物理 高三：高中物理第1轮专题复习全套学案-第2章 第1课时

考点内容要求考纲解读形变、弹力、胡克定律滑动摩擦力、静摩擦力、动摩擦因数矢量和标量力的合成与分解共点力的平衡实验探究弹力与弹簧伸长量的关系实验验证力的平行四边形定则高考着重考查的知识点有力的合成与分解、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有考试热点问题此外，基础概念与实际联系也是当前高考命题的一个趋势考试命题特点这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是牛顿定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核第1课时力、重力、弹力导学目标1掌握力的基本概念2掌握重力的大小、方向及重心的概念3掌握弹力方向判断及大小计算的基本方法一、力的认识基础导引1举出具体的实例来说明1力能够改变物体的运动状态或使物体产生形变；2每一个力，都有一个施力物体和一个受力物体2请你用一个点代表受力物体，作出以下几个力的图示，并指明施力物体和受力物体1水平桌面对放在桌面上的书产生5N竖直向上的支持力2某人用800N的力沿与水平线成30角斜向右上方拉一辆小车3静止于倾角为30斜面上的物体对斜面产生1000N的压力知识梳理1力的作用效果1改变物体的_2使物体发生_2力的性质1物质性力不能脱离_而存在，没有“施力物体”或“受力物体”的力是_的2相互性力的作用是_的施力受力物体同时也是受力施力物体3矢量性力是矢量，既有_，又有_，力的运算遵循_定则或_定则3力的图示及示意图1力的图示从力的作用点沿力的方向画出的_包括力的三要素2力的示意图受力分析时作出的表示物体受到某一力的_力的图示与受力示意图有什么区别思考二、重力基础导引把一个放在水平地面上、长为L的匀质链条竖直向上刚好拉直时，它的重心位置升高多少把一个放在水平地面上、棱长为A的均匀正方体，绕其一条棱翻转时，其重心位置升高的最大高度是多少知识梳理1产生由于地球对物体的_而使物体受到的力2大小G_3G的特点1在地球上同一地点G值是一个不变的常数2G值随着_的增大而增大3G值随着高度的增大而减小4方向_向下5重心1相关因素物体的_物体的_2位置确定质量分布均匀的规则物体，重心在其_；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用_确定重力就是地球对物体的万有引力，这个说法对吗为什么思考三、弹力基础导引1质量均匀的钢管，一端放在水平地面上，另一端被竖直绳悬吊着如图1所示，钢管受到几个力的作用各是什么物体对它的作用画出钢管受力的示意图2如图2所示，一根筷子放在光滑的碗内，筷子与碗壁、碗边都没有摩擦作示意图表示筷子受到的力图1图2知识梳理1弹力发生_的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力1产生的两个必要条件物体直接_；发生_2弹力的方向弹力的方向总是与物体形变的方向_2胡克定律1内容弹簧发生_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_K是弹簧的_，单位为N/M；K的大小由弹簧_决定X是弹簧长度的_，不是弹簧形变以后的长度弹力的方向与受力物体、施力物体的形变方向存在何种关系思考考点一弹力方向的判断考点解读1根据物体产生形变的方向判断物体所受弹力的方向与施力物体形变的方向相反，与自身形变的方向相同2根据物体的运动状态判断物体的受力必须与物体的运动状态符合，依据物体的运动状态，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向3几种接触弹力的方向弹力弹力的方向面与面接触的弹力垂直于接触面，指向受力物体点与面接触的弹力过接触点垂直于接触面或接触面的切面，指向受力物体球与面接触的弹力在接触点与球心连线上，指向受力物体球与球接触的弹力垂直于过接触点的公切面，指向受力物体4绳和杆的弹力的区别图3图41绳只能产生拉力，不能产生支持力，且绳子弹力的方向一定沿着绳子收缩的方向2杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，弹力的方向可能沿着杆，也可能不沿杆典例剖析例1画出下列物体A受力的示意图思维突破判断弹力方向时需特别关注的是1绳与杆的区别，绳的拉力一定沿绳，杆的弹力可沿任意方向2有形变才有弹力，只接触无形变时不产生弹力，如上题中3小题3利用牛顿定律，根据物体运动状态确定弹力的方向跟踪训练1画出下图中物体A所受弹力的示意图所有接触面均光滑考点二弹力大小的计算考点解读1分析判断弹力的方向是计算弹力大小的基础2处于平衡状态的物体所受弹力大小根据平衡方程计算3有加速度的物体所受弹力大小根据牛顿第二定律计算典例剖析例2如图3所示，用轻质细杆连接的A、B两物体正沿着倾角为的斜面匀速下滑，已知斜面的粗糙程度是均匀的，A、B两物体与斜面的接触情况相同试判断A和B之间的细杆上是否有弹力若有弹力，求出该弹力的大小；若无弹力，请说明理由思维突破本例是一道通过计算判断弹力有无的题目，涉及三种重要的物理思维方法一种是假设法；一种是整体法和隔离法本例中先用整体法求出动摩擦因数，再用隔离法计算弹力大小；一种是正交分解法在垂直斜面和沿斜面两个方向上列方程，从而解出杆的拉力跟踪训练2两个完全相同的小球A和B，质量均为M，用长度相同的图5图6图7两根细线悬挂在水平天花板上的同一点O，再用长度相同的细线连接A、B两小球，如图4所示然后用一水平向右的力F拉小球A，使三线均处于直线状态，此时OB线恰好位于竖直方向，且两小球都静止，小球可视为质点，则拉力F的大小为A0BMGCMGDMG333考点三弹簧模型考点解读中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有如下几个特性1弹簧产生的弹力遵循胡克定律FKX，其中X是弹簧的形变量2轻即弹簧或橡皮绳的重力可视为零由此特点可知，同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等3弹簧既能受拉力，也能受压力沿着弹簧的轴线，橡皮绳只能受拉力，不能受压力，分析含弹簧问题时要特别注意4由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变但是，当弹簧和橡皮绳被剪断时，它们所受的弹力立即消失典例剖析例3如图5所示，斜面倾角为60，10KG的物体通过弹簧与斜面上的固定板相连，已知弹簧的劲度系数K100N/M，当弹簧长度为22CM和8CM时，物体分别位于A点和B点，且此两点是物体刚好可以平衡的点，试求斜面与物体间的动摩擦因数思维突破当不能确定弹簧处于拉伸状态还是压缩状态时，一般情况下可以假设其处于某种状态，列出相应的方程，因为伸长量XLL0而压缩量XL0L，两者均与弹力反向，故无论假设是否正确，均不影响计算结果跟踪训练3如图6所示，在动力小车上固定一直角硬杆ABC，分别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来轻弹簧的劲度系数为K，小球P的质量为M，当小车沿水平地面以加速度A向右运动而达到稳定状态时，轻弹簧保持竖直，而细线与杆的竖直部分的夹角为，试求此时弹簧的形变量3“假设法”判断弹力的有无例4如图7所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态则该力可能为图中的AF1BF2CF3DF4图8图9方法提炼“假设法”或“撤离法”可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离”，看研究对象能否保持原来的状态，若能，则与接触物体间无弹力；若不能，则与接触物体间有弹力跟踪训练4如图8所示，小车内放有一物体，物体刚好可放入车箱中，小车在水平面上向右运动，下列说法正确的有A若小车做匀速运动，则物体只受两个力作用B若小车做匀加速运动，则物体受到车箱前壁的作用C若小车做匀减速运动，则物体受到车箱前壁的作用D若小车做匀速运动，则物体受三个力作用A组力的基本概念和重力1关于力的概念，下列说法正确的是A一个受力物体可能受到两个施力物体的作用力B力可以从一个物体传给另一个物体C只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用D一个受力物体可以不对其他物体施力2下列关于力及重力的说法中正确的是A相距一定距离的两磁体间有相互作用力，说明力的作用可以不需要物质传递B物体的运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用C形