福建省云霄城关中学高考物理 重力 弹力 磨擦力总复习课件.ppt

力是物理学的基础 是高考必考内容 其中对摩擦力 胡克定律的命题几率较高 主要涉及弹簧类问题 摩擦力等 通过连接体 叠加体等形式进行考查 高考展望 力的合成与分解 摩擦力的概念及变化规律是备考的重点 本专题的高考热点主要有两个 一是有关摩擦力的问题 二是共点的两个力的合成问题 另外本章知识经常与牛顿定律 功和能 电磁场等内容综合考查 单纯考查本章的题型多以选择题为主 难度为中等 备考时要做到有的放矢 力 力的概念 力的分类 物质性矢量性 力的三要素 力的单位 力的图示相互性 力的测量 按性质分 按效果分 重力 g mg 方向 弹力 产生条件 接触 形变规律 胡克定律 摩擦力 拉力 推力 压力 支持力 牵引力等向心力 回复力 浮力动力 阻力 摩擦力 滑动摩擦力 产生条件 接触 粗糙正压力相对运动 规律 f fn 静摩擦力 规律 0 f fm 产生条件 接触 粗糙正压力相对运动趋势 常见的三类力比较 1 重力 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 g是常数 通常取 2 重力的方向 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 mg 9 8n kg 竖直向下 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 2 弹力 发生的物体 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 弹力产生的条件 物体直接相互接触 物体发生弹性形变 弹性形变 2 弹力的方向 跟物体恢复形状的方向相同 一般情况 凡是支持物对物体的支持力 都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力 支持力的方向总是支持面并指向被支持的物体 一般情况 凡是一根线 或绳 对物体的拉力 都是这根线 或绳 因为发生形变而对物体产生的弹力 拉力的方向总是的方向 垂直于 沿线 或绳 弹力方向的特点 由于弹力的方向跟接触面垂直 面面接触 点面接触时弹力的方向都是垂直于接触面的 3 弹力的大小 与形变大小有关 弹簧的弹力 可由力的平衡条件求得 3 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 f kx 1 产生条件 接触面是粗糙的 两物体接触面上有 两物体间有 2 方向 总是沿着接触面的切线方向且与相对运动方向相反 3 大小 与正压力成正比 即 4 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阻碍它们相对运动的力 叫做静摩擦力 压力 相对滑动 f fn 1 产生条件 接触面是粗糙的 两物体接触面上有压力 两物体有 2 方向 沿着接触面的且与相反 3 大小 由受力物体所处的运动状态根据平衡条件或牛顿第二定律来计算 相对运动的趋势 切线方向 相对运动趋势方向 主题 1 弹力的有无及大小方向问题如图2 1 1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的球 试分析下列情况杆对球的弹力的大小和方向 1 小车静止 2 小车以加速度a水平向右运动 3 小车以加速度a gtan 水平向右运动 图2 1 1 弹力的大小和方向 1 小车静止时 根据物体平衡条件知 杆对球产生的弹力方向竖直向上 且大小等于球的重力mg 2 选小球为研究对象 因小球具有水平向右的加速度 所以弹力的方向应斜向右上方 故假设小球所受弹力方向与竖直方向的夹角为 如图 根据牛顿第二定律有 fsin ma fcos mg 解得 3 由 2 知 即弹力方向沿杆向上 本题以力平衡条件和牛顿定律为知识依托 考查弹力与物体运动状态的相关性及怎样求弹力的大小和方向 本题容易受绳拉力的影响而误认为杆的弹力方向沿着杆 当弹力方向不易确定时 可根据物理规律作合理假设 单选 如图2 1 2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 图2 1 2 物体接触 不一定发生形变产生弹力 接触 形变是产生弹力的充分必要条件 分析物体平衡条件可知 小球没有受到斜面的弹力 选项a正确 a 主题 2 受力分析的有关问题 单选 如图2 1 3所示 甲 乙两物体叠放在水平面上 用水平力f拉物体乙 它们仍保持静止状态 甲 乙间接触面也为水平 则乙物体受力的个数为 a 3个b 4个c 5个d 6个 图2 1 3 常见力受力分析 隔离物体乙 按重力 弹力 摩擦力的顺序 围绕物体周围的接触面进行分析 c本题以重力 弹力 摩擦力为知识依托 考查对概念内涵的理解及用隔离法对物体进行受力分析的能力 如图2 1 4所示 物体a被压在物体b和水平地面之间 a b的质量分别为10kg和30kg a与b及b与地面之间的动摩擦因数都为 0 2 图2 1 4 1 要用水平力f将整体拉动 则拉力的大小至少应为多大 2 若b用水平绳子拴在墙上 则要把a向右拉动 施加的水平力f又应为多大 g 10m s2 1 f ma mb g 80n 2 f mbg ma mb g 140n 其中 mbg为a的上表面与b的摩擦力 ma mb g为a的下表面与地面的摩擦力 单选 如图2 1 5所示 用一根细绳和一根杆组成三角支架 绳的一端绕在手指上 杆的一端顶在掌心 当a处挂上重物时 绳与杆对手指和手掌均有作用力 对这两个作用力的方向判断完全正确的是下图中的 图2 1 5 d 单选 2010 安徽 l型木板p 上表面光滑 放在固定斜面上 轻质弹簧一端固定在木板上 另一端与置于木板上表面的滑块q相连 如图2 1 6所示 若p q一起沿斜面匀速下滑 不计空气阻力 则木板p的受力个数为 a 3b 4c 5d 6 图2 1 6 p q一起沿斜面匀速下滑时 由于木板p上表面光滑 滑块q受到重力 p的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力 木板p受到重力 斜面的支持力 斜面的摩擦力 q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力 所以选项c正确 c 单选 如图2 1 7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的水平拉力作用 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的水平拉力作用 中弹簧的左端拴一小物块 物块在光滑的桌面上做匀加速运动滑动 图2 1 7 中弹簧的左端拴一小物块 物块在有摩擦的桌面上做匀速运动 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 l3 l4 cd 主题 3 静摩擦力大小方向问题如图2 1 5所示 质量分别为m和m的两物体p和q叠放在倾角为 的斜面上 p q之间的动摩擦因数为 1 q与斜面间的动摩擦因数为 2 当它们从静止开始沿斜面滑下时 两物体始终保持相对静止 则物体p受到的摩擦力大小为 a 0b 1mgcos c 2mgcos d 1 2 mgcos 图2 1 5 摩擦力大小的分析与计算 当物体p和q一起沿斜面加速下滑时 其加速度为 因为p和q相对静止 所以p和q之间的摩擦力为静摩擦力 不能用公式求解 对物体p运用牛顿第二定律得 ma 所以求得 f c此类题目是高考考查的重点题型 应熟练掌握 主题 4 两种摩擦力的分析长直木板的上表面的一端放有一铁块 木板由水平位置缓慢向上转动 即木板与水平面的夹角 变大 另一端不动 如图2 1 6所示 写出木板转动过程中摩擦力与角 的关系式 并分析随着角 的增大 摩擦力怎样变化 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 90 图2 1 6 摩擦力与物体所受主动力及运动状态相关性 物体受力分析如图所示 转动较小角度时 压力fn f n mgcos 较大 最大静摩擦力较大 而重力沿斜面向下的分力mgsin 较小 因此 铁块受静摩擦力作用 由力平衡条件知 静摩擦力f静 mgsin 增大 f静增大 随着 增大 压力fn f n mgcos 减小 最大静摩擦力减小 而重力沿斜面向下的分力mgsin 增大 因此 当角 超过某一值时 铁块受滑动摩擦力作用 由f滑 fn知 f滑 mgcos 增大 f滑减小 综合 知 增大时 摩擦力先增大后减小 本题的关键是明确是静摩擦还是滑动摩擦 根据平衡条件或牛顿运动定律来求静摩擦 根据滑动摩擦力公式求动摩擦 单选 木块a b分别重50n和60n 它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0 25 夹在a b之间的轻弹簧被压缩了2cm 弹簧的劲度系数为400n m 系统置于水平地面上静止不动 现用f 1n的水平拉力作用在木块b上 如图2 1 10所示 力f作用后 a 木块a所受摩擦力大小是12 5nb 木块a所受摩擦力大小是11 5nc 木块b所受摩擦力大小是9nd 木块b所受摩擦力大小是7n c 本题考查了摩擦力 受力分析 整体法和隔离法 物体的平衡的条件等知识点 涉及了力的平衡 胡克定律及静摩擦力的知识 求解时应注意静摩擦力的可变性 静摩擦力的大小由物体所受