高考物理力学中三种常见的力.ppt

一 力学中三种常见的力 包九中高三物理组 知识点析 力 1 概念 力是物体对物体的作用 1 同时存在受力物体和施力物体 2 力学中的研究对象是受力物体 2 作用效果 使物体发生形变或改变物体的运动状态 即使物体产物加速度 1 即使很小的力作用在物体上 也会使物体发生形变 只不过有时形变很小 不能直接观察到 这一点对于理解弹力很有帮助 2 力是使物体运动状态发生改变的原因 而不是维持物体运动状态的原因 物体的运动状态的改变指速度的大小 方向之一或同时发生变化 3 矢量性 既有大小又有方向 1 大小 弹簧秤称量 单位是牛顿 N 2 方向 力作用的方向 3 力的图示法表示力的三要素 大小 方向 作用点 注意 物理量有两类 矢量和标量 标量只有大小没有方向 两类物理量的最主要的区别是它们的运算法则 标量的运算法则是代数加减法 而矢量的运算法则是平行四边形定则 力的矢量性是力概念的一大难点 4 分类 1 按性质分 可分为万有引力 重力 弹力 摩擦力 分子力 电磁力 核力等 2 按效果分 可分为压力 支持力 动力 阻力 向心力 回复力等 3 按作用方式分 可分为场力和接触力 万有引力 重力 电磁力均属于场力 弹力 摩擦力均属于接触力 4 按研究对象分 可分为外力和内力 同种性质的力可产生不同的效果 同种效果可由不同性质的力产生 例1 下列关于力的叙述正确的有 A 力是物体对物体的作用 总是成对出现的 B 只有相互接触的物体 才有力的作用 C 两物体相互作用不一定要直接接触 D 直接接触的物体间一定有力的相互作用 例2 下列关于力的作用效果的叙述中正确的是 A 物体的运动状态发生改变 则物体必定受到力的作用 B 物体运动状态没有发生改变 物体也可能受到力的作用 C 力的作用效果不仅取决于力的大小和方向 还同力的作用点有关 D 力作用在物体上 必是同时出现形变和运动状态的改变 重力 1 产生原因 由于地球对物体的吸引而产生的 2 大小 同一地点重力的大小与质量成正比 即G mg 3 方向 竖直向下 除了在赤道和极地附近 一般不通过地心 4 作用点 重心 重心是重力的等效作用点 通常可以认为重力就作用在这一点 物体的重心不一定在物体上 与重心位置有关的因素 形状 质量分布 5 区分重力与质量不同的物理概念 例3 关于物体的重心说法正确的是 A 重心就是物体内最重的一点 B 重心是物体各部分受重力的合力的作用点 C 任何有规则形状的物体 它的重心必在其几何中心 D 重心是物体受重力的作用点 以重心总是在物体上 不可能在物体外 例4 关于重力的说法正确的是 A 重力的方向总是指向地心 B 重力的大小可以用弹簧秤和杆秤直接测量 C 物体重力的大小等于它压在水平支持物上的力 D 重力的施力物体是地球 弹力 1 产生原因 由于发生弹性形变的物体有恢复原状的趋势而产生的 2 产生条件 1 直接接触 2 有弹性形变 3 方向 和物体形变的方向相反 或者说和使物体发生形变的外力方向相反 1 绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向 2 压力或支持力的方向总是垂直于支持面且指向被压或者被支持的物体 弹力的判断 a 找接触点或接触面 b 判断接触处有无挤压 相互接触的物体间是否存在挤压或有无弹力作用 可利用假设法 如图所示 静止在光滑水平面上的均匀圆球A紧靠着挡板MN 这里圆球只受到重力G与水平面对它的支持力N的作用 球与挡板虽然接触 但没有弹力 因为 假设MN对球有向右的弹力 则球将会向右加速而不会静止 所以 MN对球不会有弹力 4 大小 1 由于弹力是被动力 所以一般情况下应根据物体的运动状态 利用平衡条件或牛顿定律来求解 2 弹簧弹力可由胡克定律来求解 胡克定律 在弹性限度内 弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比 即f kx 注意 公式中x为弹簧的形变量 即弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长 或弹簧的原长减去弹簧缩短后的长度 切不可把X认为是弹簧的长度 K为弹簧的劲度系数 它只是与弹簧本身因素有关 单位是牛 米 N m 正确认识和理解胡克定律的物理内涵胡克定律的适用范围是在弹簧的弹性限度内 弹簧产生的弹力与弹簧的形变量成正比 其中 形变量是指弹簧形变时的长度与弹簧自由长度的差值 弹簧的串联和并联 劲度系数分别为k1 k2的两根轻质弹簧串联 当弹簧系统受到拉力F时 每根弹簧伸长分别为 x1和 x2而系统的总伸长量 x1 x2 则对每根弹簧而言 F1 K1 x1 F2 k2 x2 对两根弹簧而言 F1 K串 x1 x2 串联后的两根弹簧系统的劲度系数 串联后的两根弹簧系统的劲度系数变小 n根完全相同的弹簧并联使用 同理可以证明 k并 nk 摩擦力 1 概念 相互接触的物体间发生相对运动或有相对运动趋势时 在接触面处产生的阻碍物体相对运动的力 2 产生条件 1 有粗糙的接触面 2 有正压力 3 有相对运动 或相对运动趋势 3 方向 1 滑动摩擦力方向 总是和接触面相切 和相对运动方向相反 2 静摩擦力方向 总是和接触面相切 和相对运动趋势方向相反 注意 滑动摩擦力的方向总是和相对运动方向相反 但不一定和运动方向相反 滑动摩擦力总是起着阻碍相对运动的作用 但不一定起阻碍运动的作用 判断静摩擦力是否存在及判断静摩擦力方向的方法有两种 利用 和相对运动趋势方向相反 来判断 假设法 根据物体的运动状态 利用平衡条件或牛顿定律来判断 牛顿第三定律 4 大小 在确定摩擦力大小之前 必须先判断是何种摩擦力 然后再根据各自的规律去分析求解 1 滑动摩擦力大小 利用公式f N进行计算 其中N是物体的正压力 不是物体的重力 也不一定等于物体的重力 甚至可能和重力无关 根据物体的运动状态 利用平衡条件或牛顿定律来求解 2 静摩擦力大小 静摩擦力大小可在0与fmax之间变化 一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解 注 最大静摩擦力大小比滑动摩擦力大小稍大 在判断物体运动状态时一般认为fmax N 例5 如图所示 物体B叠放在物体A上 水平地面光滑 外力F作用于A上 使它们一起运动 试分析两物体受到的静摩擦力的方向 例6 关于摩擦力 下列说法中正确的是A 物体受到摩擦力作用时 一定受到弹力的作用B 只有运动的物体才能受到滑动摩擦力 只有静止的物体才能受到静摩擦力C 两个相互接触且相对静止的物体之间一定有静摩擦力作用D 在压力大小一定的情况下 静摩擦力的大小可以变化 例7 如图所示 位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下 处于静止状态 则斜面作用于物块的静摩擦力的 A 方向可能沿斜面向上B 方向可能沿斜面向下C 大小可能等于零D 大小可能等于F 例8 如图所示 C是水平地面 A B是两个长方形物块 F是作用在物块B上沿水平方向的力 物块A和B以相同的速度作匀速直线运动 由此可知 A B间的动摩擦因数 1和B C间的动摩擦因数 2有可能是 A 1 0 2 0B 1 0 2 0C 1 0 2 0D 1 0 2 0 例1 下列关于力的叙述正确的有 A 力是物体对物体的作用 总是成对出现的 B 只有相互接触的物体 才有力的作用 C 两物体相互作用不一定要直接接触 D 直接接触的物体间一定有力的相互作用 例2 下列关于力的作用效果的叙述中正确的是 A 物体的运动状态发生改变 则物体必定受到力的作用 B 物体运动状态没有发生改变 物体也可能受到力的作用 C 力的作用效果不仅取决于力的大小和方向 还同力的作用点有关 D 力作用在物体上 必是同时出现形变和运动状态的改变 例3 关于物体的重心说法正确的是 A 重心就是物体内最重的一点 B 重心是物体各部分受重力的合力的作用点 C 任何有规则形状的物体 它的重心必在其几何中心 D 重心是物体受重力的作用点 以重心总是在物体上 不可能在物体外 例4 关于重力的说法正确的是 A 重力的方向总是指向地心 B 重力的大小可以用弹簧秤和杆秤直接测量 C 物体重力的大小等于它压在水平支持物上的力 D 重力的施力物体是地球 例5 如图所示 物体B叠放在物体A上 水平地面光滑 外力F作用于A上 使它们一起运动 试分析两物体受到的静摩擦力的方向 例6 关于摩擦力 下列说法中正确的是A 物体受到摩擦力作用时 一定受到弹力的作用B 只有运动的物体才能受到滑动摩擦力 只有静止的物体才能受到静摩擦力C 两个相互接触且相对静止的物体之间一定有静摩擦力作用D 在压力大小一定的情况下 静摩擦力的大小可以变化 例7 如图所示 位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下 处于静止状态 则斜面作用于物块的静摩擦力的 A 方向可能沿斜面向上B 方向