教科版物理高考第一轮复习——重力弹力摩擦力问题（学案）

1、.年 级高三学 科物理版 本教育科学版内容标题高考第一轮复习重力弹力摩擦力问题一、教学内容：高三第一轮复习：重力弹力摩擦力问题归纳二. 学习目的：1、知道力、重力和重心的概念。2、掌握弹力与摩擦力的产生的条件和计算方法。3、重点掌握本部分内容的重要的习题类型及相关解法。考点地位：力学中常见的三种力是高考的必考内容，弹力和摩擦力问题是高考考察的热点，其中弹力的大小和方向的判断，特别是弹簧模型在不同的物理情景下的综合应用问题在高考当中出现的频率很高，摩擦力问题常与实际情景相结合，是本部分内容考察的难点所在，试题形式一般以选择题题形为主，09年天津理综卷第1题、08年广东理科根底卷第2题、07年宁夏

2、理综卷第15题、海南卷第2题这些题均通过选择题的形式进展考察。 1. 力的概念：力是物体对物体的作用1力是物体间的互相作用，其中“物体分别是施力物体和受力物体，“作用是指一对作用，即施力物体对受力物体的作用和受力物体对施力物体的作用，它们是通过作用力和反作用力来实现的。2力的单位是牛顿，符号是N，测量工具是弹簧测力计。2. 力的根本性质1力的物质性：力不能分开物体而独立存在，有力就一定有“施力物体和“受力物体，两者缺一不可。2力的互相性：力的作用是互相的。3力的矢量性：力不仅有大小，而且有方向，是矢量，力的运算遵循矢量运算法那么平行四边形定那么。4力的独立性：一个力作用在某个物体上产生的效果，

3、与这个物体是否同时还受到其他力的作用无关. 3. 力的作用效果1静力学效果使物体发生形变. 2动力学效果改变物体的运动状态，即使物体产生加速度. 4. 力的图示与力的示意图1力的三要素：包括力的大小、方向、作用点，其中力的大小可以用弹簧测力计测量. 2力的图示：选好标度，严格按照力的“三要素大小、方向、作用点作图. 3力的示意图：受力分析时，作出力的方向及大小，不需要画出标度. 5. 力的分类1按性质分：重力万有引力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等. 2按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等. 3按作用方式分：万有引力、电场力、磁场力等属于场力非接触力；弹力、摩擦力

4、等属于接触力. 一重力：1. 重力的产生：重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，它不同于地球对物体的吸引力。地球对物体的吸引力是万有引力，重力是地球对物体的万有引力的一个分力。2. 重力的大小：。3. 重力的方向：总是竖直向下。4. 重心：重力的作用点。物体各部分都要受到地球的吸引，我们可以认为，这种吸引集中作用在一点，这一点就是重心。形状规那么、质量分布均匀的物体，其重心在几何中心上。1影响重心位置的因素：物体的形状；物体的质量分布。2确定方法：可用悬挂法，即当悬挂物静止时，悬线所在直线必过物体的重心。说明：物体的重心不一定在物体上，如质量分布均匀的圆环，其重心就不在环上而在环的圆心。

5、例1、质量为2kg的物体被一根细绳悬吊在天花板下静止g=9.8N/kg，那么以下说法正确的选项是 A. 物体重力大小等于19.6NB. 物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均一样，所以它们是同一个力C. 剪断细绳后，物体不受任何力的作用D. 物体的各部分中，只有重心处受重力答案：A二弹力：1. 定义：发生弹性形变的物体，会对跟它直接接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是引起形变的物体. 2. 产生条件：两个物体直接接触，并发生弹性形变. 3. 方向：与物体的形变的方向相反. 1压力、支持力的方向总是垂直于接触面假设接触面是曲面那么垂直于过接触点的切面指

6、向被压或被支持的物体. 2绳对物体的拉力总是沿着绳而指向绳收缩的方向。3杆对物体弹力的方向并不一定沿杆，杆中弹力方向要根据物体的运动状态来确定。4. 大小：与物体的形变程度有关，形变量越大，产生的弹力越大，形变量越小，产生的弹力越小. 对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算。胡克定律可表示为在弹性限度内：F=kx，还可以表示成F=kx，即弹簧弹力的改变量和弹簧的形变量成正比. 对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定. 问题1、弹力有无及方向确实定问题：如下图，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，以下关

7、于杆对球的作用力F的判断中，正确的选项是 A. 小车静止时，方向沿杆向上B. 小车静止时，方向垂直杆向上C. 小车向右以加速度a运动时，一定有D. 小车向左以加速度a运动时，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为答案：D变式1：如以下图所示，倾角为30，斜面体固定在地面上，光滑斜面上放一辆小车。一根弹性杆的一端固定在小车上，另一端固定一个重为2N的小球。问：1当由于外力作用使小车静止在斜面上时，杆对小球的弹力怎样？2当小车由静止沿斜面下滑时，杆对小球的弹力又怎样？解析：1以小球为研究对象，由平衡条件知，方向竖直向上2以小车和小球为研究对象，沿斜面下滑的加速度将小球受到的重力分解如以下图所示，沿斜面

8、方向，垂直斜面方向合力为零，所以。方向垂直斜面向上。答案：12N 方向竖直向上2 方向垂直斜面向上问题2、运用胡克定律解决与弹簧的弹力有关的问题：如下图，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态. 求：1这时两弹簧的总长多大?2假设用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体m2的压力？解析：1设上面弹簧受到的弹力为F1，伸长量为，下面弹簧受到的弹力为F2，伸长量为，由物体的平衡及胡克定律有，所以总长为2要

9、使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必须是上面弹簧伸长，下面弹簧缩短。对，对变式2：如下图，物块的质量为M，与甲、乙两弹簧相连接，乙弹簧下端与地面连接，甲、乙两弹簧质量不计，其劲度系数分别为k1、k2. 起初甲弹簧处于自由长度，现用手将甲弹簧的A端缓慢上提，使乙弹簧产生的弹力大小变为原来的，求A端上移的间隔 是多少。解析：该题运用胡克定律的增量式较为方便，分两种情况讨论：当弹簧乙仍处于压缩状态时，有对乙对甲，那么A端上移的间隔 为当弹簧乙处于拉伸状态时，有对乙弹簧由支持力变为拉力那么对甲，那么那么A端上移的间隔 为答案：三摩擦力1. 摩擦力的产生条件1两物体互相接触且有挤压。2接触面粗糙。3

10、两物体之间有相对运动或相对运动趋势。有相对运动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力，有相对运动趋势时产生的摩擦力叫静摩擦力。2. 摩擦力有无的断定方法：相对运动趋势不如相对运动直观，具有很强的隐蔽性，所以静摩擦力的方向断定较困难，为此常用下面两种方法判断：“假设法和“反推法。3. 摩擦力的方向1滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，例如，A与B之间的滑动摩擦力，A所受到的滑动摩擦力与A相对于B的运动方向相反，且与接触面相切。2静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，相对运动趋势方向就是假设没有摩擦力时物体相对运动的方向。静摩擦力方向与接触面相切。摩擦力的方向一定与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。阻

11、碍物体的相对滑动，摩擦力的方向与物体运动的方向没有确定关系. 4. 摩擦力的大小1滑动摩擦力的大小公式：.为动摩擦因数，与互相接触的两物体的材料有关，与接触面的粗糙程度有关，与接触面的大小无关。FN表示压力的大小，值得注意的是FN与物体的重力没有必然联络，要根据平衡条件或牛顿运动定律求出。2静摩擦力的大小：静摩擦力的大小与引起相对运动趋势的外力有关，应根据平衡条件或牛顿运动定律计算其大小。静摩擦力的大小介于零和最大静摩擦力之间，即. 就是物体刚要滑动时的摩擦力，它与压力FN有关，而静摩擦力与压力FN无关。问题3、滑动摩擦力大小、方向的综合分析问题：如下图，一木板B放在程度面上，木块A放在B的上

12、面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用力F向左拉动B，使它以速度v做匀速运动，这时绳的张力为T，下面说法正确的选项是 A. 木板B受到的滑动摩擦力大小等于TB. 程度面受到的滑动摩擦力大小等于TC. 木板A受到的滑动摩擦力大小等于TD. 假设木板B以2v的速度匀速运动，那么拉力等于2F答案：C变式3：如下图，质量为m的工件置于程度放置的钢板C上，二者间动摩擦因数为，由于光滑导槽A、B的控制，工件只能沿程度导槽运动，现使钢板以速度v1向右运动，同时用力F拉开工件F方向与导槽平行使其以速度v2沿导槽运动，那么F的大小为 A. 等于mgB. 大于mgC. 小于mgD. 不能确定答案：C

13、变式4：如图，位于程度桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是程度的。Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，假设用一程度向右的力F拉P使它做匀速运动，那么F的大小为A.4mg B. 3mgC. 2mg D. mg答案：A问题4、静摩擦力有无、方向的断定及大小的计算问题：木块A、B分别重50N和60N，它们与程度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。系统置于程度地面上静止不动。现用F=1N的程度拉力作用在木块B上，如下图，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答案：C变式5、如下图，物体A、B和C叠放在程度桌面上，程度力为，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止，以、分别表示A与B，B与C，C与桌面间的静摩擦力的大小，那么 A. B. C. D. 答案：C变式6、如下图，外表粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮不