高中物理第二章第1讲重力弹力摩擦力.ppt
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1、第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力知知识识点点 1 1 重力、重力、弹弹力力(弹弹性形性形变变、弹弹性限度性限度)和胡克定律和胡克定律1.1.重力重力(1)(1)产产生生:由于由于_的吸引而使物体受到的力。的吸引而使物体受到的力。(2)(2)大小大小:与物体的与物体的质质量成量成_,_,即即G=_G=_。可用。可用_测测量重力。量重力。(3)(3)方向方向:总总是是_的。的。(4)(4)重心重心:其位置与物体的其位置与物体的_分布和分布和_有关。有关。地球地球正比正比mgmg弹弹簧簧测测力力计计竖竖直向下直向下质质量量形状形状2.2.弹弹力力(1)(1)定定义义:发发生生_的物体由于要恢复原状
2、而的物体由于要恢复原状而对对与它接触的物体与它接触的物体产产生的作用力。生的作用力。(2)(2)产产生的条件生的条件:物体物体间间直接直接_;_;接触接触处发处发生生_。(3)(3)方向方向:总总是与物体形是与物体形变变的方向的方向_。弹弹性形性形变变接触接触弹弹性形性形变变相反相反(4)(4)弹性形变弹性形变:物体在形变后能够物体在形变后能够_的形变。的形变。(5)(5)弹性限度弹性限度:形变过大形变过大,超过一定限度超过一定限度,撤去作用力之后撤去作用力之后,物体也物体也_的形状的形状,这个限度叫弹性限度。这个限度叫弹性限度。恢复原状恢复原状不能恢复原来不能恢复原来3.3.胡克定律胡克定律
3、(1)(1)内容内容:弹弹簧簧发发生生_时时,弹弹力的大小跟力的大小跟弹弹簧伸簧伸长长(或或缩缩短短)的的长长度度x x成成_。(2)(2)表达式表达式:F=_:F=_。k k是是弹弹簧的簧的_,_,由由弹弹簧自身的性簧自身的性质质决定决定,单单位是位是_,_,用符号用符号_表示。表示。x x是是弹弹簧簧长长度的度的_,_,不是不是弹弹簧形簧形变变以后的以后的长长度。度。弹弹性形性形变变正比正比kxkx劲劲度系数度系数牛牛顿顿每米每米N/mN/m变变化量化量知知识识点点 2 2 摩擦力摩擦力(滑滑动动摩擦力、静摩擦力、摩擦力、静摩擦力、动动摩擦因数摩擦因数)滑滑动动摩擦力和静摩擦力的摩擦力和静
4、摩擦力的对对比比:静摩擦力静摩擦力滑滑动动摩擦力摩擦力定定义义两两_的物体的物体间间的的摩擦力摩擦力两两_的物体的物体间间的的摩擦力摩擦力产产生生条件条件接触面接触面_接触接触处处有有_两物体两物体间间有有_接触面接触面_接触接触处处有有_两物体两物体间间有有_相相对对静止静止相相对对运运动动粗糙粗糙压压力力相相对对运运动趋势动趋势粗糙粗糙压压力力相相对对运运动动 名称名称项目项目滑滑动动摩擦力大小的摩擦力大小的计计算公式算公式F Ff f=F=FN N中中为为比例常数比例常数,称称为动为动摩摩擦因数擦因数,其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度
5、有关。静摩擦力静摩擦力滑滑动动摩擦力摩擦力大小、大小、方向方向大小大小:_F:_Ff f_方向方向:与受力物体相与受力物体相对对运运动趋势动趋势的方向的方向_大小大小:F:Ff f=_=_方向方向:与受力物体相与受力物体相对对运运动动的方向的方向_作用作用效果效果总总是阻碍物体是阻碍物体间间的的_总总是阻碍物体是阻碍物体间间的的_0 0F Ffmfm相反相反FFN N相反相反相相对对运运动趋势动趋势相相对对运运动动 名称名称项目项目【思考辨析思考辨析】(1)(1)重力就是地球对物体的吸引力。重力就是地球对物体的吸引力。()(2)(2)物体的重心一定在物体上。物体的重心一定在物体上。()(3)(
6、3)物体所受弹力的方向与受力物体的形变方向相同。物体所受弹力的方向与受力物体的形变方向相同。()(4)(4)绳对物体的拉力方向总是竖直向上。绳对物体的拉力方向总是竖直向上。()(5)(5)杆的弹力不一定沿杆。杆的弹力不一定沿杆。()(6)(6)摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。()(7)(7)静摩擦力一定是阻力静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力。滑动摩擦力不一定是阻力。()(8)(8)运动的物体不可能受到静摩擦力的作用。运动的物体不可能受到静摩擦力的作用。()(9)(9)正压力越大正压力越大,摩擦力可能越大摩擦力可能越大,也可能不变。也可能不变。(
7、)(10)(10)动摩擦因数与接触面积有关动摩擦因数与接触面积有关,相同材料的两物体接触面积相同材料的两物体接触面积越大越大,动摩擦因数越大。动摩擦因数越大。()分析:分析:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,不是地球对不是地球对物体的吸引力物体的吸引力,重力是万有引力的一个分力重力是万有引力的一个分力,(1),(1)错错;物体的重心物体的重心与物体的形状和质量分布有关与物体的形状和质量分布有关,质量分布均匀且有规则几何形质量分布均匀且有规则几何形状的物体状的物体,其重心就在其几何中心其重心就在其几何中心,但不一定在物体上但不一定在物体上,比如质比如质量分
8、布均匀的圆环量分布均匀的圆环,其重心在其圆心其重心在其圆心,(2),(2)错错;弹力的方向总是与弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反施力物体形变的方向相反,与受力物体形变的方向相同与受力物体形变的方向相同,(3),(3)对对;绳对物体的拉力方向总是沿着绳指向绳收缩的方向绳对物体的拉力方向总是沿着绳指向绳收缩的方向,(4),(4)错错;杆杆既可以产生拉力既可以产生拉力,也可以产生支持力也可以产生支持力,弹力的方向可能沿杆弹力的方向可能沿杆,也也可能不沿杆可能不沿杆,应结合具体情况分析应结合具体情况分析,(5),(5)对对;摩擦力的方向与物体摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反
9、相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,与物体运动方向无与物体运动方向无关关,故摩擦力既可以是阻力故摩擦力既可以是阻力,也可以是动力也可以是动力,(6),(6)、(7)(7)错错;静摩擦静摩擦力发生在相对静止的物体之间力发生在相对静止的物体之间,相对静止的物体也可以是运动相对静止的物体也可以是运动的的,(8),(8)错错;静摩擦力的大小与正压力的大小无关静摩擦力的大小与正压力的大小无关,滑动摩擦力随滑动摩擦力随正压力的增大而增大正压力的增大而增大,(9),(9)对对;动摩擦因数仅与接触物体的材料动摩擦因数仅与接触物体的材料和接触面的粗糙程度有关和接触面的粗糙程度有关,与接触面积无关与接触面积无关
10、,(10),(10)错。错。考点考点 1 1 弹弹力的分析与力的分析与计计算算(三年三年5 5考考)思想方法思想方法【考点解考点解读读】1.1.弹弹力有无的判断力有无的判断“四法四法”(1)(1)条件法条件法:根据物体是否直接接触并根据物体是否直接接触并发发生生弹弹性形性形变变来判断是否来判断是否存在存在弹弹力。此方法多用来判断形力。此方法多用来判断形变较变较明明显显的情况。的情况。(2)(2)假假设设法法:对对形形变变不明不明显显的情况的情况,可假可假设设两个物体两个物体间弹间弹力不存力不存在在,看物体能否保持原有的状看物体能否保持原有的状态态,若运若运动动状状态态不不变变,则则此此处处不存
11、不存在在弹弹力力;若运若运动动状状态态改改变变,则则此此处处一定有一定有弹弹力。力。(3)(3)状状态态法法:根据物体的运根据物体的运动动状状态态,利用牛利用牛顿顿第二定律或共点力第二定律或共点力平衡条件判断平衡条件判断弹弹力是否存在。力是否存在。(4)(4)替替换换法法:可以将硬的、形可以将硬的、形变变不明不明显显的施力物体用的施力物体用软软的、易的、易产产生明生明显显形形变变的物体来替的物体来替换换,看能否看能否发发生形生形态态的的变变化化,若若发发生形生形变变,则则此此处处一定有一定有弹弹力。力。2.2.五种常见模型中弹力的方向五种常见模型中弹力的方向常常见见的的弹弹力力弹弹力的方向力的
12、方向弹弹簧两端的簧两端的弹弹力力与与弹弹簧中心簧中心轴线轴线重合重合,指向指向弹弹簧恢复簧恢复原状的方向原状的方向轻绳轻绳的的弹弹力力沿沿绳绳指向指向绳绳收收缩缩的方向的方向面与面接触的面与面接触的弹弹力力垂直于接触面指向受力物体垂直于接触面指向受力物体点与面接触的点与面接触的弹弹力力过过接触点垂直于接触面接触点垂直于接触面(或接触面的或接触面的切面切面)而指向受力物体而指向受力物体杆的杆的弹弹力力可能沿杆可能沿杆,也可能不沿杆也可能不沿杆,应应具体情况具体情况具体分析具体分析3.3.计算弹力大小的三种方法计算弹力大小的三种方法(1)(1)根据胡克定律进行求解。根据胡克定律进行求解。(2)(2
13、)根据力的平衡条件进行求解。根据力的平衡条件进行求解。(3)(3)根据牛顿第二定律进行求解。根据牛顿第二定律进行求解。【典例透析典例透析 1 1】如如图图所示所示,轻绳轻绳ADAD跨跨过过固定在水平横梁固定在水平横梁BCBC右端右端的定滑的定滑轮轮挂住一个挂住一个质质量量为为M=10kgM=10kg的物体的物体,ACB=30,g,ACB=30,g取取10m/s10m/s2 2,求求:(1)(1)轻绳轻绳ACAC段的张力段的张力F FACAC的大小的大小;(2)(2)横梁横梁BCBC对对C C端的支持力大小及方向。端的支持力大小及方向。【解解题题探究探究】(1)(1)分析分析结结点点C C的受力
14、情况的受力情况,明确明确绳绳中拉力和横梁中拉力和横梁支持力的特点支持力的特点:绳绳ACAC和和绳绳CDCD中拉力大小中拉力大小_。横梁横梁对绳对绳支持力的方向与支持力的方向与绳绳ACAC和和绳绳CDCD的拉力的合力方向的拉力的合力方向_。(2)(2)请请画出画出结结点点C C的受力分析的受力分析图图。提示:提示:相等相等相反相反【解析解析】物体处于平衡状态物体处于平衡状态,根据平衡条件可判断根据平衡条件可判断,与物体相连与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力的细绳拉力大小等于物体的重力,取取C C点为研究对象点为研究对象,进行受力进行受力分析分析,如图所示。如图所示。(1)(1)图中轻绳图中轻
15、绳ADAD跨过定滑轮拉住质量为跨过定滑轮拉住质量为M M的物体的物体,物体处于平衡物体处于平衡状态状态,绳绳ACAC段的拉力为段的拉力为:F FACAC=F=FCDCD=Mg=1010N=100N=Mg=1010N=100N(2)(2)由几何关系得由几何关系得:F:FC C=F=FACAC=Mg=100N=Mg=100N方向和水平方向成方向和水平方向成3030角斜向右上方角斜向右上方答案:答案:(1)100N (2)100N(1)100N (2)100N方向与水平方向成方向与水平方向成3030角斜向右上角斜向右上方方【互互动动探究探究】若若图图中横梁中横梁BCBC换为换为水平水平轻轻杆杆,且且
16、B B端用端用铰链铰链固定在固定在竖竖直直墙墙上上,轻绳轻绳ADAD拴接在拴接在C C端端,如如图图所示所示,求求:(1)(1)轻绳轻绳ACAC段的段的张张力力F FACAC的大小的大小;(2)(2)轻轻杆杆BCBC对对C C端的支持力。端的支持力。【解析解析】物体处于平衡状态物体处于平衡状态,与物体相连的细绳拉力大小等于与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力物体的重力,取取C C点为研究对象点为研究对象,进行受力分析进行受力分析,如图所示如图所示:(1)(1)由由F FACACsin30=Fsin30=FCDCD=Mg=Mg得得:F FACAC=2Mg=21010N=200N=2Mg=210
17、10N=200N。(2)(2)由平衡方程得由平衡方程得:F:FACACcos30-Fcos30-FC C=0=0解得解得:F:FC C=Mgcot30=Mg173N=Mgcot30=Mg173N方向水平向右。方向水平向右。答案:答案:(1)200N (2)173N,(1)200N (2)173N,方向水平向右方向水平向右【总结提升总结提升】轻绳和轻杆弹力的分析技巧轻绳和轻杆弹力的分析技巧分析轻绳或轻杆上的弹力时应注意以下两点分析轻绳或轻杆上的弹力时应注意以下两点:(1)(1)轻绳中间没有打结时轻绳中间没有打结时,轻绳上各处的张力大小都是一样的轻绳上各处的张力大小都是一样的;如果轻绳打结如果轻绳
18、打结,则以结点为界分成不同轻绳则以结点为界分成不同轻绳,不同轻绳上的张力不同轻绳上的张力大小可能是不一样的。大小可能是不一样的。(2)(2)轻杆可分为固定轻杆和有固定转轴轻杆可分为固定轻杆和有固定转轴(或铰链连接或铰链连接)的轻杆。的轻杆。固定轻杆的弹力方向不一定沿杆固定轻杆的弹力方向不一定沿杆,弹力方向应根据物体的运动弹力方向应根据物体的运动状态状态,由平衡条件或牛顿第二定律分析判断由平衡条件或牛顿第二定律分析判断;有固定转轴的轻杆有固定转轴的轻杆只能起到只能起到“拉拉”或或“推推”的作用的作用,杆上弹力方向一定沿杆。杆上弹力方向一定沿杆。考点考点 2 2 静摩擦力的分析与判断静摩擦力的分析
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- 高中物理 第二 重力 弹力 摩擦力
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