2018年高考物理复习第1课时 重力 弹力
- 格式:doc
- 大小:499.00 KB
- 文档页数:16
2018届高考物理一轮复习第二章第1讲:重力和弹力班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、知识清单1.重力(1)产生:由于而使物体受到的力.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,纬度越高,g越大;高度越高,g越小.(3)方向:总是的.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.重心是物体所受重力的等效作用点。
①影响重心位置的因素:物体的;物体的分布.②不规则薄板形物体重心的确定方法:法.注意:重心的位置不一定在物体上.2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
(2)产生条件: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。
【易错点】哪个物体发生形变产生的弹力?【名师点拨】施力物体发生弹性形变,作用在受力物体上。
例如,A对B产生弹力,原因是A发生弹性形变,作用在B上;反之,B对A产生弹力,原因是B发生弹性形变,作用在A上。
3.弹力方向(1)几种常见的弹力方向(2)技巧点拨利用替代法判断轻杆提供的是拉力还是支持力: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.(3)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;易错误地将跨过不光滑滑轮、杆、挂钩的绳子当成同一段绳子处理,认为张力处处相等.②易错误地认为任何情况下杆的弹力一定沿杆.4.弹力有无的判断(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.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成比。
[考试标准]知识内容必考要求加试要求说明重力、基本相互作用c c 弹力cc摩擦力cc1.万有引力与重力的相互关系不作要求.2.多个弹簧的串、并联问题不作要求.3.不要求引入静摩擦因数.4.不要求判断不在同一直线上做相对运动时的滑动摩擦力的方向.一、重力 基本相互作用1.重力的理解(1)产生:由于地球吸引而使物体受到的力.(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:总是竖直向下的.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.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.2.四种基本相互作用万有引力电磁相互作用强相互作用弱相互作用概念及特点一切物体间存在电荷之间的相互能使原子核紧密放射现象中起的相互吸引的力作用和磁体之间的相互作用,本质上是同一种相互作用的不同表现地保持在一起的强大作用力作用的一种基本相互作用作用范围长程力,从理论上说,它们的作用范围是无限的,在宏观世界显示作用短程力,作用范围在原子核尺度内,约为10-15 m,距离增大时,相互作用急剧减小,在宏观世界不易觉察二、弹力1.形变与弹性形变(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.(3)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.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,这种力叫做弹力.(2)产生条件:物体相互接触且发生弹性形变.(3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反.3.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.说明: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.[深度思考] 轻绳、轻杆的弹力方向一定都沿绳或杆的方向吗?答案 轻绳的弹力方向一定沿绳方向,轻杆的弹力方向不一定沿杆的方向.三、摩擦力两种摩擦力的对比静摩擦力滑动摩擦力定义两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力产生条件(必要条件)(1)接触面粗糙(2)接触处有弹力(3)两物体间有相对运动趋势(仍保持相对静止)(1)接触面粗糙(2)接触处有弹力(3)两物体间有相对运动(1)静摩擦力为被动力,与正压力无关,满足0<F ≤F max大小(2)最大静摩擦力F max 大小与正压力大小有关滑动摩擦力:F =μF N (μ为动摩擦因数,取决于接触面材料及粗糙程度,F N 为正压力)方向沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反沿接触面与受力物体相对运动的方向相反作用点实际上接触面上各点都是作用点,常把它们等效到一个点上,在作力的图示或示意图时,一般把力的作用点画到物体的重心上[深度思考]1.摩擦力一定与接触面上的正压力成正比吗?摩擦力的方向一定与正压力的方向垂直吗?答案 (1)滑动摩擦力与接触面上的正压力成正比,而静摩擦力的大小与正压力无关,通常由受力平衡或牛顿第二定律求解.(2)由于正压力方向与接触面垂直,而摩擦力沿接触面的切线方向,因此二者一定垂直.2.判断下列说法是否正确.(1)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.(×)(2)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.(×)(3)运动物体受到的摩擦力不一定等于μF N .(√)1.关于地面上物体的重力,下列说法正确的是( )A .只有静止时,物体才受重力B .物体对地面的压力就是物体的重力C .弹簧测力计和杆秤都能称量物体的重力大小D .同一地点,物体的重力与其质量成正比答案 D2.(2016·温州市调研)如图1所示,圆桶形容器内装有一定量的某种液体,容器和液体整体的重心正好位于液面下的A点,现将液体倒出一些,则关于整体重心位置的变化,下列说法正确的是( )图1 A.下降B.上升C.不变D.不确定答案 D3.(多选)下列关于自然界中的四种基本相互作用力的描述,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,是万有引力作用的结果答案 AC4.杂技演员有高超的技术,如图2所示,能轻松地顶住从高处落下的坛子,关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是( )图2A.坛的形变B.头的形变C.坛受到的重力D.人受到的重力答案 A5.铁架台上悬挂着一个劲度系数为k的轻弹簧,弹簧的下端挂一个质量为m的小球.小球处于静止状态时,弹簧的伸长量等于(弹簧的伸长在弹性限度内)( )A .0 B. C .kmg D.mg k mk 答案 B6.自行车是很普及的代步工具,不论它的品牌如何,从自行车的结构和使用上来看,它涉及许多物理知识,下列对其认识错误的是( )A .自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹,并且都使用动摩擦因数大的材料,增大了摩擦力B .车轴处经常涂一些润滑油,以减小接触面粗糙程度来减小摩擦力C .刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力D .车轴处一般有滚珠,变滚动摩擦为滑动摩擦来减小摩擦力答案 D命题点一 弹力的分析和求解例1 如图3所示,球A 在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A 所受的弹力,以下说法正确的是( )图3A .球A 仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上B .球A 受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C .球A 受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D .球A 受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下解析 球A 受重力竖直向下,与竖直挡板和斜面都有挤压.斜面给它一个支持力,垂直斜面向上,挡板给它一个压力,水平向右,故选项C 正确.答案 C弹力的分析方法与技巧1.弹力有无的判断“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.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)根据共点力平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向.3.弹力大小计算的三种方法(1)根据力的平衡条件进行求解.(2)根据牛顿第二定律进行求解.(3)根据胡克定律进行求解.题组阶梯突破1.如图4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重2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( )图4A.大小为2 N,方向平行于斜面向上B.大小为1 N,方向垂直于斜面向上C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上D.大小为2 N,方向竖直向上答案 D2.如图5所示,A、B两物体并排放在水平桌面上,C物体叠放在A、B上;D物体悬挂在竖直悬线的下端,且与斜面接触.若接触面均光滑,下列说法正确的是( )图5A.C对桌面的压力大小等于C的重力B.B对A的弹力方向水平向左C.斜面对D的支持力方向垂直斜面向上D.D对斜面没有压力作用答案 D解析 C 与桌面间无压力作用,因为它们之间没有直接接触,所以A 错.由平衡条件可判断B 与A 之间没有弹力作用,所以B 错.同样由D 物体受力平衡可知斜面对D 物体无弹力作用,所以C 错.3.如图6所示,静止的弹簧测力计受到大小都为40 N 的F 1、F 2的作用,弹簧测力计的示数为( )图6 A .0 NB .40 NC .80 ND .无法确定答案 B解析 对于弹簧测力计来说,两端都有力的作用,所以读数不可能为0,选项A 错误;弹簧测力计两端都受力的作用,容易让人理解为它的读数为80 N ,本题可以这样理解,弹簧测力计相当于一端固定在墙上,另一端受到一个40 N 的拉力,所以最终读数为40 N ,选项B 正确,选项C 、D 错误.4.(多选)弹簧的原长为10 cm ,当挂上一个50 g 的钩码时,弹簧的长度变为12 cm ,当在原钩码下再挂一个同样的钩码时,弹簧仍处于弹性限度内,下列说法中正确的是(取g =10 m/s 2)( )A .弹簧的长度变为24 cmB .弹簧的劲度系数为25 N/mC .弹簧共伸长了4 cmD .弹簧共伸长了2 cm 答案 BC解析 由胡克定律F =kx 可知,k ==N /m =25 N/m ,x 2==mgx 10.05×100.02mgk 0.05×1025m =0.02 m =2 cm ,L =L 0+x 1+x 2=14 cm ,Δx =x 1+x 2=4 cm ,所以选项B 、C 正确,A 、D 错误.命题点二 摩擦力的分析和计算例2 (2015·浙江10月选考·13)将质量为1.0 kg 的木块放在水平长木板上,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大,木块先静止后相对木板运动.用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小,并用计算机绘制出摩擦力大小F f 随拉力大小F 变化的图象,如图7所示.木块与长木板间的动摩擦因数为( )图7 A .0.3B .0.5C .0.6D .1.0解析 由图看出,拉力大于5 N 后木块相对木板滑动,滑动摩擦力为3 N ,支持力与木块的重力等大,μ===0.3,A 对.F fF N 310答案 A摩擦力方向的分析技巧和计算1.要注意灵活应用相对运动或相对运动趋势法、假设法、状态法和转换法判断静摩擦力的方向.2.摩擦力的计算(1)在确定摩擦力的大小之前,首先分析物体所处的状态,分清是静摩擦力还是滑动摩擦力.(2)滑动摩擦力有具体的计算公式,而静摩擦力要借助其他公式,如:利用平衡条件或牛顿第二定律列方程等.(3)“F f =μF N ”中F N 并不总是等于物体的重力.题组阶梯突破5.(多选)如图8所示,A 、B 、C 三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数相同.三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是( )图8A .A 物体受到的摩擦力不为零,方向向右B .三个物体只有A 物体受到的摩擦力为零C .B 、C 受到的摩擦力大小相等,方向相同D .B 、C 受到的摩擦力大小相等,方向相反答案 BC解析 A 物体与传送带一起匀速运动,没有发生相对滑动,也没有相对运动趋势,所以A 物体不受摩擦力,选项A 错误;对B 、C 物体进行受力分析,可知B 、C 所受的静摩擦力大小均为mg sin θ,方向均沿传送带向上,选项B、C正确,D错误.图96.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图9所示,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为( ) A.10 N,方向向左B.6 N,方向向右C.2 N,方向向右D.0答案 C解析 当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知木块所受的摩擦力的大小为8 N,可知最大静摩擦力F max≥8 N.当撤去力F1后,F2=2 N<F max,木块仍处于静止状态,由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在木块上的F2等大反向.C正确.7.一块质量均匀分布的长方体木块按图10中甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动,其中甲图中木块做匀速运动,乙图中木块做匀加速运动,丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动.则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是( )图10A.F f甲=F f乙<F f丙B.F f甲=F f丙<F f乙C.F f甲=F f乙=F f丙D.F f丙<F f甲<F f乙答案 C解析 根据公式F f=μF N知,滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关,与相对速度或加速度也无关.8.如图11所示,弹簧测力计一端固定在墙壁上,另一端与小木块A相连,在用力加速抽出长木板B的过程中,观察到弹簧测力计的示数为2.0 N;若匀速抽出木板B,弹簧测力计的示数大小( )图11A.一定等于2.0 N B.一定小于2.0 NC.一定大于2.0 N D.可能为零答案 A解析 当用力加速抽出木板B时,A物体保持静止,故可知A受B的滑动摩擦力F f=F=2.0 N,因A对B物体的压力不变,故A、B间的滑动摩擦力不会发生变化,故匀速拉动时摩擦力也为2.0 N,物体A在弹簧测力计的作用下仍保持静止,故弹簧测力计对A的拉力仍为2.0 N,即弹簧测力计的示数大小仍等于2.0 N,A正确.(建议时间:30分钟)1.关于力的下述说法中,正确的是( )A.力是物体对物体的相互作用B.只有直接接触的物体间才有力的作用C.力可以离开物体而独立存在D.力的大小可以用天平测量答案 A解析 由力的定义可知,力是物体对物体的相互作用,A正确;磁铁与铁块不直接接触也可以有力的作用,B错误;力的存在必须同时有施力物体与受力物体,C错误;力的大小用弹簧测力计测量,天平是测量物体的质量的工具,D错误.2.关于力的描述,下列说法正确的是( )A.力的两种作用效果可以同时体现B.力可以通过物体进行传递C.重力、弹力都是非接触力D.可以用力的示意图法完整地表示一个力答案 A解析 力的两种作用效果:产生形变和产生加速度可以同时体现,A正确;力的作用是相互的,不可以通过物体进行传递,B错误;弹力是接触力,C错误;可以用力的图示法完整地表示一个力,D错误.3.下列关于重力的说法中正确的是( )A.物体只有静止时才受重力作用B.重力的方向总是指向地心C.地面上的物体在赤道上受的重力最小D.重力总是垂直于接触面向下答案 C解析 物体是否受重力作用与其运动状态无关,故A错;重力的方向总是竖直向下,不一定指向地心,也不一定垂直接触面,故B、D错;根据G=mg和重力加速度g随纬度的升高而增大可知,物体在赤道上受的重力最小,C正确.4.(2016·金华十校调研)体育课上一学生将足球踢向墙壁,如图1所示,下列关于足球与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法中,正确的是( )图1A.沿v1的方向B.沿v2的方向C.先沿v1的方向后沿v2的方向D.沿垂直于墙壁(斜向左上方)的方向答案 D解析 足球与墙壁的作用是球面与平面接触,足球所受弹力方向垂直于墙壁指向足球球心,即斜向左上方的方向,故选项D正确.5.(2015·浙江1月学考·13)如图2所示,是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”.为满足破冰航行的要求,其船体结构经过特殊设计,船体下部与竖直方向成特殊角度,则船体对冰块的弹力示意图正确的是( )图2答案 C解析 弹力的方向垂直于接触面,故C正确.6.(2015·浙江1月学考·15)小刘同学用轻质圆规做了如图3所示的小实验,其中圆规两脚A 与B分别模拟横梁与斜梁,钥匙模拟重物.通过实验能说明:O点受到向下的力F产生的对横梁A与斜梁B的作用效果分别是( ) 图3A.压力、拉力B.压力、压力C.拉力、拉力D.拉力、压力答案 D解析 据力的作用效果,力F产生对横梁A的拉力和对斜梁B的压力.7.(多选)如果重力消失了,将会发生的情况是( )A.天不会下雨,也不会刮风B.一切物体的质量都没有了C.用天平仍然可以称出物体的质量D.河水不会流动答案 AD解析 下雨、刮风以及河水流动都是由于物体受到重力作用而引起的,如果重力消失,这些自然现象都不会发生,故选项A、D正确.质量是物体本身的固有属性,与重力是否消失无关,故选项B错误.如果重力消失,放在天平托盘上的物体对天平无压力,所以天平就无法称量物体的质量了,故选项C错误.8.如图4所示,小车受到水平向右的弹力作用,对该弹力的有关说法中正确的是( )图4A.弹簧发生拉伸形变B.弹簧发生压缩形变C.该弹力是小车形变引起的D.该弹力的施力物体是小车答案 A解析 小车受到水平向右的弹力作用,弹簧发生拉伸形变,该弹力是弹簧形变引起的,该弹力的施力物体是弹簧,选项A正确,B、C、D错误.9.如图所示各种情况下,a、b两者之间一定有弹力的是( )答案 B解析 判断弹力的有无可用“假设法”,即假设移走与研究对象接触的物体,看原来的运动状态能否保持,若能保持,则不受弹力,若不能保持,则一定受到弹力.A、C、D选项中,移走b,a均可继续保持原来的运动状态.10.关于摩擦力,下列说法正确的是( )A.相互压紧的粗糙物体之间总是有摩擦力B.一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时,才有可能受到摩擦力C.具有相对运动的两个物体,一定存在摩擦力D.只有静止的物体才受到静摩擦力的作用答案 B解析 摩擦力产生的条件是:接触面粗糙,两物体相互接触且存在弹力,两物体间有相对运动或相对运动的趋势.所以只有B才有可能受到摩擦力.11.如图5所示,手拿起玻璃瓶,使瓶在空中处于静止状态,关于瓶受到的摩擦力,下列说法中正确的是( )图5A.滑动摩擦力,方向竖直向上B.静摩擦力,方向竖直向下C.静摩擦力,方向竖直向上D.摩擦力大于重力答案 C12.如图6所示,一劲度系数为k的轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,弹簧、地面均水平.A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的两点,A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2,则物块与地面间的最大静摩擦力为( )图6A .k (x 2-x 1)B .k (x 2+x 1)C. D.k (x 2-x 1)2k (x 2+x 1)2答案 C解析 水平方向上,物块在A 点受弹簧弹力和地面的摩擦力,方向相反,根据平衡条件有k (x 0-x 1)=F f ,同理,在B 点根据水平方向上受力平衡,有k (x 2-x 0)=F f ,联立解得物块与地面间的最大静摩擦力为F f =,C 正确.k (x 2-x 1)213.(2016·绍兴市调研)如图7所示,在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉一木块做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为20 N ,木块受到的摩擦力大小是( )图7A .10 NB .15 NC .20 ND .25 N答案 C解析 对木块进行受力分析,水平方向上受到拉力和摩擦力,木块做匀速直线运动,合外力为零,摩擦力大小等于拉力大小,故C 项正确.14.如图8所示为某新型夹砖机,它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起,大大提高了工作效率.已知某夹砖机能夹起质量为m 的砖,两支“手臂”对砖产生的最大压力为F max (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为( )图8A .μ=B .μ=mgF max mg 2F max C .μ=D .μ=2mgF max F max mg答案 B解析 砖在竖直方向受到重力和摩擦力作用,且二力平衡,得2μF max =mg ,解得μ=,B 正确.mg2F max 15.质量为1 kg 的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t =0开始以初速度v 0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的F=1 N的恒力作用,取向右为正方向,g取10 m/s2,该物体受到的摩擦力F f随时间变化的图象是下图中的( )答案 A解析 物体先向右运动,其摩擦力为滑动摩擦力,F f=μmg=2 N,方向向左,物体速度减为零后,物体所受摩擦力为静摩擦力,大小为1 N,方向向右,故A正确.16.如图9所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( )图9A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向答案 A解析 支持力的方向垂直于接触面,因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N处受到的支持力过N垂直于P斜向上,A项正确,B项错;静摩擦力的方向平行于接触面,与相对运动趋势的方向相反,因此M处的静摩擦力沿水平方向,N处的静摩擦力沿MN方向,C、D项都错误.17.如图10所示,为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线,试由图线确定:图10(1)弹簧的原长;(2)弹簧的劲度系数;(3)弹簧长度为8 cm 时,弹力大小.答案 (1)10 cm (2)200 N/m (3)4 N解析 (1)由图象可知,当F =0时,弹簧处于原长,则弹簧原长L 0=10 cm.(2)由图象取一坐标(15,10),表示弹簧伸长量x =15 cm -10 cm =5 cm =0.05 m 时,弹簧的弹力F =10 N .由胡克定律F =kx ,则k == N /m =200 N/mF x 100.05(3)弹簧长度为8 cm 时,压缩量x ′=0.02 m ,则弹簧弹力F ′=kx ′=200×0.02 N =4 N.。
(全国用)2018版高考物理大一轮复习第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((全国用)2018版高考物理大一轮复习第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(全国用)2018版高考物理大一轮复习第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力的全部内容。
第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力[高考命题解读]分析年份高考(全国卷)四年命题情况对照分析1.考查方式受力分析是研究物体运动状态和运动规律的前提,并且将贯穿力学和电学问题分析的全过程.从历年命题看,主要在选择题中单独考查,同时对平衡问题的分析在后面的计算题中往往有所涉及.2。
命题趋势本部分内容在高考命题中也有两大趋势:一是向着选择题单独考查的方向发展;二是选择题单独考查与电学综合考查并存。
题号命题点2013年Ⅱ卷15题静止在斜面上物体的受力分析、临界问题的分析2014年Ⅱ卷23题实验:探究弹力和弹簧伸长的关系,模型为串联弹簧2016年Ⅰ卷19题物体受力的动态平衡,滑轮模型Ⅱ卷14题单物体受三力的动态平衡问题,图解法分析Ⅲ卷17题滑轮模型的平衡问题,数学几何关系第1讲重力弹力摩擦力一、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:总是竖直向下的。
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.(1)影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的质量分布。
重力 弹力 摩擦力1.(2016·江苏)一轻质弹簧原长为8cm ,在4N 的拉力作用下伸长了2cm ,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为导学号 51342143( D )A .40m/NB .40N/mC .200m/ND .200N/m[解析] 由胡克定律可知,弹簧的劲度系数为k =F x =40.02N/m =200N/m ,D 项正确。
2.(2017·广东模拟)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P 在支撑点M 、N 处受力的方向,下列说法正确的是导学号 51342144( A )A .M 处受到的支持力竖直向上B .N 处受到的支持力竖直向上C .M 处受到的静摩擦力沿MN 方向D .N 处受到的静摩擦力沿水平方向[解析] 本题考查弹力和摩擦力的方向,解题关键要明确弹力方向垂直于接触面,摩擦力方向沿接触面,M 点受到的支持力方向竖直向上,受到的静摩擦力方向沿水平面,A 对C 错。
N 点受到支持力方向垂直MN 方向,静摩擦力方向沿MN 方向,A 正确。
3.(2017·重庆一中月考)建筑装修中,工人用质量为m 的磨石对倾角为θ的斜壁进行打磨(如图所示),当对磨石施加竖直向上大小为F 的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力大小是导学号 51342145( A )A .(F -mg )cos θB .(F -mg )sin θC .μ(F -mg )cos θD .μ(F -mg )tan θ[解析] 磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力作用而处于平衡状态,由图可知,F 一定大于重力mg ;先将重力及向上的推力合成后,将二者的合力沿垂直于斜面方向及平行于斜面方向分解,则在沿斜面方向上有F N =(F -mg )cos θ,在垂直斜面方向上有F N =(F -mg )sin θ,则f =μ(F -mg )sin θ,故A 正确。
1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ2.形变、弹性、胡克定律Ⅰ3.矢量和标量Ⅰ4.力的合成和分解Ⅱ5.共点力的平衡Ⅱ实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系实验三:验证力的平行四边形定则1.三种常见的力,特别是弹力和摩擦力的有无、方向判定及大小计算.2.胡克定律及其应用3.力的合成与分解,合力与分力的关系,共点力的平衡.4.物体的受力分析、共点力平衡中的动态问题、极值与临界问题.5.本章的知识、规律及方法常与牛顿运动定律、能量以及电磁学等知识相结合命题.1.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)g的特点.①在地球上同一地点g值是一个不变的常数.②g值随着纬度的增大而增大.③g值随着高度的增大而减小.(4)方向:竖直向下.(5)重心.①相关因素:物体的几何形状;物体的质量分布.②位置确定:质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;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.2.弹力(1)形变:物体形状或体积的变化叫形变.(2)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力的作用.②产生条件:物体相互接触;物体发生弹性形变.(3)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.1.重力就是地球对物体的吸引力.(×)2.物体的重心不一定在物体上.(√)3.物体所受弹力的方向与受力物体的形变方向相反.(×)4.绳对物体的拉力总是竖直向上.(×)5.杆的弹力不一定沿杆. (√)1.(多选)(2016·邯郸模拟)力是物体间的相互作用,下列有关力的图示及表述正确的是()解析:由于在不同纬度处重力加速度g不同,旅客所受重力不同,故对飞机的压力不同,A错误;充足气的篮球平衡时,篮球壳对内部气体有压力作用,即内外气体对篮球壳压力的差值等于篮球壳对内部气体的压力,故B正确;书对桌子的压力作用在桌子上,箭尾应位于桌面上,故C错误;平地上匀速行驶的汽车,其主动轮受到地面的摩擦力是其前进的动力,地面对其从动轮的摩擦力是阻力,汽车受到的动力与阻力平衡时才能匀速前进,故D正确.答案:BD2.下列关于重力和重心的说法正确的是()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解析:重力是由地球吸引产生的,是所受引力的一个分力,两者一般不等,A错误;压力和重力是两种性质不同的力,B错误;由平衡条件知,细线拉力和重力平衡,重心在重力作用线上,C错误;重心跟物体的形状、质量分布有关,是重力的等效作用点,但不一定在物体上.如折弯成直角的均匀直杆,D错误.答案:C3.(2016·延安模拟)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点,设滑块所受支持力为F N,OP与水平方向的夹角为θ,下列关系正确的是()A.F=mgtan θB.F=mg tan θC.F N=mgtan θD.F N=mg tan θ解析:对滑块进行受力分析如图,滑块受到重力mg、支持力F N、水平推力F三个力作用.由共点力的平衡条件知,F与mg的合力F′与F N等大、反向.由几何关系可知F、mg和合力F′构成直角三角形,解直角三角形可求得:F=mgtan θ,F N=F′=mgsin θ.所以正确选项为A.答案:A4.一根轻质弹簧,当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是()A.GL1 B.GL2C.GL1-L2D.2G L1-L2解析:设弹簧原长为L0,由胡克定律知,G=k(L1-L0),G=k(L0-L2),联立可得k=2GL1-L2,D对.答案:D一、单项选择题1.关于力的概念,下列说法中正确的是()A.因为力是物体对物体的作用,所以力与物体是相互依存的B.对于受多个力的物体,可以同时找到几个施力物体C.放在桌面上的书本受到桌面对它向上的弹力,这是由书本发生微小形变而产生的D.压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力,等弹簧被压缩一段距离后才反过来给手一个弹力解析:力依存于物体,而物体不依存于力,选项A错误;一个物体同时受到多个力的作用时,该物体是受力物体,而每个力对应一个施力物体,选项B正确;弹力是施力物体发生弹性形变而对受力物体的作用力,书本受到的弹力是由桌面发生微小形变而对书本产生的力,选项C错误;压缩弹簧时,手给弹簧的压力与弹簧给手的弹力是一对作用力和反作用力,它们同时产生,选项D错误.答案:B2.关于物体受到的重力,下列说法中正确的是()A.在“天上”绕地球飞行的人造卫星不受重力作用B.物体只有落向地面时才受到重力作用C.将物体竖直向上抛出,物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小D.物体所受重力的大小与物体的质量有关,与物体是否运动及怎样运动无关解析:物体受到的重力是由于地球对物体的吸引而产生的,不管物体静止还是运动,也不管物体是上升还是下降,一切物体都受重力作用.在“天上”绕地球飞行的人造卫星也要受重力作用,故选项A、B错误;重力大小与物体的质量有关,与运动状态无关,选项C 错误,D正确.答案:D3.(2017·大连模拟)一根很轻的弹簧,在弹性限度内,当它的伸长量为4.0 cm时,弹簧的弹力大小为8.0 N;当它的压缩量为1.0 cm 时,该弹簧的弹力大小为()A.2.0 N B.4.0 NC.6.0 N D.8.0 N解析:F1=kx1,F2=kx2,代入x1=4.0 cm,F1=8.0 N,x2=1.0 cm,可解得F2=2.0 N,选项A正确.答案:A4.(2017·衡水模拟)如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体.细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连.物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为4.9 N.关于物体受力的判断(取g=9.8 m/s2),下列说法正确的是()A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上C.斜面对物体的支持力大小为4.9 3 N,方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上解析:物体的重力沿斜面方向的分力大小和绳子的拉力相等,所以斜面对物体的摩擦力大小为零,选项A正确,B错误;斜面对物体的支持力F N=mg cos 30°=4.9 3 N,方向垂直斜面向上,选项C、D 错误.答案:A5.在如图所示的四幅图中,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处由铰链相连接.下列说法正确的是()A.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、乙B.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丙D.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丁解析:如果杆端受拉力作用,则可用等长的轻绳代替,若杆端受到沿杆的压力作用,则杆不可用等长的轻绳代替,图甲、丙、丁中的AB杆受拉力作用,而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用,故A、C、D均错误,只有B正确.答案:B6.(2016·济南模拟)如图所示,两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球,小球可以在杆上无摩擦地自由滑动,两小球用长为2L的轻绳相连,今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F,恰能使两小球沿竖直杆向上匀速运动.则每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)()A.mg2 B .mg C.33F D .F 解析:根据题意可知:两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形,每个小球所受的拉力大小为F ′,对结点进行受力分析,根据平衡条件可得,F =2F ′cos 30°=2mg ,解得小球所受拉力F ′=3F 3=233mg ,只有C 正确.答案:C二、多项选择题7.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例.当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是( )A .跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B.运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的C.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力解析:发生相互作用的物体均要发生形变,故A错误;发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,B 正确;在最低点,跳板对运动员的支持力大于运动员的重力,C错误,D正确.答案:BD8.(2017·衡阳模拟)如图所示,一倾角为α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.答案:BC9.(2016·黄冈模拟)两个劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧a 、b 串接在一起,a 弹簧的一端固定在墙上,如图所示.开始时两弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b 弹簧的P 端向右拉动弹簧,已知a 弹簧的伸长量为L ,则( )A .b 弹簧的伸长量也为LB .b 弹簧的伸长量为k 1Lk 2C .P 端向右移动的距离为2LD .P 端向右移动的距离为⎝ ⎛⎭⎪⎫1+k 1k 2L 解析:两个劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧a 、b 串接在一起,两弹簧中的弹力相等,k 1L =k 2x ,解得b 弹簧的伸长量为x =k 1Lk 2,选项A 错误,B 正确;P 端向右移动的距离为L +x =⎝⎛⎭⎪⎫1+k 1k 2L ,选项C 错误,D 正确.答案:BD三、非选择题10.(2016·榆林模拟)如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30 kg,人的质量M=50 kg,g取10 m/s2.试求:(1)此时地面对人的支持力的大小;(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小.解析:(1)因匀速提起重物,则F T=mg,故绳对人的拉力也为mg,所以地面对人的支持力为:F N=Mg-mg=(50-30)×10 N=200 N,方向竖直向上.(2)定滑轮对B点的拉力方向竖直向下,大小为2mg,杆对B点的弹力方向沿杆的方向,如图所示,由共点力平衡条件得:F AB=2mg tan 30°=2×30×10×33N=200 3 N,F BC=2mgcos 30°=2×30×1032N=400 3 N.答案:(1)200 N(2)400 3 N200 3 N11.(2017·聊城模拟)如图所示,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态.求:(1)这时两弹簧的总长;(2)若有一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体m2的压力.解析:(1)设上面弹簧受到的弹力为F1,伸长量为Δx1,下面弹簧受到的弹力为F2,伸长量为Δx2,由物体的平衡及胡克定律有F1=(m1+m 2)g =k 1Δx 1,Δx 1=(m 1+m 2)g k 1,F 2=m 2g =k 2Δx 2,Δx 2=m 2g k 2.所以总长为L =L 1+L 2+Δx 1+Δx 2=L 1+L 2+(m 1+m 2)g k 1+m 2gk 2.(2)要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,必须是上面弹簧伸长Δx ,下面弹簧缩短Δx .对m 2∶F N =k 2Δx +m 2g , 对m 1∶m 1g =k 1Δx +k 2Δx . 解得:F N =m 2g +k 2k 1+k 2m 1g .根据牛顿第三定律知F N ′=F N =m 2g +k 2k 1+k 2m 1g .答案:(1)L 1+L 2+(m 1+m 2)g k 1+m 2gk 2(2)m 2g +k 2k 1+k 2m 1g。