【jb1000一轮系列】2013版物理一轮精品复习学案：2.1 重力 弹力 摩擦力(必修1)

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第1页（共13页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 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. 世纪金榜 圆您梦想 www.jb1000.com

第2页（共13页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 【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：Ff=_____； (2)静摩擦力：__【答案】μFN 0 Ffm 【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 世纪金榜 圆您梦想 www.jb1000.com

第3页（共13页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 (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＝43，α＝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: 世纪金榜 圆您梦想 www.jb1000.com

第4页（共13页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 (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 世纪金榜 圆您梦想 www.jb1000.com

第5页（共13页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 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F3，则( )

.F1=0,F2=0，F3=0 .F1=0,F2=F，F3=0 .F1=F,F2=0，F3=0 .F1=0,F2=F，F3=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，F1=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F2=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F3=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。 【2011年-2010年】 1.（2011·江苏物理·T1）如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为 世纪金榜 圆您梦想 www.jb1000.com

第6页（共13页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 ．2sinmg ． 2smgco ． 1tan2mg ．1t2mgco 【答案】选. 【详解】设石块侧面所受的弹力为F，则弹力与水平方向的夹角为，由力的平衡条件可知

2sinFmg，所以有2sinmgF，对。

解答本题时可按以下思路分析：

2.（2011·山东高考·T19）如图所示，将两相同的木块a、b至于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦

力faF≠0，b所受摩擦力fbF=0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间 （ ）

faF大小不变 faF方向改变

fbF仍然为零 fbF方向向右

【答案】选、。 【详解】弹簧处于伸长状态，弹簧对物体施加的是拉力。先对物体b进行受力分析。在轻绳未剪断时，b在水平方向上受到两个力的作用，向左的弹簧的拉力和向右的绳的拉力，在突然剪断细绳时，弹簧的拉力还没有发生变化，即弹簧的长度没有变化，但物体b具有向左运动的趋势，所以要受到一个与弹簧拉力方向相反的摩擦力，故选项错误，正确。对物体a受力分析，在剪断细绳前后，物体a的位置没有发生变化，受到的弹簧拉力和细绳拉力没有发生变化，故它所受到的摩擦力没有发生变化。故选项正确，错误。 本题考查对弹簧和轻绳上弹力的分析，轻绳的弹力可以在瞬间突变，而弹簧的弹力发生变化需要一段时间。 3.（2010·新课标卷）15.一根轻质弹簧一端固定，用大小为1F的力压弹簧的另一端，平衡时长度为1l；改用大小为2F的力拉弹簧，平衡时长度为2l.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为

、2121FFll 、2121FFll 、2121FFll 、2121FFll

受力分析 正交分解 应用平衡条件