高考物理一轮复习 第二章 研究物体间的相互作用 第1讲 重力 弹力 摩擦力课件 粤教版-人教版高三全册物理试题.ppt

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1、高考导航高考导航考点内容考点内容要求要求全国卷三年考情分析全国卷三年考情分析201720182019形形变变、弹弹性、胡克定律性、胡克定律卷卷T21：共共点点力力的动态平衡的动态平衡卷卷T16：摩摩擦擦力力、共点力的平衡共点力的平衡卷卷T17：胡胡克克定定律、共点力的平衡律、共点力的平衡卷卷T22：胡胡克克定定律律、游游标标卡尺的卡尺的读读数数卷卷T23：弹弹簧簧测测力力计计的的读读数数、图图象象法法处处理数据理数据卷卷T19：共共点点力力的的动态平衡动态平衡卷卷T16：力力的的分分解解、平衡条件的平衡条件的应应用用卷卷T16：受受力力分分析析、共点力的平衡共点力的平衡滑滑动动摩擦力、摩擦力、

2、动动摩擦因数、静摩擦摩擦因数、静摩擦力力矢量和矢量和标标量量力的合成和分解力的合成和分解共点力的平衡共点力的平衡实验实验二：探究二：探究弹弹力和力和弹弹簧伸簧伸长长的关的关系系实验实验三：三：验证验证力的平行四力的平行四边边形定形定则则第第1讲讲重力重力弹弹力摩擦力力摩擦力一、重力一、重力1.定义：由于地球的定义：由于地球的而使物体受到的力。而使物体受到的力。2.大小：与物体的质量成大小：与物体的质量成，即，即Gmg。3.方向：方向：。4.重心：重力宏观作用效果的重心：重力宏观作用效果的作用点。作用点。吸引吸引知识要点知识要点正比正比竖直向下竖直向下等效等效二、弹力二、弹力1.弹弹力力(1)定

3、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，对对与与它它接接触触的的物物体体产产生生的的作用力。作用力。(2)产产生条件：物体相互生条件：物体相互且且发发生生。(3)方向：方向：总总是与施力物体的形是与施力物体的形变变方向方向。2.胡克定律胡克定律(1)内容：内容：弹弹簧簧发发生生时时，弹弹力的大小力的大小F跟跟弹弹簧伸簧伸长长(或或缩缩短短)的的长长度度x成成。(2)表达式：表达式：F。k是是弹弹簧的簧的，单单位位为为N/m；k的大小由的大小由弹弹簧簧决定。决定。x是是弹弹簧的簧的，但不是，但不是弹弹簧形簧形变变以后的以后的长长度。度。恢复原状恢复原状接触接触弹性形变弹性形

4、变相反相反弹性形变弹性形变正比正比kx劲度系数劲度系数自身性质自身性质形变量形变量三、摩擦力三、摩擦力1.静摩擦力与滑动摩擦力对比静摩擦力与滑动摩擦力对比比较项静摩擦力滑动摩擦力定义两_的物体间的摩擦力两_的物体间的摩擦力产生条件接触面_接触处有弹力两物体间有_接触面_接触处有弹力两物体间有_相对静止相对静止相对运动相对运动粗糙粗糙相对运动趋势相对运动趋势粗糙粗糙相对运动相对运动大小0ffmf_方向与受力物体相对运动趋势的方向_与受力物体相对运动的方向_作用效果总是阻碍物体间的_总是阻碍物体间的_FN相反相反相反相反相对运动趋势相对运动趋势相对运动相对运动相对运动相对运动粗糙程度粗糙程度基础诊

5、断基础诊断1.(多选多选)关于地球上的物体，下列说法中正确的是关于地球上的物体，下列说法中正确的是()A.物体只有静止时才受重力作用物体只有静止时才受重力作用B.地面上的物体受到的重力垂直于水平面地面上的物体受到的重力垂直于水平面C.重心是物体受到重力的等效作用点，故重心一定在物体上重心是物体受到重力的等效作用点，故重心一定在物体上D.物体所受重力的大小与物体运动状态无关物体所受重力的大小与物体运动状态无关答案答案BD2.(2019西西宁宁模模拟拟)图图中中各各物物体体均均处处于于静静止止状状态态。图图中中画画出出了了小小球球A所所受受弹弹力力的的情情况况，其中正确的是其中正确的是()解解析析

6、轻轻质质杆杆对对物物体体的的弹弹力力不不一一定定沿沿着着杆杆的的方方向向，选选项项A中中小小球球只只受受重重力力和和杆杆的的弹弹力力且且处处于于静静止止状状态态，由由二二力力平平衡衡可可得得小小球球受受到到的的弹弹力力应应竖竖直直向向上上，所所以以A错错误误；选选项项B中中如如果果左左边边的的绳绳有有拉拉力力，则则竖竖直直向向上上的的那那根根绳绳就就会会发发生生倾倾斜斜，所所以以左左边边的的绳绳没没有有拉拉力力，故故B错错误误；对对于于球球与与面面接接触触的的弹弹力力方方向向，过过接接触触点点垂垂直直于于接接触触面面(即即在在接接触触点点与与球球心心的的连连线线上上)，即即选选项项D中中大大半

7、半球球对对小小球球的的支支持持力力FN2应应是是沿沿着着过过小小球球与与圆圆弧弧接接触触点点的的半半径径，且且指指向向圆圆心心的的弹弹力力，所所以以D错错误误；球球与与球球相相接接触触的的弹弹力力方方向向，垂垂直直于于过过接接触触点点的的公公切切面面(即在两球心的连线上即在两球心的连线上)，而指向受力物体，由上可知，而指向受力物体，由上可知C正确。正确。答案答案C3.一一轻轻质质弹弹簧簧原原长长为为8cm，在在4N的的拉拉力力作作用用下下伸伸长长了了2cm，弹弹簧簧未未超超出出弹弹性性限限度度。则该弹则该弹簧的簧的劲劲度系数度系数为为()A.40m/NB.40N/mC.200m/ND.200N

8、/m答案答案D4.(多多选选)如如图图1所所示示，物物块块M在在静静止止的的传传送送带带上上以以速速度度v匀匀速速下下滑滑时时，传传送送带带突突然然启启动动，方向如方向如图图中箭中箭头头所示，若所示，若传传送送带带的速度大小也的速度大小也为为v，则传则传送送带带启启动动后后()图图1A.M静止在静止在传传送送带带上上B.M可能沿斜面向上运可能沿斜面向上运动动C.M受到的摩擦力不受到的摩擦力不变变D.M下滑的速度不下滑的速度不变变解解析析由由M匀匀速速下下滑滑可可知知其其处处于于平平衡衡状状态态，受受重重力力、摩摩擦擦力力和和支支持持力力作作用用，传传送送带带启启动以后对动以后对M受力没有影响，

9、不会影响其运动状态，受力没有影响，不会影响其运动状态，C、D项正确。项正确。答案答案CD5.(多多选选)粤粤教教版版必必修修1P58T2改改编编一一个个重重600N的的物物体体放放在在水水平平地地面面上上，要要使使它它从从原原地地运运动动，最最小小要要用用190N的的水水平平推推力力，若若移移动动后后只只需需180N的的水水平平推推力力即即可可维维持持物物体体匀匀速运速运动动，那么，那么()A.物体与地面物体与地面间间的最大静摩擦力的最大静摩擦力为为190NB.物体与地面物体与地面间间的滑的滑动动摩擦力摩擦力为为190NC.当用当用250N的水平推力使物体运的水平推力使物体运动动后，物体受到的

10、摩擦力后，物体受到的摩擦力为为180ND.物体与地面物体与地面间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为0.3答案答案ACD1.“三法三法”研判弹力的有无研判弹力的有无弹力的分析与计算弹力的分析与计算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杆的弹力可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析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3.弹力大小的计算弹力大小的计算弹弹簧簧的的弹弹力力由由胡胡克克定定律律计计算算。其其他他微微

11、小小形形变变产产生生的的弹弹力力，要要结结合合运运动动状状态态，根根据据平衡条件或牛平衡条件或牛顿顿第二定律求解。第二定律求解。特别提醒特别提醒(1)任何弹力都是由于形变引起的。任何弹力都是由于形变引起的。(2)胡克定律适用于能发生明显形变的弹簧、橡皮筋等物体。胡克定律适用于能发生明显形变的弹簧、橡皮筋等物体。【例【例1】图图中光滑小球都与下表面接触，中光滑小球都与下表面接触，则则小球一定受支持力的是小球一定受支持力的是()答案答案C【例【例2】按下列要求画出按下列要求画出图图2中所示物体所受的中所示物体所受的弹弹力的示意力的示意图图。图图2(1)图图甲中斜面甲中斜面对对物物块块的支持力；的支

12、持力；(2)图图乙中用乙中用细绳悬细绳悬挂靠在光滑挂靠在光滑竖竖直直墙墙上的小球受到的上的小球受到的弹弹力；力；(3)图图丙中大半球面丙中大半球面对对小球的支持力；小球的支持力；(4)图图丁丁中中光光滑滑但但质质量量分分布布不不均均的的小小球球的的球球心心在在O点点，重重心心在在P点点，静静止止在在竖竖直直墙墙和和桌桌边边之之间间，试试画出小球所受画出小球所受弹弹力；力；(5)图图戊中戊中质质量分布均匀的杆被量分布均匀的杆被细绳细绳拉住而静止，画出杆所受的拉住而静止，画出杆所受的弹弹力。力。答案各物体所受弹力如图所示答案各物体所受弹力如图所示一、弹性碰撞和非弹性碰撞一、弹性碰撞和非弹性碰撞答案

13、答案D1.(多多选选)如如图图4所所示示是是锻锻炼炼身身体体用用的的拉拉力力器器，并并列列装装有有四四根根相相同同的的弹弹簧簧，每每根根弹弹簧簧的的自然自然长长度都是度都是40cm，某人用，某人用600N的力把它的力把它们们拉拉长长至至1.6m，则则()图图4A.人的每只手受到拉力器的拉力人的每只手受到拉力器的拉力为为300NB.每根每根弹弹簧簧产产生的生的弹弹力力为为150NC.每根每根弹弹簧的簧的劲劲度系数度系数为为125N/mD.每根每根弹弹簧的簧的劲劲度系数度系数为为500N/m答案答案BC2.如如图图5所所示示，质质量量为为m的的小小球球套套在在竖竖直直固固定定的的光光滑滑圆圆环环上

14、上，轻轻绳绳一一端端固固定定在在圆圆环环的的最最高高点点A，另另一一端端与与小小球球相相连连。小小球球静静止止时时位位于于环环上上的的B点点，此此时时轻轻绳绳与与竖竖直直方方向的夹角为向的夹角为60，重力加速度为，重力加速度为g，则轻绳对小球的拉力大小为，则轻绳对小球的拉力大小为()图图5解析解析对对B点处的小球受力分析，点处的小球受力分析，如图所示，则有如图所示，则有FTsin60FNsin60FTcos60FNcos60mg解得解得FTFNmg，故，故C正确。正确。答案答案C1.明晰明晰“三个方向三个方向”摩擦力的分析与计算摩擦力的分析与计算名称释义运动方向物体相对某参考系(一般以地面为参

15、考系)的运动方向相对运动方向以其中一个物体为参考系，另一个物体相对该物体的运动方向相对运动趋势方向两物体间能发生却没有发生的相对运动的方向2.静摩擦力的分析与计算静摩擦力的分析与计算(1)物物体体处处于于平平衡衡状状态态(静静止止或或匀匀速速直直线线运运动动)，利利用用力力的的平平衡衡条条件件来来判判断断静静摩摩擦擦力力的的大小。大小。(2)物物体体有有加加速速度度时时，若若只只受受静静摩摩擦擦力力，则则fma。若若除除受受静静摩摩擦擦力力外外，物物体体还还受受其其他力，他力，则则F合合ma，先求合力再求静摩擦力。，先求合力再求静摩擦力。3.滑动摩擦力的分析与计算滑动摩擦力的分析与计算(1)滑

16、滑动动摩擦力的大小可以用公式摩擦力的大小可以用公式fFN来来计计算，算，应应用此公式用此公式时时要注意以下几点：要注意以下几点：为为动动摩摩擦擦因因数数，其其大大小小与与接接触触面面的的材材料料、表表面面的的粗粗糙糙程程度度有有关关；FN的的大大小小不不一一定等于物体的重力。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和接触面的大小均无关。速度和接触面的大小均无关。(2)结结合合研研究究对对象象的的运运动动状状态态(静静止止、匀匀速速运运动动或或变变速速运运动动)，利利用用平平衡衡条条件件或或牛牛顿顿运运动动定律列方程求解。定律列方程求解。4.静摩擦力的有无及

17、方向的判断方法静摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假假设设法法(2)状状态态法法先确定物体的运先确定物体的运动动状状态态，再根据平衡条件或牛，再根据平衡条件或牛顿顿第二定律，判断静摩擦力的方向。第二定律，判断静摩擦力的方向。(3)牛牛顿顿第三定律法第三定律法先先确确定定受受力力较较少少的的物物体体受受到到的的静静摩摩擦擦力力的的方方向向，再再根根据据“力力的的相相互互性性”确确定定另另一一物物体受到的静摩擦力方向。体受到的静摩擦力方向。【例例4】在在国国际际田田联联钻钻石石联联赛赛上上海海站站百百米米大大战战中中，苏苏炳炳添添以以10秒秒09的的成成绩绩夺夺冠冠，成成为为第第一一个个在在钻钻石

18、石联联赛赛百百米米大大战战中中夺夺冠冠的的中中国国人人。图图6甲甲、乙乙为为他他奔奔跑跑途途中中的的两两个个瞬瞬间间，其其受受力力可可简简化化成成图图丙丙、丁丁。用用f1、f2分分别别表表示示他他在在图图甲甲、乙乙两两瞬瞬间间所所受受到到的摩擦力，的摩擦力，则则关于关于f1、f2的方向，以下的方向，以下说说法正确的是法正确的是()图图6A.f1向后，向后，f2向后向后B.f1向前，向前，f2向前向前C.f1向前，向前，f2向后向后D.f1向后，向后，f2向前向前解解析析在在苏苏炳炳添添奔奔跑跑途途中中，后后脚脚用用力力向向后后蹬蹬，他他才才向向前前运运动动，正正是是由由于于地地面面给给后后脚脚

19、一一个个向向前前的的静静摩摩擦擦力力，才才使使他他能能向向前前运运动动；而而当当前前脚脚向向前前跨跨出出着着地地时时，正正是是由由于于地地面面给给前前脚脚一一个个向向后后的的静静摩摩擦擦力力，他他才才不不会会向向前前滑滑动动，所所以以前前脚脚受受到到地地面面的的向向后后的的静静摩擦力，故选项摩擦力，故选项C正确。正确。答案答案C【例例5】如如图图7所所示示，物物块块A放放在在倾倾斜斜的的木木板板上上，已已知知木木板板的的倾倾角角分分别别为为30和和45时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木块间的动摩擦因数为时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木块间的动摩擦因数为()答案答案C1.下列情

20、景中，物体下列情景中，物体M所受摩擦力所受摩擦力f的示意的示意图图正确的是正确的是()解解析析物物体体静静止止在在水水平平面面上上时时，不不受受摩摩擦擦力力，选选项项A错错误误；汽汽车车停停在在斜斜坡坡上上时时，有有沿沿斜斜坡坡向向下下滑滑动动的的趋趋势势，则则摩摩擦擦力力方方向向沿沿斜斜坡坡向向上上，选选项项B正正确确；物物体体贴贴着着竖竖直直墙墙壁壁自自由由下下落落时时，物物体体与与墙墙壁壁间间没没有有正正压压力力，则则没没有有摩摩擦擦力力，选选项项C错错误误；瓶瓶子子被被握握在手中时，有下滑的趋势，则摩擦力方向向上，选项在手中时，有下滑的趋势，则摩擦力方向向上，选项D错误。错误。答案答案

21、B2.如如图图8所所示示为为某某新新型型夹夹砖砖机机，它它能能用用两两支支巨巨大大的的“手手臂臂”将将几几吨吨砖砖夹夹起起，大大大大提提高高了了工工作作效效率率。已已知知某某夹夹砖砖机机能能夹夹起起质质量量为为m的的砖砖，两两支支“手手臂臂”对对砖砖产产生生的的最最大大压压力力为为FNmax(设设最最大大静静摩摩擦擦力力等等于于滑滑动动摩摩擦擦力力，重重力力加加速速度度为为g)，则则“手手臂臂”与与砖砖之之间间的的动动摩擦因数至少摩擦因数至少为为()答案答案B3.(2019甘甘肃肃省省天天水水市市调调研研)如如图图9所所示示，A、B两两个个物物体体质质量量分分别别为为m1和和m2，A与与B间间

22、动动摩摩擦擦因因数数为为1，B与与地地面面间间动动摩摩擦擦因因数数为为2，重重力力加加速速度度大大小小为为g。现现用用力力F拉拉着着A物物体体向向右右运运动动，B保保持持静静止止，则则关关于于地地面面对对B物物体体的的摩摩擦擦力力大大小小和和方方向向，下下列列说说法正确的是法正确的是()图图9A.2(m1m2)g，方向水平向左，方向水平向左B.2(m1m2)g，方向水平向右，方向水平向右C.2m2g，方向水平向左，方向水平向左D.1m1g，方向水平向左，方向水平向左解解析析对对A受受力力分分析析，A受受到到重重力力、支支持持力力、拉拉力力和和B对对A的的摩摩擦擦力力fBA1m1g，方方向向水水

23、平平向向左左；对对B受受力力分分析析，在在水水平平方方向向B受受到到A对对B的的摩摩擦擦力力fAB与与地地面面对对B的的摩摩擦擦力力，由由于于B保保持持静静止止，所所以以地地面面对对B的的摩摩擦擦力力与与A对对B的的摩摩擦擦力力大大小小相相等等，方方向向相相反反，又又因因为为A对对B的的摩摩擦擦力力和和B对对A的的摩摩擦擦力力是是相相互互作作用用力力，大大小小相相等等，方方向向相相反反，故故地地面对面对B物体的摩擦力大小为物体的摩擦力大小为1m1g，方向水平向左，故，方向水平向左，故D正确，正确，A、B、C错误。错误。答案答案D1.“静静静静”突变突变物物体体在在摩摩擦擦力力和和其其他他力力的

24、的作作用用下下处处于于静静止止状状态态，当当作作用用在在物物体体上上的的其其他他力力的的合合力力发发生生变变化化时时，如如果果物物体体仍仍然然保保持持静静止止状状态态，则则物物体体受受到到的的静静摩摩擦擦力力的的大大小小和和方方向向将将发发生突生突变变。2.“动一静动一静”突变突变在在滑滑动动摩摩擦擦力力和和其其他他力力作作用用下下，做做减减速速运运动动的的物物体体停停止止滑滑行行时时，物物体体将将不不再再受受滑滑动动摩擦力作用，滑摩擦力作用，滑动动摩擦力摩擦力“突突变变”为为静摩擦力。静摩擦力。摩擦力的突变问题摩擦力的突变问题3.“静静动动”突变突变物物体体在在静静摩摩擦擦力力和和其其他他力

25、力作作用用下下处处于于相相对对静静止止状状态态，当当其其他他力力变变化化时时，如如果果物物体体不能保持相不能保持相对对静止状静止状态态，则则物体受到的静摩擦力将物体受到的静摩擦力将“突突变变”成滑成滑动动摩擦力。摩擦力。4.“动动动动”突变突变在在某某物物体体相相对对于于另另一一物物体体滑滑动动的的过过程程中中，若若突突然然相相对对运运动动方方向向变变了了，则则滑滑动动摩摩擦擦力方向力方向发发生生“突突变变”。【例例6】“动动静静”突突变变如如图图10所所示示，斜斜面面固固定定在在地地面面上上，倾倾角角为为37(sin370.6，cos370.8)。质质量量为为1kg的的滑滑块块以以初初速速度

26、度v0从从斜斜面面底底端端沿沿斜斜面面向向上上滑滑行行(斜斜面面足足够够长长，该该滑滑块块与与斜斜面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为0.8)，则则该该滑滑块块所所受受摩摩擦擦力力f随随时时间间变变化化的的图象是下图中的图象是下图中的(取初速度取初速度v0的方向为正方向，的方向为正方向，g10m/s2)()图图10解解析析滑滑块块上上升升过过程程中中受受到到滑滑动动摩摩擦擦力力作作用用，由由fFN和和FNmgcos联联立立得得f6.4N，方方向向沿沿斜斜面面向向下下。当当滑滑块块的的速速度度减减为为零零后后，由由于于重重力力的的分分力力mgsinmgcos，滑滑块块不不动动，滑滑块块受受的的摩

27、摩擦擦力力为为静静摩摩擦擦力力，由由平平衡衡条条件件得得fmgsin，代入可得，代入可得f6N，方向沿斜面向上，故选项，方向沿斜面向上，故选项B正确。正确。答案答案B1.“静静静静”突突变变一一木木块块放放在在水水平平桌桌面面上上，在在水水平平方方向向共共受受到到三三个个力力即即F1、F2和和摩摩擦擦力力的的作作用用，木木块块处处于于静静止止状状态态，如如图图11所所示示，其其中中F110N，F22N，若若撤撤去去F1，则则木木块块受到的摩擦力受到的摩擦力为为()图图11A.10N，方向向左，方向向左B.6N，方向向右，方向向右C.2N，方向向右，方向向右D.0解解析析当当物物体体受受F1、F

28、2及及摩摩擦擦力力的的作作用用而而处处于于平平衡衡状状态态时时，由由平平衡衡条条件件可可知知物物体体所所受受的的摩摩擦擦力力的的大大小小为为8N，方方向向向向左左。则则最最大大静静摩摩擦擦力力fmax8N。当当撤撤去去力力F1后后，F22Nfmax，物物体体仍仍处处于于静静止止状状态态，由由平平衡衡条条件件可可知知物物体体所所受受的的静静摩摩擦擦力力大大小小和和方向发生突变，且与作用在物体上的方向发生突变，且与作用在物体上的F2等大反向，选项等大反向，选项C正确。正确。答案答案C2.“静静动动”突突变变(多多选选)如如图图12甲甲所所示示，A、B两两个个物物体体叠叠放放在在水水平平面面上上，B

29、的的上上下下表表面面均均水水平平，A物物体体与与一一拉拉力力传传感感器器相相连连接接，连连接接拉拉力力传传感感器器和和物物体体A的的细细绳绳保保持持水水平平。从从t0时时刻刻起起，用用一一水水平平向向右右的的力力Fkt(k为为常常数数)作作用用在在B物物体体上上，拉拉力力传传感感器器的的示示数数随随时时间间变变化化的的图图线线如如图图乙乙所所示示，已已知知k、t1、t2，且且最最大大静静摩摩擦擦力力等等于滑于滑动动摩擦力。据此可求摩擦力。据此可求()图图12A.A、B之之间间的最大静摩擦力的最大静摩擦力B.水平面与水平面与B之之间间的滑的滑动动摩擦力摩擦力C.A、B之之间间的的动动摩擦因数摩擦因数ABD.B与水平面与水平面间间的的动动摩擦因数摩擦因数解解析析当当F大大于于B与与地地面面间间的的最最大大静静摩摩擦擦力力后后，拉拉力力传传感感器器才才有有示示数数，地地面面对对B的的最最大大静静摩摩擦擦力力为为fmkt1，A、B相相对对滑滑动动后后，拉拉力力传传感感器器的的示示数数保保持持不不变变，则则fABkt2fmk(t2t1)，选选项项A、B正正确确；由由于于A、B的的质质量量未未知知，则则AB和和不不能能求求出出，选选项项C、D错误。错误。答案答案AB