重力弹力摩擦力1
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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)。
第二单元 相互作用§1 重力 弹力 摩擦力 一.知识点 1.力 2.重力 3.弹力 3.摩擦力二.典例解析 1.弹力【例1】 如图所示,用细绳连接用同种材料制成的a 和b 两个物体。
它们恰能沿斜面向下作匀速运动,且绳子刚好伸直,关于a 、b 的受力情况( )A .a 受3个力,b 受4个力B .a 受4个力,b 受3个力C .a 、b 均受3个力D .a 、b 均受4个力【例2】如图所示,四根相同的弹簧都处于水平位置,右端都受到大小皆为F 的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中的弹簧左端固定在墙上;②中的弹簧左端受大小也为F 的拉力作用;③中的弹簧左端栓一个小物块,物块在光滑桌面上滑动; ④中的弹簧左端栓一个小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以1l 、2l 、3l 、4l 依此表示四根弹簧的伸长量,则有F 引 mgF 向( ) A .1l <2lB .2l =4lC .3l <1lD .4l >3l【例3】(2020年新课标)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F 1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l 1;改用大小为F 2的力拉弹簧,平衡时长度为l 2。
弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为A .2121F F l l -- B.2121F F l l ++ C.2121F F l l +- D.2121F F l l -+组合弹簧问题 【例4】如图所示,一劲度系数为k 2的弹簧,竖直地放在桌面上,上面压一质量为m 的物体,另一劲度系数为k 1的弹簧竖直地放在物体上面,其下端与物体的上表面接在一起,两个弹簧的质量都不计.要想使物体静止时下面弹簧的弹力减为原来的2/3(方向不变),应将上面弹簧的上端A 竖直向上提高一段距离d ,则d 为多少?变式1:把一根劲度系数k=1000N/m 的弹簧截成等长的两段,每一段弹簧的劲度系数为A .500N/mB .1000N/mC .1500N/mD .2000N/m变式2:如图所示,a 、b 、c 为三个物块,M 、N 为两根轻质弹簧,R 为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们的连接情况如图所示,并处于平衡状态,则A .有可能N 处于拉伸状态而M 处于压缩状态B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D.有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态变式3:一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2m,它们的下端平齐并固定,上端自由,如图所示,若压缩此组合弹簧时(在弹性限度内),测得力与压缩距离之间的关系图线如图所示,求大弹簧的劲度系数k和小弹簧的1劲度系数k2变式4:如图所示,倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定挡板C,劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量均为m的物体A和B连接,劲度系数为k2的轻弹簧一端与A连接,另一端通过一根轻绳与一轻质小桶P相连,跨过光滑的定滑轮Q放在斜面上,B靠在挡板C处,A和B均静止。
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1讲重力弹力摩擦力(链接《配餐》P7)1.(滑动摩擦力)(2019年洛阳检测)如图所示,物块M在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来,则传送带转动后,下列说法正确的是()。
A.M受到的摩擦力不变B.M受到的摩擦力变大C.M可能减速下滑D.M可能减速上滑【解析】根据滑动摩擦力的公式F f=μF N,传送带突然顺时针转动并不会影响动摩擦因数和物块对传送带的压力,所以滑动摩擦力大小不变,方向仍沿传送带向上,物块受重力、支持力和摩擦力的合力仍为零,故仍匀速下滑,A项正确。
【答案】A2.(弹力)(2019年湖南永州模拟)(多选)如图所示,两根光滑细棒在同一竖直平面内,且与水平面成37°角,棒上各穿有一个质量为m的相同小球,两球用轻质弹簧连接,在图中位置处于静止状态,此时弹簧与水平面平行,则下列判断正确的是()。
A.弹簧处于拉伸状态B.弹簧处于压缩状态mgC.弹簧的弹力大小为34mgD.弹簧的弹力大小为38【解析】以左侧小球为研究对象,假如弹簧处于压缩状态,弹簧对该球的弹力方向水平向左,小球还受到竖直向下的重力和垂直于棒的弹力,根据平行四边形定则可知,这三个力的合力不可能为零,则小球不可能处于静止状态,与题设矛盾,所以弹簧一定处于拉伸状态,故A项正确,B项错误;根据平衡条件得弹簧的弹力大mg,故C项正确,D项错误。
小满足F=mg tan 37°,解得弹簧的弹力大小F=34【答案】AC3.(摩擦力)(2019年河北保定月考)如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B上,使A、B、C一起匀速运动,各物体间摩擦力的情况是()。
A.B对C有向左的摩擦力B.C对A有向左的摩擦力C.物体C受到三个摩擦力作用D.C对地面有向右的摩擦力【解析】三个物体都做匀速直线运动,合外力均为零,以B为研究对象,B在水平方向受到向右的拉力F 作用,根据平衡条件可知,C对B有向左的静摩擦力,而且此静摩擦力与F平衡,根据牛顿第三定律可知,B对C 有向右的静摩擦力,A项错误。
重力、弹力、摩擦力教案第一章:重力1.1 教学目标让学生理解重力的概念,知道重力的作用。
让学生掌握重力的计算方法,能够运用重力解释生活中的现象。
1.2 教学内容重力的概念:介绍重力的定义,地球对物体产生的吸引力。
重力的作用:解释重力对物体的作用,如悬挂物体、地球上的物体等。
重力的计算:介绍重力的计算方法,公式为F = mg,其中m 为物体的质量,g 为重力加速度。
重力在生活中:举例说明重力在生活中的应用,如抛物线运动、天平等。
1.3 教学活动引入讨论:让学生举例说明重力的存在和作用。
实验演示:进行实验,让学生观察和体验重力的作用。
计算练习:给学生发放练习题,让他们运用重力公式进行计算。
生活应用:让学生举例说明重力在日常生活中的应用。
第二章:弹力2.1 教学目标让学生理解弹力的概念,知道弹力的产生和作用。
让学生掌握弹力的计算方法,能够运用弹力解释生活中的现象。
2.2 教学内容弹力的概念:介绍弹力的定义,物体因形变产生的力。
弹力的产生:解释弹力的产生原因,如弹性形变、弹簧等。
弹力的作用:介绍弹力的作用,如弹跳、弹性碰撞等。
弹力的计算:介绍弹力的计算方法,公式为F = kx,其中k 为弹簧常数,x 为形变量。
弹力在生活中:举例说明弹力在日常生活中的应用,如弹簧床垫、弹力球等。
2.3 教学活动引入讨论:让学生举例说明弹力的存在和作用。
实验演示:进行实验,让学生观察和体验弹力的作用。
计算练习:给学生发放练习题,让他们运用弹力公式进行计算。
生活应用:让学生举例说明弹力在日常生活中的应用。
第三章:摩擦力3.1 教学目标让学生理解摩擦力的概念,知道摩擦力的产生和作用。
让学生掌握摩擦力的计算方法,能够运用摩擦力解释生活中的现象。
3.2 教学内容摩擦力的概念:介绍摩擦力的定义,物体表面间的阻碍力。
摩擦力的产生:解释摩擦力的产生原因,如接触面粗糙度、物体间的相互摩擦等。
摩擦力的作用:介绍摩擦力的作用,如行走、开车等。
重力定义:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
说明:①地球附近的物体都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物体是地球。
④在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等。
(1)重力的大小:G=mg说明:①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大。
②一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其它力也无关系。
③在处理物理问题时,一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。
(2)重力的方向:竖直向下(即垂直于水平面)说明:①在两极与在赤道上的物体,所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影响,与运动状态也没有关系。
(3)重心:物体所受重力的作用点。
重心的确定:①质量分布均匀。
物体的重心只与物体的形状有关。
形状规则的均匀物体,它的重心就在几何中心上。
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。
③薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。
说明:①物体的重心可在物体上,也可在物体外。
②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。
③引入重心概念后,研究具体物体时,就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示,于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替。
弹力(1)形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变。
说明:①任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变及其微小。
②弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变,叫做弹性形变,简称形变。
(2)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,这种力叫弹力。
说明:①弹力产生的条件:接触;弹性形变。
②弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点。
③弹力必须产生在同时形变的两物体间。
④弹力与弹性形变同时产生同时消失。
(3)弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
几种典型的产生弹力的理想模型:①轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向。
重力、弹力、摩擦力知识点总结与典例【知识点梳理】知识点一力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.知识点二重力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.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.知识点三弹力1.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.2.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.知识点四滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力1.静摩擦力、滑动摩擦力名称静摩擦力滑动摩擦力项目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.μ=F fF N.(2)决定因素:接触面的材料和粗糙程度.【考点分类深度解析】考点一弹力的分析与计算【典例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【答案】D【解析】若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a=g tan α,则轻弹簧对小球无弹力,D正确.【变式1】完全相同且质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连,置于带有挡板C的固定斜面上.斜面的倾角为θ,弹簧的劲度系数为k.初始时弹簧处于原长,A恰好静止.现用一沿斜面向上的力拉A,直到B 刚要离开挡板C,则此过程中物块A的位移大小为(弹簧始终处于弹性限度内)()A.mgk B.mg sin θk C.2mgk D.2mg sin θk【答案】D【解析】初始时弹簧处于原长,A 恰好静止,根据平衡条件,有:mg sin θ=F f ,其中F f =μF N =μmg cos θ,联立解得:μ=tan θ.B 刚要离开挡板C 时,弹簧拉力等于物块B 重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力之和,即kx =mg sin θ+F f ,解得:x =2mg sin θk . 考点二 摩擦力的分析与计算【典例2】如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。
重力、弹力、滑动摩擦力
【知识要点】
一、力(1)力是一个物体对另一个物体的作用,有受力物体必定有施力物体。
(2)力的三要素是:____、_____、_____,可用一根带箭头的线段表示,这种方法叫做力的图示。
3.力的分类:根据______来命名的有重力、弹力、摩擦力等;根据_______来命名的有拉力、压力、支持力、动力、阻力、浮力等。
二、重力(1)产生:是由于___________而使物体受到的力。
(2)大小:G=mg,注意重力的大小与物体运动的速度、加速度无关。
(3)方向:____________。
(4)重心:即重力的作用点。
注意物体的重心不一定在物体上,对均匀的规则物体,重心在其几何中心,对不规则形状的物体,其重心位置可用_______法确定。
三、弹力(1)产生的条件:________、_________ 。
(2)方向:与_________相反,作用在迫使这个物体形变的那个物体上。
因此线的拉力沿着线的收缩方向,面与面、点与面接触处的弹力垂直于接触面(若为曲面则垂直于切面),且指向__________的物体。
(3)弹簧的弹力:在弹性限度内有F=_________;x为形变量,k由弹簧本身性质决定。
四、摩擦力(1)产生条件:①_________;②接触面粗糙;③有______________(2)方向:①滑动摩擦力的方向可根据滑动摩擦力总是___________判断,但须注意滑动摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反;②静摩擦力的方向与物体___________方向相反,可利用“假设法”判出物体相对运动趋势的方向。
(3)大小:①滑动摩擦力的大小可由公式________计算,式中,N指_________,不一定等于物体的重力。
μ为动摩擦因数,它的数值由接触面的材料和粗糙程度决定;②静摩擦力的大小在零与最大静摩擦力f m之间,只能根据物体所处的状态和所受的其他力确定。
五、作用力、反作用力与平衡力的区别:_________________________
六、受力分析一般步骤:①首先确定_______;②然后依照力的概念,从物体所处的环境与其他物体的联系,按___________________及其他力等顺序依次分析;③最后检查分析结果能否使受力物体处于题目中所给的运动状态。
【基础训练】
1.下列各组力中都是根据力的性质命名的有:( )。
A 重力、动力、分子力
B 重力、分子力、磁力
C 电力、磁力、浮力
D 拉力、压力、阻力
2.画出图3-1中各静止物体A 所受到的弹力,各接触面均光滑。
3.下列说法正确的是:( )。
A 相对静止的两物体间一定存在静摩擦力;
B 运动着的物体不可能受到静摩擦力的作用
C 滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反;
D 摩擦力随物体间正压力的增大而增大。
4.将书放在水平桌面上,桌面会受到弹力的作用,产生这个弹力的直接原因是( ) A 书的形变 B 桌面的形变 C 书和桌面的形变 D 书受到的重力
5.关于重力,下列说法正确的是:(
)。
A 只有静止的物体才受重力;
B 绕地球运转的人造卫星不受重力;
C 重力的大小等于地球对物体的吸引力的大小;
D 重力的方向一定竖直向下。
6.如图3-2所示,物体B 的上表面水平,B 上面载着另一个物体A 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 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;
7.如图3-3所示,放在水平地面上的物体M 上叠放着物体m ,m 与M 之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,则M 和m 的受力情况是:( A 、m 受到向右的摩擦力 B 、M 受到m 对它的向左的摩擦力
C 、地面对M 的摩擦力向右
D 、地面对M 无摩擦力作用
图3-2 图3-3
A A A A
图3-1
8.某同学用一弹簧秤测一物体的重力,第一次,弹簧秤挂钩在下,提纽在上,手提提纽,物体挂在挂钩上,弹簧秤示数为G ;第二次,物体挂在提纽上,手提挂钩,弹簧秤示数为G ’,可以断定G_____G ’(填>、=、<),其差值等于什么?答:________________。
9.如图3-4所示,物块与一轻质弹簧相连,置于水平面上,
将物块拉至A 点时释放物块恰好静止不动,物块所受摩擦力为f 。
今用一力将物块再拉长x 至B 点时,若弹簧的劲度系数为是k ,
此弹簧的弹力F=________
10.如图3-5所示,A 和B 两物体均重G=10N ,各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.3,同时有F=l N 的两个水平力分别作用在A 和B 上,则地面对B 的
摩擦力和B 对A 的摩擦力分别等于多少?
11.全国著名发明家邹德俊,发明一种“吸盘式”挂衣钩如图所示,将它紧压在平整、清洁的竖直瓷砖墙面上时,可挂上衣帽等物品。
如果挂衣钩的吸盘压紧时,它的圆面直径米,吸盘圆面压在墙上有45的面积跟墙面完全接触,中间15
未接触部分间无为空气。
已知吸盘面与墙面间的动摩擦因数为0.5,则这种挂钩最多能挂多重的物体?(大气压强p 0=1.0×105Pa)
12.如图3-6所示,有一劲度系数为300N/m 的轻质弹簧,一端固定在竖直墙面上,另一端固定在物体A 上,A 和B 叠置在水平面上。
A 在8N
和
B 都
处于静止状态。
已知B 对地面施加了2N 向右的摩擦力, 求这时弹簧的伸长量。
图3-5 图3—6。