高中物理 2.1重力弹力摩擦力知识点总结课件.ppt

一 力1 力的概念 1 力是物体对物体的作用 物体之间的力是相互的 2 力的作用效果 改变物体的 或使物体发生 3 力的三要素 2 力的特征 1 物质性 力不能脱离 而独立存在 2 相互性 物体间力的作用是 的 只要有作用力 就一定有对应的 3 独立性 一个力作用于某个物体上产生的效果 与这个物体是否受到其他力的作用 4 矢量性 力既有大小 又有方向 力的运算遵循 定则 或 法则 5 同时性 物体间的相互作用总是 产生 变化 消失的 3 力的图示和示意图 1 力的图示 力可以用带 的线段来表示 线段按一定比例 标度 画出 它的长短表示力的 它的箭头指向表示力的 箭尾 或箭头 表示力的 2 力的示意图 只在图中画出力的方向 无标度 粗略地表示力的方向 作用点和大小 二 重力1 概念 由于地球的 而使物体受到的力 2 大小 g 3 方向总是 向下 4 重心 重力的等效作用点 重心的位置与物体的形状及质量分布有关 重心不一定在物体上 质量分布均匀 形状规则的物体 重心在 上 薄板类物体的重心可用悬挂法确定 说明 在同一个地点g值是一个不变的常数 而在不同地点g值不同 物体所受重力随其所在地球上纬度的不同而改变 随物体所在高度的不同而改变 三 弹力1 定义 发生弹性形变的物体由于要 对与它接触的物体产生力的作用 2 产生条件 1 物体相互 2 物体发生 3 方向 弹力的方向总是与施力物体形变的方向 几种典型的弹力的方向如下 1 压力 垂直于支持面而指向 物体 2 支持力 垂直于支持面而指向 的物体 3 细绳拉力 沿绳指向 的方向 4 轻杆的弹力 不一定沿杆 要具体情况具体分析 4 大小 1 弹簧类弹力 在弹性限度内遵从胡克定律f 2 非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解 思考 一对相互作用的物体之间存在弹力时是否一定同时存在摩擦力 反之 存在摩擦力时是否一定同时存在弹力 四 摩擦力1 产生 相互接触且发生形变的粗糙物体间 有 或 时 在接触面上所受的阻碍 或 的力 2 两种摩擦力的比较 思考 运动的物体受到滑动摩擦力的作用 而静止的物体受到静摩擦力的作用 可以这样理解吗 答案 一 1 2 运动状态形变 3 大小方向作用点2 1 物体 2 相互反作用力 3 无关 4 平行四边形三角形 5 同时同时同时3 1 箭头大小方向作用点二 1 吸引2 mg3 竖直4 几何中心三 1 恢复形变2 1 挤压 2 弹性形变3 相反 1 被压的 2 被支持 3 绳收缩4 1 k x思考 弹力产生的条件是摩擦力产生条件中的一部分 故物体间存在弹力是存在摩擦力的前提条件 当物体间存在摩擦力时一定同时存在弹力 反之不一定成立 四 1 相对运动相对运动趋势相对运动相对运动趋势2 相对静止相对运动粗糙挤压相对运动趋势粗糙挤压相对运动相反 fn相反相对运动趋势相对运动思考 不可以 滑动摩擦力发生在两个相对运动的物体之间 静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间 动 和 静 都是相对的 1 重力的产生 1 地球附近的任何物体都受重力作用 2 重力是由于地球对物体的吸引而产生的 但不能说重力就是地球对物体的吸引力 由于地球的自转 地球对物体的引力除产生重力之外 还要提供物体随地球自转所需要的向心力 如图所示 因此 重力是万有引力的一个分力 3 重力的施力物体是地球 并且物体对地球也有力的作用 2 重力的大小 1 物体在地球上不同的纬度处随地球自转所需的向心力大小不同 重力大小也不同 两极处 物体所受重力最大 大小等于万有引力 赤道上 物体所受重力最小 重力的大小等于万有引力与物体随地球自转所需向心力之差 2 一般情况下 可不考虑地球的自转效应 近似地认为重力等于万有引力 3 重力的大小可用测力计测出 物体的重力在数值上等于物体静止时对水平支持面的压力或对竖直悬绳的拉力 但不能说重力就是压力或拉力 这是两种不同性质的力 3 重心位置的理解和确定 1 重心是一个物体各部分所受重力作用的等效作用点 2 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 3 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 4 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 说明 1 重力的方向不一定指向地心 2 形状不规则的物体可以通过悬挂法确定重心的位置 1 弹力的有无判定 1 弹力产生的条件 两物体直接接触且相互挤压发生弹性形变 2 弹力有无的判定方法 假设法 假设两接触面之间没有挤压 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改变 若运动状态不变 则不存在挤压 不存在弹力 若运动状态发生改变 说明接触面之间存在挤压 此处一定存在弹力 2 弹力的方向判定 1 根据物体产生形变的方向判断 弹力的方向与物体形变方向相反 作用在迫使这个物体发生形变的那个物体上 具体可分为以下几种情况 轻绳的弹力方向沿绳所在的直线 且指向绳收缩的方向 平面与平面接触 弹力的方向垂直于平面 且指向受力物体 点与平面接触 弹力的方向垂直于平面 且指向受力物体 球面与球面接触 弹力的方向沿球心的连线 且指向受力物体 2 根据物体的运动情况 利用平衡条件或动力学规律进行判断 3 常见理想模型中的弹力比较 1 静摩擦力的有无及方向的确定方法 1 假设法 即假设接触面光滑 看物体是否会发生相对运动 若发生相对运动 则说明物体原来虽相对静止却有相对运动的趋势 假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向 从而确定静摩擦力的方向 若没有发生相对运动 则说明没有静摩擦力 2 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 再根据平衡条件和牛顿定律来计算大小 用牛顿第二定律判断 关键是先判断物体的运动状态 即加速度的方向 再利用牛顿第二定律确定合力的方向 然后作受力分析判断静摩擦力的方向 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 摩擦力提供a物体的加速度 大小为ma 方向水平向右 3 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 再确定另一物体的摩擦力的方向 2 摩擦力大小的计算计算摩擦力的大小 首先要判断摩擦力是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 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 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 fn来计算 应用此公式时要注意以下几点 为动摩擦因数 其大小与接触面的材料 表面的粗糙程度有关 fn为两接触面间的正压力 其大小不一定等于物体的重力 滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关 与接触