2011届高考物理一轮复习——第1讲重力弹力.ppt

考 纲 展 示 高 考 瞭 望 知识识点 要 求 滑动动摩擦力、静摩擦 力、动动摩擦因数 1.从近三年的高考考点分布看，高考对对本 章的考查查主要侧侧重于考查查力的基本概念和 对对物体的受力分析，常与其他知识综识综 合起 来考查查，主要涉及弹弹力、摩擦力、共点力 平衡等知识识 2.高考热热点有四个：一是力的概念和受力 分析；二是有关摩擦力的问题问题 ；三是弹弹簧 弹弹力与物体的平衡问题问题 ；四是力的合成与 分解问题问题 及其实验实验 3.本章内容仍将是2011年高考的必考内容之 一，考查查方式可单单独命题题，题题型为选择题为选择题 、实验题实验题 、计计算题题；也可与动动力学其他内 容、电电学结结合，命制结结合科技实际实际 的新颖颖 试题试题 ，概率较较高. 形变变、弹弹力、胡克定 律 矢量和标标量 力的合成与分解 共点力的平衡 实验实验 ：探究弹弹力与弹弹 簧伸长长的关系 实验实验 ：验证验证 力的平行 四边边形法则则 2011届高考物理一轮复习 第二章 相互作用 1力的概念：力是 2三要素： 、方向、 3力的表示方法：(1)力的图示；(2)力的示意图 物体对物体的作用 大小作用点 第1讲 重力 弹力 4力的分类 (1)按力的 分：可分为重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等 (2)按力的 分：可分为压力、支持力、动力、阻力、向 心力、 回复力等 性质 作用效果 力有哪些基本性质？ (1)力的物质性：力不能离开物体而存在，有力就一定有“施力”和“受力”两个物体 ，二者缺一不可 (2)力的相互性：力的作用是相互的 (3)力的矢量性：力不仅有大小，而且有方向，力是矢量力的运算遵循矢量运算 法则 平行四边形定则 (4)力的独立性：某个力作用在物体上产生的效果，与这个物体是否同时还受到其 他力的作用无关 1下列说说法中，正确的是( ) A一个人练练拳时时用了很大的力，有施力物体却没有受力物体 B马马拉车车前进进，是马马先对车对车 施加了力，车车后对马对马 施力，否则车则车 就不能 前进进 C只有有生命或有动动力的物体才能施力，无生命或无动动力的物体只能受 到力， 不能施力 D找不到施力物体的力是不存在的 解析：力是物体对物体的作用，这句话中“对”字前面的“物体”是施力物体 ，“对”字后面的“物体”是受力物体，只要发生了力的作用，就一定同时存在着施力 物体和受力物体练拳时，人的肌肉群发生相互作用，有受力物体，选项A错物 体间的相互作用是同时发生的，不存在先后，马拉车前进，虽然马是主动施力的， 车是被动施力的，但是马对车的作用力与车对马的作用力是一对相互作用力，同时 出现，同时消失，不分先后，选项B错 不论物体是否有生命或有动力，它在受到其他物体作用时，必同时施力于其他 物体，人走路时脚碰到(无生命、无动力)石头，感到脚痛，就是因为石头对脚施 了力，所以C不对，真正理解和掌握了力的概念，就会判断出本题正确答案是D. 答案：D 重力的产产生 由于 对对物体的吸引而 使物体受到的力 注意：在地球表面附近可近似 认为认为 等于 . 重力的大小 G . 可用 测测量 注意：(1)物体的质质量不会变变 (2)G的变变化是由在地球上不同 位置处处g的变变化引起的 重力的方向总总是 的 注意：竖竖直向下是和 垂 直，不一定和接触面垂直 重心 因为为物体各部分都受重力作 用，可认为认为 重力作用集中 于 即为为物体的重心 (1)影响重心位置的因素：物 体的 ； 物体的 . (2)确定方法： . mg 地球 万有引力 弹簧秤 竖直向下 水平面 一点 形状 质量分布 悬挂法 (1)竖直向下是与水平面垂直，但不一定指向地心 (2)重心的位置不一定在物体上 (3)重力的大小不一定等于物体对水平支持物的压力或对竖直悬线的拉力 2如图图211所示，两辆车辆车 在以相同的速度做匀速运动动；根据图图中所给给信息 和所学知识识你可以得出的结论结论 是( ) 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重力的方向总总是垂直向下的 C物体重心的位置与物体形状或质质量分布有关 D力是使物体运动动的原因 图211 解析：物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点 ，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直 向下，所以A正确，B错误，从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发 生了变化，重心的位置就发生了变化，故C正确力不是使物体运动的原因而是使 物体发生形变或产生加速度的原因，所以D错误 答案：AC 1定义：发生弹性形变的物体由于要 ，对与它 的物体产 生力的作用 2产生条件：物体相互 ；并且发生 3方向：弹力的方向总是与物体形变的方向 4大小： (1)弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律F . (2)非弹簧类弹力大小可以由 或牛顿运动定律求解 恢复原状 接触 弹性形变 相反 kx 平衡条件 接触 如何判断弹力的有无？ 1根据弹力产生的条件直接判断 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212所示，小球A在车厢内随车厢一起向右运动，可根据小球 的运动的状态分析车厢后壁对球A的弹力的情况 图212 (1)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 (2)若车厢车厢 和小球向右做加速运动动，则则由牛顿顿第二定律可知， 后车厢车厢 壁对对小球的弹弹力水平向右 3. 如图图213所示，细绳竖细绳竖 直拉紧紧，小球和光滑斜面接触，并处处于静止状 态态则则小球受到的力是( ) A重力、绳绳的拉力 B重力、绳绳的拉力、斜面的弹弹 力 C重力、斜面的弹弹力 D绳绳的拉力、斜面的弹弹力 解析：如果斜面对球有支持力，球静止时，细绳不能竖直，所以本题中小球 不受斜面的支持力，只受重力和绳的拉力 答案：A 图213 弹力方向的判断方法 1根据物体产生形变的方向判断 物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反，与自身(受力物体)形变方向 相同 2根据物体的运动状态判断 由状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态符合，依据物体的运动状 态，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，确定弹力方向 3几种常见见模型中弹弹力方向的确定 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 重合，指 向弹弹簧恢复原状方向 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的物体 点与面接触 的弹弹力 过过接触点垂直于接触面(或过过接触 点的切面)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 4画出图图214中物体受弹弹力的方向(各接触面均光滑) 答案：物体受弹弹力的方向如下图图所示 图214 【例1】 如图215所示，用轻质细杆连接的A、B两物体正沿着倾角为的斜 面匀速下滑，已知斜面的粗糙程度是均匀的，A、B两物体与斜面的接触情况相 同试判断A和B之间的细杆上是否有弹力若有弹力，求出该弹力的大小；若 无弹力，请说明理由 图215 解析：根据图甲的受力分析图，对A： mAgsin FfAFT，mAgcos FNA 又FfAFNA，tan 由以上各式解得：FTmAgsin mAgcos 0 根据图图乙的受力分析图图，对对B： mBgsin FTFfB，mBgcos FNB 又FfBFNB，tan 由以上各式解得：FTmBgcos mBgsin 0 故可知细细杆没有弹弹力 答案：无弹弹力，理由见见解析 图甲 图乙 在例1中若A、B两物体沿斜面匀加速下滑，A和B之间间的细细杆上是否有弹弹力？ 解析：对A、B及轻杆整体由牛顿第二定律得： mAgsin mBgsin (mAmB)gcos (mAmB)a 所以agsin gcos 设轻杆对A有拉力为FT，则对A由牛顿第二定律得： mAgsin mAgcos FTmAa 由得：FT0，所以A、B之间的轻杆无弹力 答案：无弹弹力 1弹力方向的判断方法 (1)根据物体产生形变的方向判断 (2)根据物体的运动情况，利用平衡条件或牛顿第二定律判断，此法关键是先判明 物体的运动状态(即加速度的方向)，再根据牛顿第二定律确定合力的方向，然后 根据受力分析确定弹力的方向 2弹力大小的计算方法 (1)一般物体之间的弹力，要利用平衡条件或牛顿第二定律来计算 (2)弹簧的弹力，由胡克定律(Fkx)计算 11(2009山东卷，16)如图图216所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为为球心一质质量为为m的小滑块块，在水平力F的作用下静止于P点设设滑块块所受支 持力为为FN，OP与水平方向的夹夹角为为.下列关系正确的是( ) 图216 解析：物体受力情况如右图所示，由物体的平衡条件可得FNsin mg， FNcos F，联立解得FNmg/sin ，Fmg/tan ，故只有A正确 答案：A 【例2】如图217所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木 块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起 来，木块与传送带间的动摩擦因数为，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上 ，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离 是( ) A2L(m2m3)g/k B2L(m2 2m3)g/k C2L(m1m2m3)g/k D2Lm3g/k 图217 解析：当三木块达到平衡状态后，对木块3进行受力分析，可知2和3间弹簧的弹力 等 于木块3所受的滑动摩擦力，即m3gkx3，解得2和3间弹簧伸长量为 同理以2木块为研究对象得：kx2kx3m2g，即1和2间弹簧的伸长量为 1、3两木块之间的距离等于弹簧的原长加上伸长量， 即2L(m22m3)g/k，选项B正确 答案：B 21(2010成都市高三摸底测试)缓缓冲装置可抽象成如图图218所示的简单简单 模 型，图图中A、B为为原长长相等，劲劲度系数分别为别为 k1、k2(k1k2)的两个不同的轻质弹轻质弹 簧下列表述正确的是( ) A装置的缓缓冲效果与两弹弹簧的劲劲度系数无关 B垫垫片向右移动稳动稳 定后，两弹弹簧产产生的弹弹力之比F1F2k1k2 C垫垫片向右移动稳动稳 定后，两弹弹簧的长长度之比l1l2k2k1 D垫垫片向右移动稳动稳 定后，两弹弹簧的压缩压缩 量之比x1x2k2k1 解析：装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数有关，劲度系数越小，缓冲效果 越好，所以A错根据力的作用是相互的可知：轻质弹簧A、B中的弹力是相 等 的，即k1x1k2x2，所以F1F211，两弹簧的压缩量之比x1x2k2k1， 故B、C错，D正确 答案：D 图218 如图图219所示，质质量为为M10 kg的滑块块放在水平地面上，滑块块上固定一个 轻细轻细 杆ABC，ABC45.在A端固定一个质质量为为m2 kg的小球，滑块块与地面 间间的动动摩擦因数为为0.3.现对现对 滑块块施加一个水平向右的推力F196 N，使滑块块 做匀加速运动动求此时轻时轻 杆对对小球作用力F2.(取g10 m/s2) 图219 【考卷实录】 错误之处：该生认为杆的弹力方向必定沿杆方向 错因剖析：将杆与拉直的细绳弹力混淆，杆的弹力方向由物体的运动情况和受 力情况决定 思路突破：整体由牛顿第二定律求加速度 对小球由牛顿第二定律求合力 由力的分解求杆对小球的作用力 【教师点评】 正解解答如下： 对对整体，由牛顿顿第二定律，F1(Mm)g(Mm)a 轻轻杆对对小球的作用力F2与水平方向的夹夹角 arctan arctan 2，斜向右上方 常见理想模型中弹力比较 【反思总结】 类类 别别轻轻 绳绳轻轻 杆轻弹轻弹 簧 特征 轻轻、软软、不可伸长长 ，即绳绳中各处处的张张 力