全程复习（广西专用）（广西专用）2014年高考物理一轮复习11重力 弹力 摩擦力课件 新人教版

第1讲 重力 弹力 摩擦力 理论知识是形成学科能力的重要组成部分，高考时虽不直接 考查，但考题无不由此而生。本栏目以考点为纲，由浅入深逐步 推进，对点训练巩固效果。创新复习模式，提升复习效果！高考 成败，根基在此，不可小觑！ 考点1 重力和弹力 1.重力 （1）产生：由于_的吸引而使物体受到的力. （2）大小：与物体的质量成_，即G=_.可用_ 测量重力. （3）方向：总是_的. （4）重心：其位置与其_分布和形状有关. 地球 正比mg弹簧测力计 竖直向下 质量 2.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）产生的条件 物体间直接_；接触处发生_. （3）方向：总是与物体形变的方向_. 弹性形变 接触弹性形变 相反 （4）大小胡克定律 内容：弹簧发生_时，弹力的大小跟弹簧伸长（或 缩短）的长度x成_. 表达式：F=_. k是弹簧的_，由弹簧自身的性质决定，单位是_ _，用符号_表示.x是弹簧长度的_，不是弹簧 形变以后的长度. 弹性形变 正比 kx 劲度系数牛顿 每米N/m 变化量 1.弹力有无的判断方法 （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、易 产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的力学状态. 2.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. 3.计算弹力大小常见的三种方法 （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. 一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平 衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧 的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（ ） A. B. C. D. 【解析】选C.根据胡克定律有:F1=k（l0-l1）,F2=k（l2-l0）,解 得 C正确. 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 （1）接触面_； （2）接触处有_； （3）两物体间有_或_. 考点2 摩擦力 相对运动相对运 动趋势 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：Ff=_； （2）静摩擦力：_Ff_. 相反 FN 0 Ffm 1.静摩擦力有无及方向的常用判断方法 （1）假设法：利用假设法判断的思维程序如下: （2）反推法：从研究物体的运动状态反推它必须具有的条件， 分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，从而判断静摩 擦力的有无及方向. （3）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（F=ma）确定合力，然后通过受 力分析确定静摩擦力的大小及方向. （4）牛顿第三定律法：此法的关键是抓住“力是成对出现的” ，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. 2.摩擦力大小的计算 （1）滑动摩擦力的计算 滑动摩擦力的大小用公式Ff=FN计算，应用此公式时要注意以 下几点： 为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度 有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重 力. 滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面积的大 小无关. （2）静摩擦力的计算 其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关，但跟 接触面相互挤压力FN无直接关系，因而静摩擦力具有大小、方 向的可变性，其大小只能依据物体的运动状态进行计算，若为 平衡状态，静摩擦力可由平衡条件建立方程求解；若为非平衡 状态，可由动力学规律建立方程求解. 最大静摩擦力Ffm是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的 摩擦力，它的数值与FN成正比，在FN不变的情况下，滑动摩擦力 略小于Ffm，而静摩擦力可在0Ffm间变化. （2012徐州模拟）关于摩擦力，以下说法中正确的是（ ） A.运动物体可能受到静摩擦力作用，但静止物体不可能受到滑 动摩擦力作用 B.静止物体可能受到滑动摩擦力作用，但运动物体不可能受到 静摩擦力作用 C.正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变 D.摩擦力方向可能与速度方向在同一直线上，也可能与速度方 向不在同一直线上 【解析】选C、D.静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，与 物体是否运动无关，滑动摩擦力产生于两个相对运动的物体之 间，与物体是否运动无关，A、B错误；静摩擦力的大小与正压 力的大小无关，一般由平衡条件或牛顿运动定律来求，滑动摩 擦力Ff=FN，随着正压力的增大而增大，C正确；摩擦力的方向 与相对运动或相对运动趋势方向相反，与速度方向无关，D正确 . 优选全国各地典型高考真题、模拟题，并通过对例题全方 位讲解，立体式剖析，让您多角度地把握高考考向，总结解题 规律，规范解题步骤，跨越易错陷阱，提高复习的有效性和针 对性！高考成败，方法在此，精心领会！ 弹力的分析与计算 【例证1】（10分）如图所示，轻绳AD跨过固 定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为 10 kg的物体，ACB=30, g取10 m/s2，求： （1）轻绳AC段的张力FAC的大小； （2）横梁BC对C端的支持力大小及方向. 【解题指南】解答本题时可按以下思路分析： 明确两绳中 拉力的特点 明确横梁对绳 支持力的方向 由平衡条件 求出作用力 【规范解答】物体M处于平衡状态，根据 平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力 大小等于物体的重力，取C点为研究对象， 进行受力分析，如图所示. （1）图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体，物体处于平 衡状态，绳AC段的拉力为：FAC=FCD=Mg=1010 N=100 N（4分） （2）由几何关系得：FC=FAC=Mg=100 N（4分） 方向和水平方向成30角斜向右上方（2分） 答案：（1）100 N （2）100 N 方向与水平方向成30角斜 向右上方 【互动探究】若图中横梁BC换为水平轻杆， 且B端用铰链固定在竖直墙上，如图所示， 轻绳AD拴接在C端,求： （1）轻绳AC段的张力FAC的大小； （2）轻杆BC对C端的支持力. 【解析】物体M处于平衡状态，与物体相连的细绳拉力大小等于 物体的重力，取C点为研究对象，进行受力分析，如图所示. （1）由FACsin30=FCD=Mg得： FAC=2Mg=21010 N=200 N （2）由平衡方程得：FACcos30-FC=0 解得：FC=Mgcot30= 173 N 方向水平向右 答案：（1）200 N （2）173 N，方向水平向右 【总结提升】分析绳或杆上的弹力应注意的问题 （1）中间没有打结的轻绳上各处的张力大小都是一样的，如果 绳子打结，则以结点为界，不同位置上的张力大小可能是不一 样的. （2）轻杆可分为固定轻杆和有固定转轴（或铰链）的轻杆，固 定轻杆的弹力方向不一定沿杆，弹力方向应根据物体的运动状 态，由平衡条件或牛顿第二定律分析判断；有固定转轴的轻杆 只能起到“拉”和“推”的作用. 用“状态法”判断静摩擦力 【例证2】（2011天津高考）如图所示，A、B两物体叠放在一 起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动 ，运动过程中B受到的摩擦力（ ） A.方向向左，大小不变B.方向向左，逐渐减小 C.方向向右，大小不变D.方向向右，逐渐减小 【解题指南】解答本题时可按以下思路分析：A、B两物体保持 相对静止地向右做匀减速直线运动，得出物体B的加速度方向， 根据牛顿第二定律，求出合外力的方向，分析出B所受的静摩擦 力的大小及方向. 【自主解答】选A.物体B具有水平向左的恒定加速度，由牛顿第 二定律知，物体B受到的合外力水平向左且恒定，对物体B受力 分析可知，物体B在水平方向的合外力就是物体A施加的静摩擦 力，因此，物体B受到的摩擦力方向向左，且大小不变，故A正 确. 【总结提升】应用“状态法”解题时应注意的问题 状态法是分析判断静摩擦力有无及方向、大小的常用方法，用 该方法可以不必分析物体相对运动的趋势，使模糊不清的问题 明朗化，复杂的问题简单化.在使用状态法处理问题时，需注意 以下两点： （1）明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根据平衡方 程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向. （2）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. 【变式训练】（2011南昌模拟）一物体恰能在一个斜面体上 沿斜面匀速下滑，此时斜面体不受地面的摩擦力作用，若沿斜 面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，则斜面体受地面 的摩擦力（ ） A.大小为零B.方向水平向前 C.方向水平向后D.无法判断大小和方向 【解析】选A.由于两个过程中斜面体受到物体的作用力没有变 化，所以地面对斜面体的摩擦力不变，仍为零，故A正确. 【变式备选】（2012桂林模拟）如图 所示，A为长木板，在水平面上以速度 v1向右运动，物体B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断 正确的是（ ） A.若是v1=v2，A、B之间无滑动摩擦力 B.若是v1v2，B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力 C.若是v1v2，A受到了B所施加的向左的滑动摩擦力 【解析】选A、B、D.若v1=v2，则A