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文档简介

1、第一讲重力弹力摩擦力一、力1力的概念:物体与物体之间的_作用2力的性质(1)物质性:力不能脱离_而独立存在没有“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_(4)独立性:一个力作用于某个物体上产生的效果,与这个物体是否受到其他力的作用_基础知识梳理相互物体不存在相互大小方向无关形变运动状态5力的图示和示意图(1)力的图示:包含力的_、_、_三个要素(2)力的示意图:受力分析时,作出的表示物体受到某一力的有向线段大小方向作用点4.力的三要素:包含力的_、_、_.标度刻度箭头6力的分类 重力、弹力、摩擦

2、力、分子力、电磁力、核力等是按 分类的 压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等是按 分类的力的性质力的效果问:浮力是按什么命名的力?二、重力1产生:由于地球的吸引而使物体受到的力2大小:Gmg. g=9.8m/s2(维度、高度)3方向:总是_4重心:重力的等效作用点 确定中心:悬挂法 重心不一定在物体上 决定因素:质量分布,形状规则【注意】:(1)万有引力与重力(赤道、两极)(2)重力的方向不一定指向地心(3)并不是只有重心处才受到重力的作用竖直向下例:漏水桶、手镯例1:下列关于重心的说法,正确的是 ( )A.重心就是物体上最重的一点B.形状规则的物体重心必与其几何中心重合C.直铁丝被弯曲

3、后,重心便不在中点,但一定还在该铁丝上D.重心是物体的各部分所受重力的合力的作用点解析:重力的作用点就是物体重心,但重心并不一定在物体上。如粗细均匀的铁丝被弯曲成圆,其重心在圆心处,而不在物体上。重心的位置不但与物体形状有关,而且与其质量分布是否均匀有关D例2:如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,当水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会 A一直下降 B一直上升 C先升高后降低 D先降低后升高D三、弹力1、直接接触的物体间由于发生 而产生的力弹性形变2、产生条件:两物体 、物体发生 。 直接接触弹性形变3、弹力方向的确定压力、支持力的方向: 于接触面,若接触

4、面是曲则 于过接触点的切面,指向被压或被 的物体。绳的拉力方向: 沿绳指向绳 的方向。杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向,可由牛顿将运动定律判断垂直垂直支持收缩4、弹力大小的确定弹簧的弹力:遵循胡克定律:F= .一般情况:根据物体的运动状态,利用牛顿定律或平衡条件来计算. k x例1:标出各物体在A、B、C处所受的支持力的方向四、摩擦力1产生:相互接触且发生形变的粗糙物体间,有_或_时,在接触面上所受的阻碍_或_的力2产生条件:接触面_;接触面间有弹力;物体间有_或_相对运动相对运动趋势相对运动相对运动趋势粗糙相对运动相对运动趋势FN4方向:与相对运动或相对运动趋势方向_相反【注意】:(1)摩

5、擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止,受滑动摩擦力作用的物体不一定运动(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力,且弹力与摩擦力方向总垂直,反之不一定成立例3:如图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度在动摩擦因数为的水平地面上做匀减速运动,不计其他外力及空气阻力,则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用大小应是 ( ) Amg Bmg Cmg Dmg(1+ )C 2.如图215所示,小车上固定着一根弯成角的曲杆,杆的另一端固定着一个质量为m的球试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止; (2)小车以加速度a水

6、平向右加速运动 图215【思路点拨】解答本题时应注意以下三点:(1)杆对小球的弹力方向不一定沿杆;(2)小车静止时,由平衡条件可以求解弹力的大小和方向;(3)小车加速运动时,可由牛顿第二定律求解弹力的大小和方向【解析】(1)小车静止时,球处于平衡状态,由平衡条件可求:F1mg,方向竖直向上(2)当小车以加速度a向右匀加速运动时,小球的加速度也为a,设杆对球的弹力为F2,与竖直方向的夹角为,如图216所示,则有:图216 3.如图217所示,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

7、状态求:(1)这时两弹簧的总长(2)若用一个质量为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的压力图217【即时应用】4.如图213所示,斜面固定在地面上,倾角37(sin370.6,cos370.8),质量为1 kg的滑块,以一定的初速度沿斜面向下滑,斜面足够长,滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8.该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图象是图214中的(取初速度方向为正方向,g10 m/s2)()图213图214解析:选A.由于mgsin37mgcos37,滑块减速下滑,因斜面足够长,故滑块最终一定静止在斜面上,开始阶段Ff滑mgco

8、s376.4 N,方向沿斜面向上,静止在斜面上时,Ff静mgsin376 N,方向沿斜面向上,由于取初速度方向为正方向,故图象A正确,B、C、D均错误5.如图219所示,斜面为长方形的斜面体倾角为37,其长为0.8 m,宽为0.6 m一重为20 N的木块原先在斜面体上部,当对它施加平行于AB边的恒力F时,刚好使木块沿对角线AC匀速下滑,求木块与斜面间的动摩擦因数和恒力F的大小图219【思路点拨】解答本题时应注意以下几点:(1)木块受到的摩擦力的方向;(2)滑动摩擦力FfFN中FN的大小;(3)斜面方向上木块所受合力为零图2110解析:画出木块在斜面内的受力图,如图2110所示,由于木块沿斜面向

9、下做匀速直线运动,由平衡条件可知,重力沿斜面向下的分力mgsin37与水平推力F的合力与木块受到的滑动摩擦力为一对平衡力,由几何关系可得例2如图211所示,小车内有一固定光滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,细绳始终保持竖直关于小球的受力情况,下列说法正确的是( )图211A若小车静止,绳对小球的拉力可能为零B若小车静止,斜面对小球的支持力一定为零C若小车向右运动,小球可能受三个力的作用D若小车向左运动,小球可能受三个力的作用BCD例3:一块铁板折成如图形状,光滑的球置于水平面BC上,铁板和球一起(1)向右加速运动(2)沿垂直AB斜向上匀速运动问:AB对球有无弹力?(1)有(2)无高考直通车天

10、道酬勤作业布置:1、结合锁定高考复习本节课回顾的知识点;2、完成配套的达标训练本节对应练习,巩固复习内容;例3:小车上固定着一根弯成角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m的球试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止(2)小车以加速度a水平向右运动解:(1)物体平衡,受二力,二力平衡,故:N=mg,方向竖直向上(2)选小球为研究对象,运动状况是加速,合力方向与加速度方向一致。受力分析mgmaF规律总结:根据物体运动情况,利用牛顿第二定律判断.关键在于先判定加速度方向,从而确定合力方向.例2:图中a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于平衡

11、状态 A有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态 B有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态 C有可能N处于不伸不缩状态 而M处于拉伸状态 D有可能N处于拉伸状态 而M处于不伸不缩状态AD例1:如图所示,均匀的球静止于墙角,若竖直的墙面是光滑的,而水平的地面是粗糙的,试分析均匀球的受力情况。2、弹力有无的判断3、弹力大小的计算(1)一般弹力的大小没有现成公式,只能利用物体的平衡条件或动力学规律求解弹力大小例1:如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角300的斜面上,杆的另一端固定一个重量为2N的小球,小球处于静止状态时,杆对小球的弹力:A. 大小为2N,方向平行于斜面向上B. 大小为1N,方向平行于斜面向

12、上C. 大小为2N,方向垂直于斜面向上D. 大小为2N,方向竖直向上D例2:如图所示,三根质量和形状都相同的光滑圆柱体,搁在两墙角上,它们的重心位置不同,将它们的重心画在同一截面上,重心的位置分别用1、2、3标出(重心2与圆心O重合,三个重心位置均在同一竖直线上),F1F2F3分别为三根圆柱体对墙的压力,则: A B C DAFFG2.摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法:即假设接触面光滑,看物体是否会发生相对运动若发生相对运动,则说明物体原来虽相对静止却有相对运动的趋势且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向若没有发生相对运动,则说明没有

13、静摩擦力(2)根据物体的运动状态用平衡条件或牛顿定律来计算大小用牛顿第二定律判断,关键是先判断物体的运动状态(即加速度方向),再利用牛顿第二定律(Fma)确定合力的方向,然后由受力分析判断静摩擦力方向3.摩擦力大小的计算(1)静摩擦力大小的计算物体处于平衡状态时(静止或匀速),利用力的平衡条件来判断其大小物体有加速度时,若只有摩擦力,则Ffma,例如匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度;若除摩擦力外,物体还受其他力,则F合ma,先求合力再求摩擦力(2)滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式FfFN来计算根据物体的运动状态判断:若物体处于平衡状态,利用平衡条件求解;若物体有加速度

14、,利用牛顿第二定律和受力分析结合起来求解1.弹力的有无及方向的判断方法(1)弹力有无的判断方法根据弹力产生的条件直接判断(形变较明显)根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力利用假设法判断(形变不明显)对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉,看物体还能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定存在弹力根据“物体的运动状态”分析(形变不明显)由状态分析弹力,使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,由物体受力平衡(或牛顿第二定律)列方程来判断物体间的弹力是否存在【疑难点分析归纳】(2)弹力的方向的判断方法弹力的方向与物体形变的方向相反,具体情况有以下几种:弹力弹力的方向弹簧两端的弹力与弹簧中心轴线相重合,指向弹簧恢复原状的方向轻绳的弹力沿绳指向绳收缩的方向平面与平面间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)而指向受力物体球与面接触的弹力在接触点与球心的连线上,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,而指向受力物体杆的弹力可能沿杆,也可能不沿杆,应具体情况具体分析

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