第1节重力、弹力

1、第二章第二章 相互作用相互作用 物理物理 矢量和标量矢量和标量 二、力的二、力的 合成与分合成与分 解解 形变、弹性、形变、弹性、 胡克定律胡克定律 选择、选择、 计算计算 滑动摩擦力、滑动摩擦力、 动摩擦因数、动摩擦因数、 静摩擦力静摩擦力 一、常见一、常见 的三种力的三种力 把把 握握 考考 情情题型题型要求要求内内 容容考考 点点 力的合成和分力的合成和分 解解 选择、选择、 计算计算 高考对本章内容着重高考对本章内容着重 考查的知识点有弹力和摩考查的知识点有弹力和摩 擦力的概念及其在各种状擦力的概念及其在各种状 态下的表现形式、力的合态下的表现形式、力的合 成与分解等，对受力分析成与分

2、解等，对受力分析 的考查涵盖了高中物理的的考查涵盖了高中物理的 所有热点问题。题型通常所有热点问题。题型通常 为选择题，分值一般为为选择题，分值一般为6 分。分。 找找 规规 律律 第二章第二章 相互作用相互作用 物理物理 填空填空 验证力的平行四边验证力的平行四边 形定则形定则 实验三实验三 填空填空 探究弹力和弹簧伸探究弹力和弹簧伸 长的关系长的关系 实验二实验二 以生活中的实以生活中的实 际问题为背景考查际问题为背景考查 静力学的知识将会静力学的知识将会 加强，在加强，在2016届高届高 考复习中应特别关考复习中应特别关 注建立物理模型能注建立物理模型能 力的培养。力的培养。 明明 热热

3、 点点 选择、选择、 计算计算 共点力的平共点力的平 衡衡 三、受力分三、受力分 析共点力析共点力 的平衡的平衡 把把 握握 考考 情情题型题型要求要求内内 容容考考 点点 第二章第二章 相互作用相互作用 物理物理 物理物理 发生弹性形变的物体发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，由于要恢复原状，对与它接触对与它接触 的物体的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力会产生力的作用，这种力叫做弹力 施力物体施力物体 受力物体受力物体 ex 物理物理 A 物理物理 物理物理 对于明显形变 形变 拉伸形变 压缩形变 弯曲形变 扭转形变 对于微小形变用假设推理法 A B 光滑水平面并 排放着静止的 木块A、B

4、 假设A、B间有弹力 以B为研究对象，B受力： G N地 NAB B不可能静止，所以A、B间没有弹力 物理物理 判断球与斜面 间有无弹力 假设球与斜面间有弹力 以球为研究对象，球受力： G T N面球 球不可能静止，所以球与斜面 间没有弹力 物理物理 光滑球静止 在水平地面 假设球与木块间有弹力 以球为研究对象，球受力： G N N木球 球不可能静止，所以球与木块 间没有弹力 物理物理 (5)撤除法撤除法 物理物理 B 物理物理 例如：如图所示，小球例如：如图所示，小球A A在车厢内随车厢一块向右运动，可在车厢内随车厢一块向右运动，可 根据小球的运动状态分析车厢后壁对球根据小球的运动状态分析车

5、厢后壁对球A A的弹力的情况：的弹力的情况： （1 1）若车厢和小球做匀速直线运动，）若车厢和小球做匀速直线运动， （2 2）若车厢和小球向右做加速运动。）若车厢和小球向右做加速运动。 小球小球A受力平衡，所以后车厢壁对小球无弹力；受力平衡，所以后车厢壁对小球无弹力； 由牛顿第二定律可知，后车厢壁对小球的弹力水平向右。由牛顿第二定律可知，后车厢壁对小球的弹力水平向右。 物理物理 B 物理物理 D 物理物理 A 物理物理 A 物理物理 轻弹簧轻弹簧与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向 总是与施力物体形变的方向相反总是与施力物体形变的方向相反 点与线

6、点与线过点垂直于线过点垂直于线 物理物理 分析下列运动情况下，杆对小球的作用力的方向分析下列运动情况下，杆对小球的作用力的方向 小车静止小车静止 小车向右匀速运动小车向右匀速运动 小车以加速度小车以加速度a向右匀加速直线运动向右匀加速直线运动 小车以加速度小车以加速度a向左匀加速直线运动向左匀加速直线运动 物理物理 C 物理物理 物理物理 区别轻绳与轻杆受力特点 轻绳的含义：轻绳的含义： 不计质量的柔软的绳子。不计质量的柔软的绳子。 轻绳的受力特点：轻绳的受力特点： 1、只能拉不能压；、只能拉不能压； 2、轻绳的拉力一定沿绳方向；、轻绳的拉力一定沿绳方向； 3、同一根绳子张力处处相等。、同一根

7、绳子张力处处相等。 4、用轻绳连接的系统通过轻绳的碰撞、撞击时，、用轻绳连接的系统通过轻绳的碰撞、撞击时， 系统的机械能有损失；系统的机械能有损失； 5、轻绳的弹力会发生突变、轻绳的弹力会发生突变 物理物理 轻杆的含义：轻杆的含义： 不计质量不发生形变的杆不计质量不发生形变的杆 轻杆受力特点：轻杆受力特点： 1、可拉可压；、可拉可压； 2、杆所受的力不一定沿杆的方向；、杆所受的力不一定沿杆的方向； 区别轻绳与轻杆受力特点 活杆：活杆： 死杆：死杆： 沿杆沿杆拉伸或压缩的方向；拉伸或压缩的方向； 不一定沿杆不一定沿杆 物理物理 B 拓展：拓展： 物理物理 物理物理 “活结”模型（滑轮类） 思考：

8、 “活结”模型的特点是什么？ 特点 可以沿绳子移动的结点 一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一 光滑挂钩而形成的绳子虽然因 “活结”而弯曲，但实际上是同一 根绳 两段绳子上弹力的大小一定相等， 两段绳子合力的方向一定沿这两段 绳子夹角的平分线 轻绳中弹力的分析 物理物理 物理物理 “死结死结”模型（结点类）模型（结点类） 两侧的绳因结住而变成了两根两侧的绳因结住而变成了两根 独立的绳，把绳子分成两段独立的绳，把绳子分成两段 分开的两段绳子上的弹力不一定相等分开的两段绳子上的弹力不一定相等 是不可以沿绳子移动的结是不可以沿绳子移动的结 特点特点 思考：思考： “死结死结”模型的特点是什么？模型的特点是

9、什么？ 轻绳中弹力的分析轻绳中弹力的分析 物理物理 D 物理物理 B 物理物理 典例 如图2312甲所示，细绳AD跨过固 定的水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质 量为M1的物体，ACB30；图乙中轻 杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端 G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成 30，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量 为M2的物体，求： 物理物理 (1)细绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力 FTEG之比； (2)轻杆BC对C端的支持力； (3)轻杆HG对G端的支持力。 分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析 物理物理 (1)图甲中细绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1 的物体，物体处于平衡状态

10、，细绳AC段的 拉力FTACFTCDM1g 图乙中由FTEGsin 30M2g，得FTEG 2M2g。 所以FTEG/FTAC2M2/M1。 物理物理 (2)图甲中，三个力之间的夹角都为120， 根据平衡规律有FNCFTACM1g，方向与 水平方向成30，指向右上方。 (3)图乙中，根据平衡方程有FTEGsin 30 M2g，FTEGcos 30FNG，所以FNG M2gcot 303M2g，方向水平向右。 答案 (1) M1/2M2 (2)M1g 方向与水平方向 成30指向右上方 (3)3M2g，方向水平向 右 物理物理 物理物理 物理物理 物理物理 如图如图323所示，在光滑的水平面上，质

11、量均为所示，在光滑的水平面上，质量均为m的物的物 体，在力体，在力F的作用下处于静止状态，此时弹簧处于压缩状的作用下处于静止状态，此时弹簧处于压缩状 态，现突然撤去态，现突然撤去F，这一瞬间，这一瞬间A球的加速度为球的加速度为_，B 球的加速度为球的加速度为_。 图图323 物理物理 C 物理物理 如图所示，质量均为如图所示，质量均为m的两小球系于完全相同的两根弹簧上，的两小球系于完全相同的两根弹簧上， 处于平衡状态，现在将处于平衡状态，现在将A剪断，求剪断瞬间两球的加速度剪断，求剪断瞬间两球的加速度 变式：变式：若将若将B剪断，求剪断瞬间两球的加速度剪断，求剪断瞬间两球的加速度? B A B

12、 A B A 拓展：弹力的突变问题拓展：弹力的突变问题 物理物理 弹力名称弹力名称 产生弹的产生弹的 形变种类形变种类 形变改时形变改时 所用时间所用时间 可否认为可否认为 形变瞬间形变瞬间 恢复恢复 可否认为可否认为 弹力发生弹力发生 了突变了突变 绳子弹力绳子弹力 弹簧弹力弹簧弹力 对于由于发生微小形变而产生的弹力来说，对于由于发生微小形变而产生的弹力来说，形变在极短形变在极短 的时间内就可以恢复的时间内就可以恢复，形变的恢复意味着弹力的改变。所以，形变的恢复意味着弹力的改变。所以 我们可以认为弹力发生了突变。我们可以认为弹力发生了突变。 对于由于发生明显形变而产生的弹力来说，对于由于发生

13、明显形变而产生的弹力来说，形变在极短形变在极短 时间内几乎不变时间内几乎不变，所以可以认为弹力亦没有发生变化。，所以可以认为弹力亦没有发生变化。 微小形变微小形变 明显形变明显形变 极短极短 不很短不很短 可以可以 不可以不可以 可以可以 不可以不可以 解答这类题时可按以下思路进行：解答这类题时可按以下思路进行： 求出开始状求出开始状 态各弹力的态各弹力的 大小和方向大小和方向 判断变化后判断变化后 各弹力是否各弹力是否 发生突变发生突变 求出变化后求出变化后 各弹力的大各弹力的大 小和方向小和方向 弹力的突变问题弹力的突变问题 物理物理 如图所示，木块如图所示，木块A和和B用一根轻弹簧相连，

14、竖直用一根轻弹簧相连，竖直 放置在木块放置在木块C上，三者静置于地面，它们的质量之比上，三者静置于地面，它们的质量之比 是是1:2:3，设所有接触面都光滑，当沿水平方向迅速抽，设所有接触面都光滑，当沿水平方向迅速抽 出木块出木块C的瞬时，的瞬时，A和和B的加速度分别是的加速度分别是aA= ， aB = 。 A B C 弹力的突变问题弹力的突变问题 物理物理 D 物理物理 (2015天津市十二区县高三联考天津市十二区县高三联考)如图如图7所示，在倾角为所示，在倾角为30 的光滑固定斜面上，有两个质量均为的光滑固定斜面上，有两个质量均为m的小球的小球A、B，它们用劲，它们用劲 度系数为度系数为k的

15、轻弹簧连接，现对的轻弹簧连接，现对A施加一水平向右的恒力，使施加一水平向右的恒力，使A、 B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为均静止在斜面上，此时弹簧的长度为L，下列说法正确的是，下列说法正确的是( ) C撤掉恒力的瞬间小球撤掉恒力的瞬间小球A的加速度为的加速度为g D撤掉恒力的瞬间小球撤掉恒力的瞬间小球B的加速度为的加速度为g C 物理物理 典题例析典题例析 例例3在动摩擦因数在动摩擦因数0.2的水平面上的水平面上 有一个质量为有一个质量为m1 kg的小球，小球与的小球，小球与 水平轻弹簧及与竖直方向成水平轻弹簧及与竖直方向成45角角 图图3211 的不可伸长的轻绳一端相连，如图的不可伸长的轻

16、绳一端相连，如图3211所示。此时小球所示。此时小球 处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪 断轻绳的瞬间，取断轻绳的瞬间，取g10 m/s2。求：。求： (1)此时轻弹簧的弹力大小；此时轻弹簧的弹力大小； (2)小球的加速度大小和方向。小球的加速度大小和方向。 物理物理 C 物理物理 如图所示，一质量为如图所示，一质量为m的物体系于长度分别为的物体系于长度分别为L1、L2的两根细绳的两根细绳 OA、OB上，上，0B一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为， OA水平拉直，物体处于平衡状态，现在将

17、水平拉直，物体处于平衡状态，现在将OA剪断，求剪断瞬剪断，求剪断瞬 间物体的加速度，若将绳间物体的加速度，若将绳OB换为长度为换为长度为L2的弹簧，结果又如何？的弹簧，结果又如何？ A B A B 弹力的突变问题弹力的突变问题 物理物理 D 物理物理 轻杆轻杆 轻绳轻绳 轻弹簧轻弹簧 思考：三种模 型的形变、弹 力的方向、弹 力的作用效果、 弹力的大小各 有什么特点？ 分析轻杆上的弹力时必须结分析轻杆上的弹力时必须结 合物体的运动状态。合物体的运动状态。 讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹 簧处于伸长还是压缩状态。簧处于伸长还是压缩状态。 轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的

18、理想化模型轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想化模型 物理物理 轻杆轻杆轻绳轻绳轻弹簧轻弹簧 模型图示模型图示 模模 型型 特特 点点 形变形变 特点特点 只能发生只能发生微小微小形变形变 柔软，只能发生柔软，只能发生微小微小 形变，形变，各处张力大小各处张力大小 相等相等 明显明显形变，形变，既可伸既可伸 长，也可压缩，长，也可压缩，各各 处弹力大小相等处弹力大小相等 方向方向 特点特点 不一定沿杆，可以不一定沿杆，可以 是任意方向是任意方向 （活杆活杆：沿杆；：沿杆； 死杆死杆：不一定沿杆：不一定沿杆） 只能沿绳，只能沿绳， 指向绳收缩的方向指向绳收缩的方向 沿弹簧轴线与形变沿弹簧轴线与形

19、变 方向相反方向相反 作用效作用效 果特点果特点 可以提供拉力、可以提供拉力、 推力等推力等 只能提供拉力只能提供拉力 可以提供拉力、推可以提供拉力、推 力力 大小突大小突 变特点变特点 可以可以发生发生突变突变可以可以发生发生突变突变一般一般不能发生突变不能发生突变 物理物理 典例 如图218所示，水平轻杆的一端固 定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37， 小球的重力为12 N，轻绳的拉力为10 N， 水平轻弹簧的拉力为9 N，求轻杆对小球的 作用力。 物理物理 D 物理物理 如图如图4所示，某一弹簧测力计外壳的质量为所示，某一弹簧测力计外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相，弹簧及与弹簧相 连的挂钩

20、质量忽略不计。将其放在光滑水平面上，现用两水平连的挂钩质量忽略不计。将其放在光滑水平面上，现用两水平 拉力拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环 上，关于弹簧测力计的示数，下列说法正确的是上，关于弹簧测力计的示数，下列说法正确的是() A只有只有F1F2时，示数才为时，示数才为F1 B只有只有F1F2时，示数才为时，示数才为F2 C不论不论F1、F2关系如何，示数均为关系如何，示数均为F1 D不论不论F1、F2关系如何，示数均为关系如何，示数均为F2 C 物理物理 如图如图5所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的 质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分 别为别为F1、F2、F3，其大小关系是，其大小关系是() A 物理