第三章相互作用修改后_第1页
第三章相互作用修改后_第2页
第三章相互作用修改后_第3页
第三章相互作用修改后_第4页
第三章相互作用修改后_第5页
已阅读5页,还剩26页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、第三章相互作用第1节 重力 基本相互作用学习目标引领1知道力是使物体运动状态发生改变和发生形变的原因2初步认识力是物体间的相互作用,能分清受力物体和施力物体3知道力的三要素,会用力的图示和示意图来表示力4知道重力产生的原因,理解重力的大小及方向,知道重心的概念5初步了解四种基本相互作用力的特点和作用范围6通过“做一做”“说一说”等栏目,培养探究能力和质疑能力考点自主梳理1. 力和力的图示运动状态的变化:只要一个物体的_变化了,不管是其_还是_改变,都说这个物体的运动状态发生了变化力:物体与物体之间的_,称做力力是改变物体的_、产生_的原因力的测量:力的大小可以用_测量,国际单位制中,力的单位是

2、_,简称_,符号是_力的三要素:力的 、 和 叫做力的三要素力的图示:用_的线段表示力,线段的_表示力的大小,线段上_的指向表示力的方向,_表示力的作用点2重力定义:由于地球的_ _而使物体受到的力但地球对物体的吸引力不是重力计算公式:G_.方向:总是_3重心定义:物体的各部分都受到_的作用,从效果上看,可认为各个部分受到的重力作用集中于一点,即为物体的_重心的位置:与物体的_有关;与物体内_的分布有关重心位置的确定方法:悬挂法形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其几何中心上4. 四种基本相互作用万有引力:任何两物体间都 作用电磁相互作用: , 的相互作用,其本质相同,随距离变化的规律和万有引

3、力作用类似强相互作用: 的相互作用,作用范围小,与万有引力和电磁作用相比,受距离变化的影响更大弱相互作用:发生在 中,作用范围与强相互作用相同,但强度很弱要点知识探究要点一、对力的概念的理解1力的特征(1)力的物质客观性力是物体对物体的作用,力绝对不能离开物体而独立出现,每一个力的产生都要依靠两个物体,即施力物体和受力物体(2)力的相互作用性物体之间的力是相互的,只要一个物体对另一个物体施加了力,那么同时另一个物体一定会对这个物体施加一个反作用力,即力总是成对出现的(3)力的矢量性力不仅有大小,而且有方向,力的作用效果除与力的大小、方向有关外,还与力的作用点有关2力的作用效果(1)静力效果使物

4、体的形状发生改变(形变),如把物体拉伸、压缩、扭转、剪切等(2)动力效果改变物体的运动状态,如使物体从静止开始运动,从运动变为静止(或使物体的运动速度从小变大、从大变小);或使物体的运动方向发生变化等根据力的作用效果,判断物体是否受力,是受力分析的基本方法提示:(1)相互作用的物体,可以直接接触,也可以不接触,但作用力必然是成对出现的(2)并非有生命的物体才是施力物体,也并非先有施力物体后有受力物体要点二、对重力和重心的进一步理解1对重力的理解(1)概念:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但由于地球自转的影响,重力一般不等于地球对物体的吸引力(2)大小:由Gmg,在同一地点,重力的大小与质

5、量成正比;在不同地点,如从两极到赤道或离地面越高,g值均减小,从而使同一物体的重力也有所不同;物体的重力与其运动状态无关(3)方向:重力的方向始终竖直向下不能将重力的方向描述为“垂直向下、向下、指向地心”2对重心的理解(1)重心是重力的等效作用点,并非物体的全部重力都作用于重心(2)重心的位置可以在物体上,也可以在物体外如一个圆形平板的重心在板上,而一个铜环的重心就不在环上(3)重心在物体上的位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关,但一个物体的质量分布或形状发生变化时,其重心在物体上的位置也发生变化(4)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上;对形状不规则的薄物体,可用支撑法或悬挂

6、法来确定其重心提示:(1)物体的重力随g值变化(或位置变化)而变化,而物体的质量是固定不变的(2)用测力计测量物体重力时,应使物体处于静止或匀速直线运动状态,根据二力平衡,测力计的读数在数值上等于重力的大小力的概念定义 力是物体对物体的作用。所以每一个实在的力都有施力物体和受力物体三要素 大小、方向、作用点矢量性 力的矢量性表现在它不仅有大小和方向,而且它的运算符合平行四边形定则。效果 力的作用效果表现在,使物体产生形变以及改变物体的运动状态两个方面。重力 由地球对物体的吸引而产生。方向:总是竖直向下。大小Gmg。g为重力加速度,由于物体到地心的距离变化和地球自转的影响,地球周围各地g值不同。

7、在地球表面,南极与北极g值较大,赤道g值较小;通常取g=9.8米秒2。重心的位置与物体的几何形状、质量分布有关。 任何两个物体之间的吸引力叫万有引力, 。通常取引力常量G6.6710-11牛米2千克2。物体的重力可以认为是地球对物体的万有引力。本节知能整合热点典例感悟 考点一、力的概念的理解例1 下列关于力的叙述中正确的是()A力不能离开物体而独立存在B力的作用效果是使物体保持一定的速度向前运动C物体间的作用力可以是相互的,也可以是独立的D相互接触的物体间才可能有力的作用解析:力是物体间的相互作用,不能离开施力物体和受力物体而单独存在答案:A 考点二、重心的理解例2 关于物体的重心,下列说法正

8、确的是()A舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内的位置不变B用线悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心C一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变D物体的重心一定在物体上解析:随着演员的各种动作其重心在体内的位置发生变化,所以A错误,B正确,对于砖,质量分布和物体形状两因素未变,C正确,对舞蹈演员,形状变,D错误,物体的重心不一定在物体上,比如质量分布均匀的金属环答案:BC考点三、力的图示和示意图例3 画出图3.11中A物体所受重力的示意图图3.11解析:图中两物体的重心可认为均在其几何中心上,其示意图如图所示:答案:见解析例4 物体A对物体B的压力为20 N,如图3.12所示,试

9、画出这个力的图示图3.12解析:画力的图示的方法,首先要选定一个合适的标度(1)选取标度选取5 mm长的线段表示5 N的力,如图312所示(2)从力的作用点O沿竖直方向画一线段,线段的长度为标度的4倍,即取20 mm长,并在线段上加上刻度(3)在线段端点处加上箭头,表示力的方向,如图图3.13所示图3.13答案:见精讲精析评析:画力的图示应按上述3个环节进行,同时应注意选定标度的科学性、作图的正确性及规范性注意:不能用不同标度画同一物体所受的不同的力选标度应根据力的大小合理设计一般情况下,线段应分为25段,不宜过多,过多使图不清晰;也不可过少,不能少于2段对于规则物体,力的作用点一般画在受力物

10、体的几何中心处本节高考链接1(2012山东济南模拟)下列说法中正确的是()A射出枪口的子弹,能打到很远的距离,是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用B甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用C只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力,不会施力D任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体解析:子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力,使子弹离开枪口时有很大的速度,但子弹离开枪口以后,只受重力和空气阻力作用,并没有一个所谓的推力,因为不可能找到这个“推力”的施力物体,故不存在,故A错;物体间力的作用总是相互的,甲推乙的同时乙也推甲,故B错;不论物体是否有

11、生命或是否有动力,它们受到别的物体作用时,都会施力,马拉车时,车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上推书,故C错;由于自然界中的物体都是相互联系的,找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体,所以每一个物体既是受力物体,又是施力物体,故D对答案: D2(2012江苏泰州模拟)关于力的概念,下列说法中正确的是()A力是使物体发生形变和运动状态改变的原因B一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是施力物体又是受力物体C只要两个力的大小相等,它们产生的效果一定相同D两个物体相互作用,其相互作用是有先后的解析:从力的基本概念出发作出判断根据力的两个作用效果,可知选项A正确根据力的相互性,可知选项B正确根据力

12、的三要素,可知力的作用效果不仅与力的大小有关,还与力的方向和作用点的位置有关,选项C错误物体间的相互作用是同时的,没有时间上的先后关系,选项D错误答案:AB3(2012河北衡水模拟)关于物体的重心,下列说法中正确的是()A任何物体的重心都一定在这个物体上B重心的位置只与物体的形状有关C形状规则、质量均匀分布的物体,其重心在物体的几何中心D物体重心的位置一定会随物体形状的改变而改变解析:物体的重心不一定在物体上,如圆环的重心在其圆心上,A错重心的位置与物体的形状和质量分布有关只有形状规则、质量均匀分布的物体,其重心在物体的几何中心上,故B错,C对一般来讲,物体重心的位置会随物体形状改变而改变有时

13、物体形状改变重心位置可能不变,如把一个气球吹得更大时,气球重心一直在其球心处,故D错答案:C4(2012河北石家庄模拟)关于重力的大小,下列说法中正确的是()A物体的重力大小总是恒定的B同一地点,物体的重力与物体的质量成正比C物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受的重力D物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力解析:物体重力的计算式为Gmg,物体的质量m是恒定的,但g的取值与地理位置有关在同一地点,g的取值相同,随着物体所处的地理位置纬度的升高,g值将增大,随海拔高度的增加,g值将减小,因此,不能认为物体的重力是恒定的,故选项A错,选项B正确由公式可知,物体所受的重力与物体的质量和g值有关,

14、与物体是否受其他力及运动状态均无关,故选项C错误用测力计竖直悬挂重物,静止或匀速直线运动时,物体对测力计的拉力才等于物体的重力,故选项D错误答案:B随堂同步演练1下列说法正确的是 ( ) A甲用力把乙推倒而自己不倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用 B只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力,不会施力 C只有运动的物体才会受到力的作用 D找不到施力物体的力是不存在的2下列关于力的作用效果的叙述中,正确的是 ( ) A物体的运动状态发生改变,则物体必定受到力的作用 B物体运动状态没有发生改变,物体也可能受到力的作用 C力的作用效果不仅取决于力的大小和方向,还与

15、力的作用点有关 D力作用在物体上,必定同时出现形变和运动状态的改变 3关于重力,下列说法中正确的是 ( ) A重力是由于地球对物体的吸引而产生的 B鸟儿在空中飞行时不受重力作用 C重力的方向是垂直向下的 D重心就是物体内最重的一点 4一个物体重2N,那么,在下列情况下它受到的重力还是2N的是 ( ) A将它竖直向上抛起 B将它放到水里,它被浮起 C将它放到月球或木星上 D将它放到高速行驶的列车上 5下列关于重心的说法中,正确的是 ( ) A物体所受重力的作用点叫做重心 B物体的重心处才受到重力作用 C质量分布均匀的圆柱体的重心在其轴线的中点 D球体的重心总在球心 趣味知识漫步关于微重力状态首先

16、,你必须要明白的是,什么是微重力状态?它又有什么特点?当一切物体在进行航天飞行时,它们的重量都不见了,这种现象称为“失重”其实完全失重是一种理想的情况,在实际的航天飞行中,航天器除受引力作用外,不时还会受到一些非引力的外力作用例如,在地球附近有残余大气的阻力,太阳光的压力,进入有大气的行星时也有大气对它的作用力根据牛顿第二定律,力对物体作用的结果,是使物体获得加速度航天器在引力场中飞行时,受到的非引力的力一般都很小,产生的加速度也很小这种非引力加速度通常只有地面重力加速度的万分之一或更小为了与正常的重力对比,我们就把这种微加速度现象叫做“微重力”其实,航天器即使只受到引力作用,它的内部实际上也

17、存在微重力,这是因为航天器不是一个质点,而是一个具有一定尺寸的物体失重现象看到或知道的人不少,但是微重力环境是一种很有价值的资源,知道的人可能就不多了众所周知,在地球上,任何物体都受到重力作用,生产过程、物理现象、化学变化、生命生理活动都不可避免地要受到重力的影响如在地球上,重力给材料加工制造带来许多不良影响,如重的沉在下面,轻的浮在上面,使材料质地不匀,产生分层现象又如,加温时,冷暖空气因为比重不同会产生对流,因而难以生产出高质量的晶体但在空间站,在航天飞机和人造卫星等航天器的微重力环境中,生产过程和生命活动都不受重力影响(或影响甚微),这样就能够生产出地球上无法生产的新材料、新产品,培育出

18、地球上没有的新物种例如,在微重力状态下,没有重的下沉、轻的上浮现象和冷热空气的对流,因而可生产出质地均匀纯净的新材料、晶体和新药物;在微重力状态下,冶炼不需要容器,因而可避免高温冶炼给材料带来杂质和污染;在微重力状态下,液态重金属的表面张力很大,因而能够生产出非常标准的球体如滚珠等;微重力状态对生物的生长发育有明显的促进作用,能培育出优良物种第二节弹力学习目标引领1.知道形变的概念及弹力产生的原因和条件,并会判断弹力的方向2了解显示微小形变的方法3掌握胡克定律计算弹簧弹力的方法 考点自主梳理1弹性形变和弹力接触力:通常所说的拉力、压力、支持力、阻力等都是_接触力按性质可归纳为弹力和摩擦力,它们

19、在本质上都是由_引起的形变:物体在力的作用下_或_发生改变弹性形变:有些物体在形变后撤去作用力时能够_,这种形变叫做弹性形变弹力:发生形变的物体由于要_,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力弹性限度:如果形变过大,超过一定限度,撤去作用力后物体的形变不能_,这个限度叫做弹性限度弹力产生的条件有两个:(1)物体间相互接触;(2)在接触面上相互_2几种弹力弹力的方向总是与物体形变的方向_,具体如下:压力的方向垂直于支持面而指向_物体;支持力的方向垂直于支持面而指向_的物体;绳拉力的方向沿绳指向绳_的方向;轻杆的弹力不一定沿杆,要具体情况具体分析说明:绳的弹力一定沿着绳,轻杆的弹力可能沿着杆,

20、也可能不沿着杆3胡克定律内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧的伸长(或缩短)量x成_表达式:F_.劲度系数:公式中的比例系数k,单位是_.要点知识探究要点一、弹力是否存在的判断方法1根据弹力产生的条件来判断,弹力产生的条件有两个:物体间相互接触并且发生弹性形变,两个条件必须同时满足才有弹力产生2对于形变不明显的情况,可用以下两种方法来判断(1)利用假设法判断可假设在该处把与物体接触的另一物体去掉看此物体还能否在原位置保持原来的状态,若能保持原来的状态则说明物体间无弹力作用;否则,有弹力作用(2)利用力的作用效果分析如果相互接触的物体间存在弹力,则必有相应的作用效果,或使受力物体发生形变

21、或改变受力物体的运动状态,看物体的受力是否与物体的运动状态相符合,从而确定物体所受弹力的有无特别提醒:相互接触是产生弹力的首要条件,但相互接触的物体间不一定存在弹力要点二、弹力方向的确定弹力的方向与施力物体形变方向相反,作用在受力物体上,几种常见情况如下表:类型方向图示 接触方式面与面垂直公共接触面点与面过点垂直于面点与点垂直于切面类型方向图示轻绳沿绳收缩方向轻杆可沿杆可不沿杆轻弹簧沿弹簧形变的反方向提示:判断弹力方向的方法是:先明确两物体之间作用的类型,再根据各种类型的特点来判断弹力的方向图3.21要点三、弹力大小的计算方法1弹簧的弹力(1)应用胡克定律Fkx求解其中x为弹簧的形变量(可能为

22、伸长量,也可能为缩短量),k为弹簧的劲度系数,只与弹簧本身有关,由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定(2)弹力与弹簧伸长量的关系可用Fx图象表示,如图321,图线的斜率即为弹簧的劲度系数(3)弹簧上弹力的变化量F与形变量的变化量也成正比关系,即Fkx.2除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算,一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时,物体受绳向上的拉力和重力作用根据二力平衡,可知绳的拉力大小等于物体重力的大小本节知能整合:热点典例感悟考点一、弹力产生的条件例1 关于弹力产生的条件,下列说法正确的是()A相互接触的物体间一定有弹力B发生形变的物

23、体一定对与之接触的物体产生弹力作用C先有弹性形变,后有弹力D不接触的两物体之间不可能发生相互的弹力作用解析:相互接触是产生弹力的首要条件,但相互接触的物体间不一定存在弹力,只有两个物体接触并产生弹性形变时,两物体间才有弹力产生综上所述,只有D项正确答案:D考点二、弹力的方向例2 如图322为P物体对Q物体的压力示意图,有明显错误的是()图3.22解析: P对Q物体的压力应作用在Q物体上且力的方向应垂直于接触面并指向Q物体,故B、C、D均是错误的答案: BCD图3.23考点三、弹力的大小例3 如图图3.23所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30的斜面上,杆的另一端固定一个重量是2 N的小球,小球

24、处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力()A大小为2 N,方向平行于斜面向上B大小为1 N,方向平行于斜面向上C大小为2 N,方向垂直于斜面向上D大小为2 N,方向竖直向上解析:由于小球处于静止状态,故小球受力平衡,弹性杆对小球的弹力FNG2 N,方向竖直向上答案:D本节高考链接1(2012山西运城模拟)下列说法中正确的是()A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的形变而产生的B拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头发生形变而产生的C绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小的形变而产生的解析:木块

25、受到的弹力是由桌面发生形变而产生的,A错木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的,B错由细绳弹力的方向可知C对电灯受到的弹力是电线发生微小形变而产生的,D对答案:CD2(2012西安模拟)如图3.24球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的是()图3.24AA物体仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上BA物体受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下CA物体受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上DA物体受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下解析:球A受重力竖直向下,与竖直挡板和斜面都有挤压斜面给它一个支持力,垂直斜面向上

26、;挡板给它一个支持力,水平向右,故选项C正确答案:C3(2012山东潍坊模拟)关于弹性形变的概念,下列说法中正确的是()A物体形状或体积的改变叫弹性形变B一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C物体在外力停止作用后,能够恢复原来形状的形变,叫弹性形变D物体在外力停止作用后的形变,叫弹性形变解析:物体在外力停止作用后能够恢复原来形状的形变,叫做弹性形变,所以C正确,A、D不正确;钢筋用力弯折后,撤去外力,形变不能恢复,不是弹性形变,所以B不正确答案:C随堂同步演练1下列关于弹力产生条件的说法中正确的是( )A只要两个物体接触就一定有弹力产生 B观察不到物体的形变,就一定没有产生弹力C只有发生形变的

27、物体才会产生弹力D形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大2关于弹力,下列说法中错误的是( )A通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是强力 B压力和支持力的方向总是垂直于接触面C杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向重合 D轻绳一端所受弹力的作用线一定与轻绳重合3当一个物体静止在水平桌面上时,则A物体对桌面的压力就是该物体的重力 B物体对桌面的压力使该物体发生形变C桌面形变产生对物体的支持力 D以上说法都不正确4下列说法中,正确的是( )A闹钟是由发条的弹力带动指针走动的,电子钟不是由发条的弹力带动指针走动的B用细杆拨动水中的木头,木头受到的弹力是由于木头发生形变而产生的C绳对物体拉力

28、的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向D木块放在桌面上受到向上的弹力,是由于木块发生微小形变而产生的5木抉放在斜面上处于静止状态,斜面对木块的弹力方向图3.25A如图甲 B如图乙 C如图丙 D如图丁趣味知识漫步为什么医用弹力袜可以治疗慢性静脉功能不全?慢性静脉功能不全(chronic venous insufficiency, CVI)是一种常见病多发病,患者可以有下肢的静脉曲张、皮下的硬结、色素沉着、淤积性的皮炎伴有下肢的沉重感、皮肤瘙痒,甚至皮肤渗出或静脉性溃疡在非手术治疗中医用弹力袜(medical compression stocking ,MCS)的弹性加压治疗扮演了重要的角色医用弹力袜经

29、过设计,从脚踝小腿膝关节上下大腿均有不同的压力,一般来说脚踝的压力最大,以上的部位压力逐渐下降,从而形成压力梯度穿戴医用弹力袜后,通过外部给予的压力梯度差来降低下肢静脉压,减少组织的压力差,利于重吸收,减轻水肿,利于淋巴液的回流,减轻下肢局部炎性反应,通过医用弹力袜序贯性梯度压力治疗,可以促进静脉回流、缓解肢体的淤血,增加淋巴回流改善局部血供最后达到治疗目的第3节 摩擦力学习目标引领1 知道滑动摩擦产生的条件,会正确判断滑动摩擦力的方向2 会用公式F=FN计算滑动摩擦力的大小,知道影响动摩擦因数的大小因素3 知道静摩擦力的产生条件,能判断静摩擦力的有无以及大小和方向4 理解最大静摩擦力能根据二

30、力平衡条件确定静摩擦力的大小考点自主梳理1摩擦力两个相互接触的物体,当它们发生 或具有 时,就会在接触面上产生阻碍 的力,这种力叫做摩擦力2静摩擦力 一个物体在另一个物体表面上有 而有保持相对静止时,所受到的另一个物体对它的 作用,这种力叫 产生条件是(1)相互接触且挤压(即存在压力);(2)接触面不 ;(3)两物体间有 静摩擦力有一个最大限度,即最大静摩擦力为Fmax 静摩擦力的大小是个 ,范围 ,其方向总是沿着 ,并且跟物体相对运动趋势的方向 3.滑动摩擦力 一个物体在另一个物体表面上相对滑动时,受到另一个物体阻碍它 的力,这种力叫做滑动摩擦力产生条件是相互 ;接触面 ;两物体间发生 滑动

31、摩擦力的大小为 ,只与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与相对运动的速度 及接触面的大小 式中的叫做动摩擦因数它的大小与两个接触面的 、 有关它是两个力的比值,是一个没有单位的纯数,数值范围通常约为0.1到1之间.滑动摩擦力的方向总沿 ,并且跟物体的 的方向相反.本章中,通常用二力平衡的知识来求解摩擦力的大小要点知识探究要点一、滑动摩擦力1.滑动摩擦力产生:一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时,另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力产生条件:相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙 两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生 摩擦力与弹力一样属接触作用力,但两个物体直接接触并不挤

32、压就不会出现摩擦力挤压的效果是有压力产生压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力,也叫正压力,压力属弹力,可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生 接触面粗糙当一个物体沿另一物体表面滑动时,接触面粗糙,各凹凸不平的部分互相啮合,形成阻碍相对运动的力,即为摩擦力凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等,统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型) 接触面上发生相对运动 特别注意:“相对运动”与“物体运动”不是同一概念,“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变;而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变方向:总与接触面相切,且与相对运动方向相反 这里

33、的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体,而不是相对别的物体滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反大小:与压力成正比 FFN 压力FN与重力G是两种不同性质的力,它们在大小上可以相等,也可以不等,也可以毫无关系,用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑,物块与墙面间的压力就与物块重力无关,不要一提到压力,就联想到放在水平地面上的物体,认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力是比例常数,称为动摩擦因数,没有单位,只有大小,数值与相互接触的_、接触面的_程度有关在通常情况下,1 计算公式表明:滑动摩擦力F的大小只由和FN共同决定,跟物体的运动情况、接触面的大小

34、等无关 滑动摩擦力的作用点:在两个物体的接触面上的受力物体上2.静摩擦力产生:两个物体满足产生摩擦力的条件,有相对运动趋势时,物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力产生条件:两物体直接接触、相互挤压有弹力产生; 接触面粗糙; 两物体保持相对静止但有相对运动趋势 所谓“相对运动趋势”,就是说假设没有静摩擦力的存在,物体间就会发生相对运动比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在;如果接触面光滑没有静摩擦力,则由于重力的作用,物体会沿斜面下滑跟滑动摩擦力条件的区别是:大小:两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fmax之间0FFmax实际大小可根据二力平衡条件判断方向:总跟接触面相切

35、,与相对运动趋势相反 所谓“相对运动趋势的方向”,是指假设接触面光滑时,物体将要发生的相对运动的方向比如物体静止在粗糙斜面上,假没没有摩擦,物体将沿斜面下滑,即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下,则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上,与物体相对运动趋势的方向相反 判断静摩擦力的方向可用假设法其操作程序是: A选研究对象-受静摩擦力作用的物体; B选参照物体-与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体; C假设接触面光滑,找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向D确定静摩擦力的方向一一与相对运动趋势的方向相反 静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,但并非一定与物体的运

36、动方向相反静摩擦力的作用点:在两物体的接触面受力物体上要点二、动摩擦力和静摩擦力的比较滑动摩擦力静摩擦力符号及单位产生原因表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时摩擦力用Ff表示单位:牛顿简称:牛符号:N大小Ff=FN始终与外力沿着接触面的分量相等方向与相对运动方向相反与相对运动趋势相反本节知能整合滑动摩擦力 物体间发生相对滑动时,接触面间产生的阻碍相对滑动的力,其方向与接触面相切,与相对滑动的方向相反;其大小f=N。N为接触面间的压力。为动摩擦因数,由两接触面的材料和粗糙程度决定。静摩擦力 相互接触的物体间产生相对运动趋势时,沿接触面产生与相对运动

37、趋势方向相反的静摩擦力。静摩擦力的大小随两物体相对运动的“趋势”强弱,在零和“最大静摩擦力”之间变化。“最大静摩擦力”的具体值,因两物体的接触面材料情况和压力等因素而异。摩擦力热点典例感悟考点一、摩擦力的理解例1 下列关于摩擦力的说法正确的是()A受到静摩擦力作用的物体一定是静止的B受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的C静摩擦力可以是动力,而滑动摩擦力只能是阻力D摩擦力可以是动力,也可以是阻力解析:静摩擦力发生在相对静止的物体之间,滑动摩擦力发生在相对运动的物体之间,这里所说的“相对静止”和“相对运动”是分别以这两个物体为参考系而言的,若以其他物体为参考系,则都可能是静止的,也可能是运动的,故

38、A、B均错而摩擦力阻碍的也是物体间的相对运动趋势和相对运动,若以其他物体为参考系,摩擦力可能是动力,也可能是阻力答案:D例2 有关滑动摩擦力的下列说法中,正确的是()A物体所受的滑动摩擦力与物体所受的重力成正比B滑动摩擦力总是与压力垂直C滑动摩擦力总是阻碍物体的运动D滑动摩擦力随着压力的增大而增大解析:选BD.滑动摩擦力与压力成正比,而不是与重力成正比,所以A选项错误,D选项正确滑动摩擦力的方向总是与接触面相切,而压力总是垂直接触面,故摩擦力一定垂直压力,B选项正确滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,但不一定阻碍物体的运动,因此C选项错误答案:BD考点二、摩擦力的方向例3 如果自行车在平直公路上

39、自然滑行,前后车轮所受摩擦力的方向()A都向前B都向后C前轮向前,后轮向后 D前轮向后,后轮向前图3.31解析:选B.自行车自然滑行时,人不再给后轮施加力的作用,由于惯性,人和车应向前滑行,此时前、后轮的转动都是由于受到地面给它们施加了摩擦力作用,即前、后轮都有相对地面向前运动的趋势,前、后轮受的摩擦力都应向后,如图所示答案:B考点三、摩擦力的大小例4 用手握住一个油瓶,使瓶在竖直方向保持静止,如图3.32所示,下列说法正确的是()图3.32A瓶受到的静摩擦力大于其重力B手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大C油瓶质量不变,则受到的摩擦力一定D油瓶受到的摩擦力与手对它的压力成正比解析:选C.油瓶受到

40、的摩擦力为静摩擦力,可用二力平衡知识求解,油瓶在竖直方向上受到重力和静摩擦力的作用,是一对平衡力,故摩擦力应与重力等大反向,故C正确,A、B、D错误答案:C本节高考链接1(2012山西太原模拟)以下说法错误的是()A摩擦力可以是动力也可以是阻力B由公式F/FN可以看出,与F成正比,与FN成反比C滑动摩擦力的方向与物体运动方向可能相同D摩擦力方向不可能与运动方向不在一直线解析:选BD.摩擦力的方向与运动方向可以相同也可以相反,摩擦力可以是动力也可以是阻力,故A正确,C正确与接触面的粗糙程度及物体的材料有关,与F和FN无关,B错摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势方向相反,与运动方向无关,故D

41、错误答案:BD2(2012江苏泰州模拟)一木箱停在水平地面上,一人用水平力推箱,但箱仍然静止,下述正确的是()A推力小于静摩擦力B推力越大,静摩擦力越大,推力与静摩擦力平衡C推力大小变化时,静摩擦力大小不变D推力大小变化时,静摩擦力大小改变答案:BD3(2012山东烟台模拟)一物体置于粗糙水平地面上,按图3.33所示不同的放法,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触 面的动摩擦因数相等,则物体受到的摩擦力的大小关系是()图3.33AF甲F乙F丙 BF乙F甲F丙CF丙F乙F甲 DF甲F乙F丙解析:选D.动摩擦因数跟接触面的大小无关,因三种情况下相等,且对地面的压力大小都等于物体的重力,所以F

42、fFNmg,应选D.答案:D4(2012河北衡水模拟)2009年10月17日河北选手李雪妹以33.898秒的成绩夺得第十一届全运会500米自行车计时赛冠军,该成绩超亚洲纪录,那么自行车在平直公路上匀速前进时,前后轮所受摩擦力的方向()图3.34A都向后B都向前C前轮向后,后轮向前D前轮向前,后轮向后解析:选C.自行车匀速前进时,由于人通过链条给后轮一个力,使后轮顺时针转动,设轮与地面接触处光滑,则轮应加速顺时针转动,说明轮有相对地面向后转动的趋势,由于静摩擦力的方向与物体的运动趋势方向相反,故后轮所受静摩擦力F静的方向向前;前轮转动是由于前轮受到力的作用,若前轮与地面接触处光滑,则前轮就不会转

43、动,故前轮相对地面有向前运动的趋势,其所受摩擦力向后答案:C随堂同步演练1下列关于滑动摩擦力的说法中,正确的是 ( )A相对运动又相互接触的物体间没有发生挤压,不可能产生摩擦力B滑动摩擦力方向一定和物体间相对运动的方向相反C两个物体接触面上的滑动摩擦力方向不一定与其弹力方向垂直D静止的物体不可能受滑动摩擦力作用2关于静摩擦力,下列说法中正确的是 ( )A两个相对静止的物体之间可能有摩擦力的作用B静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反C当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时,可以用 计算静摩擦力D静摩擦力的大小与接触面的性质及正压力有关3如果地面没有摩擦 ( )A人们行走将十分困难,抬腿就可

44、能跌倒B人们将行走如飞C所有车辆将无法靠车轮启动和刹车D人们将无法握住任何东西4置于水平面上的物体,在水平方向的拉力作用下向前运动,当拉力增大时,物体的运动速度也随之变大,则该物体所受的滑动摩擦力将 ( ) A增大 B不变 C减小 D无法确定5以下实际问题中,关于摩擦力的说法正确的是 ( )A举重运动员比赛前双手都要抓些粉末,目的是增加手和杠铃间的摩擦力B所有车辆都用轮子行驶,因为滚动摩擦力远小于滑动摩擦力C磁悬浮列车在行驶时脱离轨道悬空,不受铁轨摩擦力的作用,所以可以高速运行D棉纱可以织成布,是因为棉纱之间存在摩擦力课外知识拓展摩纳哥赛道弯多摩擦力低下 轮胎抓地性成致命要素摩纳哥是今年开赛以

45、来米其林军团最有机会战胜法拉利的一站,个中原因和轮胎有着密切的关系众所周知,蒙特卡罗赛道直路少,慢弯多,就算把赛车主要空气动力学部件的迎风角度调到最大也难以在慢弯中产生足够的下压力,这样提高过弯速度的重任很大程度上就取决于轮胎了今年普利司通轮胎虽然有所进步,但和对手相比仍有差距,能够连赢五站主要还是法拉利的功劳现在欧洲的气温渐渐升高,普利司通面临的考验将会越来越大另外,蒙特卡罗赛道路面铺设的只是普通道路的沥青,和专业赛道的路面所能提供的摩擦系数自然不能相提并论,谁的轮胎越快达到工作温度谁的赛车就越能在排位赛和正式比赛初段占得先机,这在极难超车的蒙特卡罗等于先赢一半,而这又是米其林的长处,据说他

46、们还特别为该站研制了三种新的干地胎米其林军团在实战中要击败法拉利,首先一定要在排位赛抢在对手的前面,估计车架平衡性不错的BAR和雷诺机会较大,威廉姆斯受制于车头部分刚性不足,可能在这条赛道难以发挥,不过蒙托亚的单圈爆发能力也不能低估至于法拉利,排位赛带来的压力比前几站都大得多,一旦排位赛失守,在既混乱又难以超车的正式比赛里要想轻松重演过往的维修站超车就很难了,不过观察法拉利和舒马赫如何应付米其林军团的围攻也是这站比赛的一大看点 第4节 力的合成学习目标引领1能从力的等效性来理解合力和分力的概念,初步体会等效替代的物理思想2能通过实验探究求合力的方法-力的平行四边形定则,并知道它是矢量运算的普遍

47、规则3会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力4.知道合力的大小和分力夹角的关系5.能应用力的合成知识分析日常生活中的有关问题,有将物理知识应用于生活和生产实践的意识考点自主梳理1.合力、分力、力的合成当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果_,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力关系:合力与分力之间是一种 关系力的合成:求几个力的_的过程两个力的合成遵循法则-_方法:以表示这两个力的线段为_作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表_两个以上的力的合成方法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与_的合力,直到把_都合

48、成进去,最后得到的结果就是这些力的合力2共点力定义:如果一个物体受到两个或更多力的作用,这些力作用在物体的_,或者虽不作用在同一点上,但它们的_交于一点,这样的一组力叫做共点力力的合成的平行四边形定则只适用于_要点知识探究要点一、合力与分力关系1对合力与分力的理解(1)合力与几个分力间是等效替代关系,受力分析时,分力与合力不能同时作为物体所受的力(2)只有同一物体同时受到的力才能合成2合力与分力间的大小关系(1)两个力的合成最小值:当两个力反向时,合力F最小,Fmin|F1F2|,合力与分力中较大的力的方向相同最大值:当两个力同向时,合力F最大,FmaxF1F2,合力与分力方向相同合力范围:互

49、成角度的两个共点力的合力大小范围是|F1F2|FF1F2.(2)三个力的合成最小值:当其中两个较小分力的和F1F2大于等于第三个分力F3时,合力F最小值为零;当其中两个较小分力之和F1F2F3时,合力最小值FminF3(F1F2)最大值:三个力同向时,合力F最大,FmaxF1F2F3.提示:(1)两个分力F1、F2的大小确定时,它们的夹角越小,合力越大,夹角越大,合力越小(2)三个力合成时,如果某个力介于其他两个力的合力的范围之内,则这三个力的合力的最小值必定为零图3.4-1要点二、求合力的方法1作图法(1)根据两个分力的大小和方向,用力的图示法,从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F1、F

50、2(2)以F1、F2为邻边作出平行四边形,从而得到F1、F2之间的对角线(3)根据表示分力的标度去度量该对角线,对角线的长度就代表了合力的大小,对角线与某一分力的夹角就可以代表合力的方向如图3.41所示F145 N,F260 N,F合75 N,53.即合力大小为75 N,与F1夹角为53.2计算可以根据平行四边形定则作出示意图,然后根据几何知识求解平行四边形的对角线,即为合力以下是合力计算的几种特殊情况(1)相互垂直的两个力的合成如图3.42甲所示由几何知识,合力大小F,方向与F1夹角的正切值tan.图3.4-2(2)夹角为的相同大小的两个力的合成,如图3.42乙由几何知识,作出的平行四边形为菱形,其对角线相互垂直且平分,则合力大小F2F1cos,方向与F1夹角为.(3)更特殊的是夹角为120的两等大的力的合成,如图3.42丙由几何知识得出对角线将画出的平行四边形分为两个等边三角形,故合力的大小与分力等大提示:(1)作图时,合力、分力要共点,实线、虚线要分清

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论