江苏高三物理复习必考部分第2章相互作用第1节重力弹力摩擦力教师用书.docx

第1节重力弹力摩擦力节次考纲命题规律第1节重力弹力摩擦力形变和弹力、胡克定律1.弹力和摩擦力的考查，特别注意弹簧弹力和杆上的弹力及静摩擦力；2.受力分析及力的运算作为一种分析物理问题的工具，贯穿高考考查的大部分内容和考题；3.力的合成与分解；4.共点力作用下物体的平衡，如动态平衡、极值求解等.静摩擦、滑动摩擦、摩擦力、动摩擦因数第2节力的合成与分解力的合成和分解第3节受力分析共点力的平衡共点力作用下物体的平衡实验二力的平行四边形定则第1节重力弹力摩擦力知识点1重力1产生由于地球的吸引而使物体受到的力2大小与物体的质量成正比，即Gmg.可用弹簧秤测量重力3方向总是竖直向下4重心其位置与物体的质量分布和形状有关知识点2弹力1产生条件(1)两物体相互接触(2)两物体发生弹性形变2方向弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反几种典型的弹力的方向如下：(1)压力：垂直于支持面而指向被压的物体(2)支持力：垂直于支持面而指向被支持的物体(3)细绳的拉力：沿绳指向绳收缩的方向(4)轻杆的弹力：不一定沿杆，要根据运动状态具体分析3大小(1)弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律：Fkx.(2)非弹簧类弹力大小应根据平衡条件或动力学规律求解知识点3摩擦力1静摩擦力与滑动摩擦力名称静摩擦力滑动摩擦力产生条件接触面粗糙接触处有弹力两物体间有相对运动趋势接触面粗糙接触处有弹力两物体间有相对运动大小、方向大小：0mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是()图214A两物体A、B叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物体与竖直墙面之间没有压力，没有摩擦力，二者一起做自由落体运动，A、B之间没有弹力作用，因而物体B的受力示意图是A项名师微博1两个结论：(1)摩擦力的产生以弹力的存在为前提条件(2)摩擦力的方向一定沿两物体的接触面，垂直于两物体间的弹力2两点提醒：(1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的(2)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运动，即摩擦力不一定是阻力核心精讲1静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来求解其大小(2)物体有加速度时，若只有摩擦力，则Ffma，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(3)最大静摩擦力与接触面间的压力成正比，为了处理问题的方便，最大静摩擦力常常按近似等于滑动摩擦力处理(4)物体实际受到的静摩擦力一般小于最大静摩擦力2滑动摩擦力大小的计算(1)滑动摩擦力的大小可以用公式FfFN计算(2)结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解师生共研考向1静摩擦力大小的计算(多选)如图215甲所示，放在固定斜面上的物体，受到一个沿斜面向上的力F作用，始终处于静止状态，F的大小随时间变化的规律如图乙所示则在0t0时间内物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化规律可能为下列选项中的(取沿斜面向上为摩擦力Ff的正方向)()图215【合作探讨】(1)t0时刻物体相对于斜面的运动趋势方向能确定吗？有哪几种可能？提示：t0时物体受沿斜面向上的拉力作用，其运动趋势方向与mgsin 和此时力F的大小关系有关，分别有沿斜面向上、向下和无运动趋势三种可能(2)tt0时刻物体相对于斜面的运动趋势方向能确定吗？提示：能确定，一定沿斜面向下，此时所受摩擦力方向沿斜面向上，为正值BCD物体在斜面上始终处于平衡状态，沿斜面方向受力平衡方程为：Fmgsin Ff0，解得Ffmgsin F，若初态mgsin F，则选项B正确；若初态mgsin F，则选项C正确；若初态mgsin F，则选项D正确考向2滑动摩擦力大小的计算如图216所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数0.2，从t0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F1 N的作用，g取10 m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()图216A物体向右减速过程中，受滑动摩擦力作用，方向水平向左，Ff1mg2 N，物体速度减为零后，因Fmg，物体将保持静止，此时Ff2F1 N，方向水平向右，故A正确 题组通关 5(2017苏州模拟)如图2-1-7所示，在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板，在木板A上放着质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现用水平恒力F向右拉木板A，则以下判断正确的是()图217A不管F多大，木板B一定保持静止BB受到地面的摩擦力大小一定小于FCA、C之间的摩擦力大小一定等于mgDA、B之间的摩擦力大小不可能等于FA以A、B、C整体为研究对象，若整体静止不动，则地面对B的静摩擦力大小等于F，此时A、B之间的静摩擦力大小也为F，B、D均错误；若拉力足够大，使A、C之间发生了相对滑动时，A、C之间的摩擦力大小才等于mg，C错误；因A对B的最大静摩擦力(mM板)g小于B受地面的最大静摩擦力(m2M板)g，故无论F多大，木板B一定保持静止，A正确6(多选)如图218所示，一辆运送沙子的自卸卡车，装满沙子沙粒之间的动摩擦因数为1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为2，车厢的倾角用表示(已知21)，下列说法正确的是()图218A要顺利地卸干净全部沙子，应满足tan 2B要顺利地卸干净全部沙子，应满足sin 2C只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足2tan 1D只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足21tan AC由题知21，可知越是上层的沙子越容易卸下，当与车厢底部接触的沙子从车上卸下时，全部沙子就能顺利地卸干净，则有mgsin 2mgcos ，得tan 2，故A正确，B错误；与车厢底部不接触的沙子卸下，而与车厢底部接触的沙子未卸下时， 只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，这时，应有mgsin 1mgcos ，mgsin 2mgcos ，得2tan 1，故C正确，D错误典题示例(多选)将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上如图219甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态在物体与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的Ft图象如图乙所示则() 甲乙图219A2.5 s前小车做变加速运动B2.5 s后小车做变加速运动C2.5 s前小车所受摩擦力不变D2.5 s后小车所受摩擦力不变BD2.5 s前小车静止，所受摩擦力为静摩擦力，逐渐增大，选项A、C错误；2.5 s后小车做变加速运动，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小不变，选项B、D正确摩擦力的三类突变1静动“突变”物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力，如上述典例2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3动静“突变”在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力可能“突变”为静摩擦力题组通关7(多选)如图2110所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计读数为2 N，滑轮摩擦不计若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减少到0.3 kg时，将会出现的情况是(g取10 m/s2)()图2110A弹簧测力计的读数将变小BA仍静止不动CA对桌面的摩擦力不变DA所受的合力不变BD当砝码和托盘的总质量为m10.6 kg时，FFfm1g6 N，Ff4 N，可知A与桌面间的最大静摩擦力至少为4 N当砝码和托盘的总质量为m20.3 kg时，设A仍不动，则F不变，FFfm2g，Ff1 N4 N，故假设成立，A仍静止不动，合力仍为零故只有BD正确8(2017常州模拟)如图2111所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数0.2