高考物理大一轮复习 第二章 第1讲 力 重力 弹力课件.ppt

物体间的相互作用 第二章 第1讲力重力弹力 一 力的概念1 力是物体间的相互作用 2 力的性质 物质性 相互性 矢量性 独立性 瞬时性 相互性和物质性说明力不能离开 而独立存在 矢量性强调力是有 的量 独立性反映某个力的作用效果与其他力 瞬时性是指力与其作用效果是在 产生的 物体 方向 无关 同一瞬间 3 力的作用效果 1 使物体发生 2 改变物体的 使物体产生 4 力的三要素 形变 运动状态 加速度 大小 方向 作用点 跟踪训练 1 单选 关于力的下列说法正确的是 a 力的作用总是相互的b 根据有一定距离的磁铁间的相互作用 可知力可以离开物体而独立存在c 力可以没有受力物体 但一定有施力物体 如一个练拳时用了很大的力 但可以没有受力物体d 用脚踢出去的足球在向前飞行的过程中 始终受到向前的力来维持它向前的运动 答案 a 二 重力1 定义 由于地球的 而使物体受到的力 2 大小 g 3 方向 4 重力加速度g的特点 1 g值随着 的增大而增大 2 g值随高度的增大而减小 这种变化一般忽略不计 3 一般计算中 通常取g 粗略计算时 取g 10m s2 吸引 2 mg 竖直向下 纬度 9 8m s2 5 重心 重力的作用点 1 物体的重心与它的 以及 有关 2 质量分布均匀且有规则几何外形的物体 其重心在物体的 对于形状不规则或质量分布不均匀的薄板 重心可用悬挂法来确定 6 重力与万有引力的关系 重力是万有引力的 粗略计算时可认为两者大小相等 形状 质量分布 几何中心 分力 跟踪训练 2 单选 下列关于重力和重心的说法正确的是 a 物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力b 重力的方向总是指向地心c 重心就是物体所受重力的等效作用点 故重心一定在物体上d 物体挂在弹簧秤上 弹簧秤的示数可以不等于物体的重力 答案 d 解析 重力是由于地球对物体的万有引力产生的 它只是引力的一个分力 所以a错误 重力方向是竖直向下 c错误 重心可在物体上 也可在物体之外的其他位置 c错误 只有当弹簧秤处于平衡状态时 示数才等于物体的重力 所以d正确 三 形变和弹力1 弹性形变 撤去外力后物体能够 的形变 2 弹力 物体由于发生 而对跟它接触的物体产生力的作用 3 弹力产生的条件 1 两物体 2 接触处发生 两者缺一不可 并且弹力和形变同时 同时 4 弹力方向的判断 1 细绳的拉力的方向一定沿绳指向 的方向 2 接触面上的弹力方向垂直于接触面指向 物体 完全恢复原状 弹性形变 直接接触 弹性形变 产生 消失 绳收缩 受力 5 胡克定律 在弹性限度内 弹簧弹力f的大小与弹簧的 或 量x成 表达式为f 式中k为弹簧的劲度系数 其大小由弹簧本身决定 x为弹簧的形变量 并非原长或总长 6 轻绳 轻杆和轻弹簧的弹力特点 1 轻绳 绳对物体的拉力沿绳收缩的方向 同一根绳上弹力处处等大 2 轻杆 杆对物体的弹力不一定沿杆的方向 要结合实际情况去判断 3 轻弹簧 弹簧的弹力方向一定沿着弹簧轴线的方向 与弹簧形变的方向相反 伸长 缩短 正比 kx 答案 c 弹力产生的条件是 接触且有弹性形变 若物体间虽然有接触但无拉伸或挤压而发生弹性形变 则无弹力产生 假设法 判断弹力的有无 单选 如图2 1 1所示 细绳竖直拉紧 小球和光滑斜面接触 并处于静止状态 则小球受到的力有 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 解析小球受到竖直向下的重力和竖直向上的细绳拉力 这两个力比较好判断 关键是分析光滑斜面对小球是否有弹力的作用 我们可采用假设法判断 假设法1 可先假设若斜面的弹力存在 则此球在水平方向所受合力不为零 必加速向右运动 与所给静止状态矛盾 说明此球与斜面间虽接触 但并不挤压 故不存在斜面的弹力 假设法2 可假设撤去与小球接触的光滑斜面 此时小球仍处于原位置 故不存在斜面的弹力 答案a 一题一得对于形变明显的情况 如弹簧 可由条件法直接判断 形变不明显的情况通常采用假设法判断弹力的有无 可以先假设有弹力存在 然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合 还可以设想将与研究对象接触的物体 撤离 看研究对象能否保持原来的状态 若能 则与接触物体间无弹力 若不能 则与接触物体间有弹力 在有些问题中 用 条件法 和 假设法 均不方便做出判断 还可以依据物体的运动状态 结合力的平衡条件和动力学规律判断 单选 如图2 1 2所示 小车内有一固定光滑斜面 一个小球通过细绳与车顶相连 小车在水平面上做直线运动 细绳始终保持竖直 关于小球的受力情况 下列说法正确的是 a 若小车静止 绳对小球的拉力可能为零b 若小车静止 斜面对小球的支持力一定为零c 若小车向右运动 小球一定受2个力的作用d 若小车向右运动 小球一定受3个力的作用 答案 b 弹力的方向分析及大小的计算 解析 1 面与面 点与面接触处的弹力方向垂直于面 点 曲面接触处的弹力方向 则垂直于接触点的切面 图2 1 3甲中 在a点 弹力f1应该垂直于球面 所以沿半径方向指向球心o 在b点弹力f2垂直于墙面 因此也沿半径指向球心o 本题中 弹力必须指向球心 而不一定指向重心 又由于f1 f2 g为共点力 重力的作用线必须经过o点 因此p和o必在同一竖直线上 2 图2 1 3乙中 a端所受绳的拉力f1沿绳收缩的方向 因此沿绳向斜上方 b端所受的弹力f2垂直于水平面竖直向上 一题一得1 弹力方向的判断方法弹力的方向是跟接触面垂直 与物体形变的方向相反 具体来说有 1 点与面接触时 过接触点垂直于接触面 或接触面的切线方向 而指向受力物体 2 面与面接触时 垂直于接触面而指向受力物体 3 球与面接触时 在接触点与球心的连线上而指向受力物体 4 球与球相接触时 沿半径方向 垂直于过接触点的公切面而指向受力物体 5 轻绳只能产生拉力 方向沿绳指向绳收缩的方向 轻杆产生的弹力 既可以为压力 也可以为拉力且方向不一定沿杆 弹簧产生的压力或推力方向沿弹簧的轴线方向且指向弹簧的原长处 2 弹力大小的计算方法 1 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 2 弹簧的弹力 由胡克定律 f kx 计算 答案 d 胡克定律的应用 解析对物体受力分析并结合平衡条件 可知当a对物体有拉力ta时 若ta mg 则b被拉长 若ta mg 则b被压缩 若ta mg 则b处于自然状态 选项a错误 c正确 若a被压缩 则b对物体施加的一定是向上的支持力 即b一定被压缩 故选项b正确 综上所述 d错误 答案bc一题一得利用胡克定律 结合平衡条件或动力学规律列式求解 是解决这类题的关键 轻杆 轻绳 轻弹簧都是忽略质量的理想模型 与这三个模型相关的问题在高中物理中有相当重要的地位 且涉及的情景综合性较强 物理过程复杂 能很好地考查学生的综合分析能力 备受高考命题专家的青睐 轻杆 轻绳 轻弹簧模型 题后反思 1 对于弹力方向的确定 一定要分清情景类型及相关结论和规律 尤其要注意结合物体运动状态分析 2 轻杆对物体的弹力不一定沿杆 其具体方向与物体所处的状态有关 一般应结合物体平衡或牛顿第二定律分析 单选 如图2 1 10所示 倾角为30 重为80n的斜面体静止在水平面上 一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上 杆的另一端固定一个重为2n的小球 小球处于静止状态时 下列说法中正确的是 a 斜面体有向左运动的趋势b 地面对斜面体的支持力为