2012红对勾高中物理PPT2-1.ppt

在复习常见的三种力时，应当多与生活中的事例相结合，在感性认知的基础上正确建立这些力的概念静摩擦力是一种非常“聪明”的力，它的大小、方向、存亡都会随其他力发生变化因此分析静摩擦力，应会从物体的运动状态和应用牛顿运动定律来进行分析对于弹力的复习，通过若干具体实例的分析、练习，掌握各种常见弹力如拉力、压力、支持力的方向特别是轻杆的弹力，当杆受力较复杂时，杆中弹力的方向要具体问题具体分析关于弹簧的弹力大小，遵守胡克定律，要求定量分析,在理解和掌握了各种常见力以后，多做一些受力分析的习题，在练习中要注意养成良好的受力分析习惯，提高受力分析的熟练性、正确性、规范性,课时1 力、重力和弹力,知识点一 力的基本概念 知识回顾 1力的定义：力是物体与物体之间的 作用 2力的作用效果：(1)改变物体的 ；(2)使物体发生 ,相互,运动状态,形变,3力的作用效果取决于力的三要素： 即： 、 、 4力的分类：(1)按 命名，有重力、弹力、摩擦力等；(2)按 命名，有拉力、压力、支持力、动力、阻力等 5形象表示力的方法： 和 ,大小,方向,作用点,性质,效果,力的图示,力的示意图,要点深化 力有哪些基本性质？ (1)力的物质性：力不能离开物体而存在，找不到受力物体或施力物体的力是不存在的 (2)力的相互性：力总是成对出现的，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体,(3)力的矢量性：力不仅有大小而且有方向力的作用效果不仅与力的大小有关，还与力的方向、作用点有关力的运算遵从平行四边形定则 (4)力的独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否同时受到其他力的作用无关,基础自测 甲、乙两拳击运动员竞技，甲一拳击中乙的肩部，观众认为，甲运动员(拳头)是施力物体，乙运动员(肩部)是受力物体，但在甲一拳打空的情况下，下列说法中正确的是( ) A这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况 B尽管乙避开了甲的拳头，但乙仍受到甲的作用力 C甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体 D以上说法都不正确,解析：任何一个力，都必须具有施力物体和受力物体要区分施力物体和受力物体就要明确某力是谁对谁的作用力，前者为施力物体，后者为受力物体甲用力将拳头击出，但击空了，胳膊对拳头施了力，但拳头对乙没有施力，故应选C. 答案：C,知识点二 重力 知识回顾 1重力：由于 的吸引而使物体受到的力叫重力 2重力的大小：Gmg，g为重力加速度，重力的大小可用 测量 (1)随高度而变化：物体距地面越高，重力越小 (2)随纬度而变化：随纬度增大而增大,地球,弹簧秤,3重力的方向： 向下，或者垂直于 向下 4重力的作用点：作用在物体的重心上即物体各部分所受重力的作用可 集中于一点，这点叫做物体的重心,竖直,水平面,等效,要点深化 1重力与万有引力的联系怎样？,图1,(2)重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力 (3)在赤道上时，重力等于万有引力减去向心力，即F引GF向 (4)在两极时重力等于物体所受到的万有引力，在地球上其他位置时，重力不等于万有引力,2怎样理解重心的概念？ (1)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，它的重心位置在它的几何中心，如实心铅球的重心就在球心 (2)质量分布不均匀的物体，重心的位置不仅与物体的形状有关，还跟物体质量的分布有关悬挂物静止时，悬线所在直线必过重心，两次悬挂悬线的交点，即为重心位置 (3)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,基础自测 1设想地球是质量分布均匀的球体，同一物体分别位于赤道、北极和北纬60上某一位置时，物体所受万有引力和重力依次是F1、F2、F3和G1、G2、G3，试比较F1、F2、F3和G1、G2、G3的大小关系,图2,当物体处于赤道与两极之间时，物体会随地球自转做匀速圆周运动，而需要的向心力就由万有引力的一个分力提供，另一个分力就是重力如图2所示，重力小于万有引力，并且越靠近赤道，物体随地球自转所做的匀速圆周运动的半径r就越大，所需要的向心力Fm2r就越大，相应的，物体所受的重力越来越小，故物体位于两极时重力最大(GF引)，物体位于赤道上时所受的重力最小，故：G1G3G2. 答案：F1F2F3 G1G3G2,2(2011太原模拟)下列说法正确的是( ) A形状规则的物体的重心，一定在物体的几何中心上 B物体的重心一定在其内部 C地球对物体的吸引力，就是物体的重力 D物体的重力，是由于地球对物体的吸引而产生的,解析：形状规则的物体，只有当质量分布均匀时，其重心才在物体的几何中心上，因此A错误对于一个给定的物体，其质量分布与形状都是确定的，但其重心不一定在物体的内部，因此B错误地球对物体的吸引力产生了物体的重力，但由于物体随地球自转，需要向心力，因此物体的重力等于地球对物体的吸引力与物体随地球自转所需的向心力的矢量差，因此C错，D对 答案：D,知识点三 弹力 知识回顾 1弹力：发生 的物体，由于要恢复原状，对跟它 的物体产生力的作用，这种力叫弹力 2弹力产生的条件： (1)两个物体； (2) 接触； (3)两物体发生 形变,形变,接触,直接,弹性,3弹力的方向：与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向 ，与受力物体形变的方向 ，与施力物体形变的方向 4弹力的大小：与物体的形变程度有关，形变量 ，产生的弹力越大弹簧的弹力，在弹性限度内遵循胡克定律 ，x表示形变量，k表示劲度系数，k的大小与弹簧的 、弹簧的 、弹簧丝的 、弹簧的 有关,相反,相同,相反,越大,Fkx,材料,粗细,粗细,长短,要点深化 1如何判断弹力的有无？ (1)“假设法”或“撤离法”：当对一些微小形变难以直接判断时，可采用“假设法”分析，即假设弹力存在，看假设的结果是否符合物体的运动状态；还可采用“撤离法”分析，即将与研究对象接触的物体一一撤去，看其运动状态是否符合物体的运动状态 (2)“替换法”：用细绳替换装置中的直杆，看能否保持原来状态，如果能，则说明杆提供拉力；如果不能，则杆提供支持力 (3)根据运动性质来确定,2弹力的方向有什么特点？ (1)弹力方向的几种情况 轻绳、轻杆、轻弹簧 轻绳：只能产生拉力，方向沿绳子且指向绳子收缩的方向 轻杆：有拉伸、压缩、弯曲、扭转形变与之对应，杆的弹力方向具有多向性即杆产生的弹力方向不一定沿杆，此时需运用平衡条件或牛顿定律分析 轻弹簧：有压缩和拉伸形变，既能产生拉力，又能产生压力，方向沿弹簧的轴线方向,面与面、点与面接触 物体的面与面、点与面接触时，弹力方向垂直于面(若是曲面则垂直于切面)，且指向受力物体 (2)弹力方向的判断方法 根据物体产生形变的方向判断 根据物体的运动情况，利用平衡条件或牛顿第二定律判断,基础自测 1在图3中，a、b(a、b均处于静止状态)间一定有弹力的是( ),图3,解析：A选项中，a、b间如果存在弹力，则b给a的弹力水平向左，a将向左侧加速运动，显然与题设要求不符，故A选项中a、b间无弹力作用同理，C选项中a、b间没有弹力对于D选项，也可以假设a、b间有弹力，则a(斜面)对b的弹力将垂直于斜面向上，因此，b所受的合外力不为零，即b不可能处于静止状态对于B选项，假设b对a没有弹力，则a所受的合外力不为零，将不可能静止，故a、b间必须存在弹力，故选B. 答案：B,2台球以速度v0与球桌边框成角撞击O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为，如图4所示OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是( ) A可能沿OA方向 B一定沿OB方向 C可能沿OC方向 D可能沿OD方向,图4,解析：台球与球桌边框碰撞时，受到边框的弹力作用，弹力的方向应与边框垂直，即沿OB方向，故选B. 答案：B,题型一 对弹力方向的理解,图5,例1 如图5所示，三个相同的支座上分别放着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上，a球重心Oa位于球心，b球和c球的重心Ob、Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方，三球均处于平衡状态，支点P对a球的弹力为FNa，对b球和c球的弹力分别为FNb和FNc，则 AFNaFNbFNc BFNbFNaFNc CFNbFNbFNc,解析 球受力如图6所示，球受三个力，重力及P、Q的支持力，三力平衡必共点，由题意可知三力必相交于球心在题设条件下FN的大小与球重心位置无关，所以正确选项是A. 答案 A,图6,题后反思 本题易犯的错误就是认为b、c两个球所受的支持力的方向一定过对应的重心Ob、Oc，使得弹力的方向发生了错误其实压力、支持力这类弹力的方向总是垂直于接触面指向被压的或被支持的物体；对于点与点、点与面接触的情形，所谓的接触面就是过接触点的切面,变式11 (1)如图7甲所示，光滑但质量分布不均的小球的球心在O，重心在P，静止在竖直墙和桌边之间试画出小球所受弹力,图7,(2)图乙中，AC为竖直墙面，AB为均匀横梁，其重力为G，处于水平位置BC为支持横梁的轻杆，A、B、C三处均用铰链连接试画出横梁B端所受弹力的方向,解析：(1)在A点，弹力F1应该垂直于球面，所以沿半径方向指向球心O；在B点弹力F2垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O. (2)轻杆BC只有两端受力，所以B端所受压力沿杆指向斜下方，其反作用力是轻杆对横梁的弹力F，沿轻杆延长线方向斜向上 答案： 如图8所示,图8,题型二 根据运动状态确定弹力的大小和方向 例2 (2011辽宁丹东模拟)如图9所示，小车上固定着一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定着一个质量为m的球试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向,图9,(1)小车静止； (2)小车以加速度a水平向右运动,图10,解析 (1)小车静止时，根据物体平衡条件知，杆对球产生的弹力方向竖直向上，且大小等于球的重力mg.,(2)选小球为研究对象，小车以加速度a向右运动时，小球所受重力和杆的弹力的合力一定水平向右，此时，弹力F的方向一定指向右上方，只有这样，才能保证小球在竖直方向上保持平衡，水平方向上具有向右的加速度假设小球所受弹力方向与竖直方向的夹角为(如图10所示)，根据牛顿第二定律有 Fsinma，Fcosmg.,题后反思 接触面间的弹力方向一定垂直于接触面，但固定在杆上的物体所受的弹力其大小和方向都是可变的，其方向可能沿杆也可能不沿杆，故需利用平衡条件或牛顿第二定律来分析计算,变式21 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( ) A若小车向左运动，N可能为零 B若小车向左运动，T可能为零 C若小车向右运动，N不可能为零 D若小车向右运动，T不可能为零,图11,解析：若小车向左做减速运动时，N可能为零所以A正确若小车向左做加速运动时，T可能为零即B正确若小车向右做加速运动时N可能为零，则C错误若小车向右做减速运动时，T也可能为零，则D错误 答案：AB,题型三 弹簧弹力的计算 例3 如图12所示，劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块拴接，劲度系数为k2的轻弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上(不拴接)，整个系统处于平衡状态现施力将物块1缓慢竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面在此过程中，物块2向上移动了多少？物块1向上移动了多少？,图12,题后反思 (1)本题以平衡条件、胡克定律等知识为依据，考查物理规律的灵活应用及处理复杂物理过程的能力 (2)因为弹簧的弹力F与形变量x成正比，所以当弹簧在原基础上再伸长(或缩短)x时，弹力的改变量Fkx.,变式31 如图13所示，劲度系数为k2的轻质弹簧，竖直放在桌面上，上面压一质量为m的物块，劲度系数为k1的轻质弹簧竖直地放在物块上面，其下端与物块上表面连接在一起，现想使物块在静止时，下面弹簧承受物重的2/3，应将上面弹簧的上端A竖直向上提高多大的距离？,图13,图14,答案：C,2(2010浙江宁波期末)如图15所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的( ),图15,解析：先隔离物体b受力分析，由平衡条件可知，选项A错误；再将a、b看做一个整体，则a、b之间绳子的张力属于内力，不用分析，由整体受力平衡可知，选项B正确 答案：B,3如图16所示，倾角为30、重为80 N的斜面体静止在水平面上一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是( ) A斜面有向左运动的趋势 B地面对斜面的支持力为80 N C球对弹性轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下 D弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上,图16,解析：把小球、杆和斜面作为整体受力分析可知，仅受重力和地面的支持力，且二力平衡，故A、B错；对小球受力分析知，只受竖直向下的重力和杆给的竖直向上的弹力(杆对小球的力不一定沿杆)，故C对，D错 答案：C,4一个质量可以不计的弹簧，其弹力F的大小与长度l的关系如图17中的直线a、b所示，这根弹簧的劲度系数为( ) A1250 N/m B625 N/m C2500 N/m D833 N/m,图17,答案：C,5按下列要求画出弹力的方向： (1)搁在光滑的竖直墙与水平地面之间的棒在A、B两处受到的弹力，如图18(a)所示；,