2020版高考物理大一轮复习 第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力（含解析）课件 教科版.pptVIP

,第二章相互作用,第1讲重力弹力摩擦力,大一轮复习讲义,NEIRONGSUOYIN,内容索引,过好双基关,研透命题点,课时作业,回扣基础知识训练基础题目,细研考纲和真题分析突破命题点,限时训练练规范练速度,过好双基关,一、力,1.定义：力是的相互作用.2.作用效果：使物体发生形变或改变物体的(即产生加速度).3.性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征.4.四种基本相互作用：引力相互作用、相互作用、强相互作用和弱相互作用.,物体与物体间,运动状态,电磁,1.产生：由于而使物体受到的力.注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力.2.大小：Gmg，可用测量.注意：(1)物体的质量不会变；(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的.3.方向：总是.注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心.,地球吸引,弹簧测力计,竖直向下,二、重力,4.重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点，即物体的重心.(1)影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的分布.(2)不规则薄板形物体重心的确定方法：法.注意：重心的位置不一定在物体上.,质量,悬挂,自测1(多选)关于地球上的物体，下列说法中正确的是A.物体只有静止时才受重力作用B.地面上的物体受到的重力垂直于水平面C.重心是物体受到重力的等效作用点，故重心一定在物体上D.物体所受重力的大小与物体运动状态无关,三、弹力,1.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)产生条件：物体间直接接触；接触处发生.(3)方向：总是与施力物体形变的方向.2.胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹力的大小和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成.,形变,形变,相反,正比,(2)表达式：Fkx.k是弹簧的，单位是牛顿每米，用符号N/m表示；k的大小由弹簧决定.x是弹簧长度的，不是弹簧形变以后的长度.,劲度系数,自身性质,变化量,自测2下列图中各物体均处于静止状态.图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是,四、摩擦力,1.静摩擦力与滑动摩擦力,粗糙,相对运动,相对静止,相对运动,相对运动趋势,粗糙,相对运动,相反,相反,相对运动趋势,2.动摩擦因数(1)定义：彼此接触的物体发生时，摩擦力和正压力的比值.公式.(2)决定因素：接触面的材料和.,相对运动,粗糙程度,自测3下列关于摩擦力的说法中错误的是A.两物体间有摩擦力时，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们间的弹力方向垂直B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比C.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D.滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反,解析摩擦力方向沿接触面，弹力方向垂直于接触面，且有摩擦力时一定有弹力，A正确；静摩擦力的大小与压力无关，B错误；静摩擦力可以产生在运动的物体间，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度，例如，静摩擦力提供向心力，C正确；滑动摩擦力可以是动力，也可以是阻力，D正确.,研透命题点,1.弹力(1)方向,命题点一弹力分析的“四类模型”问题,(2)计算弹力大小的三种方法根据胡克定律进行求解.根据力的平衡条件进行求解.根据牛顿第二定律进行求解.2.弹力有无的判断“三法”(1)假设法：假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变.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.,(2)替换法：用细绳替换装置中的轻杆，看能不能维持原来的力学状态.如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力.(3)状态法：由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程，求解物体间的弹力.,例1(2018山西省太原市上学期期末)历经一年多的改造，2017年10月1日，太原迎泽公园重新开园，保持原貌的七孔桥与新建的湖面码头，为公园增色不少.如图1乙是七孔桥正中央一孔，位于中央的楔形石块1，左侧面与竖直方向的夹角为，右侧面竖直.若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块1左、右两侧面所受弹力的比值为,图1,模型1物体与物体间的弹力,例2如图2所示，质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最高点A，另一端与小球相连.小球静止时位于环上的B点，此时轻绳与竖直方向的夹角为60，则轻绳对小球的拉力大小为,图2,模型2绳的弹力,解析对B点处的小球受力分析，如图所示，则有Tsin60Nsin60Tcos60Ncos60mg解得TNmg，故C正确,例3如图3所示，小球a的质量为小球b的质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态.轻弹簧A与竖直方向的夹角为60，轻弹簧A、B的伸长量刚好相同，则下列说法正确的是A.轻弹簧A、B的劲度系数之比为13B.轻弹簧A、B的劲度系数之比为21C.轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为21D.轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为2,图3,模型3弹簧的弹力,解析设轻弹簧A、B的伸长量都为x，小球a的质量为m，则小球b的质量为2m.对小球b，由平衡条件知，弹簧B中弹力为kBx2mg；对小球a，由平衡条件知，竖直方向上，有kBxmgkAxcos60，联立解得kA3kB，选项A、B错误；,水平方向上，轻绳上拉力TkAxsin60，则选项C错误，D正确.,例4(2018湖南省怀化市博览联考)如图4所示，与竖直墙壁成53角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为,图4,模型4杆的弹力,解析小球处于静止状态，其合力为零，对小球受力分析，如图所示，由图中几何关系可得选项D正确.,1.活结：当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上的力是相等的，即滑轮只改变力的方向不改变力的大小.2.死结：若结点不是滑轮，是固定点时，称为“死结”结点，则两侧绳上的弹力不一定相等.,命题点二“活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题,类型1“活结”和“死结”问题,例5(2016全国卷17)如图5所示，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为,图5,解析如图所示，圆弧的圆心为O，悬挂小物块的点为c，由于abR，则aOb为等边三角形，同一条细线上的拉力相等，FTmg，合力沿Oc方向，则Oc为角平分线，由几何关系知，acb120，故细线的拉力的合力与物块的重力大小相等，则每条细线上的拉力FTGmg，所以小物块质量为m，故C对.,变式1(2018河北省石家庄市二模)如图6所示，在竖直平面内固定一直杆，将轻环套在杆上.不计质量的滑轮用轻质绳OP悬挂在天花板上，另一轻绳通过滑轮系在环上，不计所有摩擦.现向左缓慢拉绳，当环静止时，与手相连的绳子水平，若杆与地面间夹角为，则绳OP与天花板之间的夹角为,图6,解析当轻环静止不动时，PQ绳对轻环的拉力与杆对轻环的弹力等大、反向、共线，所以PQ绳垂直于杆，由几何关系可知，绳PQ与竖直方向之间的夹角是；对滑轮进行受力分析如图，由于滑轮的质量不计，则OP绳对滑轮的拉力与两个绳子上拉力的合力大小相等、方向相反，所以OP绳的方向一定在两根绳子之间的夹角的角平分线上，由几何关系得OP绳与天花板之间的夹角C正确.,1.动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则会引起杆的转动.如图7甲所示，若C为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向.,图7,2.定杆：若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向，如图乙所示.,类型2“动杆”和“定杆”问题,例6(2018天津市南开中学月考)如图8为两种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的轻杆，重量不计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为Fa、Fb，则下列关系正确的是A.FaFbB.FaFbC.FaF弹，则摩擦力方向向上，大小等于mgsinF弹，施加恒力F后，F沿斜面向上的分力为Fcos30，由于F大小未知，摩擦力可能仍向上，则一定减小；可能等于零；可能沿斜面向下，大小可能减小、可能不变、可能增大.若mgsinFcos时，静摩擦力沿着斜面向上，大小为f2mgsinFcos，当F增大时，f2变小；当mgsinFcos时，静摩擦力为零，当F增大时，f2变大；当mgsinFcos时，静摩擦力沿着斜面向下，大小为f2Fcosmgsin，F增大时，f2变大故f2不一定增大对整体受力分析，则有f1F，则F增大，f1一定增大，A正确,11.(2018河北省衡水中学二调)如图8所示，一直杆倾斜固定并与水平方向成30的夹角；直杆上套有一个质量为0.5kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F10N的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，g10m/s2.下列说法正确的是A.圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上B.圆环受到直杆的弹力大小等于2.5NC.圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5ND.圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,图8,12.(多选)如图9甲所示，斜面固定在水平面上，斜面上有一物块在拉力F的作用下始终处于静止状态，拉力F在如图乙所示的范围内变化，取沿斜面向上为正方向.则物块所受的摩擦力f与时间t的关系正确的是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,图9,解析若t0时，静摩擦力沿斜面向上，随F减小，f增大，当F反向后，f继续增大，D正确；若t0时，静摩擦力沿斜面向下，随F减小，f减小，在F0前，f变为沿斜面向上，B正确,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,13.(2019山东省济宁市质检)如图10所示，一长木板静止在倾角为的斜面上，长木板上一人用力推长木板上的物块，使物块与长木板间的摩擦力刚好为零，已知人、物块、长木板的质量均为m，人、物块与长木板间的动摩擦因数均为1，长木板与斜面间的动摩擦因数为2，重力加速度为g，则下列说法正确的是A.斜面对长木板的摩擦力大小为mgsinB.斜面对长木板的摩擦力大小为32mg