山东省冠县武训高级中学高三物理复习课件：力、重力、弹力.ppt

2 2、1 1 重力重力 弹力弹力 摩擦力摩擦力高三总复习高三总复习 必修必修1 1 zxxk 一、力一、力一、力一、力 1.1.概念概念:力是物体与物体之间的相互作用力是物体与物体之间的相互作用(1)(1)力的力的物质性物质性(2)(2)力的相互性力的相互性(3)(3)力的矢量性力的矢量性第一单元第一单元第一单元第一单元第一单元第一单元 力力力力力力 重力重力重力重力重力重力 弹力弹力弹力弹力弹力弹力有力就一定同时有有力就一定同时有“施力施力”物体和物体和“受力受力”物体物体施力物体同时也是受力物体施力物体同时也是受力物体不仅有大小，而且有方向，是矢量运算遵循平不仅有大小，而且有方向，是矢量运算遵循平行四边形定则行四边形定则（1 1）改变物体的运动状态）改变物体的运动状态 力既不是物体产生运动的原因，也不是使力既不是物体产生运动的原因，也不是使物体运动的原因。力可以阻碍物体的运动。物体运动的原因。力可以阻碍物体的运动。（2 2）使物体发生形变）使物体发生形变2 2、力的作用效果力的作用效果3 3、力的三要素：大小，方向，作用点（任意变力变）、力的三要素：大小，方向，作用点（任意变力变）力的大小用弹簧秤测量，不用天平、杆秤。力的大小用弹簧秤测量，不用天平、杆秤。4 4、表示力的方法：力的图示和力的示意图、表示力的方法：力的图示和力的示意图第一单元第一单元第一单元第一单元 力力力力 重力重力重力重力 弹力弹力弹力弹力 力的图示：力的图示：用一根带箭头的线段来表示，线段的用一根带箭头的线段来表示，线段的长短表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭尾长短表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭尾表示力的作用点做力的图示时，先选定一个标度，表示力的作用点做力的图示时，先选定一个标度，再从力的作用点开始按力的方向画出力的作用线，将再从力的作用点开始按力的方向画出力的作用线，将力的大小与标度比较确定线段的长度，最后加上箭头力的大小与标度比较确定线段的长度，最后加上箭头常用的是示意图！常用的是示意图！6 6、力的分类、力的分类（2 2）按效果分：动力，阻力，压力，支持力，拉）按效果分：动力，阻力，压力，支持力，拉力，向心力，回复力等力，向心力，回复力等（1 1）按性质分：重力，弹力、摩擦力，分子力，电磁）按性质分：重力，弹力、摩擦力，分子力，电磁力，核力等（由物质的内部结构或物质性质决定）力，核力等（由物质的内部结构或物质性质决定）（3 3）按作用方式分：场力（万有引力、电磁力），）按作用方式分：场力（万有引力、电磁力），接触力（弹力、摩擦力）接触力（弹力、摩擦力）（4 4）按研究对象分：内力、外力）按研究对象分：内力、外力第一单元第一单元第一单元第一单元第一单元第一单元 力力力力力力 重力重力重力重力重力重力 弹力弹力弹力弹力弹力弹力5.5.力的单位力的单位:在国际单位制中力的单位是牛顿，符号在国际单位制中力的单位是牛顿，符号N N说明说明说明说明:性质相同的力，效果可以相同也可以不同；反之，性质相同的力，效果可以相同也可以不同；反之，性质相同的力，效果可以相同也可以不同；反之，性质相同的力，效果可以相同也可以不同；反之，效果相同的力，性质可能相同，也可能不同效果相同的力，性质可能相同，也可能不同效果相同的力，性质可能相同，也可能不同效果相同的力，性质可能相同，也可能不同.二、重力二、重力 重力与万有引力的关系如图所示：重力与万有引力的关系如图所示：F F向向F F引引G GO O1 1、重力定义重力定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。由于地球的吸引而使物体受到的力。不不是地球对物体的吸引力，是地球对物体的吸引力，重力应是物体受到地球的万重力应是物体受到地球的万有引力的一个分力有引力的一个分力 zxxaaak极半径：极半径：6357km 6357km 赤道半径：赤道半径：6378km6378km二、重力二、重力二、重力二、重力 F F F F向向向向F F F F引引引引G GO O O O极半径：极半径：6357km 6357km 赤道半径：赤道半径：6378km6378km 物体只有在南北两极点上受到的重力才等物体只有在南北两极点上受到的重力才等于其万有引力，其余地方的重力都不等于万有引于其万有引力，其余地方的重力都不等于万有引力，力，物体的重力从赤道到两极逐渐增大物体的重力从赤道到两极逐渐增大 同一纬度，物体的重力随地面的高度增加同一纬度，物体的重力随地面的高度增加而减小而减小二二 、重力重力3 3、方向方向:竖直向下，沿铅垂线方向，与水平面垂竖直向下，沿铅垂线方向，与水平面垂直直2 2、大小大小:G=mg:G=mg，用弹簧秤测量。，用弹簧秤测量。竖直向下并非指向地心，只有竖直向下并非指向地心，只有两极和赤道两极和赤道上的重力上的重力才指向地心，其余地方重力并不指向地心才指向地心，其余地方重力并不指向地心竖直向下指垂直水平面向下，不一定与地面垂直竖直向下指垂直水平面向下，不一定与地面垂直弹簧测重力必须保证弹簧竖直且物体处于弹簧测重力必须保证弹簧竖直且物体处于静止状静止状态态或或匀速直线运动状态匀速直线运动状态，否则为视重。，否则为视重。二二 、重力重力4 4、重心：重力的作用点称为重心、重心：重力的作用点称为重心 物体的重心由形状和质量分布共同决定，物体的重心由形状和质量分布共同决定，形形状规则，质量分布均匀状规则，质量分布均匀的物体的重心在物体的的物体的重心在物体的几何几何中心中心重心不一定在物体上重心不一定在物体上 一个物体的各个部分都要受到重力作用，从一个物体的各个部分都要受到重力作用，从效果上来看可以认为各部分受到的重力作用于一点效果上来看可以认为各部分受到的重力作用于一点，称为重心，称为重心，不能认为只有重心处才受重力不能认为只有重心处才受重力。薄板形物体的重心可以用悬挂法确定薄板形物体的重心可以用悬挂法确定C1 1、病人、病人在医院里输液时在医院里输液时,液体一滴滴从玻璃瓶中滴下液体一滴滴从玻璃瓶中滴下,在液体不断滴下的过程中在液体不断滴下的过程中,玻璃瓶连玻璃瓶连 同瓶中液体共同同瓶中液体共同的重心将的重心将()A.一直下降一直下降 B.一直上升一直上升 C.先降后升先降后升 D.先升后降先升后降2 2、如、如图图所示，一矩形均匀薄板所示，一矩形均匀薄板ABCDABCD，已知，已知AB=60cmAB=60cm，BC=10cmBC=10cm。在。在E E点用点用细线悬细线悬崖后崖后处处于平衡，于平衡，AE=35cmAE=35cm，则则悬线悬线和板和板边缘边缘ABAB的的夹夹角角为为多大？多大？DABCE=45三、弹力三、弹力三、弹力三、弹力2.2.弹力弹力定义定义:发生弹性形变的物体由于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要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力称为弹力。生力的作用，这种力称为弹力。Zxxk3.3.产生条件产生条件:(1):(1)直接接触；直接接触；(2)(2)发生形变发生形变.1 1、形变、形变说明：自身发生形变对别的物体作用，发生形变的说明：自身发生形变对别的物体作用，发生形变的物体是物体是施力物体施力物体，阻碍其恢复原状的是，阻碍其恢复原状的是受力物体受力物体。不接触一定无弹力，接触了也不一定有弹力不接触一定无弹力，接触了也不一定有弹力 物体在外力作用下发生的形状或体积改变；在外物体在外力作用下发生的形状或体积改变；在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫做弹性形变力停止作用后，能够恢复原状的形变叫做弹性形变4.4.弹力的方向弹力的方向球形或弧形的接触面为其切面，力沿半径方向球形或弧形的接触面为其切面，力沿半径方向轻绳只能产生拉力，绳对物体的拉力总是沿绳轻绳只能产生拉力，绳对物体的拉力总是沿绳且指向绳收缩的方向且指向绳收缩的方向垂直于接触面或接触面的切面，指向受力物体垂直于接触面或接触面的切面，指向受力物体杆既能产生拉力杆既能产生拉力,也能产生支持力也能产生支持力,弹力的方向弹力的方向可能沿杆可能沿杆,也可能不沿杆也可能不沿杆.例：如图所示，固定在小车支架上的斜例：如图所示，固定在小车支架上的斜杆与竖直杆的夹角为杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定一个，在斜杆下端固定一个质量为质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是的判断中，正确的是()A小车静止时，小车静止时，Fmgcos，方向沿，方向沿杆向上杆向上B小车静止时，小车静止时，Fmgcos，方向垂，方向垂直杆向上直杆向上C小车向右以加速度小车向右以加速度a运动时，运动时，一定一定有有Fmg/sin D5.5.弹力的大小弹力的大小:(1)(1)与物体形变量有关，形变量越大，弹力越大与物体形变量有关，形变量越大，弹力越大.一般一般情况下弹力的大小需结合运动状态来计算情况下弹力的大小需结合运动状态来计算 (2)(2)弹簧弹力大小的计算弹簧弹力大小的计算.胡克定律胡克定律:在弹性限度内，在弹性限度内，弹簧的弹力弹簧的弹力F F跟弹簧的形变量跟弹簧的形变量x x成正比，即成正比，即:F=kxF=kx.一根弹簧剪断成一根弹簧剪断成N N段后劲度变成段后劲度变成N N倍。倍。kk是弹簧的劲度系数，单位是弹簧的劲度系数，单位:N/m.:N/m.劲度系数劲度系数由弹由弹簧本身的因素簧本身的因素(材料、长度、截面材料、长度、截面)确定，与确定，与F F、x x无关无关.6 6、标出各物体在、标出各物体在A A、B B、C C处所受的支持力的方向处所受的支持力的方向5 5、如图所示，三根质量和形状都相同的光滑圆柱体，、如图所示，三根质量和形状都相同的光滑圆柱体，搁在两墙角上，它们的重心位置不同，将它们的重心搁在两墙角上，它们的重心位置不同，将它们的重心画在同一截面上，重心的位置分别用画在同一截面上，重心的位置分别用1 1、2 2、3 3标出标出（重心（重心2 2与圆心与圆心O O重合，三个重心位置均在同一竖直线重合，三个重心位置均在同一竖直线上），上），F F1 1F F2 2F F3 3分别为三根圆柱体对墙的压力，则分别为三根圆柱体对墙的压力，则:A A B B C C D DA AF FF FG G6 6、如图、如图(a)(a)所示所示,轻绳轻绳ADAD跨过固定的水平横梁跨过固定的水平横梁BCBC右端的定滑轮右端的定滑轮挂住一个质量为挂住一个质量为M M1 1的物体的物体,ACB=30;,ACB=30;图图(b)(b)中轻杆中轻杆HGHG一端用一端用铰链固定在竖直墙上铰链固定在竖直墙上,另一端另一端G G通过细绳通过细绳EGEG拉住拉住,EG,EG与水平方向与水平方向也成也成30,30,轻杆的轻杆的G G点用细绳点用细绳GFGF拉住一个质量为拉住一个质量为M M2 2的物体的物体,求求:(1)(1)轻绳轻绳ACAC段的张力段的张力F FTACTAC与细绳与细绳EGEG的张力的张力F FTEGTEG之比之比;(2)(2)轻杆轻杆BCBC对对C C端的支持力端的支持力;(3)(3)轻杆轻杆HGHG对对G G端的支持力端的支持力.(3)(3)图图(b)(b)中中,由平衡方程由平衡方程F FTEGTEGsin 30=Msin 30=M2 2g g，F FTEGTEGcos 30=Fcos 30=FNGNG所以所以F FNGNG=M=M2 2gcot 30=Mgcot 30=M2 2g,g,方向水平向右方向水平向右.(1)(1)图图(a)(a)中轻绳中轻绳ADAD跨过定滑轮拉住质量为跨过定滑轮拉住质量为M M1 1的物体的物体,物体处于物体处于平衡状态平衡状态,轻绳轻绳ACAC段的拉力段的拉力F FTACTAC=F=FTCDTCD=M=M1 1g g，图，图(b)(b)中由于中由于F FTEGTEG sin 30=M sin 30=M2 2g g得得F FTEGTEG=2M=2M2 2g,g,所以所以F FTACTAC/F/FTEGTEG=M=M1 1/2M/2M2 2.(2)(2)图图(a)(a)中中,根据平衡根据平衡规律规律,得得FNC=FT=M1g,方向和水平方向成方向和水平方向成30,指向斜右上方指向斜右上方(1)(1)轻绳轻绳ACAC段的张力段的张力F FTACTAC与细绳与细绳EGEG的张力的张力F FTEGTEG之比之比;(2)(2)轻杆轻杆BCBC对对C C端的支持力端的支持力;(3)(3)轻杆轻杆HGHG对对G G端的支持力端的支持力.第二课时第二课时 摩擦力摩擦力 1.1.定义定义:一个物体在另外一个物体表面一个物体在另外一个物体表面相对相对另外另外一个物体滑动时，受到另外一个物体阻碍它相对滑一个物体滑动时，受到另外一个物体阻碍它相对滑动的力动的力.2.2.产生条件产生条件:注意注意:有摩擦力必有弹力，有弹力不一定有摩擦力有摩擦力必有弹力，有弹力不一定有摩擦力一、滑动摩擦力一、滑动摩擦力 3.3.方向方向:跟接触面相切跟物体的相对运动方向相反跟接触面相切跟物体的相对运动方向相反注意注意:方向可与运动方向方向可与运动方向相同，相反相同，相反,垂直、或其它垂直、或其它方向。方向。有相对运动有相对运动两物体直接接触且接触面粗糙两物体直接接触且接触面粗糙接触处有弹力接触处有弹力可为可为动力动力可为阻力可为阻力静止静止的物体也可受滑动摩擦力的物体也可受滑动摩擦力第二课时第二课时 摩擦力摩擦力 4.4.滑动摩擦力大小滑动摩擦力大小:F Ff f=F=FN N；其中；其中F FN N是是压力压力，为动摩擦因数为动摩擦因数 ，无单位，无单位.与接触面性质有关，与接触面性质有关，与接触面积无关与接触面积无关 1 1、一物体置于粗糙水平地面上，按图、一物体置于粗糙水平地面上，按图1 15 5所示甲、所示甲、乙、丙三种不同的放法，在水平力乙、丙三种不同的放法，在水平力F F作用下运动，设作用下运动，设地面与物体各接触面的动摩擦因数相等，则物体受地面与物体各接触面的动摩擦因数相等，则物体受到的摩擦力的大小关系是到的摩擦力的大小关系是A Af f甲甲f f乙乙f f丙丙 B B、f f甲甲f f乙乙f f丙丙C Cf f乙乙f f甲甲f f丙丙 D Df f甲甲=f=f乙乙=f=f丙丙 （D D）2 2、一均匀长木板的质量为、一均匀长木板的质量为m m，长为，长为l l，今用一水平力，今用一水平力F F匀速地推木板，使其匀速地推木板，使其1 13 3伸出水平桌面，如图所示，伸出水平桌面，如图所示，则可测得木板与桌面间的动摩擦因数则可测得木板与桌面间的动摩擦因数的大小为的大小为A A、F Fmg mg；B BmgmgF FC C、3F/2mg 3F/2mg；D D、2mg2mg3F3F（A A）二二.静摩擦力静摩擦力1 1、定义：一个物体相对另一个物、定义：一个物体相对另一个物体有相对运动趋势时，产生的摩擦体有相对运动趋势时，产生的摩擦力。受静摩擦力的物体不一定静止。力。受静摩擦力的物体不一定静止。2.2.产生条件产生条件:有相对运动的趋势有相对运动的趋势两物体直接接触且接触面粗糙两物体直接接触且接触面粗糙接触处有弹力接触处有弹力 3.3.方向方向:跟接触面相切跟物体的相对运动趋势方向相反跟接触面相切跟物体的相对运动趋势方向相反注意注意:方向可与运动方向方向可与运动方向相同，相反相同，相反,垂直、或其它垂直、或其它方向。方向。可为可为动力动力可为阻力可为阻力运动运动的物体也可受静摩擦力的物体也可受静摩擦力4 4、静摩擦力大小、静摩擦力大小 静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律f=f=N N计算，计算，可能的取值范围是可能的取值范围是 0ffm 压力越大，最大静摩擦力也越大，压力越大，最大静摩擦力也越大，fm=s sN,N,高中高中物理静摩擦力一般有平衡条件来判断物理静摩擦力一般有平衡条件来判断 当担心瓶子掉下来，总是努当担心瓶子掉下来，总是努力的把它握得最紧，目的就是增力的把它握得最紧，目的就是增大手对瓶子的最大静摩擦力大手对瓶子的最大静摩擦力3 3、如图是一主动轮、如图是一主动轮A A通过皮带带动从动轮通过皮带带动从动轮B B的示意图，的示意图，A A轮上轮上M M点和点和B B轮上轮上N N点的切线均为竖直方向则对此两点的切线均为竖直方向则对此两点静摩擦力方向的判断正确的是点静摩擦力方向的判断正确的是A A、M M点向上，点向上，N N点向上点向上B B、M M点向上，点向上，N N点向下，点向下，C CM M点向下，点向下，N N点向上点向上D DM M点向下，点向下，N N点向下点向下（D D ）4 4、如图，物体如图，物体M M静止于倾斜放置的木板上，当倾角静止于倾斜放置的木板上，当倾角由很小缓慢增大到由很小缓慢增大到9090的过程中，木块对物体的的过程中，木块对物体的支持力支持力F FN N和摩擦力和摩擦力F Ff f的变化情况是的变化情况是 A AF FN N、F Ff f都增大都增大 B BF FN N、F Ff f都减小都减小 C CF FN N增大，增大，F Ff f减小减小 D DF FN N减小，减小，F Ff f先增大后减小先增大后减小 (D )5、如图所示，把一个重为、如图所示，把一个重为G的物体，的物体，用一个水平推力用一个水平推力F=kt(k为恒量，为恒量，t为时为时间间)压在竖直的足够高的平整墙上，从压在竖直的足够高的平整墙上，从t=0开开 始，物体所受的摩擦力始，物体所受的摩擦力Ff随时间随时间t的变化关系是下图中的（的变化关系是下图中的（）B6 6、如图所示，人与板一起匀速向左运动，如图所示，人与板一起匀速向左运动，板与地面间的摩擦因数为板与地面间的摩擦因数为，求：，求：（1 1）地面对木板的摩擦力）地面对木板的摩擦力（2 2）人对木板的摩擦力）人对木板的摩擦力（1）(M+m)g 向右向右（2）向左向左7 7、如图所示，传送带与水平面的夹角为如图所示，传送带与水平面的夹角为37370 0并以并以10m/s10m/s的速度匀速运动着，在传送带的的速度匀速运动着，在传送带的A A端轻轻放一端轻轻放一小物体，若已知物体与传送带间的动摩擦因数为小物体，若已知物体与传送带间的动摩擦因数为=0.5=0.5，ABAB间距离间距离S=16mS=16m，则小物体从，则小物体从A A端运动到端运动到B B端端所需的时间为：所需的时间为：(g=10m/s(g=10m/s2 2)（1 1）传送带顺时针方向转动？）传送带顺时针方向转动？（2 2）传送带逆时针方向转动？）传送带逆时针方向转动？A A、2.8s B2.8s B、2.0s C2.0s C、2.1s D2.1s D、4.0s4.0sDB