浙江省2019_2020学年高中物理第二章课时1重力、弹力和摩擦力的分析与计算课件.pptx

1、第二章相互作用 课时1重力、弹力和摩擦力的分析与计算,内容与要求,考点1重力,考点与典例,1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。 2.大小:G=mg。 3.g的特点:在地球上同一地点g值是一个不变的常数,且随着纬度的增大而增大、随着高度的增大而减小。 4.方向:竖直向下。 5.重心 (1)相关因素:物体的几何形状、物体的质量分布。 (2)位置确定:质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定。,典例1下面有关物体重力的说法中正确的是() A.地球上的物体只有静止时才受重力 B.同一物体在同一位置时,不论它是静止还是运动,所受重力大小是

2、相 同的 C.物体所受重力的方向总是垂直于水平面向下 D.同一物体当它被竖直向上抛出后所受重力较小,而被竖直向下抛出后所受重力较大,解析:地球上的所有物体都要受到重力作用,与物体的运动状态无关,故选项A错误;同一物体在同一位置时,g一定,其重力 G=mg,则不论它是静止还是运动,所受重力大小是相同的,所以同一物体被竖直向上抛出后和被竖直向下抛出后,重力是相同的,故选项B正确,D错误;物体所受重力的方向总是竖直向下的,不一定垂直于水平面向下,故选项C错误。,答案:B,对点自测1:下列关于重力、重心、重力加速度g的说法,正确的是() A.地球和物体在不相接触时也会产生重力作用,可见力是可以离开物体

3、而独立存在的 B.物体的重心一定与它的几何中心重合 C.用一绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上 D.在地球上,重力加速度g在两极最大、赤道最小,D,解析:地球和物体在不相接触时也会产生重力作用,是通过重力场而产生的,不能说明力可以离开物体而独立存在,A错误;重心的位置不仅与物体的形状有关,还与物体的质量分布有关,只有形状规则,质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心,B错误;用一绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,受到重力和绳子的拉力,根据二力平衡原理可知重力与拉力在同一直线上,则该物体的重心一定在绳子的延长线上,C错误;在地球上,重力加速度g在两

4、极最大、赤道最小,D正确。,考点2弹力的分析与计算,1.形变:物体形状或体积的变化。 2.弹力 (1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力。 (2)产生条件:物体相互接触;物体发生弹性形变。 3.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成正比。 (2)表达式:F=kx,k是弹簧的劲度系数,单位为N/m,k的大小由弹簧自身性质决定;x是弹簧长度的变化量。,说明 (1)弹力有无的判断方法 条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断。 假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动

5、状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力。 状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断。 (2)计算弹力大小的三种方法 根据胡克定律进行求解。 根据力的平衡条件进行求解。 根据牛顿第二定律进行求解。,典例2 如图所示,用细线将A物体悬挂在顶板上。B物体放在水平地面上。A,B间有一根处于压缩状态的轻弹簧,此时弹簧的弹力为 2 N。已知A,B两物体的质量分别是0.3 kg和0.4 kg。重力加速度为10 m/s2。则细线的拉力及B对地面的压力的值分别是() A.7 N和0 NB.5 N和2 N C.1 N和6 ND.2 N和5 N,答案:A,解析:取A为研

6、究对象,A受三个力的作用,分别是重力mAg、细线的拉力FT、弹簧弹力F,如图甲所示。则由平衡条件可得,细线的拉力FT=mAg-F=1 N。 再取B为研究对象,B受三个力的作用,分别是重力 mBg、弹簧弹力F、地面对其的支持力FN,如图乙所示。则由平衡条件可得,地面的支持力FN=mBg+F=6 N,则B对地面的压力FN=FN=6 N。故选项C正确。,对点自测2:(2019浙江6月学考)如图所示,为了观察桌面的微小形变,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。实验中,用力按压两镜之间的桌面,观察到的现象是( ) A.桌面明显向下凹陷B.N镜明显向

7、右倾斜 C.M镜明显向左倾斜D.光点位置明显变化,D,解析:用手按压桌面时,桌面会产生微小形变,肉眼很难观察,但经过光的两次折射后,光点位置会明显变化,D选项正确。,考点3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,在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。 2.产生条件:接触面粗糙;接触处有挤压作用;两物体间有相对运动或相对运动趋势。 3.方向:与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 4.大小:滑动摩擦力Ff=FN;静摩擦力0FfFmax。,说明 (1)静摩擦力方向的判断 “静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反”是判断的依据;静摩擦力的方向

8、可能与物体运动方向相同,也可能相反,还可能与物体的运动方向成任意夹角;摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直。 (2)摩擦力大小的计算 静摩擦力大小的计算:物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态),利用力的平衡条件计算其大小;物体有加速度时,由F合=ma求静摩擦力(除静摩擦力外,物体还受其他力)。 滑动摩擦力的计算:滑动摩擦力的大小用公式Ff=FN来计算,为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;FN为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力。,典例3 将质量为1.0 kg的木块放在水平长木板上,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大,木块先静止后相对木板运动。用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小,并用计算机绘制出摩擦力大小Ff随拉力大小F变化的图象,如图所示。木块与长木板间的动摩擦因数为(g取 10 m/s2)() A.0.3B.0.5 C.0.6D.1.0,解析:由题分析可知,当外力增大到5 N时,木块开始滑动,Ff=3 N,而Ff=mg,所以=0.3。,答案:A,对点自测3:如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1,F2和摩擦力作用,木块处于静止状态(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。其中F1=10 N,F2=6 N,若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为 ( ) A.一定为0 B