【优化方案】浙江省高考物理总复习 第2章第一节 重力 弹力 摩擦力课件 大纲人教.ppt

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1、第一节重力弹力摩擦力第一节重力弹力摩擦力 课堂互动讲练课堂互动讲练经典题型探究经典题型探究第第一一节节重重力力弹弹力力摩摩擦擦力力基础知识梳理基础知识梳理知能优化演练知能优化演练一、力一、力1力的概念：物体与物体之力的概念：物体与物体之间间的的_作用作用2力的性力的性质质(1)物物质质性：力不能脱离性：力不能脱离_而独立存在没有而独立存在没有“施施力物体力物体”或或“受力物体受力物体”的力是的力是_的的(2)相互性：力的作用是相互性：力的作用是_的施力的施力(受力受力)物体同物体同时时也是受力也是受力(施力施力)物体物体(3)矢量性：力是矢量，既有矢量性：力是矢量，既有_，又有，又有_(4)独

2、立性：一个力作用于某个物体上独立性：一个力作用于某个物体上产产生的效果，生的效果，与与这这个物体是否受到其他力的作用个物体是否受到其他力的作用_基础知识梳理基础知识梳理相互相互物体物体不存在不存在相互相互大小大小方向方向无关无关形变形变运动状态运动状态4力的图示和示意图力的图示和示意图(1)力的图示：包含力的力的图示：包含力的_、_、_三个要素三个要素(2)力的示意图：受力分析时，作出的表示物力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一力的有向线段体受到某一力的有向线段特别提示：特别提示：同一性质的力可以产生不同的效同一性质的力可以产生不同的效果；不同性质的力可以产生相同的效果果；不同性质的

3、力可以产生相同的效果大小大小方向方向作用点作用点二、重力二、重力1产产生：由于地球的吸引而使物体受到的力生：由于地球的吸引而使物体受到的力2大小：大小：Gmg.3方向：方向：总总是是_4重心：因重心：因为为物体各部分都受重力的作用，从效物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以果上看，可以认为认为各部分受到的重力作用集中于一各部分受到的重力作用集中于一点，点，这这一点叫做物体的重心一点叫做物体的重心特特别别提示：提示：(1)重力的方向重力的方向总总是与当地的水平面垂直，是与当地的水平面垂直，不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的方向也不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的方向也就不同就不同(2

4、)重力的方向不一定指向地心重力的方向不一定指向地心(3)并不是只有重心并不是只有重心处处才受到重力的作用才受到重力的作用竖直向下竖直向下思考感悟思考感悟重心的位置与哪些因素有关？重心的位置与哪些因素有关？提示：提示：与与质质量分布和物体的形状有关量分布和物体的形状有关三、三、弹弹力力1定定义义：发发生生弹弹性形性形变变的物体由于要的物体由于要_，对对与它接触的物体与它接触的物体产产生力的作用生力的作用2产产生的条件生的条件(1)两物体两物体_；(2)发发生生_恢复原状恢复原状相互接触相互接触弹性形变弹性形变3方向方向(1)与物体形与物体形变变方向方向_(2)几种常几种常见见模型的模型的弹弹力方

5、向力方向轻绳轻绳的拉力沿的拉力沿绳绳指向指向_的方向的方向点与平面、平面与平面接触点与平面、平面与平面接触处处的的弹弹力力_于接于接触面触面(若是曲面若是曲面则则垂直于接触垂直于接触处处的的_)指向被指向被压压或或被支持的物体被支持的物体弹弹簧的簧的弹弹力方向：力方向：总总是沿是沿_指向指向变变回原回原长长的方向的方向杆的杆的弹弹力方向要依照平衡条件或牛力方向要依照平衡条件或牛顿顿定律判定定律判定相反相反绳收缩绳收缩垂直垂直切面切面弹簧轴线弹簧轴线4大小大小(1)弹弹簧簧类弹类弹力在力在弹弹性限度内遵从胡克定律，其公式性限度内遵从胡克定律，其公式为为Fkx；(2)非非弹弹簧簧类弹类弹力大小力大

6、小应应由由_或或动动力学力学规规律律求得求得四、摩擦力四、摩擦力1产产生：相互接触且生：相互接触且发发生形生形变变的粗糙物体的粗糙物体间间，有，有_或或_时时，在接触面上所受的，在接触面上所受的阻碍阻碍_或或_的力的力2产产生条件：接触面生条件：接触面_；接触面；接触面间间有有弹弹力；物力；物体体间间有有_或或_平衡条件平衡条件相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势粗糙粗糙相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势FN4方向：与相方向：与相对对运运动动或相或相对对运运动趋势动趋势方向方向_5作用效果：阻碍物体作用效果：阻碍物体间间的的_或或_相反相反相对

7、运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势特特别别提示：提示：(1)摩擦力阻碍的是物体摩擦力阻碍的是物体间间的相的相对对运运动动或或相相对对运运动趋势动趋势，但不一定阻碍物体的运，但不一定阻碍物体的运动动(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动动摩擦摩擦力作用的物体不一定运力作用的物体不一定运动动(3)接触面接触面处处有摩擦力有摩擦力时时一定有一定有弹弹力，且力，且弹弹力与摩擦力与摩擦力方向力方向总总垂直，反之不一定成立垂直，反之不一定成立一、一、弹弹力的有无及方向的判断方法力的有无及方向的判断方法1弹弹力有无的判断方法力有无的判断方法(1)根据根据弹弹力力产

8、产生的条件直接判断生的条件直接判断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课堂互动讲练课堂互动讲练(2)利用假利用假设设法判断法判断对对形形变变不明不明显显的情况，可假的情况，可假设设两个物体两个物体间弹间弹力不存力不存在，即把与我在，即把与我们们所研究的物体相接触的其他物体去所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体掉，看物体还还能否保持原有的状能否保持原有的状态态，若运，若运动动状状态态不不变变，则则此此处处不存在不存在弹弹力，若运力，若运动动状状态态改改变变，则则

9、此此处处一定存在一定存在弹弹力力(3)根据根据“物体的运物体的运动动状状态态”分析分析由状由状态态分析分析弹弹力，使物体的受力必力，使物体的受力必须须与物体的运与物体的运动动状状态态符合，符合，依据物体的运依据物体的运动动状状态态，由物体受力平衡，由物体受力平衡(或牛或牛顿顿第二定律第二定律)列方程来判断物体列方程来判断物体间间的的弹弹力是否力是否存在存在2弹弹力的方向的判断方法力的方向的判断方法(1)弹弹力的方向与物体形力的方向与物体形变变的方向相的方向相反，作用在迫使物体反，作用在迫使物体发发生形生形变变的那的那个物体上具体情况有以下几种：个物体上具体情况有以下几种：弹弹力力弹弹力的方向力

10、的方向弹弹簧两端的簧两端的弹弹力力与与弹弹簧簧测测力力计计中心中心轴线轴线相重合，相重合，指向指向弹弹簧恢复原状的方向簧恢复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面与面接触的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点与面接触的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(或接触或接触面的切面面的切面)而指向受力物体而指向受力物体球与面接触球与面接触的的弹弹力力在接触点与球心的在接触点与球心的连线连线上，指向上，指向受力物体受力物体球与球接触球与球接触的的弹弹力力垂直于垂直于过过接触点的公切面，而指接触点的公切面，而指向

11、受力物体向受力物体杆的杆的弹弹力力可能沿杆，也可能不沿杆，可能沿杆，也可能不沿杆，应应具具体情况具体分析体情况具体分析(2)由物体的运由物体的运动动状状态态判断判断弹弹力的方向力的方向物体的受力必物体的受力必须须与物体的运与物体的运动动状状态态相符合可根据相符合可根据物体的运物体的运动动状状态态，先假，先假设设一个一个弹弹力的方向，由共点力的方向，由共点力的平衡条件或牛力的平衡条件或牛顿顿第二定律列方程，求出第二定律列方程，求出弹弹力力若所得若所得结结果果为为正正值值，其方向与假，其方向与假设设方向相同，如果方向相同，如果为负值为负值，其方向与假，其方向与假设设方向相反方向相反应应用指用指导导

12、：(1)绳对绳对物体只能物体只能产产生拉力，不能生拉力，不能产产生推生推力，且力，且绳绳子子弹弹力的方向一定沿着力的方向一定沿着绳绳子并指向子并指向绳绳子收子收缩缩的方向，的方向，这这是由是由绳绳子本身的特点决定的子本身的特点决定的(2)杆既可以杆既可以产产生拉力，也可以生拉力，也可以产产生推力，生推力，弹弹力的方力的方向可以沿杆，也可以不沿杆，向可以沿杆，也可以不沿杆，这这是杆和是杆和绳绳两种模型两种模型的最大区的最大区别别即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)1.(2011年年绍兴绍兴模模拟拟)如如图图211所示，小所示，小车车内有内有一固定光滑斜面，一个小球通一固定光滑

13、斜面，一个小球通过细绳过细绳与与车顶车顶相相连连，细绳细绳始始终终保持保持竖竖直关于小球的受力情况，下列直关于小球的受力情况，下列说说法正确的是法正确的是()图图211A若小若小车车静止，静止，绳对绳对小球的拉力可能小球的拉力可能为为零零B若小若小车车静止，斜面静止，斜面对对小球的支持力一定小球的支持力一定为为零零C若小若小车车向右运向右运动动，小球一定受两个力的作用，小球一定受两个力的作用D若小若小车车向右运向右运动动，小球一定受三个力的作用，小球一定受三个力的作用解析：解析：选选B.若小若小车车静止，静止，则则小球受力平衡，由于斜小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、面光滑，

14、不受摩擦力，小球受重力、绳绳子的拉力，子的拉力，重力和拉力都沿重力和拉力都沿竖竖直方向；如果受斜面的支持力，直方向；如果受斜面的支持力，则则没法达到平衡，因此在小没法达到平衡，因此在小车车静止静止时时，斜面，斜面对对小球小球的支持力一定的支持力一定为为零，零，绳绳子的拉力等于小球的重力，子的拉力等于小球的重力，故故A项错误项错误，B项项正确；若小正确；若小车车向右匀速运向右匀速运动时动时，小，小球受重力和球受重力和绳绳子拉力两个力的作用；若小子拉力两个力的作用；若小车车运运动时动时加速度向左，加速度向左，则则一定受斜面的支持力，可能受一定受斜面的支持力，可能受绳绳子子的拉力，也可能不受的拉力，

15、也可能不受绳绳子的拉力，故子的拉力，故C、D项项都不都不对对二、摩擦力的有无及方向的判断方法二、摩擦力的有无及方向的判断方法1假假设设法：即假法：即假设设接触面光滑，看物体是否会接触面光滑，看物体是否会发发生相生相对对运运动动(1)若若发发生相生相对对运运动动，则说则说明物体原来明物体原来虽虽相相对对静止却静止却有相有相对对运运动动的的趋势趋势且假且假设设接触面光滑后物体接触面光滑后物体发发生生相相对对运运动动的方向即的方向即为为原来相原来相对对运运动趋势动趋势的方向，从的方向，从而确定静摩擦力的方向而确定静摩擦力的方向(2)若没有若没有发发生相生相对对运运动动，则说则说明没有静摩擦力明没有静

16、摩擦力2根据摩擦力的效果来判断其方向：如平衡其他根据摩擦力的效果来判断其方向：如平衡其他力、作力、作动动力、作阻力、提供向心力等，再根据平衡力、作阻力、提供向心力等，再根据平衡条件或牛条件或牛顿顿定律来定律来计计算大小用牛算大小用牛顿顿第二定律判断，第二定律判断，关关键键是先判断物体的运是先判断物体的运动动状状态态(即加速度方向即加速度方向)，再，再利用牛利用牛顿顿第二定律第二定律(Fma)确定合力的方向，然后确定合力的方向，然后由受力分析判断静摩擦力方向由受力分析判断静摩擦力方向3利用牛利用牛顿顿第三定律来判断第三定律来判断此法关此法关键键是抓住是抓住“摩擦力是成摩擦力是成对对出出现现的的”

17、，先确定受，先确定受力力较较少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向受到的摩擦力方向特特别别提醒：提醒：(1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑的，受滑动动摩擦力作用的物体不一定是运摩擦力作用的物体不一定是运动动的的(2)摩擦力阻碍的是物体摩擦力阻碍的是物体间间的相的相对对运运动动或相或相对对运运动趋动趋势势，但摩擦力不一定阻碍物体的运，但摩擦力不一定阻碍物体的运动动，摩擦力的方，摩擦力的方向与物体运向与物体运动动的方向可能相同也可能相反，的方向可能相同也可能相反，还还可能可能成一成一夹夹角，即摩擦力

18、可能是角，即摩擦力可能是动动力也可能是阻力力也可能是阻力即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)2.如如图图212所示，物体所示，物体A置于置于倾倾斜的斜的传传送送带带上，上，它能随它能随传传送送带带一起向上或向下做匀速运一起向上或向下做匀速运动动，下列关，下列关于物体于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是在上述两种情况下的受力描述，正确的是()图图212A物体物体A随随传传送送带带一起向上运一起向上运动时动时，A所受的摩擦所受的摩擦力沿斜面向下力沿斜面向下B物体物体A随随传传送送带带一起向下运一起向下运动时动时，A所受的摩擦所受的摩擦力沿斜面向下力沿斜面向下C物体物体A

19、随随传传送送带带一起向下运一起向下运动时动时，A不受摩擦力不受摩擦力作用作用D无无论论A随随传传送送带带一起向上一起向上还还是向下运是向下运动动，传传送送带带对对物体物体A的作用力均相同的作用力均相同答案：答案：D三、摩擦力大小的三、摩擦力大小的计计算算1静摩擦力大小的静摩擦力大小的计计算算(1)物体物体处处于平衡状于平衡状态时态时(静止或匀速静止或匀速)，利用力的平，利用力的平衡条件来判断其大小衡条件来判断其大小(2)物体有加速度物体有加速度时时，若只有摩擦力，若只有摩擦力，则则Ffma，例，例如匀速如匀速转动转动的的圆盘圆盘上物上物块块靠摩擦力提供向心力靠摩擦力提供向心力产产生生向心加速度

20、；若除摩擦力外，物体向心加速度；若除摩擦力外，物体还还受其他力，受其他力，则则F合合ma，先求合力再求摩擦力，先求合力再求摩擦力2滑滑动动摩擦力的摩擦力的计计算算(1)滑滑动动摩擦力的大小用公式摩擦力的大小用公式FfFN来来计计算，但算，但应应注意：注意：为动为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关，的粗糙程度有关，FN为为两接触面两接触面间间正正压压力，其大小力，其大小不一定等于物体的重力不一定等于物体的重力滑滑动动摩擦力的大小与物体的运摩擦力的大小与物体的运动动速度无关，与接速度无关，与接触面的面触面的面积积大小也无关大小也无关(2)根据物

21、体的运根据物体的运动动状状态态判断判断若物体若物体处处于平衡状于平衡状态态，利用平衡条件求解，利用平衡条件求解若物体有加速度，利用牛若物体有加速度，利用牛顿顿第二定律和受力分析第二定律和受力分析结结合起来求解合起来求解即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)3.(2011年衢州一中年衢州一中检测检测)如如图图213所示，斜所示，斜面固定在地面上，面固定在地面上，倾倾角角为为37(sin370.6，cos370.8)，质质量量为为1 kg的滑的滑块块，以一定的初速，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足度沿斜面向下滑，斜面足够长够长，滑，滑块块与斜面与斜面间间的的动动摩擦因数摩擦因数

22、为为0.8.该该滑滑块块所受摩擦力所受摩擦力Ff随随时间变时间变化的化的图图象是象是图图214中的中的(取初速度方向取初速度方向为为正方正方向，向，g10 m/s2)()图图213解析：解析：选选A.由于由于mgsin37mgcos37，滑，滑块块减速下减速下滑，因斜面足滑，因斜面足够长够长，故滑，故滑块块最最终终一定静止在斜面上，一定静止在斜面上，开始开始阶阶段段Ff滑滑mgcos376.4 N，方向沿斜面向上，方向沿斜面向上，静止在斜面上静止在斜面上时时，Ff静静mgsin376 N，方向沿斜，方向沿斜面向上，由于取初速度方向面向上，由于取初速度方向为为正方向，故正方向，故图图象象A正正确

23、，确，B、C、D均均错误错误 如如图图215所示，小所示，小车车上固定着一根弯成上固定着一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定着一个角的曲杆，杆的另一端固定着一个质质量量为为m的球的球试试分析下列情况下杆分析下列情况下杆对对球的球的弹弹力的大小和方向：力的大小和方向：题型一题型一弹力的分析与计算弹力的分析与计算例例例例1 1图图215经典题型探究经典题型探究(1)小小车车静止；静止；(2)小小车车以加速度以加速度a水平向右加速运水平向右加速运动动【思路点思路点拨拨】解答本解答本题时应题时应注意以下三点：注意以下三点：(1)杆杆对对小球的小球的弹弹力方向不一定沿杆；力方向不一定沿杆；(2)小小车车静止

24、静止时时，由平衡条件可以求解，由平衡条件可以求解弹弹力的大小和力的大小和方向；方向；(3)小小车车加速运加速运动时动时，可由牛，可由牛顿顿第二定律求解第二定律求解弹弹力的力的大小和方向大小和方向【解析解析】(1)小小车车静止静止时时，球，球处处于平衡状于平衡状态态，由平，由平衡条件可求：衡条件可求：F1mg，方向，方向竖竖直向上直向上(2)当小当小车车以加速度以加速度a向右匀加向右匀加速运速运动时动时，小球的加速度也，小球的加速度也为为a，设设杆杆对对球的球的弹弹力力为为F2，与，与竖竖直方向的直方向的夹夹角角为为，如，如图图216所示，所示，则则有：有：图图216【答案答案】(1)mg竖直向

25、上竖直向上(2)见解析见解析【题题后反思后反思】杆杆产产生的生的弹弹力方向可能力方向可能沿杆，也可能不沿杆，需沿杆，也可能不沿杆，需结结合物体的其合物体的其他受力情况、运他受力情况、运动动情况，由平衡条件或情况，由平衡条件或F合合ma确定确定 (2011年山年山东滨东滨州模州模拟拟)如如图图217所示，原所示，原长长分分别为别为L1和和L2，劲劲度系数分度系数分别为别为k1和和k2的的轻质弹轻质弹簧簧竖竖直直悬悬挂在天花板上，两挂在天花板上，两弹弹簧之簧之间间有一有一质质量量为为m1的物体，最下端挂着的物体，最下端挂着质质量量为为m2的另一物体，整个装置的另一物体，整个装置处处于静止状于静止状

26、态态求：求：题型二题型二弹簧产生的弹力弹簧产生的弹力例例例例2 2图图217(1)这时这时两两弹弹簧的簧的总长总长(2)若用一个若用一个质质量量为为M的平板把下面的物的平板把下面的物体体竖竖直直缓缓慢地向上托起，直到两慢地向上托起，直到两弹弹簧的簧的总长总长度等于两度等于两弹弹簧的原簧的原长长之和，求之和，求这时这时平板受到下面物体平板受到下面物体m2的的压压力力【规规律律总结总结】有关有关弹弹簧簧问题问题的的综综合合设计设计，由于既能考由于既能考查查相关相关弹弹力的特点力的特点规规律，又能律，又能够够将静力学知将静力学知识识、动动力学知力学知识识甚至能量知甚至能量知识综识综合起来考合起来考查

27、查学生的学生的综综合合应应用知用知识识的能力，所的能力，所以在高考中出以在高考中出现现的几率的几率较较大大变变式式训练训练1 如如图图218所示，两木所示，两木块块的的质质量分量分别别为为m1和和m2，两，两轻质弹轻质弹簧的簧的劲劲度系数分度系数分别为别为k1和和k2，上面的木上面的木块压块压在上面的在上面的弹弹簧上簧上(但不拴接但不拴接)，整个系，整个系统处统处于平衡状于平衡状态态现缓现缓慢地向上提上面的木慢地向上提上面的木块块，直，直到它到它刚刚离开上面的离开上面的弹弹簧，求簧，求这这个个过过程中下面木程中下面木块块移移动动的距离的距离图图218 (满满分分样样板板10分分)(2011年湖

28、北黄年湖北黄冈冈模模拟拟)如如图图219所示，斜面所示，斜面为长为长方形的斜面体方形的斜面体倾倾角角为为37，其其长为长为0.8 m，宽为宽为0.6 m一重一重为为20 N的木的木块块原先原先在斜面体上部，当在斜面体上部，当对对它施加平行于它施加平行于AB边边的恒力的恒力F时时，刚刚好使木好使木块块沿沿对对角角线线AC匀速下滑，求木匀速下滑，求木块块与斜面与斜面间间的的动动摩擦因数摩擦因数和恒力和恒力F的大小的大小题型三题型三摩擦力的分析与计算摩擦力的分析与计算例例例例3 3图图219【思路点思路点拨拨】解答本解答本题时应题时应注意以下几点：注意以下几点：(1)木木块块受到的摩擦力的方向；受到

29、的摩擦力的方向；(2)滑滑动动摩擦力摩擦力FfFN中中FN的大小；的大小；(3)斜面方向上木斜面方向上木块块所受合力所受合力为为零零解解题样题样板板规规范步范步骤骤，该该得的分一分不得的分一分不丢丢！画出木画出木块块在斜面内的受力在斜面内的受力图图，如，如图图2110所示，所示，由于木由于木块块沿斜面向下做匀速直沿斜面向下做匀速直线线运运动动，由平衡条，由平衡条件可知，重力沿斜面向下的分力件可知，重力沿斜面向下的分力mgsin37与水平与水平推力推力F的合力与木的合力与木块块受到的滑受到的滑动动摩擦力摩擦力为为一一对对平平衡力，由几何关系可得衡力，由几何关系可得图图2110【名名师归纳师归纳】

30、滑滑动动摩擦力的方向摩擦力的方向总总是与物体的相是与物体的相对对运运动动方向相反本方向相反本题题容易造成的容易造成的错错解就是解就是认为认为摩擦力的方摩擦力的方向沿斜面向上向沿斜面向上变变式式训练训练2如如图图2111甲所示，一物甲所示，一物块块在粗在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜作用下，斜面和物面和物块块始始终处终处于静止状于静止状态态，当，当F按按图图乙所示乙所示规规律律变变化化时时，关于物，关于物块块与斜面与斜面间间摩擦力的大小摩擦力的大小变变化的化的说说法中正确的是法中正确的是()图图2111A一定增大一定增大B可能一直减小可能一直减小C可能先减小后增大可能先减小后增大 D可能一直增大可能一直增大