相互作用重力弹力摩擦力LI.ppt

高三物理高考复习 第一讲常见的三种力 第二章相互作用 力是物体间的相互作用 是物体发生形变和物体运动状态变化的原因 力是矢量 力的合成和分解 重力 重心 形变和弹力 胡克定律 静摩擦 最大静摩擦力 滑动摩擦 滑动摩擦定律 共点力作用下的物体的平衡 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系实验 验证力的平行四边形定则说明 不要求知道静摩擦因数 第一讲重力弹力摩擦力 一 对力的认识1 定义 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 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 又有方向 力的运算遵循 定则或 定则 4 独立性 一个力作用在物体上产生的效果 与这个物体是否同时还受到其他力的作用无关 5 同时性 物体间的相互作用总是同时产生 同时变化 同时消失 物体 不存在 相互 大小 平行四边形 三角形 4 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 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 有向线段 有向线段 二 重力1 产生 由于地球对物体的 而使物体受到的力 2 大小 G 3 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 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 吸引 mg 纬度 4 方向 向下5 重心 1 相关因素 物体的 物体的 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 竖直 几何形状 质量分布 几何中心 悬挂法 三 弹力1 定义 发生弹性形变的物体 由于要 会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 恢复原状 接触 弹性形变 3 方向 弹力的方向总是与施力物体形变的方向 4 大小 1 弹簧类弹力 在弹性限度内遵守胡克定律F 2 非弹簧类弹力的大小应由平衡条件或牛顿第二定律求解 相反 kx 四 摩擦力 相对静止 相对运动 粗糙 粗糙 压力 压力 相对运动 相对运动 一 弹力方向的判断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 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 如下图所示 小球A在车厢内随车厢一起向右运动 可根据小球的运动的状态分析车厢后壁对球A的弹力的情况 1 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 2 若车厢和小球向右做加速运动 则由牛顿第二定律可知 后车厢壁对小球的弹力水平向右 3 几种常见模型中弹力方向的确定 19 例 如图所示 小车上固定着一根弯成 角的曲杆 杆的另一端固定一个质量为m的小球 试分析下列情况下杆对球的弹力大小和方向 1 小车处于静止状态 2 小车以加速度a水平向右运动 3 小车加速度a为何值时 杆对球的弹力方向沿杆子 二 对摩擦力的理解1 对静摩擦力的理解 1 其大小 方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关 但跟接触面相互间压力FN无直接关系 因而静摩擦力具有大小 方向的可变性 变化性强是它的特点 其大小只能依据物体的运动状态进行计算 若为平衡态 静摩擦力将由平衡条件建立方程求解 若为非平衡态 可由动力学规律建立方程求解 答案 D 解析 由于一切物体都受重力作用 故A C错 重力是由万有引力而产生的 其大小不一定等于万有引力 所以B错 重力的方向一定竖直向下 D对 答案 D 答案 B 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 26 例 如图所示 四个完全相同的弹簧都处于水平位置 它们的右端受到大小皆为F的拉力作用 而左端的情况各不相同 中弹簧的左端固定在墙上 中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用 中弹簧的左端拴一小物块 物块在光滑的桌面上滑动 弹簧的左端拴一小物块 物块在有摩擦的桌面上滑动 若认为弹簧的质量都为零 以l1 l2 l3 l4依次表示四个弹簧的伸长量 则有 A l2 l1B l4 l3C l1 l3D l2 l4 D 3 某同学在探究摩擦力的实验中采用了如下图所示的操作 将一个长方体木块放在水平桌面上 然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F 并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测 表中是她记录的实验数据 木块的重力为10 00N 根据表格中的数据回答下列问题 答案保留3位有效数字 1 木块与桌面间的最大静摩擦力Fm N 2 木块与桌面间的动摩擦因数 3 木块匀加速运动时受到的摩擦力Ff N 答案 1 4 01 2 0 401 3 4 01 木块的重力10 00N 4 画出下图中A物体受弹力的方向 各接触面均光滑 答案 物体受弹力的方向如下图所示 解析 可以对球应用共点力平衡条件的推论 若物体受三个力作用而处于平衡状态 则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等 方向相反 求解 AB杆对球作用力的大小 等于mg和F合力的大小 答案是10N 答案 10N 1 杆对物体的弹力是由物体的运动状态 如静止 匀速运动或加速运动 和受其他力的情况决定的 2 杆对物体产生的弹力方向不一定沿杆 3 弹力大小的计算方法 一般物体之间的弹力 要利用平衡条件或牛顿第二定律来计算 弹簧的弹力 由胡克定律 F kx 计算 静摩擦力的判断 3 2 P15例4 答案 D 答案 D 静摩擦力的有无及方向判断 1 假设法 2 用牛顿第二定律 或平衡条件 判断 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 然后受力分析判定静摩擦力的有无和方向 3 用牛顿第三定律判断 摩擦力总是成对出现的 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 2 1 如右图所示 物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时 传送带突然启动 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下滑的速度变大答案 C 摩擦力的分析与计算 1 若物体与水平面间的动摩擦因数为0 2 当弹簧拉长至12cm时 物体恰好匀速运动 弹簧的劲度系数多大 2 若将弹簧拉长至11cm时 物体所受到的摩擦力大小为多少 3 若将弹簧拉长至13cm时 物体所受的摩擦力大小为多少 设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等 答案 1 200N m 2 2N 3 4N 1 下列关于物体重力的说法中正确的是 A 地球上的物体只有运动时才受到重力B 同一物体在某处向上抛出后所受重力较小 向下抛出后所受重力较大C 某物体在同一位置时 所受重力与静止还是运动无关 重力大小是相同的D 物体所受重力大小与物体所处的地理位置无关 答案 C 答案 C 2 关于摩擦力 以下说法中正确的是 A 运动物体可能受到静摩擦力作用 但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用B 静止物体可能受到滑动摩擦力作用 但运动物体不可能受到静摩擦力作用C 正压力越大 摩擦力一定越大D 摩擦力方向可能与速度方向在同一直线上 也可能与速度方向不在同一直线上 答案 D 答案 D 解析 由于物块始终静止在斜面上 物块所受静摩擦力与正压力无直接关系 对物块进行受力分析 沿斜面方向列平衡方程可判断出选项D正确 答案 D 4 一个斜面体上搁置一根只能沿竖直方向运动的直杆 杆与斜面接触面粗糙 斜面体水平向右运动过程中 发现杆匀加速上升 如右图所示 关于斜面对杆的作用力 下列判断正确的是 A 斜面对杆的滑动摩擦力沿斜面向下B 斜面对杆的滑动摩擦力沿斜面向上C 斜面体对杆的作用力竖直向上D 斜面体对杆的作用力竖直向下 答案 A 解析 杆匀加速上升 斜面体水平向右运动 杆相对于斜面体向上滑动 因此杆受的摩擦力沿斜面向下 A对 B错 杆受的支持力垂直于斜面向上 杆受斜面体的作用力斜向右上方 C D项错误 本题容易 答案 A 3 摩擦力的 突变 问题一 静静 突变 物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态 当作用在物体上的其他力的合力发生变化时 如果物体仍然保持静止状态 则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变 答案 C 答案 C 二 静动 突变 物体