物理二 相互作用与物体平衡 第1讲 重力 弹力 摩擦力.ppt
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1、专题二相互作用与物体平衡考点内容要求热点考向1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力1.本专题着重考查的知识点有重力、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式,探究弹力与弹簧伸长量的关系、验证力的平行四边形定则实验及共点力作用下物体的平衡是高考考查的热点.2.本专题很多时候的考查都是与牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查,考查时注重物理思维与物理能力的考核,尤其是以生活中的实际问题为背景考查静力学的知识将会加强.2.形变、弹性、胡克定律3.矢量和标量4.力的合成与分解5.共点力的平衡6.实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系7.实验三:验证力的平行四边形定则第1讲重力弹力摩擦力考点 1力1.
2、力的作用效果(1)改变物体的_;(2)使物体发生_.2.力的性质运动状态形变物体(1)物质性:力不能脱离_而存在,没有“施力物体”或“受力物体”的力是_的.不存在(2)相互性:力的作用是_的.施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体.相互大小方向(3)矢量性:力是矢量,既有_,又有_.3.力的图示及示意图有刻度的有向线段(1)力的图示:从力的作用点沿力的方向画出的_(包括力的三要素).(2)力的示意图:受力分析时作出的表示物体受到某一力的_.(包括力的三要素)注意:平时画的都是力的示意图.有向线段考点 2重力吸引mg1.定义:由于地球的_而使物体受到的力.2.大小:G_.考点 3形变和弹力弹性
3、形变接触1.弹力发生_的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力.(1)产生的两个必要条件物体直接_;发生_.(2)弹力的方向弹性形变相反弹力的方向总是与施力物体形变的方向_.2.胡克定律(1)内容:弹簧发生_时,弹力的大小 F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度 x 成_.(2)表达式:F_.k 是弹簧的_,单位为 N/m;k 的大小由弹簧_决定.弹性形变正比kxx 是弹簧长度的_,不是弹簧形变以后的长度.劲度系数自身变化量考点 4滑动摩擦力和静摩擦力1.定义两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上产生阻碍 _ 或_的力.2.产生条件相对运动
4、相对运动趋势(1)接触面_;(2)接触处有_;(3)两物体间有_或_.粗糙弹力相对运动相对运动趋势3.方向与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向_.4.大小(1)滑动摩擦力:f_.(2)静摩擦力:_0).由此可求出(A.物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的压力解析:设斜面倾角为,斜面对物块的最大静摩擦力为 f.平行于斜面的外力 F 取最大值 F1 时,最大静摩擦力 f 方向沿斜面向下,由平衡条件可得:F1fmgsin;平行于斜面的外力 F取最小值 F2 时,最大静摩擦力 f 方向沿斜面向上,由平衡条件可得:fF2mgsin;联立解得物块与斜面的最大静摩擦力fF
5、1F22,选项 C 正确.不能求出物块质量 m,不能求出斜面倾角,不能求出物块对斜面压力,选项 A、B、D 错误.答案:C热点 1考向 1弹力的分析与计算弹力有无及其方向的判断热点归纳1.弹力有无的判断:(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况.(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力.(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在.(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、
6、易产生明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态.2.弹力方向的确定:【典题 1】画出图 2-1-3 中物体 A 受力的示意图.图 2-1-3答案:如图 D2 所示.(3)(1)(4)(5)(2)图 D2方法技巧:弹力方向的判断方法:(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断.(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向.考向 2弹簧(弹性绳)弹力大小的计算胡克定律的应用【典题 2】(2017 年新课标卷)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为 80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为 100 cm;
7、再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A.86 cmB.92 cmC.98 cmD.104 cm解析:由题可知,挂上钩码后,如图 D3 甲所示:甲乙图 D3此时弹性绳长度为 100 cm,则角度为37,sin 0.6对结点 O 进行受力分析如图乙所示.则由图乙得:2Tsin mg答案:B热点 2考向 1摩擦力有无及其方向的判断静摩擦力有无及其方向的判断方法热点归纳(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
8、大小及方向.(3)牛顿第三定律法此法的关键是抓住“力是物体间的相互作用”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向.【典题 3】(2017 年安徽合肥第一中学高三月考)如图 2-1-4所示,在水平桌面上放置一斜面体 P,两长方体物块 a 和 b 叠放在斜面体上,整个系统处于静止状态,若将 a 和 b、b 与斜面体,斜面体与桌面之间摩擦力的大小分别用 f1、f2和f3表示,则()图 2-1-4A.f10,f20,f30B.f10,f20,f30C.f10,f20,f30D.f10,f20,f30解析:对 a 物体分析可知,a 物体受重力、支持力
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