状元之路-p第二章

夯实基础厚积薄发回扣抓基础知识梳理一、力1．力的概念：力是物体对物体的作用．2．力的三要素：力的□1大小

、□2

方向、□3作用点

．3．力的性质：(1)力不能脱离物体而独立存在，没有施力物体或受力物体的力是不存在的．(2)力的作用是相互的，施力物体同时也一定是受力物体．

4．力的表示方法：(1)力的图示；(2)力的示意图．二、重力1．产生：由于□4地球的吸引而使物体受到的力．2．大小：与物体的质量成□5

正比，即

G＝□6mg

.可用□7测量重力．3．方向：总是□8的．4．重心：其位置与物体的□9质量分布和□10

形状有关．弹簧测力计竖直向下三、弹力1．弹力(1)定义：发生□11的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力．(2)产生的条件．①物体间直接□12

；②接触处发生□13弹性形变接触弹性形变．(3)方向：总是与物体形变的方向□14相反．2．定律(1)内簧发生□15时，弹力的大小跟弹，不是弹簧形变以后的长度．簧伸长(或缩短)的长度

x

成□16

正比．

(2)表达式：F＝□17

kx

.k是弹簧的□18

劲度系数

，由弹簧自身的性质决定，单位是□19

N/m

，x

是弹簧长度的□20改变量弹性形变四、摩擦力滑动摩擦力和静摩擦力的对比：滑动摩擦力大小的计算公式Ff＝μFN

中μ

为比例常数，称为动摩擦因数，其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关．考点自测考点一 重力、重心1．关于重力和重心，下列说法正确的是(

)A．1kg

质量的物体所受的重力一定等于9.8

NB．物体所受重力的大小跟物体运动情况有关C．物体的重心由物体几何形状和质量分布情况决定

D．物体的重心跟物体如何放置有关解析：物体所受的重力等于质量跟该处重力加速度的乘积，地球各处的重力加速度不一定相等，而认为重力作用在物体的重心上，只是物体各部分都受重力作用的等效处理，所以重心由物体的几何形状和质量分布决定．答案：C考点二 弹力、 定律一木箱放在水平地面上，请在下列关于木箱和地面受力的叙述中选出正确的选项(

)地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了形变；木箱没有发生形变，所以木箱不受弹力地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了形变；木箱受到了向上的弹力，是因为木箱发生了形变地面受到向下的弹力，是因为木箱发生了形变；木箱受到了向上的弹力，是因为地面发生了形变以上说法都不正确解析：物体相互接触并发生弹性形变时才能产生弹力，一个物体受到的弹力，一定是和它接触的另一个物体提供的．答案：C3．如图2－1－1

所示，质量均为m

的物体A、B

通过一劲度系数为k

的轻质弹簧相连，开始时B

放在地面上，A、B都处于状态．现通过细绳将A

加速向上拉起，当B

刚要离开地面时，A

上升距离为L.假设弹簧一直在弹性限度范围内，则()图2－1－1A．L＝mgkB．L＝2mgkC．L＜mgD．L＞2mgk

k解析：不拉A

时，对A：kx1＝mg①B

刚要离开地面时，对B：kx2＝mg②L＝x1＋x2③2mg由①②③得：L＝

k

.答案：B考点三

摩擦力4．[2013·

孝感市模拟]下列说法正确的是(

)A．摩擦力的大小一定与该处压力的大小成正比B．压力发生变化时，该处摩擦力可能不变C．摩擦力的方向与该处压力的方向可能不垂直D．摩擦力的方向不是与物体运动方向相同，就是与物体运动方向相反解析：静摩擦力的大小与该处的正压力没有直接关系，选项A错误，B正确；摩擦力的方向与接触面相切，弹力方向与接触面垂直，故摩擦力方向一定与弹力方向垂直，选项C错误；水平匀速旋转的转盘上的物体受到的摩擦力与运动方向垂直，所以选项

D

错误．答案：B5．如图2－1－2

甲所示，小孩用80

N

的水平力推木箱不动，木箱此时受到水平地面的摩擦力大小为F1；如图乙所示，小孩把木箱推动了，此时与水平地面间摩擦力大小为F2，若木箱对水平地面的压力大小为200

N，木箱与水平地面间的动摩擦因数为0.45，则F1、F2

的大小分别为()甲乙图2－1－2A．90

N、80

NC．80

N、90

NB．80

N、45

ND．90

N、90

N解析：甲图是静摩擦力，由平衡条件得：F1＝80 N，乙图是滑动摩擦力，由Ff＝μFN得Ff＝0.45×200N＝90

N，故选项C

正确．答案：C考点分类点点击破题型分类

学方法题型一弹力的分析和计算1.弹力有无的判断方法条件法：根据产生弹力的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断．假设法或 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“ ”，看研究对象能否保持原来的状态．利用状态法分析弹力因为物体的运动状态必须与物体的受力相吻合，所以可依据物体的运动状态或结合其他受力情况，利用平衡条件或第二定律来确定物体间的弹力．弹力结”与“活结”时拉力的差异一根绳打上“死结”，如果在“死结”处施力，绳子就变成了

“两根\”，因此这“两根”绳子的形变及它们的弹力可能会不同；而绳子打“活结\”时，如同绳子上挂一个轻质光滑的滑轮，整个绳子上的张力大小处处相等．【例1】图2－1－3如图2－1－3

所示，小车上固定着一根弯成α

角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m

的球．试分析下列几种情况下杆对球的弹力的大小和方向：小车处于 状态；小车以加速度a

水平向右做匀加速运动；小车以大小为gtanα

的加速度向右做匀加速运动．思路分析绳的弹力一定沿着绳的方向，而杆的弹力不一定沿杆的方向．因此在分析杆的弹力方向时，一般要借助于平行四边形定则、定律和平衡方程来解决．解析：(1)小车

，小球所受合外力为零，所以杆对球的弹力与重力平衡，即

F1＝mg,

方向竖直向上

.(2)车向右做匀加速运动时，球的受力分析如图2－1－4，设杆对球的弹力方向与竖直方向夹角为θ，由图2－1－4第二定律得F2sinθ＝ma，F2cosθ＝mg，2a解得

F

＝m

g2＋a2，θ＝arctang.2cosα(3)将

a＝gtanα

代入(2)问结论得

F

＝

mg

，θ＝α，即弹力沿杆向上．答案：(1)mg，方向竖直向上(2)m g2＋a2，方向与竖直方向夹角为

arctanagcosα(3)

mg

，沿杆向上变式训练1图2－1－5如图2－1－5

所示，一重为8

N

的球固定在AB

杆的上端，今用测力计水平拉球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为6

N，则AB

杆对球作用力的大小及方向为()A．6

N，竖直向上B．8

N，竖直向上C．10

N，斜向左上方与竖直方向的夹角为37°D．12

N，斜向右上方与竖直方向的夹角为53°图2－1－6解析：取球受力分析如图2－1－6

所示，由平衡条件知F

杆＝杆F

662＋82

N＝10N，设

F

与竖直方向的夹角为

θ，则

tanθ＝G＝8，所以θ＝37°.答案：C教师备选

1－1

一根很轻的弹簧，在弹性限度内，当它的伸长量为4.0

cm

时，弹簧的弹力大小为

8.0

N；当它的压缩量为1.0

cm时，该弹簧的弹力大小为(

)A．2.0

NC．6.0

NB．4.0

ND．8.0

N解析：根据 定律的内容：F＝kx，x

为弹簧的形变量，F1＝kx1(F1＝8

N，x1＝4

cm)，F2＝kx2(x2＝1

cm)，所以F2＝2

NA

选项正确．答案：A题型二静摩擦力方向的判断假设法：先假设没有静摩擦力(接触面光滑)，看相对

的物体间能否发生相对运动．若能发生相对运动，则有静摩擦力，方向与相对运动方向相反；若不能发生相对运动，则没有静摩擦力．状态法：根据物体的运动状态来确定，思路如下：3．转换法：利用 第三定律(作用力与反作用力的关系)来判定．此法关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的大小和方向，再确定另一物体受到的反作用力——静摩擦力的大小和方向．【例

2】

如图

2－1－7

所示，A、B

两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对 地向右做匀 直线运动，运动过程中B

受到的摩擦力(

)图2－1－7方向向左，大小不变方向向左，逐渐减小

C．方向向右，大小不变

D．方向向右，逐渐减小思路分析

熟悉判断静摩擦力方向的各种方法是解决问题的关键．解析：对A、B

整体受力分析如图2－1－8

甲所示，滑动摩擦力Ff1使整体产生加速度a，设A与地面间的动摩擦因数为μ，根据第二定律得Ff1＝μ(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a，解得a＝μg，保持不变，方向水平向左．甲乙图2－1－8再

B，B

的受力分析如图

2－1－8

乙所示，为获得加速度a，B受到A的静摩擦力只能水平向左，且大小Ff2＝mBa＝μmBg，故A

正确．答案：A变式训练

2

(2015·辽宁大连市测试)如图2－1－9

所示，A、B

两物块始终在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P

点，另一端与A

相连接，下列说法正确的是()图2－1－9如果B

对A

无摩擦力，则地面对B

也无摩擦力如果B

对A

有向右的摩擦力，则地面对B

有向左的摩擦力在P

点缓慢下移的过程中，B

对A

的支持力一定减小在P

点缓慢下移的过程中，地面对B

的摩擦力一定减小解析：如果B

对A

无摩擦力，说明弹簧的弹力为零，选取A

与B组成的系统为研究对象，系统仅仅受到重力和地面的支持力的作用，所以地面对B

也无摩擦力，选项A正确；如果

B对A有向右的摩擦力，根据第三定律，A对B有向左的摩擦力，物块B有向左运动的趋势，所以地面对

B

有向右的摩擦力，选项B

错误；在

P点缓慢下移到与A等高的过程中，若弹簧原来处于拉伸状态，弹簧可能由伸长变为压缩，也可能一直处于拉伸状态，则弹力可能由斜向上逐渐减小的拉力变为斜向下逐渐增大的推力，也可能是斜向上逐渐减小的拉力，对

A

由平衡条件可知，B

对A

的支持力在弹簧弹力逐渐减小时一直增大，选项C

错误；若弹簧原处于原长或压缩状态时，弹簧弹力一直增大，由整体法可知地面对B的摩擦力增大，选项D

错误．答案：A图2－1－10(多选题)如图2－1－10

所示，在车厢内悬线下教师备选2－1悬挂一小球m，当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一角度．若在汽车底板上还有一个跟其相对

的物体

m1，则关于汽车的运动情况和物体

m1

的受力情况，下列说法正确的是(

)汽车一定向右做加速运动汽车也可能向左运动C．m1除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用D．m1

除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用解析：因小球受到竖直向下的重力和斜向右上方的绳的拉力作用，因此，合力一定向右，故汽车的加速度水平向右，但有可能是向左做匀 运动，故

A

错误，B

正确；分析

m1

的受力可知，只有受到的摩擦力水平向右，m1

才能产生向右的加速度，故

C

正确D

错误．答案：BC题型三摩擦力大小的计算1.静摩擦力的大小静摩擦力是力，应“势”而生，逆“势”而为，其大小无具体计算公式，只能依据平衡条件或

第二定律间接求解．静摩擦力的大小随“势”而变，介于零和最大静摩擦力之间，即

0<F≤Fmax.其中最大静摩擦力比滑动摩擦力略大，为计算简便，一般认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．2．滑动摩擦力的大小公式法：Ff＝μFN，式中FN为两物体间的正压力，其大小不一定等于重力；μ

为动摩擦因数，与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关，与接触面积大小无关．状态法：若动摩擦因数

μ

未知，可利用平衡条件或 第二定律，结合物体的运动状态和其他受力情况间接确定滑动摩擦力的大小．图2－1－11，【例

3】

在粗糙的水平面上放一物体

A，A

上再放一质量为m

的物体

B.A、B

间的动摩擦因数为

μ(如图

2－1－11)

水平力F

于A，求下列各种情况下A

对B

的摩擦力的大小和方向．当A、B

一起做匀速运动时；当A、B

一起以加速度a

向右匀加速运动时；当力F

足够大而使A、B

发生相对滑动时；1(4)当A、B

发生相对滑动，且B

物体长度的5伸到A

的外面时思路分析

摩擦力大小的计算方法：在计算摩擦力的大小之前，必须首先分析物体的运动情况，判别是滑动摩擦，还是静摩擦若是滑动摩擦，可用Ff＝μFN来计算，公式中FN指两接触面的正压力，并不总是等于物体重力．若是静摩擦，则不能用Ff＝μFN

来计算，只能根据物体所处的状态(平衡或加速)，由平衡条件或 定律求解．解析：(1)因A、B

向右匀速运动，B

物体受到的合力为零，所以B

物体受到的摩擦力为零．因A、B

无相对滑动，所以B

受到的摩擦力是静摩擦力，此时不能用滑动摩擦力公式

Ff＝μFN

来计算，用 第二定律对B物体分析有

F

合＝ma

得

Ff＝ma，方向水平向右．因A、B发生了相对滑动，所以B受到的摩擦力是滑动摩擦力，即Ff＝μFN＝μmg，方向水平向右．(4)因滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小无关，所以Ff＝μmg，方向水平向右．答案：(1(4)μmg，方向水平向右变式训练3

如图2－1－12

所示，轻绳两端分别与A、C

两物体相连接，mA＝1

kg，mB＝2

kg，mC＝3

kg，物体A、B、C

之间及C

与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．若要用力将C

物体拉动，则作用在C

物体上水平向左的拉力最小为(取g＝10m/s2)(

)图2－1－12A．6

NC．10

NB．8

ND．12

N解析：要拉动C，则B、C

整体向左滑动，A

向右滑动，则A对B

施加向右的滑动摩擦力Ff1＝μmAg＝1

N，同时，A

通过滑轮对B、C

施加拉力FT＝Ff1＝1

N，此时B、C受地面摩擦力Ff2＝μ(mA＋mB＋mC)g＝6

N.图2－1－13BC

整体受力情况如图2－1－13

所示．所以F＝FT＋Ff1＋Ff2＝8

N，故最小拉力为8

N.答案：B教师备选3－1

如图

2－1－14

所示，质量为m

的木块

P

在质量为

M

的长木板

ab

上滑行，长木板放在水平面上一直处于

状态．若ab

与地面间的动摩擦因数为

μ1，木块

P

与长木板

ab

间的动摩擦因数为μ2，则长木板

ab

受到地面的摩擦力大小为()图2－1－14B．μ1(m＋M)gD．μ1Mg＋μ2mgA．μ1MgC．μ2mg解析：木块P

对长木板的滑动摩擦力大小为F＝μ2mg，长木板始终

，则地面对长木板的静摩擦力大小为F′＝F＝μ2mg.故只有

C

选项正确．答案：C教师备选

3－2

如图

2－1－15所示，质量为

mB＝24

kg

的木板

B

放在水平地面上，质量为

mA＝22

kg

的木箱

A

放在木板

B

上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为

θ＝37°.已知木箱

A

与木板

B

之间的动摩擦因数

μ1＝0.5.现用水平向右、大小为

200

N

的力

F

将木板

B

从木箱

A

下面匀速抽出(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度

g取

10m/s2)，则木板

B与地面之间的动摩擦因数

μ2

的大小为(

)图2－1－15B．0.4D．0.6A．0.3C．0.5解析：对A

受力分析如图

2－1－16

甲所示，由题意得FTcosθ＝Ff1

①FN1＋FTsinθ＝mAg

②Ff1＝μ1FN1③由①②③得：FT＝100

N甲乙图2－1－16对A、B

整体受力分析如图乙所示，由题意得FTcosθ＋Ff2＝F

④FN2＋FTsinθ＝(mA＋mB)g

⑤Ff2＝μ2FN2⑥由④⑤⑥得：μ2＝0.3，故A

选项正确．答案：A思想方法盲点误区特色一角

提技能思想方法(三)

临界条件在摩擦力突变问题中的应用当物体受力或运动发生变化时，摩擦力常发生突变．摩擦力的突变，又会导致物体的受力情况和运动性质的突变，其突变点(时刻或位置)往往具有很深的隐蔽性．对其突变点的分析与判断是物理问题的切入点．1．常见类型静摩擦力突变为滑动摩擦力．静摩擦力是力，其大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势．静摩擦力为零的状态是方向变化的临界状态；静摩擦力达到最大值是物体恰好保持相对的临界状态．滑动摩擦力突变为静摩擦力．滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间，因此两物体的速度达到相同时，滑动摩擦力要发生突变(摩擦力变为零或变为静摩擦力)．2．解题思路解决摩擦力的突变问题的关键是找出摩擦力发生突变的临界条件，这也就是突变