2.1+重力　弹力　摩擦力+课件+-2027届高考物理一轮复习

第6课时重力弹力摩擦力考点一重力1.重力

重力并不是地球对物体的引力(1)产生:由于地球的

而使物体受到的力。

(2)大小:与物体的质量成正比,即G=

。可用弹簧测力计测量重力。

(3)方向:总是

向下的,但不一定垂直向下。

(4)重心:其位置与物体的

分布和

有关。质量分布均匀、形状规则物体的重心在其

上;形状不规则或质量分布不均匀的薄板,重心可用

法确定。吸引mg竖直质量形状几何中心悬挂2.对重力的理解(1)重力大小与物体在地球上的位置有关,与环境和运动状态无关。(2)在赤道和地球两极,重力方向指向地心;在其他位置,重力方向不指向地心。3.对重心的理解(1)重心不是重力的真实作用点,而是重力的等效作用点,重力作用在整个物体上。(2)重心不是物体上最重的一点,它可以不在物体上,也不一定在物体的几何中心。(3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关。典例1

(2025南师大苏州实验学校初考)关于重力的大小和方向,以下说法中正确的是(

)A.在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力的作用无关B.在地球各处的重力方向都是一样的C.物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体就不受重力D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化A解析

物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的,是万有引力的一个分力,而万有引力与运动状态无关,与其他力无关,故A项正确;重力是万有引力的一个分力,在不同的位置方向是不一样的,故B项错误;一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心,所以,重心是等效出来的,与其他部分没有区别,故C项错误;重力的大小等于质量与重力加速度的乘积,在不同的地方,质量不变,但重力加速度有可能会变化,两极的重力加速度最大,赤道最小,所以在地球的不同地方,物体的重力有可能变化,故D项错误。考点二弹力1.弹力

施力物体是发生形变的物体(1)定义:发生

的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。

(2)产生条件:物体相互

且发生弹性形变。

(3)方向:弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向

。

2.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成

。(2)表达式:F=

。

①k是弹簧的

系数,单位为N/m,k的大小由弹簧自身性质决定。

②x是

,但不是弹簧形变以后的长度。

弹性形变接触相反正比kx劲度形变量考向1

弹力有无及方向的判断1.弹力有无的判断方法2.常见的几种接触面间的弹力方向

3.轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较

类型轻绳轻杆弹性绳轻弹簧质量大小0000形变的种类拉伸形变拉伸形变、压缩形变、弯曲形变拉伸形变拉伸形变、压缩形变形变量大小微小,可忽略微小,可忽略较大,不可忽略较大,不可忽略弹力方向沿着绳,指向绳收缩的方向既能沿着杆,也可以跟杆成任意角度沿着绳,指向绳收缩的方向沿着弹簧,指向弹簧恢复原长的方向弹力大小变化情况可以突变可以突变不能突变不能突变典例2

如图所示,半径不同的P、Q两球紧靠着并静止放置在光滑的水平地面上,下列说法正确的是(

)A.P、Q两球之间存在有弹力B.球对水平面的压力就是球所受的重力C.球对水平面的压力是球发生微小形变产生的D.球受到水平面的支持力是球发生微小形变产生的C典例3

如下图所示,一匀质木棒,搁置于台阶上保持静止,关于木棒所受的弹力的示意图正确的是(

)D考向2

弹力大小的计算计算弹力大小的三种方法公式法利用胡克定律F=kx计算。适用于弹簧、橡皮筋等弹力的计算平衡法利用二力平衡的条件计算。例如:平衡的物体所受绳的弹力或杆的弹力牛顿第二定律法利用牛顿第二定律求解。先利用牛顿第二定律确定ma的大小和方向,再确定mg的大小和方向,利用三角形定则和勾股定理确定弹力的大小和方向。例如:加速运动的物体所受杆的弹力典例4

(2025南通开学考试)在探究弹簧弹力F与弹簧长度l的关系实验中,某同学用a、b两弹簧测得如图所示的关系,则a、b两弹簧的劲度系数之比为(

)A.5∶1 B.5∶2 C.5∶3 D.5∶4A

典例5

三个重力均为10N的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用细线连接如图,其中a放在光滑水平桌面上。开始时弹簧p处于原长,木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉弹簧p的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止。该过程弹簧p的左端向左移动的距离是(

)A.4cm B.6cm C.8cm D.10cmC

考点三摩擦力1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上会产生阻碍

或

的力。

2.产生条件(1)接触面

;

(2)接触处有

;

(3)两物体间有

或

。

3.方向:与受力物体

或

的方向相反。4.大小(1)滑动摩擦力:Ff=

,μ为动摩擦因数;

(2)静摩擦力:

<F≤

。

相对运动相对运动趋势粗糙压力相对运动相对运动趋势相对运动相对运动趋势μFN0Fmax考向1

判断摩擦力的方向

假设法

状态法根据平衡条件、牛顿第二定律,通过受力分析确定静摩擦力的有无及方向转换对象法先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向典例6

(2025宿迁调研)如图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同加速度沿F方向匀加速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是(

)A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相同B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力D.甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向和F方向相同A解析

甲中A做匀加速直线运动,水平方向仅受摩擦力,摩擦力方向与运动方向,即F方向一致;乙中A随B一起沿斜面向上匀加速,A受到B的摩擦力沿斜面向上,且大于重力沿斜面向下的分力,故A受与F方向相同的摩擦力。故选A。考向2

计算摩擦力的大小

公式法(1)滑动摩擦力:根据公式Ff=μFN计算;(2)最大静摩擦力:与接触面间的压力成正比,其值略大于滑动摩擦力,当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时,Fmax=μFN状态法物体处于平衡状态利用力的平衡条件来计算物体处于加速状态根据牛顿第二定律进行分析典例7

如图,两个行李箱完全相同,甲拉着走,乙推着走,拉杆与水平地面夹角近似相等,两人都是匀速运动,下列说法正确的是(

)A.甲省力B.乙省力C.两人对箱子的作用力大小相同D.两种情况箱子与地面间的摩擦力大小相同A

考向3

摩擦力的突变

分类案例图示

“静静”突变在水平力F作用下物体静止于斜面上,F突然增大时物体仍静止,则物体所受静摩擦力的大小或方向将“突变”

“静动”突变物体放在粗糙水平面上,作用在物体上的水平力F从零逐渐增大,当物体开始滑动时,物体受水平面的摩擦力由静摩擦力“突变”为滑动摩擦力分类案例图示

“动静”突变滑块以v0冲上斜面做减速运动,当到达某位置时速度减为零,而后静止在斜面上,滑动摩擦力“突变”为静摩擦力

“动动”突变水平传送带的速度v1大于滑块的速度v2,滑块受滑动摩擦力方向水平向右,当传送带突然被卡住时,滑块受到的滑动摩擦力方向“突变”为向左典例8

某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线