgD．橡皮筋的弹力大小可能为mg答案：B [解析] 设两杆间的距离为s，静止时两段轻绳的夹角为120°，由于重物的拉力的方向竖直向下，所以三个力之间的夹角都是120°.根据矢量的合成可知，这三个力的大小是相等的，故轻绳的弹力大小为mg，选项A错误，选项B正确；若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，橡皮筋受到拉力后长度增大，杆之间的距离不变，所以重物静止后两根绳子之间的夹角一定小于120°，两个分力之间的夹角减小，而合力不变，所以两个分力减小，即橡皮筋的弹力小于mg，选项C、D错误．考向二轻弹簧“轻弹簧”“橡皮绳”是理想化模型，具有如下特性：(1)在弹性限度内，弹力遵循胡克定律F＝kx，其中x是弹簧的形变量．(2)轻弹簧(或橡皮绳)的质量可视为零．(3)弹簧既能受到拉力作用，也能受到压力作用(沿着弹簧的轴线)，橡皮绳只能受到拉力作用，不能受到压力作用．轻弹簧上的力不能突变．如图2­3­8所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小均为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有( )图2­3­8A．L1＝L2＜L3＜L4 B．L2＞L1＞L3＞L4C．L1＝L2＝L3＝L4 D．L1＝L2＞L3＝L4答案：C [解析] 无论弹簧的左端情况怎样，轻弹簧的两端拉力总相等．设两端拉力分别为F、F′，则F－F′＝ma，轻弹簧的质量为0，因此ma＝0，即F＝F′，且此拉力等于弹簧的弹力，所以L4＝L3＝L2＝L1.如图2­3­9所示，小球a的质量为小球b的质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态．轻弹簧A与竖直方向的夹角为60°，轻弹簧A、B的伸长量刚好相同，则下列说法正确的是( )图2­3­9A ．轻弹簧A 、B 的劲度系数之比为1∶3B ．轻弹簧A 、B 的劲度系数之比为2∶1C ．轻绳上拉力与轻弹簧A 上拉力的大小之比为2∶1D ．轻绳上拉力与轻弹簧A 上拉力的大小之比为3∶2答案：D [解析] 设轻弹簧A 、B 的伸长量都为x ，小球A 的质量为m ，则小球B 的质量为2m .对小球b ，由平衡条件知，弹簧B 中弹力为k B x ＝2mg ；对小球a ，由平衡条件知，竖直方向上，有k B x ＋mg ＝k A x cos 60°，联立解得k A ＝3k B ，选项A 、B 错误；水平方向上，轻绳上拉力F ＝k A x sin 60°，选项C 错误，D 正确．考向三 轻杆(活杆与死杆)轻杆忽略质量、形变，杆上的弹力不一定沿着杆．如图2­3­10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(重力加速度为g)( )图2­3­10A ．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 ＝mg sin θD ．小车向右以加速度a 运动时，F ＝（ma ）2＋（mg ）2，方向斜向右上方，与竖直方向的夹角为α＝arctan a g答案：D [解析] 小车静止时，由物体的平衡条件知，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．小车向右以加速度a 运动时，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，在水平方向上具有向右的加速度．假设小球所受弹力方向与竖直方向的夹角为α，如图所示，据牛顿第二定律得F sin α＝ma ，F cos α＝mg ，解得F ＝m g 2＋a 2，tan α＝a g .可见，只有当球的加速度a ＝g tan θ时，杆对球的作用力才沿杆的方向，此时才有F ＝ma sin θ，故C 错误，D 正确．1 如图2­3­11所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m 的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为34mg(g 表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为( )图2­3­11A.53mgB.35mgC.45mgD.54mg 答案：D [解析] 小球处于静止状态，其合力为零，小球受力如图所示，由图中几何关系可得F ＝（mg ）2＋34mg 2＝54mg ，选项D 正确．2 如图2­3­12甲所示，轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg 的物体，∠ACB ＝30°；图乙中轻杆HP 一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P 通过细绳EP 拉住，EP 与水平方向也成30°，轻杆的P 点用细绳PQ 拉住一个质量也为10 kg 的物体．g 取10 N/kg ，求轻绳AC 段的张力大小F AC 与细绳EP 的张力大小F EP 之比．图2­3­12答案：12[解析] 题图甲和乙中的两个物体都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力．分别取C 点和P 点为研究对象，进行受力分析如图(a)和(b)所示．图(a)中，轻绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M 1的物体，物体处于平衡状态，绳AC 段的拉力F AC ＝F CD ＝M 1g图(b)中，由F EP sin 30°＝F PQ ＝M 2g得F EP ＝2M 2g所以得F AC F EP ＝M 12M 2＝12. ■ 建模点拨1．轻绳模型(1)活结模型：跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳为同一根细绳，绳上各点及两端张力大小相等．(2)死结模型：如几个绳上有“结点”，即几段绳子系在一起，那么这几段绳子的张力不一定相等．2．轻杆模型(1)“死杆”：轻质固定杆，它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．(2)“活杆”：一端有铰链相连的杆属于活动杆，轻质活动杆弹力方向一定沿杆的方向．【教师备用习题】1．画出图中物体A 或结点A 或滑轮A 所受弹力的示意图(所有接触面均光滑)．11[答案] 如图所示2．如图所示，横梁BC为水平轻杆，且B端用铰链固定在竖直墙上，轻绳AD拴接在C端，物体质量M ＝10 kg，g取10 m/s2，∠ACB＝30°.求：(计算结果保留三位有效数字)(1)轻绳AC段的张力F AC的大小；(2)轻杆BC对C端的支持力．[答案] (1)200 N (2)173 N，方向水平向右[解析] 对结点C受力分析如图所示．根据平衡条件，有F AC sin 30°＝MgF AC cos 30°＝F BC解得F AC＝Mgsin 30°＝200 N，F BC＝Mgtan 30°≈173 N，方向水平向右．。

第二章相互作用高考导航学案01 重力、弹力、摩擦力基础体系知识点一：重力1．产生：由于吸引而使物体受到的力。

重力不是万有引力，而是万有引力在竖直向下方向上的一个分力。

2．大小：G＝，可用测量。

同一物体在不同地点质量；重力G的变化是由于在不同位置处g的变化引起的，g随高度随高度的增加而，随纬度的增大而，即在南北两极处重力最大，在赤道上重力最小。

3．方向：总是。

竖直向下是与垂直，不一定与接触面垂直。

在两极和赤道上的物体，所受重力的方向指向地心，其他位置并不指向地心。

4．作用点：重心。

重心位置与物体的分布和有关。

重心在物体上。

质量分布均匀的规则物体，重心在其；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。

知识点二：形变、弹性、胡克定律1．形变：在力的作用下，物体形状和体积的变化称之为形变。

2．弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够的形变。

弹性形变有一个限度，叫做。

3．弹力：(1) 定义：发生弹性形变的物体，由于要，对与它接触的物体产生的作用力。

(2) 产生条件：相互且发生。

(3) 方向：发生弹性形变的物体产生的弹力(施力物体)总是与物体自身形变的方向。

4．胡克定律：(1) 内容：弹簧发生时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成。

(2) 表达式：F＝。

①k是弹簧的，单位：N/m，由弹簧决定。

②x是，但不是弹簧形变以后的长度。

知识点三：滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力1．静摩擦力F f：(1) 定义：两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它们具有时，就会在接触面上产生的力。

(2) 产生条件：①接触面、②接触处有、③两物体有。

(3) 大小范围：。

(4) 方向：沿(或面)，与相对运动趋势的方向。

(5) 理解：①静摩擦力为力，其大小方向有性，其大小与正压力。

只能利用平衡条件或牛顿第二定律计算。

②最大静摩擦力f max滑动摩擦力。

通常取f max等于滑动摩擦力，即：f max＝μF N。

最大静摩擦力与正压力和接触面材料、粗糙程度。