高一物理教科版必修一：2.3重力、弹力、摩擦力名补教案

第页高一物理补习班名补教案目标提高班名师培优精讲【教学标题】重力、弹力、摩擦力【教学目标】理解重力、弹力、摩擦力的性质；学会受力分析；摩擦力的计算方法【教学重点】受力分析；静摩擦力、动摩擦力的区分和方向判断【教学难点】1.杆的受力分析【进门得分】1．如下图，一小车的外表由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b.当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，以下结论正确的选项是()A．球在a、b两点处一定都受到支持力B．球在a点一定受到支持力，在b点处一定不受支持力C．球在a点一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力D．球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定不受到支持力2．如下图，汽车正在水平向右行驶，一轻杆的上端固定在车的顶部，另一端固定一个质量为m的小球，杆与竖直方向的夹角为θ.杆对球的弹力方向 ()A．不可能竖直向上 B．不可能斜向左上方C．可能斜向右上方，但不一定沿杆的方向 D．一定沿杆的方向上【教学内容】重力1.重力的大小G=mg，重力的大小与运动状态无关，与所处的纬度与高度有关。因重力加速度随纬度的减小而减小，随高度增加而减小。故物体重力在赤道最小，随高度增加而减小。2.重力是由于地球的吸引而产生的，但重力并不等于地球的引力，它实际上是万有引力的一个分力。3.物体重心的位置与物体的形状和质量分布有关，不一定在物体上。【例1】病人在医院输液，液体一滴一滴从玻璃瓶中滴下，在液体不断滴下的过程中，玻璃瓶连同液体共同的重心讲〔〕一直下降B.一直上升C.先降后升D.先升后降二、弹力方向的判断及其大小计算1.弹力有无的判断(1)根据弹力产生的条件直接判断(2)利用假设法判断〔对与形变不明显的物体，可假设两个物体间不存在弹力，看物体还能否保持原来的状态〕(3)根据物体的运动状态分析〔根据物体的运动状态，由物体的受力平衡列方程，或者定性判断弹力是否存在及弹力的方向〕2.弹力的方向【例2】一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为L1；改用F2的力拉弹簧时，平衡时长度为L2，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内。该弹簧的进度系数为〔〕A.B.C.D.三、摩擦力静摩擦力1.静摩擦力的有无及其方向的判断静摩擦力是否存在及其方向确实定，通常采用的方法有“假设法〞和“反推法〞2.静摩擦力大小的计算(1)静摩擦力与使物体产生相对运动趋势的外力密切相关，但与两接触面间的相互间的压力Fn无直接关系，依据物体的运动状态进行计算。(2)物体处于平衡状态时〔静止或匀速直线运动〕，利用力的平衡条件求解。(3)假设有加速度时，可由动力学规律建立方程求解二、滑动摩擦力的大小与方向1.滑动摩擦力一定与物体间相对运动方向相反2.计算公式：F=μFn，其中μ为动摩擦因素，它与材料，接触面粗糙程度有关，与运动的速度、接触面积无关。【例3】如图7所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量M=2kg的物体上，另一端施一水平拉力F〔g=10m/s2〕1、假设物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？2、假设将弹簧拉长至11cm，物体所受到的摩擦力大小为多少？3、假设将弹簧拉长至13cm，物体所受的摩擦力大小为多少？〔设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等〕【过手练习】1．如下图，粗糙的斜面体M放在粗糙的水平地面上，物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑，斜面体静止不动，假设用平行斜面向下的力推动物块，使物块加速下滑，那么斜面体 ()A．受地面的摩擦力的大小为零B．受地面的摩擦力的方向水平向右C．受地面的摩擦力的方向水平向左D．在F作用下，斜面体可能沿水平地面向右运动2．如下图，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．那么 ()A．B受到C的摩擦力一定不为零B．C受到水平面的摩擦力一定为零C．不管B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等3．如下图，在倾角为θ的固定斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向下，假设物体静止在斜面上且物体与斜面间的动摩擦因数为μ，那么以下说法正确的选项是()A．物体一定有下滑的趋势B．物体一定有上滑的趋势C．假设F1＝F2，且θ＝45°，那么物体一定有下滑的趋势D．假设F1＝F2，且θ＝45°，那么物体一定有上滑的趋势4．物体A的质量为1kg，置于水平地面上，物体与地面的动摩擦因数为μ＝0.2.从t＝0开始物体以一定初速度v0向右滑行的同时，受到一个水平向左的恒力F＝1N的作用，那么能反映物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是(取向右为正方向，g＝10m/s2) ()5．如下图，一质量为M、倾角为θ的斜面体在水平地面上，质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上，现用一平行斜面、大小恒定的拉力F作用于小木块，拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和木块始终保持静止状态．以下说法中不正确的 ()A．小木块受到斜面的最大摩擦力为F＋mgsinθB．小木块受到斜面的最小摩擦力可能为零C．斜面体受到地面的最大摩擦力为FD．斜面体受到地面的最小摩擦力为零6．一根弹簧原长10cm，劲度系数为200N/m，用此弹簧水平拉一重为20N的物体，如下图．(1)当弹簧长为11cm时，物体未动，求此时物体所受的静摩擦力的大小；(2)当弹簧长为12cm时，物体仍未动，求此时物体所受的静摩擦力的大小；(3)当弹簧长为12.5cm时，物体刚好开始运动，那么物体与水平地面间最大静摩擦力为多大？(4)物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.22，那么当物体匀速运动时，它所受的滑动摩擦力为多大？求此时弹簧长度．【拓展训练】1.如下图，倾角为30°，斜面体固定在地面上，光滑斜面上放一辆小车．一根弹性杆的一端固定在小车上，另一端固定一个重为2N的小球．问：(1)当由于外力作用使小车静止在斜面上时，杆对小球的弹力怎样？(2)当小车由静止沿斜面下滑时，杆对小球的弹力又怎样？8．如下图，质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连，弹簧的劲度系数为k,一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体A，另一端连一质量为m的物体C，物体A、B、C都处于静止状态．重力加速度为g，忽略一切摩擦．(1)求物体B对地面的压力；(2)把物体C的质量改为5m，这时，C缓慢下降，经过一段时间系统到达新的平衡状态，这时B仍没离开地面，且C只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体A上升的高度．【出门检测】1．如图2－1－19所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，那么以下说法正确的选项是A．容器受到的摩擦力不断增大B．容器受到的摩擦力不变C．水平力F必须逐渐增大D．容器受到的合力逐渐增大【课后作业】1．如下图，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端皆受到大小为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①弹簧的左端固定在墙上；②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．假设认为弹簧质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，那么有A．L2>L1B．L4>L3C．L1>L3D．L2＝L42.如下图，质量为mB＝14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝10kg的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面，绳绷紧时与水平面的夹