【优化探究】高考物理一轮复习 第2章第1单元课件 必修1.ppt

第二章力与相互作用 一 力的认识1 力的作用效果 1 改变物体的 2 使物体发生形变 2 力的性质 1 物质性 力不能脱离而存在 没有 施力物体 或 受力物体 的力是不存在的 2 相互性 力的作用是的 施力 受力 物体同时也是受力 施力 物体 3 矢量性 力是矢量 既有大小 又有方向 力的运算遵循平行四边形定则或三角形定则 运动状态 物体 相互 3 力的图示及示意图 1 力的图示 从力的作用点沿力的方向画出的有向线段 包括力的三要素 2 力的示意图 受力分析时 作出的表示物体受到某一力的 温馨提示 力的图示与受力示意图是有区别的 力的图示要求严格画出力的大小和方向 在相同标度下用线段的长短表示力的大小 箭头表示力的方向 受力示意图着重于力的方向的画法 不要求作出标度 有向线段 二 重力1 产生 由于地球对物体的吸引而使物体受到的力 2 大小 g mg3 g的特点 1 在地球上同一地点g值是一个不变的常数 2 g值随着纬度的增大而增大 3 g值随着高度的增大而减小 4 不同星球表面g值一般不同 4 方向 竖直向下 5 重心 1 相关因素 物体的 物体的质量分布规律 2 位置确定 质量分布均匀的规则物体 重心在其 对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板 重心可用确定 温馨提示 1 重力的方向总是与当地的水平面垂直 不同地方水平面不同 其垂直水平面向下的方向也就不同 2 重力的方向不一定指向地心 几何形状 几何中心 悬挂法 三 弹力1 产生条件 物体相互接触 并且发生 2 方向 弹力的方向总是与物体形变的方向相反 3 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平衡条件或牛顿运动定律求解 弹性形变 kx 四 摩擦力 相对静止 相对运动 粗糙 压力 相对运动 粗糙 压力 相对运动 相反 n 相反 温馨提示 接触面处有摩擦力时一定有弹力 且弹力与摩擦力的方向总垂直 反之不一定成立 弹力的有无及方向的判断方法 1 弹力有无的判断方法 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 可根据小球的运动状态分析车厢后壁对球a的弹力的情况 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水平向右 2 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 确定弹力方向 如图所示 小球b刚好放在真空容器a内 将它们以初速度v0竖直向上抛出 下列说法中正确的是 a 若不计空气阻力 上升过程中 b对a的压力向上b 若考虑空气阻力 上升过程中 b对a的压力向上c 若考虑空气阻力 上升过程中 b对a的压力向下d 若不计空气阻力 上升过程中 b对a的压力向下 思路点拨 先利用整体法确定加速度与重力加速度的大小关系 再利用隔离法分析a b之间的相互作用情况 听课记录 若不计空气阻力 则a b整体的加速度等于重力加速度 物体b的加速度也等于重力加速度 因此a对b没有作用力 同理 b对a也没有作用力 故选项a d错 若考虑空气阻力 则上升过程中 a b整体的加速度大于重力加速度 则b的加速度大于重力加速度 故a对b有向下的压力 由力的作用是相互的 故选项b对 c错 答案 b 1 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不可能为零解析 对小球受力分析 当n为零时 小球的合外力水平向右 加速度向右 故小车可能向右加速运动或向左减速运动 a对c错 当t为零时 小球的合外力水平向左 加速度向左 故小车可能向右减速运动或向左加速运动 b对d错 答案 ab 静摩擦力的有无及方向判断方法 静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反 而相对运动趋势不如相对运动直观 它具有很强的隐蔽性 所以静摩擦力的方向判定较困难 为此常用下面几种方法 1 假设法利用假设法判断摩擦力的有无及方向的思维程序如下 2 反推法 从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件 分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用 就容易判断摩擦力的方向了 3 根据摩擦力的效果来判断其方向如平衡其他力 作动力 作阻力 提供向心力等 用牛顿第二定律判断 关键是先判断物体的运动状态 即加速度方向 再利用牛顿第二定律 f ma 确定合力的方向 然后由受力分析判定静摩擦力的方向 例如 如图中物块a和b在外力f作用下一起沿水平面向右以加速度a做匀加速直线运动时 摩擦力提供a物体的加速度 a b之间的摩擦力大小为ma a受力方向水平向右 4 利用牛顿第三定律来判断此法关键是抓住 摩擦力是成对出现的 先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向 再确定另一物体受到的摩擦力方向 重点提示 1 受静摩擦力作用的物体不一定是静止的 受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的 2 摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势 但摩擦力不一定阻碍物体的运动 即摩擦力不一定是阻力 摩擦力的方向与物体运动方向 可能相同 也可能相反 还可能成一定夹角 如图所示 物体a置于倾斜的传送带上 它能随传送带一起向上或向下做匀速运动 下列关于物体a在上述两种情况下的受力描述 正确的是 a 物体a随传送带一起向上运动时 a所受的摩擦力沿斜面向下b 物体a随传送带一起向下运动时 a所受的摩擦力沿斜面向下c 物体a随传送带一起向下运动时 a不受摩擦力作用d 无论a随传送带一起向上还是向下运动 传送带对物体a的作用力均相同 思路点拨 物体a无论随传送带一起向上还是向下做匀速运动 均为平衡状态 故可根据摩擦力的作用效果来判断 听课记录 物体a受到重力和传送带对物体的支持力和摩擦力 支持力和摩擦力的合力即为传送带对物体的作用力 当物体做匀速运动时 传送带对物体的作用力总与重力平衡 所以无论a随传送带一起向上还是向下运动时 传送带对物体a的作用力均相同 答案 d 2 如图所示 物块m在静止的传送带上以速度v均速下滑时 传送带空然启动 方向如图中箭头所示 若传送带的速度大小也为v 则传送带启动后 a m静止在传送带上b m可能沿斜面向上运动c m受到的摩擦力不变d m下滑的速度不变解析 由m匀速下滑可知其处于平衡状态 受重力 摩擦力 支持力 传送带启动以后对m受力没有影响 自然也不会影响其运动状态 故c d正确 答案 cd 摩擦力大小的计算方法 计算摩擦力的大小 首先要判断摩擦力是属于静摩擦力还是滑动摩擦力 然后根据静摩擦力和滑动摩擦力的特点计算其大小 1 静摩擦力大小的计算根据物体所受外力及所处的状态 平衡或加速 可分为两种情况 1 物体处于平衡状态 静止或匀速 利用力的平衡条件来判断其大小 2 物体有加速度时 若只有摩擦力 则f ma 例如匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度 若除摩擦力外 物体还受其他力 则f合 ma 先求合力再求摩擦力 这种与运动状态有关的特点 区别于滑动摩擦力 2 滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式f n来计算 应用此公式时要注意以下几点 1 为动摩擦因数 其大小与接触面的材料 表面粗糙程度有关 fn为两接触面间的正压力 其大小不一定等于物体的重力 2 滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关 与接触面的大小也无关 3 最大静摩擦力并不是物体实际受到的力 物体实际受到的静摩擦力小于最大静摩擦力 最大静摩擦力与接触面间的压力成正比 一般情况下 为了处理问题的方便 最大静摩擦力可按近似等于滑动摩擦力处理 重点提示 1 在分析摩擦力的方向时 要注意静摩擦力的方向的 可变性 和滑动摩擦力方向的 相对性 2 考查摩擦力时 经常结合共点力的平衡条件和牛顿运动定律来确定摩擦力的大小和方向 如图所示 轻绳两端分别与a c两物体相连接 ma 1kg mb 2kg mc 3kg 物体a b c及c与地面间的动摩擦因数均为 0 1 轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计 若要用力将c物体拉动 则作用在c物体上的 按最大静摩擦力等于滑动摩擦力计算 水平向左的拉力f最小为 取g 10m s2 a 6nb 8nc 10nd 12n 思路点拨 f最小与刚好拉动对应 刚好拉动时 物体之间达到最大静摩擦力 分别以a和a b c整体为研究对象列平衡方程求解 听课记录 滑轮两边绳上的力相等 设为ft 先根据整体法 对a b c整体研究 刚好拉动时 f最小 这时f 2t ma mb mc g 对a研究 a刚刚运动 这时t mag 解得f 8n 答案 b 3 如图所示 物体叠放在水平桌面上 水平力为fb 5n fc 10n 分别作用于物体b c上 a b和c仍保持静止 以f1 f2 f3分别表示a与b b与c c与桌面间的静摩擦力的大小 则 a f1 5n f2 0 f3 5nb f1 5n f2 5n f3 0c f1 0 f2 5n f3 5nd f1 0 f2 10n f3 5n解析 f1 0 f2 fb 5n f3 fc fb 5n 故选c 答案 c 胡克定律的应用方法 思路点拨 解答本题时应注意以下三个方面 1 上提物块1之前两弹簧的状态及弹力大小 2 下面弹簧的下端刚脱离挡板时两弹簧所处的状态及弹力的大小 3 物块沿斜面上升的距离与弹簧形变量的大小关系 答案 bd 1 一个圆球形薄壳容器所受重力为g 用一细线悬挂起来 如图 现在容器里装满水 若在容器底部有一个小阀门 将小阀门打开让水慢慢流出 在此过程中 对容器和容器内的水组成的系统 下列说法正确的是 a 系统的重心慢慢下降b 系统的重心先下降后上升c 系统对地球的引力减小d 有可能绳的方向不竖直解析 当水流出时 水的重心不断下降 当水全流尽时 两者的重心位置又回到了容器的中心 故b正确 a错误 由于水流过程 系统的重力减小 故系统对地球的引力减小 c正确 重力和绳的拉力平衡 故绳的方向始终过重心且竖直 d错误 答案 bc 2 如图所示 当小车向右加速运动时 物块m相对车厢静止于竖直车厢壁上 当车的加速度增大时 a m受静摩擦力增大b m对车厢壁的压力增大c m仍相对于车厢静止d m受静摩擦力不变解析 分析m受力情况如图所示 因m相对车厢壁静止 f mg 与水平方向的加速度大小无关 a错误 d正确 水平方向 n ma n随a的增大而增大 b正确 因n增大 物体与厢壁的最大静摩擦力增大 故m相对于车厢壁仍静止 c正确 答案 bcd 3 一个质量可以不计的弹簧 其弹力f的大小与长度l的关系如图中的直线a b所示 这根弹簧的劲度系数为 a 1250n mb 625n mc 2500n md 833n m解析 由图象可以看出 当弹簧长度为12cm时恢复原长 当弹簧长度为16cm时 弹力f 100n 即100 k 0 16 0 12 所以k 2500n m 故选c 答案 c 4 2010年高考广东理综卷 下列关于力的说法正确的是 a 作用力和反作用力作用在同一物体上b 太阳系中的行星均受到太阳的引力作用c 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变d 伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因解析 作用力和反作用力作用在相互作用的两个物体上 a选项错误 太阳系中的行星都受