重力弹力摩擦力复习.ppt

第一讲 重力 弹力 摩擦力 一、力 1力的概念：物体与物体之间间的_作用 2力的性质质 (1)物质质性：力不能脱离_而独立存在没有“施 力物体”或“受力物体”的力是_的 (2)相互性：力的作用是_的施力(受力)物体同 时时也是受力(施力)物体 (3)矢量性：力是矢量，既有_，又有_ (4)独立性：一个力作用于某个物体上产产生的效果， 与这这个物体是否受到其他力的作用_ 基础知识梳理 相互 物体 不存在 相互 大小方向 无关 形变 运动状态 5力的图示和示意图 (1)力的图示：包含力的_、_、_ 三个要素 (2)力的示意图：受力分析时，作出的表示物体 受到某一力的有向线段 大小方向作用点 4.力的三要素：包含力的_、_、_. 标标度刻度箭头 二、重力 1产产生：由于地球的吸引而使物体受到的力 2大小：Gmg. 3方向：总总是_ 4重心：因为为物体各部分都受重力的作用，从效 果上看，可以认为认为 各部分受到的重力作用集中于一 点，这这一点叫做物体的重心 【注意】： (1)重力的方向总总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就不同 (2)重力的方向不一定指向地心 (3)并不是只有重心处处才受到重力的作用 竖直向下 【思考感悟】 重心的位置与哪些因素有关？ 提示：与质质量分布和物体的形状有关 【归纳总结】重心往往偏向质质量分 布较较多的一侧侧，只有形状规则规则 且质质量 分布均匀的物体，重心才是它的几何 中心。 三、弹弹力 1定义义：发发生弹弹性形变变的物体由于要_， 对对与它接触的物体产产生力的作用 2产产生的条件 (1)两物体_；(2)发发生_ 恢复原状 相互接触弹性形变 3方向： 与物体形变变方向_ 4大小 (1)弹弹簧类弹类弹 力在弹弹性限度内遵从胡克定律，其公 式为为Fkx； (2)非弹弹簧类弹类弹 力大小应应由_或动动力学规规律 求得 相反 平衡条件 四、摩擦力 1产产生：相互接触且发发生形变变的粗糙物体间间，有 _或_时时，在接触面上所受的阻碍 _或_的力 2产产生条件：接触面_；接触面间间有弹弹力；物体间间有 _或_ 相对运动 相对运动趋势相对运动 相对运动趋势 粗糙 相对运动相对运动趋势 FN 4方向：与相对对运动动或相对对运动趋势动趋势 方向_相反 【注意】： (1)摩擦力阻碍的是物体间间的相对对运动动或相对对运动动 趋势趋势 ，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，受滑动动摩擦 力作用的物体不一定运动动 (3)接触面处处有摩擦力时时一定有弹弹力，且弹弹力与摩 擦力方向总总垂直，反之不一定成立 1.弹弹力的有无及方向的判断方法 (1)弹弹力有无的判断方法 根据弹弹力产产生的条件直接判断（形变较变较 明显显） 根据物体是否直接接触并发发生弹弹性形变变来判断是否存在弹弹力 利用假设设法判断（形变变不明显显） 对对形变变不明显显的情况，可假设设两个物体间弹间弹 力不存在，即 把与我们们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还还 能否保持原有的状态态，若运动动状态态不变变，则则此处处不存在弹弹 力，若运动动状态态改变变，则则此处处一定存在弹弹力 根据“物体的运动动状态态”分析（形变变不明显显） 由状态态分析弹弹力，使物体的受力必须须与物体的运动动状态态符 合， 依据物体的运动动状态态，由物体受力平衡(或牛顿顿第二定 律)列方程来判断物体间间的弹弹力是否存在 【疑难点分析归纳】 （2）弹弹力的方向的判断方法 弹弹力的方向与物体形变变的方向相反，具体情况有以下几种： 弹弹力弹弹力的方向 弹弹簧两端的 弹弹力 与弹弹簧中心轴线轴线 相重合，指向弹弹簧恢复原状的 方向 轻绳轻绳 的弹弹力沿绳绳指向绳绳收缩缩的方向 平面与平面 间间的弹弹力 垂直于接触面指向受力物体 点与面接触 的弹弹力 过过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)而指 向受力物体 球与面接触 的弹弹力 在接触点与球心的连线连线 上，指向受力物体 球与球接触 的弹弹力 垂直于过过接触点的公切面，而指向受力物体 杆的弹弹力 可能沿杆，也可能不沿杆，应应具体情况具体分 析 由物体的运动动状态态判断（形变变不明显显） 物体的受力必须须与物体的运动动状态态相符合可根 据物体的运动动状态态，先假设设一个弹弹力的方向，由 共点力的平衡条件或牛顿顿第二定律列方程，求出 弹弹力若所得结结果为为正值值，其方向与假设设方向相 同，如果为负值为负值 ，其方向与假设设方向相反 【注意】： (1)绳对绳对 物体只能产产生拉力，不能产产生推力，且绳绳 子弹弹力的方向一定沿着绳绳子并指向绳绳子收缩缩的方向 ，这这是由绳绳子本身的特点决定的 (2)杆既可以产产生拉力，也可以产产生推力，弹弹力的 方向可以沿杆，也可以不沿杆，这这是杆和绳绳两种模 型的最大区别别 【即时应时应 用】 1.如图图211所示，小车车内有一固定光滑斜面，一个小球 通过细绳过细绳 与车顶车顶 相连连，细绳细绳 始终终保持竖竖直关于小球的受 力情况，下列说说法正确的是( ) 图211 A若小车车静止，绳对绳对 小球的拉力可能为为零 B若小车车静止，斜面对对小球的支持力一定为为零 C若小车车向右运动动，小球可能受三个力的作用 D若小车车向左运动动，小球可能受三个力的作用 BCD 2.如图图215所示，小车车上固定着一根弯成角 的曲杆，杆的另一端固定着一个质质量为为m的球试试 分析下列情况下杆对对球的弹弹力的大小和方向: (1)小车车静止； (2)小车车以加速度a水平向右加速运动动 图215 【思路点拨拨】 解答本题时应题时应 注意以下三点： (1)杆对对小球的弹弹力方向不一定沿杆； (2)小车车静止时时，由平衡条件可以求解弹弹力的大小 和方向； (3)小车车加速运动时动时 ，可由牛顿顿第二定律求解弹弹力 的大小和方向 【解析】 (1)小车车静止时时，球处处于平衡状态态，由平衡条件可 求：F1mg，方向竖竖直向上 (2)当小车车以加速度a向右匀加速运动时动时 ，小球的加 速度也为为a，设设杆对对球的弹弹力为为F2，与竖竖直方向的 夹夹角为为，如图图216所示，则则有： 图216 3.如图图217所示，原长长分别为别为L1和L2，劲劲度系 数分别为别为k1和k2的轻质弹轻质弹 簧竖竖直悬悬挂在天花板上， 两弹弹簧之间间有一质质量为为m1的物体，最下端挂着质质量 为为m2的另一物体，整个装置处处于静止状态态 求： (1)这时这时 两弹弹簧的总长总长 (2)若用一个质质量为为M的平板把下面的物体竖竖 直缓缓慢地向上托起，直到两弹弹簧的总长总长 度等 于两弹弹簧的原长长之和，求这时这时 平板受到下面 物体m2的压压力 图217 2.摩擦力的有无及方向的判断方法 （1）假设设法：即假设设接触面光滑，看物体是否会 发发生相对对运动动 若发发生相对对运动动，则说则说 明物体原来虽虽相对对静止 却有相对对运动动的趋势趋势 且假设设接触面光滑后物体 发发生相对对运动动的方向即为为原来相对对运动趋势动趋势 的方 向，从而确定静摩擦力的方向 若没有发发生相对对运动动，则说则说 明没有静摩擦力 （2）根据物体的运动动状态态用平衡条件或牛顿顿定律 来计计算大小用牛顿顿第二定律判断，关键键是先判断 物体的运动动状态态(即加速度方向)，再利用牛顿顿第二 定律(Fma)确定合力的方向，然后由受力分析判 断静摩擦力方向 3.摩擦力大小的计计算 （1）静摩擦力大小的计计算 物体处处于平衡状态时态时 (静止或匀速)，利用力的 平衡条件来判断其大小 物体有加速度时时，若只有摩擦力，则则Ffma， 例如匀速转动转动 的圆盘圆盘 上物块块靠摩擦力提供向心力 产产生向心加速度；若除摩擦力外，物体还还受其他 力，则则F合ma，先求合力再求摩擦力 （2）滑动动摩擦力的计计算 滑动动摩擦力的大小用公式FfFN来计计算 根据物体的运动动状态态判断：若物体处处于平衡状 态态，利用平衡条件求解；若物体有加速度，利用牛 顿顿第二定律和受力分析结结合起来求解 【即时应时应 用】 4.如图图213所示，斜面固定在地面上，倾倾角37(sin37 0.6，cos370.8)，质质量为为1 kg的滑块块，以一定的初速 度沿斜面向下滑，斜面足够长够长 ，滑块块与斜面间间的动动摩擦因数 为为0.8.该该滑块块所受摩擦力Ff随时间变时间变 化的图图象是图图214 中的(取初速度方向为为正方向，g10 m/s2)( ) 图213 图214 解析：选A.由于mgsin37mgcos37，滑块减速下滑， 因斜面足够长，故滑块最终一定静止在斜面上，开始阶段Ff 滑mgcos376.4 N，方向沿斜面向上，静止在斜面上时 ，Ff静mgsin376 N，方向沿斜面向上，由于取初速度 方向为正方向，故图象A正确，B、C、D均错误 5.如图图219所示，斜面为长为长 方形的斜面体倾倾角为为37， 其长为长为 0.8 m，宽为宽为 0.6 m一重为为20 N的木块块原先在斜面 体上部，当对对它施加平行于AB边边的恒力F时时，刚刚好使木块块沿 对对角线线AC匀速下滑，求木块块与斜面间间的动动摩擦因数和恒 力F的大小 图219 【思路点拨】 解答本题时应注意以下几点： (1)木块受到的摩擦力的方向；