【优化方案】高考物理总复习 第1章第一节 重力 弹力 摩擦力课件 大纲

第一节重力弹力摩擦力第一节重力弹力摩擦力基础知识梳理课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练基础知识梳理一、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．相互物体不存在(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______．相互大小方向无关3．力的作用效果(1)使物体发生_____．(2)改变物体的__________．4．力的图示和示意图(1)力的图示：包含力的_____、_____、________三个要素．形变运动状态大小方向作用点(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．名师点拨：同一性质的力可以产生不同的效果；不同性质的力可以产生相同`的效果．二、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．2．大小：G＝mg.3．方向：总是_________．4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．竖直向下名师点拨：(1)重力的方向总是与当地的水平面垂直，不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的方向也就不同．(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．思考感悟重心的位置与哪些因素有关？提示：与质量分布和物体的形状有关．三、弹力1．定义：发生弹性形变的物体由于要__________，对与它接触的物体产生力的作用．2．产生的条件(1)两物体_________；(2)发生_________．恢复原状相互接触弹性形变3．方向(1)与物体形形变方向向_____．(2)几种常见见模型的的弹力方方向①轻绳的拉拉力沿绳绳指向_______的方向．．②点与平面面、平面面与平面面接触处处的弹力力_____于接触面面(若是曲面面则垂直直于接触触处的_____)指向被压压或被支支持的物物体．相反绳收缩垂直切面③弹簧的弹弹力方向向：总是是沿_________指向变回回原长的的方向．．④杆的弹力力方向要要依照平平衡条件件或牛顿顿定律判判定．4．大小(1)弹簧类弹弹力在弹弹性限度度内遵从从胡克定定律，其其公式为为F＝kx.弹簧轴线线(2)非弹簧类类弹力大大小应由由_________或动力学学规律求求得．四、摩擦擦力1．产生：：相互接接触且发发生形变变的粗糙糙物体间间,有_________或_____________时，在接接触面上上所受的的阻碍_________或_____________的力．平衡条件件相对运动动相对运动动趋势相对运动动相对运动动趋势2．产生条条件：接触面_____；接触面间间有弹力力；物体体间有_________或_____________．3．大小：滑动摩摩擦力Ff＝_____，静摩擦擦力:0≤Ff≤Ffmax.4．方向：与相对对运动或或相对运运动趋势势方向_____．粗糙相对运动动相对运动动趋势μFN相反5．作用用效果果：阻阻碍物物体间间的_________或______________．特别提提示：：(1)摩擦力力阻碍碍的是是物体体间的的相对对运动动或相相对运运动趋趋势，，但不不一定定阻碍碍物体体的运运动．．(2)受静摩摩擦力力作用用的物物体不不一定定静止止，受受滑动动摩擦擦力作作用的的物体体不一一定运运动．．相对运运动相对运动趋势课堂互动讲练一、弹弹力的的有无无及方方向的的判断断方法法1．弹力力有无无的判判断方方法(1)根据弹弹力产产生的的条件件直接接判断断根据物物体是是否直直接接接触并并发生生弹性性形变变来判判断是是否存存在弹弹力．．此方方法多多用来来判断断形变变较明明显的的情况况．(2)利用假假设法法判断断对形变变不明明显的的情况况，可可假设设两个个物体体间弹弹力不不存在在，即即把与与我们们所研研究的的物体体相接接触的的其他他物体体去掉掉，看看物体体还能能否保保持原原有的的状态态，若若运动动状态态不变变，则则此处处不存存在弹弹力，，若运运动状状态改改变，，则此此处一一定存存在弹弹力．．(3)根据“物体的的运动动状态态”分析由状态态分析析弹力力，使使物体体的受受力必必须与与物体体的运运动状状态符符合，，依据物物体的的运动动状态态，由由物体体受力力平衡衡(或牛顿顿第二二定律律)列方程程来判判断物物体间间的弹弹力是是否存存在．．2．弹力力的方方向的的判断断方法法(1)弹力的的方向向与物物体形形变的的方向向相反反，作作用在在迫使使物体体发生生形变变的那那个物物体上上．具具体情情况有有以下下几种种：弹力弹力的方向弹簧两端的弹力与弹簧测力计中心轴线相重合，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)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(2)由物体体的运运动状状态判判断弹弹力的的方向向物体的的受力力必须须与物物体的的运动动状态态相符符合.可根据据物体体的运运动状状态，，先假假设一一个弹弹力的的方向向，由由共点点力的的平衡衡条件件或牛牛顿第第二定定律列列方程程，求求出弹弹力．．若所所得结结果为为正值值，其其方向向与假假设方方向相相同，，如果果为负负值，，其方方向与与假设设方向向相反反．特别提提醒：：(1)绳对物物体只只能产产生拉拉力，，不能能产生生推力力，且且绳子子弹力力的方方向一一定沿沿着绳绳子并并指向向绳子子收缩缩的方方向，，这是是由绳绳子本本身的的特点点决定定的．．(2)杆既可以以产生拉拉力，也也可以产产生推力力，弹力力的方向向可以沿沿杆，也也可以不不沿杆，，这是杆杆和绳两两种模型型的最大大区别．．1.如图1－1－1所示，小小车内有一固定定光滑斜斜面，一一个小球通过细细绳与车车顶相连连，细绳始终保保持竖直直．关于于小球的受力情情况，下下列说法法正确的是()图

1－1－1即时应用A．若小车车静止，，绳对小小球的拉拉力可能能为零B．若小车车静止，，斜面对对小球的的支持力力一定为为零C．若小车车向右运运动，小小球一定定受两个个力的作作用D．若小车车向右运运动，小小球一定定受三个个力的作作用解析：选B.若小车静静止，则则小球受受力平衡衡，由于于斜面光光滑，不不受摩擦擦力，小小球受重重力、绳绳子的拉拉力，重重力和拉拉力都沿沿竖直方方向；如如果受斜斜面的支支持力，，则没法法达到平平衡，因因此在小小车静止止时，斜斜面对小小球的支支持力一一定为零零,绳子的拉拉力等于于小球的的重力，，故A项错误，，B项正确；；若小车车向右匀匀速运动动时，小小球受重重力和绳绳子拉力力两个力力的作用用；若小小车运动动时加速速度向左左，则一一定受斜斜面的支支持力，，可能受受绳子的的拉力，，也可能能不受绳绳子的拉拉力，故故C、D项都不对对．二、摩擦擦力的有有无及方方向的判判断方法法1．假设法法：即假假设接触触面光滑滑，看物物体是否否会发生生相对运运动．(1)若发生相相对运动动，则说说明物体体原来虽虽相对静静止却有有相对运运动的趋趋势．且且假设接接触面光光滑后物物体发生生相对运运动的方方向即为为原来相相对运动动趋势的的方向，，从而确确定静摩摩擦力的的方向.(2)若没有发发生相对对运动，，则说明明没有静静摩擦力力．2．根据摩摩擦力的的效果来来判断其其方向：：如平衡衡其他力力、作动动力、作作阻力、、提供向向心力等等,再根据平平衡条件件或牛顿顿定律来来计算大大小．用用牛顿第第二定律律判断，，关键是是先判断断物体的的运动状状态(即加速度度方向)，再利用用牛顿第第二定律律(F＝ma)确定合力力的方向向，然后后由受力力分析判判断静摩摩擦力方方向．3．利用牛牛顿第三三定律来来判断此法关键键是抓住住“摩擦力是是成对出出现的”，先确定定受力较较少的物物体受到到的摩擦擦力方向向，再确确定另一一物体受受到的摩摩擦力方方向．特别提醒醒：(1)受静摩擦擦力作用用的物体体不一定定是静止止的，受受滑动摩摩擦力作作用的物物体不一一定是运运动的．．(2)摩擦力阻阻碍的是是物体间间的相对对运动或或相对运运动趋势势，但摩摩擦力不不一定阻阻碍物体体的运动动，摩擦擦力的方方向与物物体运动动的方向向可能相相同也可可能相反反，还可可能成一一夹角，，即摩擦擦力可能能是动力力也可能能是阻力力．2.如图1－1－2所示，物物体A置于倾斜斜的传送送带上，，它能随随传送带带一起向向上或向下做匀匀速运动动，下列列关于物物体A在上述两两种情况况下的受受力描述，正正确的是是()图1－1－2即时应用A．物体A随传送带带一起向向上运动动时，A所受的摩摩擦力沿沿斜面向向下B．物体A随传送带带一起向向下运动动时，A所受的摩摩擦力沿沿斜面向向下C．物体A随传送带带一起向向下运动动时，A不受摩擦擦力作用用D．无论A随传送带带一起向向上还是是向下运运动，传传送带对对物体A的作用力力均相同同答案：D三、摩擦擦力大小小的计算算1．静摩擦擦力大小小的计算算(1)物体处于于平衡状状态时(静止或匀匀速)，利用力力的平衡衡条件来来判断其其大小．．(2)物体有加加速度时时，若只只有摩擦擦力，则则Ff＝ma，例如匀匀速转动动的圆盘盘上物块块靠摩擦擦力提供供向心力力产生向向心加速速度；若若除摩擦擦力外，，物体还还受其他他力，则则F合＝ma，先求合合力再求求摩擦力力．2．滑动摩摩擦力的的计算(1)滑动摩擦擦力的大大小用公公式Ff＝μFN来计算，，但应注注意：①μ为动摩擦擦因数，，其大小小与接触触面的材材料、表表面的粗粗糙程度度有关，，FN为两接触触面间正正压力，，其大小小不一定定等于物物体的重重力．②滑动摩擦擦力的大大小与物物体的运运动速度度无关,与接触面面的面积积大小也也无关．．(2)根据物体体的运动动状态判判断①若物体处处于平衡衡状态，，利用平平衡条件件求解．．②若物体有有加速度度，利用用牛顿第第二定律律和受力力分析结结合起来来求解．．3.如图1－1－3所示，斜斜面固定定在地面面上，倾倾角为37°(sin37°°＝0.6，cos37°＝0.8)，质量为为1kg的滑块，，以一定定的初速速度沿斜面向向下滑,斜面足够够长，滑滑块与斜面间的的动摩擦因因数为0.8.该滑图1－1－3即时应用图

1－1－4块所受摩擦擦力Ff随时间变化化的图象是是图1－1－4中的(取初速度方方向为正方方向，g＝10m/s2)()解析：选A.由于mgsin37°<μmgcos37°，滑块减速速下滑，因因斜面足够够长，故滑滑块最终一一定静止在在斜面上，，开始阶段段Ff滑＝μmgcos37°＝6.4N，方向沿斜斜面向上，，静止在斜斜面上时,Ff静＝mgsin37°＝6N，方向沿斜斜面向上，，由于取初初速度方向向为正方向向，故图象象A正确，B、C、D均错误．经典题型探究

如图1－1－5所示，小车上固定着一根弯成α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：例1图1－1－5弹力的分析与计算题型一(1)小车静止；；(2)小车以加速速度a水平向右加加速运动．．【思路点拨拨】解答本题时时应注意以以下三点:(1)杆对小球的的弹力方向向不一定沿沿杆；(2)小车静止时时，由平衡衡条件可以以求解弹力力的大小和和方向；(3)小车加速运运动时，可可由牛顿第第二定律求求解弹力的的大小和方方向．【解析】(1)小车静止时时，球处于于平衡状态态,由平衡条件件可求：F1＝mg，方向竖直直向上．(2)当小车以加加速度a向右匀加速速运动时，小小球的加速速度也为a，设杆对球的弹弹力为F2，与竖直方方向的夹角为θ，如图1－1－6所示，则有：图1－1－6【答案】(1)mg竖直向上(2)见解析【规律总结结】杆产产生生的的弹弹力力方方向向可可能能沿沿杆杆，，也也可可能能不不沿沿杆杆，，需需结结合合物物体体的的其其他他受受力力情情况况、、运运动动情情况况，，由由平平衡衡条条件件或或F合＝ma确定定．．如图图1－1－7所示示，，原原长长分分别别为为L1和L2，劲劲度度系系数数分分别别为为k1和k2的轻轻质质弹弹簧竖竖直直悬悬挂挂在在天天花花板板上上，，两两弹弹簧簧之间间有有一一质质量量为为m1的物物体体，，最最下下端挂挂着着质质量量为为m2的另另一一物物体体，，整整个装装置置处处于于静静止止状状态态．．求求：：例2图1－1－7弹簧产生的弹力题型二(1)这时时两两弹弹簧簧的的总总长长．．(2)若用用一一个个质质量量为为M的平平板板把把下下面面的的物物体体竖竖直直缓缓慢慢地地向向上上托托起起，，直直到到两两弹弹簧簧的的总总长长度度等等于于两两弹弹簧簧的的原原长长之之和和，，求求这这时时平平板板受受到到下下面面物物体体m2的压压力力．．【规规律律总总结结】】有关关弹弹簧簧问问题题的的综综合合设设计计，，由由于于既既能能考考查查相相关关弹弹力力的的特特点点规规律律，，又又能能够够将将静静力力学学知知识识、、动动力力学学知知识识甚甚至至能能量量知知识识综综合合起起来来考考查查学学生生的的综综合合应应用用知知识识的的能能力力，，所所以以在在高高考考中中出出现现的的几几率率较较大大．．如图图1－1－8所示示，，两两木木块块的的质质量量分分别别为为m1和m2，两两轻轻质质弹弹簧簧的的劲劲