三种常见的力(重力_弹力_摩擦力)

精品文档 1欢迎下载 重力 弹力 摩擦力重力 弹力 摩擦力 典型例题典型例题 知识精解知识精解 一 力 1 定义 力是物体对物体的作用 2 力的分类 按性质分类 重力 弹力 摩擦力 分子力 电磁力 核力 安培力等 按现代物理学理论 物体间 的相互作用分四类 长程相互作用有引力相互作用 电磁相互作用 短程相互作用有强相互作用和弱相互作 用 宏观物体间只存在前两种相互作用 按效果分类 拉力 压力 支持力 动力 阻力 向心力 浮力 回复力等 按研究对象分类 内力和外力 按作用方式分类 重力 电场力 磁场力等为场力 即非接触力 弹力 摩擦力为接触力 3 力的作用效果 是使物体发生形变或改变物体的运动状态 4 力的三要素是 大小 方向 作用点 6 力的图示 用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法 7 力的单位 是牛顿 使质量为 1 千克的物体产生 1 米 秒 2加速度 力的大小为 1 牛顿 二 重力 1 产生 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 1 重力的大小 重力大小等于 mg g 是常数 通常等于 9 8N kg 说明 物体的重力的大小与物体的 运动状态及所处的状态都无关 2 重力的方向 竖直向下的 说明 不可理解为跟支持面垂直 3 重力的作用点 重心 重力总是作用在物体的各个点上 但为了研究问题简单 我们认为一个物体 的重力集中作用在物体的一点上 这一点称为物体的重心 质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心 不规则物体的重心可用悬线法求出重心位置 三 弹力三 弹力 弹力 发生弹性形变的物体 由于要恢复原状 对跟它接触的物体会产生力的作用 这种力叫做弹力 1 形变 物体形状或体积的改变叫形变 在外力停止作用后 能够恢复原状的形变叫弹性形变 课本中提到的形变 一般都是指弹性形变 1 弹力产生的条件 物体直接相互接触 物体发生弹性形变 2 弹力的方向 跟物体恢复形状的方向相同 3 弹力的大小 与形变大小有关 同一物体形变越大弹力越大 胡克定律可表示为 在弹性限度内 F kx 还可以表示成 F k x 即弹簧弹力的改变量和弹簧形变 量的改变量成正比 四 摩擦力四 摩擦力 1 滑动摩擦力 一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候 要受到另一个物体阻碍它们相对滑 动的力 这种力叫做滑动摩擦力 1 产生条件 接触面是粗糙 两物体接触面上有压力 O O N F心 m F引mg 精品文档 2欢迎下载 两物体间有相对滑动 2 方向 总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反 3 大小 滑动摩擦定律 滑动摩擦力跟正压力成正比 也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比 即 N Ff 其中 的 FN表示正压力 不一定等于重力 G 为动摩擦因数 取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度 与接 触面的面积无关 2 静摩擦力 当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时 所受到的另一个物体对它的力 叫做 静摩擦力 1 产生条件 接触面是粗糙的 两物体有相对运动的趋势 两物体接触面上有压力 2 方向 沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反 3 大小 静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关 趋势越强 静摩擦力越大 但不能超过最大静 摩擦力 即 0 f fm 具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解 必须明确 静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律 F FN计算 只有当静摩擦力达到最大值时 其最大值一般 可认为等于滑动摩擦力 既 Fm FN 3 摩擦力与物体运动的关系 摩擦力的方向总是与物体间相对运动 或相对运动的趋势 的方向相反 而不一定与物体的运动方向相 反 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的 而不一定是阻碍物体的运动的 摩擦力不一定是阻力 也可以是动力 摩擦力不一定使物体减速 也可能使物体加速 受静摩擦力的物体不一定静止 但一定保持相对静止 滑动摩擦力的方向不一定与运动方向相反 经典例题经典例题 类型题 类型题 力的理解力的理解 例 1 下列说法正确的是 A 拳击手一拳击出 没有击中对方 这时只有施力物体 没有受力物体 B 运动员将足球踢出 球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力 C 甲用力把乙推倒 说明只是甲对乙有力 而乙对甲没有力 D 力不能离开施力物体和受力物体而独立存在 例 2 关于力的叙述中正确的是 A 只有相互接触的物体间才有力的作用 B 物体受到力作用 运动状态一定改变 C 施力物体一定受力的作用 D 竖直向上抛出的物体 物体竖直上升 是因为竖直方向受到升力的作用 类型题 类型题 对重力的正确认识对重力的正确认识 例 3 关于重力的说法正确的是 A 物体重力的大小与物体的运动状态有关 当物体处于超重状态时重力大 当物体处于失重状态时 物 体的重力小 B 一个大木块重 8N 无论将它放到月球上 还是将它放到水里浮在水面上 它受的重力还是 8N C 重力的作用点是物体的重心 D 挂在竖直悬绳下的物体 静止时物体对绳的拉力就是物体受到的重力 例 4 下面关于重力 重心的说法中正确的是 精品文档 3欢迎下载 A 风筝升空后 越升越高 其重心也升高 B 质量分布均匀 形状规则的物体的重心一定在物体上 C 舞蹈演员在做各种优美动作的时 其重心位置不断变化 D 重力的方向总是垂直于地面 类型题 类型题 对重心的正确认识对重心的正确认识 例 5 下面关于物体重心的说法中正确的是 A 汽车上的货物卸下后 汽车的重心位置降低了 B 物体在斜面上上滑时 物体的重心相对物体的位置降低了 C 对于有规则几何形状的物体 重心一定在物体的几何中心 D 对于重力一定的物体 无论其形状如何变化 其重心位置不变 例 6 如图所示 有一等边三角形ABC 在B C两点各放一个质量为m的小球 在A处放一个质量为 2m的小球 求这三个球所组成的系统的重心在何处 类型题 类型题 对弹力的正确认识对弹力的正确认识 例 7 书放在水平桌面上 桌面会受到弹力的作用 产生这个弹力的直接原因是 A 书的形变 B 桌面的形变 C 书和桌面的形变 D 书受到的重力 例 8 下面关于弹力的几种说法 其中正确的是 A 只要两物体接触就一定产生弹力 B 只要发生弹性形变的物体就产生弹力 C 只有受到弹簧作用的物体才会受弹力作用 D 相互接触的物体间不一定存在弹力 例 9 关于弹力 下列说法正确的是 A 静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力 B 压力 支持力 绳中的张力都属于弹力 C 弹力的大小与物体的形变程度有关 在弹性限度内形变程度越大 弹力越大 D 弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同 类型题 类型题 弹力有无的判断方法弹力有无的判断方法 例 10 在图中 a b a b均处于静止状态 间一定有弹力的是 A BAA B B AB C AB D 类型题 类型题 弹力方向的判断方法弹力方向的判断方法 例 11 如图所示中的球和棒均光滑 试分析它们受到的弹力 例 12 如图所示 光滑但质量分布不均的小球的球心在 O 重心在 P 静止在竖直墙和桌边之间 试画 出小球所受弹力 2m m m A B C A B 精品文档 4欢迎下载 300 例 13 如图所示 重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止 试画出杆所受的弹力 例 14 如图所示 一根弹性杆的一端固定在倾角为 300的斜面上 杆的另一端固定一个重力为 2N 的小 球 小球处于静止状态时 弹性杆对小球的弹力 A 大小为 2N 方向平行于斜面向上 B 大小为 1N 方向平行于斜面向上 C 大小为 2N 方向垂直于斜面向上 D 大小为 2N 方向竖直向上 类型题 类型题 弹力大小的确定弹力大小的确定 例 15 如图所示 弹簧秤和细绳重力不计 不计一切摩擦 物体重 G 10N 弹簧秤 A 和 B 的读数分别 为 A 10N 0N B 10N 20N C 10N 10N D 20N 10N 例 16 在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中 将弹 簧水平放置测出其自然长度 然后竖直悬挂让其自然下垂 在 其下端竖直向下施加外力 F 实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的 用记录的外力 F 与弹簧的形变量 x 作出 F x 图线 如图所示 由图可知弹簧的劲度系数为 图线不过坐标原点的原因是 例 17 如图 6 所示为一轻质弹簧的长度 l 和弹力 F 大小的关系图像 试由图线确定 1 弹簧的原长 2 弹簧的劲度系数 3 弹簧长为 0 20 m 时弹力的大小 例 18 一弹簧的两端各用 10N 的外力向外拉伸 弹簧伸长了 6cm 现将其中的一端固定于墙上 另一端 用 5N 的外力来拉伸它 则弹簧的伸长量应为 A 6cm B 3cm C 1 5cm D 0 75cm 例 19 如图所示 两木块质量分别为 m1 和 m2 两轻质弹簧的劲度系数分别为 k1 和 k2 上面木块压在弹簧上 但不拴接 整个系统处于静止状态 现缓慢向上提上面的木块 直到 它刚离开上面的弹簧 在这过程中下面木块移动的距离为 A m1g k1 B m2g k1 C m1g k2 D m2g k2 精品文档 5欢迎下载 类型题 类型题 对摩擦力的正确认识对摩擦力的正确认识 例 20 下列说法正确的是 A 一个物体静止在另一个物体的表面上 它们之间一定不存在摩擦力 B 滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 C 两物体间如果有了弹力 就一定有摩擦力 D 两物体间有摩擦力 就一定有弹力 例 21 关于摩擦力 下列说法正确的是 A 静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间 滑动摩擦力产生在两个相对运动的物体之间 B 静摩擦力可以作为动力 阻力 而滑动摩擦力只能作为阻力 C 有摩擦力一定存在弹力 且摩擦力的方向总与相对应的弹力方向垂直 D 滑动摩擦力的大小与正压力大小成正比 例 22 下列关于静摩擦力的说法 正确的是 A 两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用 并且受静摩擦力作用的物体一定是静止的 B 静摩擦力方向总与物体的运动趋势方向相反 C 静摩擦力的大小可以用公式 F N 直接计算 D 在压力一定的条件下静摩擦力的大小是可以变化的 但有一个限度 例 23 关于动摩擦因数 下列说法正确的是 A 两物体间没有摩擦力产生 说明两物体间的动摩擦因数 0 B 增大两物体的接触面积 则两物体间的动摩擦因数增大 C 增大两物体间的正压力 则两物体间的动摩擦因数增大 D 两物体的材料一定 两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度 类型题 类型题 摩擦力有无的确定摩擦力有无的确定 例 24 物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为 物体的质量为 M 当物体沿着墙壁自由下落时 物体受到 的滑动摩擦力为 例 25 水平的皮带传输装置如图所示 皮带的速度保持不变 物体被轻轻地放在 A 端皮带上 开始时物体 在皮带上滑动 当它到达位置 C 后滑动停止 随后就随皮带一起匀速运动 直至传送到目的地 B 端 在传输 过程中 该物体受摩擦力情况是 A 在 AC 段受水平向左的滑动摩擦力 B 在 AC 段受水平向右的滑动摩擦力 C 在 CB 段不受静摩擦力 D 在 CB 段受水平向右的静摩擦力 例 26 如图 力 F 拉着 A B 共同作匀速运动 A B 是否受到摩擦力 例 27 如图所示 物体 B 的上表面水平 B 上面载着物体 A 当它 们一起沿斜面匀速下滑时 A 物体受到的力 A 只有重力 B 只有重力和支持力 C 只有重力 支持力和摩擦力 D 有重力 支持力 摩擦力和斜面对它的弹力 类型题 类型题 摩擦力方向的确定摩擦力方向的确定 例 28 人在自行车上蹬车前进时 车的前后两轮受到地面对它的摩擦力的方向 B A A B F 精品文档 6欢迎下载 1 2 34 F F A 都向前 B 都向后 C 前轮向前 后轮向后 D 前轮向后 后轮向前 例 29 如图 重物 A 质量为 mA 5 kg 重物 B 质量为 mB 4 kg A 受到 F 25 N 的 水平力作用而保持静止 已知重物与水平面间的动摩擦因数为 0 6 设水平面对 物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力 求 g 取 10 N kg 1 此时重物 A 所受到的摩擦力大小和方向如何 2 若将 F 撤出后 重物 A 受的摩擦力大小和方向如何 例 30 如图所示 三角形劈块放在粗糙的水平面上 劈块上放一个质量为m的物块 物块和劈块均处 于静止状态 则粗糙水平面对三角形劈块 A 有摩擦力作用 方向向左 B 有摩擦力作用 方向向右 C 没有摩擦力作用 D 条件不足 无法判定 类型题 类型题 摩擦力大小的确定摩擦力大小的确定 例 31 如图所示 质量为 m 的木块在置于桌面上的木板上滑行 木板静止 它的质量 M 3m 已知木板 与木板间 木板与桌面间的动摩擦因数均为 则木板所受桌面的摩擦力大小为 A mg B 2 mg C 3 mg D 4 mg 例 32 如图 两块相同的竖直木板 A B 之间 有质量均为 m 的 4 块相同的砖 用两个大小相等的水平 力压木板 使砖静止不动 设所有接触面间的动摩擦因数均为 则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为 A Mg B 0 C F D 2mg 例 33 马拉着自重 600 N 的雪橇在水平冰面上做匀速直线运动 马需用水平拉力 18 N 若在雪橇上载货 500 kg 马要用多大的水平力可使雪橇仍做匀速直线运动 雪橇和冰面间的滑动摩擦因数为多大 g 取 10 N kg 例 34 如图所示 一木块放在水平桌面上 在水平方向上共受 F1 F2 的作用 木块处于静止状态 其中 F1 10 N F2 2 N 若撤去 F1 则木块在水平方向上受到的摩擦力为 A 2 N 方向向右 B 6 N 方向向右 C 2 N 方向向左 D 零 例 35 如图所示 在水平力 F 作用下 重为 G 的物体沿竖直墙匀速下滑 若物体与墙之间的动摩擦因数 为 则物体所受摩擦力的大小为 v 精品文档 7欢迎下载 A B F GF C G D 22 GF 例 36 如图所示 静止在水平面上的物体 所受重力为 200N 物体和平面之间的动摩擦因数 0 1 最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等 求下列情况中物体受到的摩擦力 1 当给物体施加一个水平向左 大小为 10 N 的拉力时 1 F 2 当给物体施加一个水平向左 大小为 30 N 的拉力时 2 F 课后练习课后练习 1 画出图 1 中物体 A 的受力分析图 图 1 2 关于弹力 下列说法正确的是 A 只要两个物体接触就一定产生弹力 B 木块放在桌面上要受到一个向上的弹力 这是由于木块发生微小形变而产生的 C 拿一根细竹竿拨动水中的木头 木头受到竹竿的弹力 这是由于细竹竿发生形变而产生的 D 绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 3 关于静摩擦力的方法 下列错误的有 A 两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用 B 受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C 静摩擦力一定是阻力 0 精品文档 8欢迎下载 D 在压力一定的条件下 静摩擦力的大小是可以变化的 但有一个限度 4 关于滑动摩擦力 以下说法正确的是 A 滑动摩擦力不可能是动力 B 滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反 C 滑动摩擦力总是阻碍着物体间的相对运动 D 滑动摩擦力跟物体的重力成正比 5 如图所示 细绳竖直拉紧 小球和光滑斜面接触 并处于静止状态 则小球受到的力是 A 重力 绳的拉力B 重力 绳的拉力 斜面的弹力 C 重力 斜面的弹力D 绳的拉力 斜面的弹力 6 如图 3 所示 三根质量和形状都相同的光滑圆柱体 它们的重力位置不同 搁在两墙之间 为了方便 将它们画在同一截面图上 重心位置分别用 1 2 3 标出 设 N1 N2 N3分 别为三根圆柱体对墙的压力 则 A B 321 NNN 321 NNN C D 321 NNN 231 NNN 7 运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速滑下 他所受的摩擦力分别是和 1 f 那么 2 f A 向下 向上 且 B 向下 向上 且 1 f 2 f 21 ff 1 f 2 f 21 ff C 向上 向上 且 D 向上 向上 且 1 f 2 f 21 ff 1 f 2 f 21 ff 8 为三个质量相同的木块 叠放于水平桌面上 水平恒力 F 作用于木块 三木块以共同速度abcb 沿水平桌面匀速移动 如图 5 所示 则在运动过程中 v A 作用于的静摩擦力为零ba B 作用于的静摩擦力为 F 3ba C 作用于的静摩擦力为 2F 3bc D 作用于的静摩擦力为 Fbc 9 重物 A 与 B 用跨过滑轮的细绳相连 滑轮挂在弹簧秤下 如图 8 所示 若 A 重 20N B 重 5N 滑轮重 3N 则弹簧秤的读数是 N 重力 弹力 摩擦力重力 弹力 摩擦力 典型例题典型例题 参考答案 参考答案 例 1 D 例 2 C 例 3 C 解析 物体无论是处于超重或失重状态 其重力不变 只是视重发生了变化 物体的重力随 在地球上的纬度变化而变化 所以 A 错 例 4 AC 解析 实际上 一个物体的各个部分都受到重力 重心的说法是从宏观上研究重力对物体的 精品文档 9欢迎下载 作用效果时而引入的一个概念 重心是指一个点 重力的作用点 由此可知 重心的具体位置应该由物体 的形状和质量分布情况决定 也就是说只要物体的形状和质量分布情况不变 重心与物体的空间位置关系就 保持不变 重心可能在物体外 也可能在物体内 对具有规则集合形状质量均匀分布的物体 重心在物体的 几何中心上 物体位置升