物理第2章 相互作用 第1节 重力、弹力、摩擦力 新人教版.ppt
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1、20172017高三一轮总高三一轮总复习复习物物 理理必修一必修一第二章相互作用第二章相互作用考纲要求近三年命题分析备考策略201320142015形变、弹力、胡克定律没有单独命题备考过程中要重视对概念的理解,掌握受力分析的方法,掌握关于弹力、摩擦力的大小、方向的判断,能够应用正交分解法、三角形法等多种方法解决共点力平衡问题,可以结合整体法与隔离法处理连接体的问题,能够利用解析法和图解法分析动态平衡问题.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力新课标卷:第15题6分新课标卷:第20题6分矢量和标量没有单独命题力的合成和分解没有单独命题共点力平衡新课标卷:第15题6分天津卷:第5题6分北京卷:第16题6
2、分浙江卷:第14题6分山东卷:第16题6分广东卷:第19题6分第一节重力弹力摩擦力第一节重力弹力摩擦力栏目导航1 12 23 35 5基础知识整合基础知识整合热门考点研析热门考点研析方法技巧归纳方法技巧归纳考题随堂演练考题随堂演练4 4物理模型构建物理模型构建基础知识整合把一重为G、初速度为零的物体,用一个水平推力F压在竖直的足够高的平整的墙上,如图所示力F与时间的关系为Fkt(k为常量,t为时间)(1)从t0开始物体所受摩擦力Ff随时间t的变化关系是图中的_(2)从t0开始物体的运动速度与时间的关系可能是下列图象中的_【思路引导】1.物体所受的重力和摩擦力等大反向时,是否停止运动?2物体运动
3、停止时,摩擦力会突变吗?【解析】本题涉及摩擦力突变的问题,注意掌握滑动摩擦力和静摩擦力的求法,滑动摩擦力利用公式FfFN计算,静摩擦力大小根据物体的受力情况和运动情况确定(1)从t0开始,物体受到水平推力Fkt,墙壁对物体的压力不断增大,物体在重力作用下沿墙壁下滑,同时受到滑动摩擦力作用,根据FfFN可知,滑动摩擦力不断增大,当FfG后,物体做减速运动,直至速度减小到零,此时物体受到静摩擦力作用,FfG,物体保证静止状态不变,故B选项符合题意(2)从t0开始,推力不断增大,墙壁对物体的压力不断增大,根据牛顿第二定律得,GFNma,物体做加速度减小的加速运动,当GFN时,速度达到最大值,随着推力
4、的继续增大,压力继续增大,FNGma,物体做加速度增大的减速运动,直至减小到零,C选项正确 重力1定义:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力2方向:_3重力随纬度的增加而增大,随高度的增加而减小4重力的作用点重心(1)质量分布均匀、形状规则的几何体,重心位置在_(2)重心的位置可能在物体上,也可能在物体外部(3)薄板的重心位置可以用_法确定知识点知识点1 竖直向下竖直向下几何中心几何中心悬挂悬挂 弹力1定义:发生_的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力2弹力产生条件:接触、弹性形变3弹力的方向:垂直于接触面,与施力物体形变的方向_知识点知识点2弹性形变弹性形变相反相反 胡克定律1内
5、容:在_内,弹力和弹簧形变量大小成_2表达式:_.k是弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,k的大小由弹簧_决定知识点知识点3弹性限度弹性限度正比正比Fkx自身性质自身性质 摩擦力1产生条件:_、_、_、_ _2动摩擦因数(1)定义:彼此接触的物体发生_时,摩擦力与正压力的比值(2)表达式:_.(3)决定因素:接触面的材料和_3大小:滑动摩擦力Ff _,与正压力成正比,与接触面的面积无关;静摩擦力的大小高中阶段只能根据平衡条件或牛顿运动定律来求解4方向:沿着接触面,与物体的_方向或_方向相反知识点知识点4直接接触直接接触弹性形变弹性形变接触面粗糙接触面粗糙相对运动或相对相对运动或相对运动趋势运动趋势
6、相对运动相对运动粗糙程度粗糙程度FN相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势特别提醒1.对胡克定律的理解(1)弹簧发生形变必须在弹性限度内.(2)x是弹簧的形变量,不是原长,也不是形变后的总长度.2.摩擦力大小的计算(1)只有滑动摩擦力才能使用公式FfFN,计算时,FN表示正压力,不一定等于重力G.(2)静摩擦力大小不能用FfFN计算,只有达到最大静摩擦力时,才认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即FfmFN.(3)静摩擦力大小根据物体的受力情况和运动情况确定,取值范围:0FfFfm.热门考点研析1.弹力有无的判断(1)条件法:产生弹力的条件是接触、形变,对于形变较明显的现象,可以根据物体是否直接
7、接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力(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,则此处一定有弹力弹力的分析弹力的分析考考 点点 1(3)状态法:根据物体的运动状态,利用共点力平衡条件或牛顿第二定律判断弹力是否存在(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、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,比如绳子只可以提供拉力,杆可以提供拉力和支持力,如果绳子替代杆后,仍可以维持原状态不变,那么题干中杆提供的是拉力2弹力方向的判断(1)弹力的方向是垂直于接触面,指向受力物体面与面接触的弹
8、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)指向受力物体球与面接触的弹力:在接触点与球心连线上,指向受力物体球与球接触的弹力:垂直于过接触点的公切面,指向受力物体(2)接触面不明确的情况下,根据共点力平衡条件或牛顿第二定律判断弹力的方向3弹力大小的计算(1)物体处于平衡状态,根据力的平衡条件进行求解(2)物体处于非平衡状态,根据牛顿第二定律求解(3)弹簧的弹力可以根据胡克定律求解 如图所示,小车内有一固定光滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,小车在水平面上做直线运动,细绳始终保持竖直关于小球的受力情况,下列说法中正确的是()A若小车静止,绳对小球的拉力可
9、能为零B若小车静止,斜面对小球的支持力一定为零C若小车向右运动,小球一定受两个力的作用D若小车向右运动,小球一定受三个力的作用【思路引导】1.细绳始终保持竖直状态,弹力是什么方向?2小车向右运动时,加速、减速和匀速运动时,受力如何?例例 1【解析】小车静止时,小球处于平衡状态,绳子对小球的拉力与重力等大反向,斜面对小球的支持力一定为零,A选项错误,B选项正确;小车向右运动时,受力情况取决于运动状态,匀速向右运动时,小球处于平衡状态,受到重力和绳子拉力作用,加速向右运动时,绳子拉力和重力的合力提供水平向右的加速度,减速向右运动时,重力和斜面的支持力提供水平向左的加速度,绳子拉力可能存在,C、D选
10、项错误【答案】B【总结提升】分析弹力的步骤1选取合适的研究对象,判断物体的运动状态2分析物体的受力情况,假设物体受弹力作用3根据平衡条件或牛顿第二定律列方程4求解弹力,若有解,则弹力存在,若无解,则弹力不存在 如图所示,倾角为的光滑斜面ABC放在水平面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹簧之间有一质量为m1的重物,最下端挂一质量为m2的重物,此时两重物处于平衡状态,现把斜面ABC绕A点缓慢地顺时针旋转90后,重新达到平衡试求m1、m2沿斜面各移动的距离针对训练针对训练11.滑动摩擦力方向的判断(1)选研究对象(受滑动摩擦力作用的物体)(2)选跟研究对象接触的物体为参考系(
11、3)找出研究对象相对参考系的运动方向(4)滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反2静摩擦力方向的判断(1)直接法:对于相对运动趋势比较明显的情况,可以根据“静摩擦力的方向沿着接触面与相对运动趋势的方向相反”直接判断摩擦力方向的判断摩擦力方向的判断考考 点点 2(2)利用假设法判断:若物体的相对运动趋势不易判断,可假设接触面光滑,看物体会怎样相对运动,根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向从而判断静摩擦力的方向(3)根据物体的运动状态判断:若需要向左的摩擦力才能使物体的受力情况与运动情况满足相应的规律,则摩擦力向左;若需要向右的摩擦力才能使物体的受力情况与运动情况满足相应的规律,则摩擦力
12、向右(4)利用力的作用效果分析:如果相互接触的物体间存在摩擦力,则必有相应的作用效果,或平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态,可利用作用效果确定摩擦力的方向(5)根据力的相互性,若甲、乙两物体间有摩擦力,并且能判断出甲对乙的摩擦力的方向,则乙对甲的摩擦力的方向与甲对乙的摩擦力的方向相反 (多选)如图所示,传送带向右上方匀速运转,石块从漏斗里竖直掉落到传送带上,然后随传送带向上运动,下述说法中正确的是()A石块落到传送带上可能先做加速运动后做匀速运动B石块在传送带上一直受到向右上方的摩擦力作用C石块在传送带上一直受到向左下方的摩擦力作用D开始时石块受到向右上方的摩擦力后来不受摩擦力例例 2【思
13、路引导】1.分析石块在传送带上的受力情况2石块运动到传送带的顶端时,是否已经与传送带共速?【解析】传送带向右上方匀速转动,石块刚落到传送带上时,相对于传送带有斜向下运动的趋势,受到斜向上的摩擦力作用,石块加速向上运动如果到达传送带顶端时,石块没有与传送带共速,则石块在传送带上一直受到右上方的摩擦力作用如果到达传送带顶端之前,石块与传送带共速,此后石块受到右上方的静摩擦力作用,做匀速直线运动,A、B选项正确,C、D选项错误【答案】AB【总结提升】1静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系,可能相同,也可能相反,还可能成一定的夹角2分析摩擦力方向时,要注意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力的“
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