2012届高三总复习课件(鲁科版)：2.1力常见三种性质的力.ppt

第一节 力 常见三种性质的力 基础知识梳理 一、力 1力的概念 (1)力是物体间间的_作用，任何一个力都对对 应应两个物体，分别为别为 施力物体和受力物体 (2)力的三要素：大小、方向、作用点，可用力 的图图示表示 2力的基本特征 (1)物质质性：力不能脱离_而独立存在 相互 物体 (2)相互性：物体间间力的作用是相互的，只要有作 用力，就一定有对应对应 的反作用力 (3)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_ (4)矢量性：力既有大小，又有方向，力的运算遵 循_ (5)同时时性：物体间间的相互作用总总是同时产时产 生， 同时变时变 化，同时时消失的 二、常见见三种性质质的力 1重力 无关 平行四边边形定则则 (1)产产生：重力是由于地球的吸引而产产生的 (2)大小：Gmg (3)方向：_向下 2弹弹力 (1)产产生条件：相互接触且发发生_的 两物体间间 (2)方向：与施力物体的形变变方向_，与自身 (受力物体)的形变变方向_ 弹弹性形变变 相反 相同 竖竖直 (3)胡克定律：内容：在弹弹簧的弹弹性限度内， 弹弹簧的弹弹力与弹弹簧伸长长或压缩压缩 的长长度成_ 公式：Fkx，其中k是弹弹簧的劲劲度系数，由 弹弹簧本身决定 思考感悟 1轻绳轻绳 和轻弹轻弹 簧都可产产生拉力，这这两种拉力的 变变化有何不同？ 提示：1.轻绳轻绳 上的力可忽略绳绳的形变变量，故是 瞬变变；轻弹轻弹 簧上的力与弹弹簧形变变量有关，故是 渐变渐变 正比 3摩擦力 (1)定义义：两个相互接触且发发生形变变的粗糙物体 ，当它们发们发 生_或有 _时时，就会在接触面上产产生阻碍 相对对运动动或相对对运动趋势动趋势 的力，这这种力叫摩擦 力 (2)两种摩擦力的比较较 相对对运动动相对对运动趋势动趋势 摩擦力滑动动摩擦力静摩擦力 定义义两发发生相对对运动动的物体间间的摩擦 力 两有相对对运动趋势动趋势 物体间间的 摩擦力 产产生条 件 物体与接触面接触发发生相 对对运动动存在压压力 物体与接触面接触 有相对对运动趋势动趋势 存 在压压力 大小滑动动摩擦力跟_ 成正比，公 式为为_ 静摩擦力随着两物体间间相对对 运动趋势动趋势 的强弱变变化而在0 fm之间变间变 化 方向总总是沿着接触面，并且与物体相 对对运动动方向相反 总总是沿着接触面，并且与物 体相对对运动趋势动趋势 方向相反 作用效 果 总总是阻碍物体间间的相对对运动动，但 并不是阻碍物体的运动动，对对物体 的运动动，可以作动动力，也可以作 阻力 总总是阻碍物体间间的相对对运动动 趋势趋势 ，但并不是阻碍物体的 运动动，对对物体的运动动，可以 作动动力，也可以作阻力 压压力 fN 思考感悟 2.摩擦力总总是阻碍物体的相对对运动动或相对对运动动 趋势趋势 ，摩擦力一定是阻力吗吗？ 提示：2.不一定阻碍的是相对对运动动而不是运 动动 课堂互动讲练 一、重力和重心的理解 1重力和万有引力的区别与联系 (1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的，但不 能说重力就是地球对物体的吸引力由于地球的 自转，地球对物体的引力除产生重力之外，还要 提供物体随地球自转所需要的向心力，如图21 1所示，因此，重力是万有引力的一个分力 图211 (2)重力的大小 物体在地球上不同的纬度处随地球自转所需的向 心力大小不同，重力大小也不同两极处，物体所 受重力最大，大小等于万有引力；赤道上，物体所 受重力最小，重力的大小等于万有引力与物体随地 球自转所需向心力之差 一般情况下，可不考虑地球的自转效应，近似地 认为重力等于万有引力 2对重心的理解 (1)重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作 用点 (2)质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的 形状有关有规则几何形状的均匀物体，它的重 心的位置在它的几何中心，如实心铅球的重心在 球心 (3)质量分布不均匀的物体，重心的位置与物体的 形状有关，还跟物体质量的分布情况有关悬挂 物静止时，悬线所在的直线必过重心，两次悬挂 找交点，交点即为重心的位置如图212所 示中的O点，即为木板的重心 图212 (4)物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体 外，例如一个平板的重心在板上，而一个铁环的 重心就不在铁环上 (5)重心的位置与物体的位置、旋转状态及运动状 态无关，但一个物体的质量分布发生变化时，其 重心的位置也发生变化例如一个充气的篮球， 其重心在几何中心处若将篮球内充入一定量的 水，则充水的球相对于原球重心将下移 即时应时应 用 1(2011年泉州模拟)如图213所示，两辆车以 不同的速度v1、v2做匀速运动，根据图中所给信息 和所学知识你可以得出的结论不正确的是( ) 图213 A物体各部分都受重力作用，但可以认为认为 物 体各部分所受重力集中于一点 B重力的方向总总是竖竖直向下的 C物体重心的位置与物体形状或质质量分布有 关 D重心的位置和物体运动动的速度有关 解析：选选D.由重力的特点及重心位置的影响因 素可知，物体的重心与运动动状态态无关，故选项选项 D说说法错误错误 二、弹力的方向及弹力有无的判定 1几种常见模型中弹力的方向 弹弹力弹弹力的方向 弹弹簧两端 的弹弹力 与弹弹簧测测力计计中心轴线轴线 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 面与面接触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(或者接触面的切面)指向受 力物体 球与面接触的弹弹力在接触点与球心连线连线 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，必须须具体情况具体分 析 名师师点睛：(1)绳绳只能产产生拉力，不能产产生支持力 ，且轻绳弹轻绳弹 力的方向一定沿绳绳指向绳绳收缩缩的方向 (2)杆既能产产生拉力，也能产产生支持力，弹弹力的方 向可能沿杆，也可能不沿杆 2弹弹力有无的判断方法 (1)根据弹弹力产产生的条件直接判断 根据物体是否直接接触并发发生弹弹性形变变来判断是 否存在弹弹力此方法多用来判断形变较变较 明显显的情 况 (2)利用假设法判断 对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不 存在，看物体还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， 则此处一定存在弹力 (3)根据物体的运动状态分析 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 例如：如图214所示，小球A在车厢内随车厢 一起向右运动，可根据球的运动状态分析车厢后 壁对小球A的弹力的情况 图214 若车厢和小球做匀速直线运动，则小球A受 力平衡，所以车厢后壁对小球无弹力 若车厢和小球向右做加速运动，则由牛顿第 二定律可知，车厢后壁对小球的弹力方向水平 向右 即时应时应 用 2.(2011年陕西汉中模拟)一有固定斜面的小车在水 平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连， 小球某时刻正处于图215示状态设斜面对小 球的支持力为N，细绳对小球的拉力为T，关于此 时刻小球的受力情况，下列说法正确的是( ) 图215 若小车向左运动，N可能为零 若小车向左运动，T可能为零 若小车向右运动，N不可能为零 若小车向右运动，T不可能为零 A B C D 解析：选选A.对对小球受力分析，当N为为零时时，小 球的合外力水平向右，加速度向右，故小车车可 能向右加速运动动或向左减速运动动，正确错错 误误；当T为为零时时，小球的合外力水平向左，加 速度向左，故小车车可能向右减速运动动或向左加 速运动动，正确错误错误 三、摩擦力有无的判断 1假设法： 2状态法：根据二力平衡条件、牛顿第二定律 或牛顿第三定律，可以判断静摩擦力的方向假 如用一水平力推桌子，若桌子在水平地面上静止 不动，这时地面会对桌子施一静摩擦力根据二 力平衡条件可知，该静摩擦力的方向与推力的方 向相反，加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛 顿第二定律确定 3利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关 系)来判断：此法关键是抓住“力是成对出现的”， 先确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向，再 根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力 即时应时应 用 3如图216所示，物体A、B在力F作用下 一起以相同速度沿F方向匀速运动，关于物体 A所受的摩擦力，下列说法正确的是( ) 图216 A甲、乙两图图中物体A均受摩擦力，且方向均与 F相同 B甲、乙两图图中物体A均受摩擦力，且方向均与 F相反 C甲、乙两图图中物体A均不受摩擦力 D甲图图中物体A不受摩擦力，乙图图中物体A受摩 擦力，方向和F相同 解析：选选D.用假设设法分析：甲图图中，假设设A受摩 擦力，与A做匀速运动动在水平方向合力为为零不符， 所以A不受摩擦力；乙图图中，假设设A不受摩擦力， A将相对对B沿斜面向下运动动，从而A受沿F方向的摩 擦力正确选项选项 是D. 经典题型探究 弹力的分析与计算 (2011年三明质检)如图217所示，将 细线的一端系在右手中指上，另一端系上一个 重为G的钩码用一支很轻的铅笔的尾部顶在细 线上的某一点，使细线的上段保持水平，笔的 尖端置于右手掌心铅笔与水平细线的夹角为 ，则( ) 例例1 1 图217 【解析】 受力分析如图图218所示 图图218 【答案】 C 摩擦力的分析与计算 (满分样板 14分)(2011年福建试题调研)如 图219甲所示，质量m01 kg的木板静止在粗 糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数1 0.1，在木板的左端放置一个质量m1 kg、大小可 以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数2 0.4，取g10 m/s2，试求： 例例2 2 甲 乙 图219 (1)若在铁块上施加一个水平向右的力F，且F可变 化，求铁块与木板不发生滑动时拉力F的范围； (2)若在铁块的右端施加一个大小从零开始连续增 加的水平向右的力F，通过分析和计算后，请在 图乙中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小 变化的图象(设木板足够长) 解题样题样 板 (1)当F1(mgm0g)2 N时，铁块、木板相对 静止，且对地静止，f2F.(2分) 设FF1时，铁块、木板恰保持相对静止，此时 以木板为研究对象，根据牛顿第二定律有 2mg1(m0gmg)m0a2(2分) 故铁块与木板的加速度a22 m/s2(1分) 以铁块、木板为一整体，根据牛顿第二定律有 F11(mgm0g)(m0m)a2(2分) 解得F16 N 所以F6 N时，铁块与木板不发生滑动(1分) 图2110 【答案】 见解题样板 【误区警示】 本题在计算木板与地面的摩擦 力作用时，易出现f1m0g的错误，正确理解摩 擦力fN中N的含义是解题的关键 一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下 端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为 2L.现将两个这样的弹簧按如图2111所示方式