2019年高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第1讲 重力 弹力 摩擦力学案.doc
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1、1第第 1 1 讲讲 重力重力 弹力弹力 摩擦力摩擦力微知识 1 力1力的概念:力是物体对物体的作用。2力的三要素:力的大小、方向、作用点。3力的性质(1)力不能脱离物体而独立存在,没有施力物体或受力物体的力是不存在的。(2)力的作用是相互的,施力物体同时也一定是受力物体。4力的表示方法(1)力的图示。(2)力的示意图。微知识 2 重力1产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。2大小:与物体的质量成正比,即Gmg。可用弹簧测力计测量重力。3方向:总是竖直向下的。4重心:其位置与物体的质量分布和形状有关。微知识 3 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
2、力。(2)产生的条件物体间直接接触。接触处发生弹性形变。(3)方向:总是与物体形变的方向相反。2胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。(2)表达式:Fkx。k是弹簧的劲度系数,由弹簧自身的性质决定,单位是 N/m,x是弹簧长度的改变量,不是弹簧形变以后的长度。微知识 4 摩擦力滑动摩擦力和静摩擦力的对比2滑动摩擦力大小的计算公式fN中为比例常数,称为动摩擦因数,其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。一、思维辨析(判断正误,正确的画“” ,错误的画“” 。)1重力的方向一定指向地心。()2物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同。()3轻绳、
3、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。()4运动的物体也可以受到静摩擦力作用。()5两物体间正压力增大时,接触面间的摩擦力不一定增大。()6物体间的摩擦力越大,动摩擦因数一定越大。()二、对点微练1(重力和重心)如图所示,两辆车正以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识,你可以得出的结论是( )3A物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B重力的方向总是垂直向下的C物体重心的位置与物体形状和质量分布无关D力是使物体运动的原因解析 物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,重力的方向总是和水平面垂直,是竖直向下而不是垂直向下,所以
4、选项 A正确,B 错误;从题图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置就发生了变化,故选项 C 错误;力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因,所以选项 D 错误。答案 A2.(对弹力的理解)(多选)如图所示,倾角为 30,重为 80 N 的斜面体静止在水平面上。一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上,另一端固定一个重为 2 N 的小球,小球处于静止状态时,下列说法正确的是( )A斜面体有向左运动的趋势B地面对斜面体的支持力为 82 NC小球对弹性轻杆的作用力为 2 N,方向竖直向下D弹性轻杆对小球的作用力为 2 N,方向垂直斜面向上解析 杆、球、斜面体均静止,可
5、以看成整体,用整体法研究,相对于地面没有向左运动的趋势。由二力平衡可知,地面对斜面体的支持力等于整体的重力 82 N,故 A 项错误、B项正确;小球保持静止状态,处于平衡状态,合力为零;再对小球受力分析知,其受重力和弹力,根据二力平衡条件可判断弹力和重力等值、反向、共线,故弹力为 2 N,竖直向上;根据牛顿第三定律,球对弹性轻杆的作用力为 2 N,方向竖直向下,故 C 项正确、D 项错误。答案 BC3(胡克定律)(多选)两个劲度系数分别为k1和k2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
6、量为L,则( )4Ab弹簧的伸长量也为LBb弹簧的伸长量为k1L k2CP端向右移动的距离为 2LDP端向右移动的距离为L(1k1 k2)解析 两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起,两弹簧中的弹力大小相等,k1Lk2x,解得b弹簧的伸长量为x,选项 A 错误,B 正确;P端向右移动的距离k1L k2为LxL,C 项错误,D 项正确。(1k1 k2)答案 BD4(对摩擦力的理解)(多选)如图所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后( )AM静止在传送带上BM可能沿斜面向上运动CM受到的摩擦力不变
7、DM下滑的速度不变解析 由M匀速下滑可知其处于平衡状态,受重力、摩擦力和支持力作用,传送带启动以后对M受力没有影响,自然也不会影响其运动状态,C、D 项正确。答案 CD见学生用书 P018微考点 1 弹力的分析和计算核|心|微|讲51弹力有无的判断(1)“条件法”:根据弹力产生的两个条件接触和形变直接判断。(2)“假设法”或“撤离法”:在一些微小形变难以直接判断的情况下,可以先假设有弹力存在,然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合。还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离” ,看研究对象能否保持原状态。如图中绳“1”对小球必无弹力,否则小球不能静止在此位置。(3)“状态法”:根据研究对象
8、的运动状态受力分析,判断是否需要弹力,物体才能保持现在的运动状态。如图中车匀加速向右运动,A必然受车厢壁的弹力才能随车向右加速运动。2五种常见模型中弹力的方向常见的弹力弹力的方向弹簧两端的弹力与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向轻绳的弹力沿绳指向绳收缩的方向面与面接触的弹力垂直于接触面指向受力物体点与面接触的弹力过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)且指向受力物体杆的弹力可能沿杆,也可能不沿杆,应具体情况具体分析3.计算弹力大小的三种方法(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。典|例|微|探【例 1】 如图所示,完全相同、质量均为m的A
9、、B两球,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧,系统处于静止状态时,弹簧处于水平方向,两6根细线之间的夹角为,则弹簧的长度被压缩( )A.tanB.tanmg k2mg kC.tanD.tanmg k 22mg k 2【解题导思】(1)能否通过A球的平衡求弹簧的弹力大小?答:能,由平衡条件可知F弹mgtan。 2(2)结合胡克定律求弹簧的压缩量 x。答:x。F弹 k解析 以A球为对象,其受力如图所示,所以F弹mgtan,则 xtan,C 2F弹 kmg k 2项正确。答案 C题|组|微|练1如图所示,一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成,其上放一球,球与水平
10、面的接触点为a,与斜面的接触点为b。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时,下列结论正确的是( )A球在a、b两点处一定都受到支持力B球在a点处一定受到支持力,在b点处一定不受支持力C球在a点处一定受到支持力,在b点处不一定受到支持力D球在a点处不一定受到支持力,在b点处也不一定受到支持力解析 若球与车一起水平匀速运动,则球在b处不受支持力作用,若球与车一起水平向左7匀加速运动,则球在a处的支持力可能为零,D 项正确。答案 D2.如图所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为( )A. B. C.
11、D.mg k2mg k3mg k4mg k解析 系统最初静止时,以木块A为研究对象得弹簧的压缩量x1。B刚好离开地面时,mg k以木块B为研究对象得弹簧的伸长量x2。A上升的高度hx1x2,故 B 项正确。mg k2mg k答案 B微考点 2 静摩擦力的有无及方向判断核|心|微|讲静摩擦力有无及方向的三种判断方法1假设法利用假设法判断的思维程序如下:2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(Fma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。3转换法利用牛顿第三定律(作用力与反作用力的关系)来判定。此法关键是抓住“力是成对出现的” ,先确定受力较少的
12、物体受到的静摩擦力的大小和方向,再确定另一物体受到的反作用力静摩擦力的大小和方向。典|例|微|探【例 2】 (多选)如图甲、乙所示,倾角为的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个质量为m的物块,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是( )8A图甲中物块m受到摩擦力B图乙中物块m受到摩擦力C图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力【解题导思】(1)在图甲中,假设M和m的接触面光滑,两者能否保持相对静止一起匀速下滑?答:能,m在重力和支持力作用下可能做匀速直线运动。(2)在图乙中,假设M和m的接触面光滑,两者能否保持相对静止一起匀速下滑?答:不能,若M
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