2024年高考物理一轮总复习第二章相互作用-力第1讲重力弹力摩擦力课件

第1讲重力弹力摩擦力课

程

标

准1.认识重力、弹力与摩擦力．2．通过实验，了解胡克定律．3．知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小．素

养

目

标物理观念：(1)知道产生弹力、摩擦力的条件，知道它们的大小、方向、作用点；(2)了解胡克定律和滑动摩擦力的计算公式．科学思维：能分析实际问题中弹力、摩擦力的有无和方向，会计算弹力、摩擦力的大小．必备知识·自主落实关键能力·精准突破必备知识·自主落实一、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．是万有引力的一个分力2．大小：与物体的质量成正比，即G＝mg.可用弹簧测力计测量重力．3．方向：总是________的．不一定指向地心竖直向下4．重心：(1)物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点，即物体的重心．(2)决定物体重心位置的因素①物体的形状；②物体内________的分布．质量二、弹力1．弹力(1)定义：发生________的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力．(2)产生条件①物体间直接接触；②接触处发生________．(3)方向：总是与施力物体形变的方向________．形变形变相反2．胡克定律(1)内容：在________内，弹力F的大小和弹簧伸长(或缩短)的长度x成________．(2)表达式：F＝________．①k是弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米．用符号N/m表示．大小由弹簧自身的性质决定②x是弹簧长度的变化量

不是弹簧的长度弹性限度正比kx三、摩擦力

有摩擦力时一定有弹力1．静摩擦力(1)定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时的摩擦力．

相对地面不一定静止(2)产生条件：①接触面________；②接触处有________；③两物体间有______________．(3)方向：沿两物体的________，与相对运动趋势的方向________．(4)大小：0<F≤Fmax．

最大静摩擦力略大于滑动摩擦力粗糙弹力相对运动趋势接触面相反2．滑动摩擦力(1)定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力．(2)产生条件：①接触面粗糙；②接触处有弹力；③两物体间有相对运动．(3)方向：沿两物体的接触面，与________的方向相反．(4)大小：Ff＝μFN，μ为动摩擦因数，其值与接触面的材料和粗糙程度有关．

FN的大小不一定等于物体的重力相对运动走进生活如图所示，健身拉力器是一种很简单且容易获得的健身器材．拉力器能够锻炼的部位有很多：可以练肩部，练手臂，练胸，练腿，练背等．(1)健身爱好者所受重力的方向不一定指向地心．(

)(2)地面对健身爱好者的支持力是由于健身爱好者的脚发生了形变．(

)(3)弹簧拉伸时，健身爱好者的手与弹簧间一定有弹力．(

)(4)健身拉力器中的弹簧，其形变量越大，劲度系数越大．(

)(5)健身拉力器中的弹簧，其劲度系数是由弹簧自身性质决定的．(

)(6)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度．(

)√×√×√×关键能力·精准突破考点一弹力的分析与计算1．弹力有无的判断方法2．接触面上的弹力方向判断方法面与面点与面点与曲面曲面与平面垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面3.弹力大小的计算方法(1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力．注意：x表示形变量．(2)物体静止或做匀速直线运动时，用共点力平衡来计算弹力．(3)物体不平衡时应用牛顿第二定律计算弹力．针

对

训

练1.关于各图受力情况说法正确的是(

)A．甲图中原木P在MN两点各受一个弹力，且均竖直向上B．乙图中BC杆对绳子的弹力一定由B指向CC．丙图中铁块受两个弹力，且均垂直于斜面D．丁图中弹簧对小球弹力沿弹簧向右答案：D解析：甲图，在M点的弹力方向垂直地面向上，在N点的弹力方向垂直原木向上，故A错误；乙图中BC杆斜插入墙壁，则BC杆对绳子的作用力与两侧绳的拉力的合力平衡，方向不一定由B指向C，故B错误；丙图中铁块受重力、斜面的支持力和摩擦力而平衡，只受一个弹力，故C错误；弹簧对小球的弹力只能沿弹簧的轴线方向，由平衡条件知，丁图中弹簧对小球弹力沿弹簧向右，故D正确．2.如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是(

)A．细绳一定对小球有拉力的作用B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力答案：D解析：若小球与小车一起做匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a＝gtanα，则轻弹簧对小球无弹力，D正确．

答案：BC

考点二摩擦力的分析与计算1．摩擦力的分析和计算2．明晰“三个方向”名称释义运动方向一般指物体相对于地面(以地面为参考系)的运动方向相对运动方向以其中一个物体为参考系，另一个物体相对于参考系的运动方向相对运动趋势方向静摩擦力的存在导致欲发生却没有发生的相对运动的方向考向1摩擦力方向的判断例1现代的激光打印机都是自动进纸的，其进纸原理如图所示，进纸槽里叠放有一叠白纸，每一张纸的质量为m.进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上，并沿逆时针方向转动，确保第1张纸与第2张纸相对滑动．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸之间、白纸与进纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2(μ1>μ2)，则下列说法正确的是(

)A．第1张白纸受到滚轮的摩擦力方向向左B．最后一张白纸受到进纸槽底座的摩擦力方向向左C．某张白纸受到上一张白纸的摩擦力方向一定向左D．任意两张白纸之间均可能发生相对滑动答案：B解析：第1张白纸相对于滚轮有向左的运动趋势，受到滚轮的摩擦力方向向右，故A错误；对除第1张白纸外的其他白纸进行研究，它们整体处于静止状态，水平方向受到第1张白纸的滑动摩擦力，方向与滚轮的运动方向相同，则根据平衡条件可知，最后1张白纸受到进纸槽底座的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反，即水平向左，故B正确；根据题意，因上一张白纸相对下一张白纸要向右滑动，则上一张白纸受到下一张白纸的摩擦力方向一定向左，那么下一张白纸相对上一张白纸要向左滑动，因此下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力方向一定向右，故C错误；对第2张白纸分析，它对第3张白纸的压力等于上面两张白纸的重力及滚轮的压力，最大静摩擦力Fmax＝μ2(2mg＋F)，而受到第1张白纸的滑动摩擦力为Ff＝μ2(mg＋F)<Fmax，则第2张白纸与第3张白纸之间不发生相对滑动，同理，第3张到最后1张白纸之间任意两张白纸都不发生相对滑动，故D错误．

答案：C

针

对

训

练4.如图所示，质量为m的长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持静止．人和箱子的质量也均为m，重力加速度为g.下列说法正确的是(

)A．箱子受到的摩擦力的方向水平向左B．长木板对地面的压力大于3mgC．人对长木板的压力大小为mgD．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左答案：A解析：箱子在人的推力作用下，有向右运动的趋势，因此箱子受到的摩擦力的方向水平向左，故A正确；人用斜向右下方的力推箱子，对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故长木板对地面的压力等于3mg，故B错误；人用力F斜向右下方推箱子，根据牛顿第三定律可知，箱子对人施加斜向左上方的作用力，根据平衡条件，人对长木板的压力大小小于mg，故C错误；把三者看成整体进行受力分析，受重力和支持力，整体在水平方向没有受力，地面对长木板的摩擦力为零，故D错误．5．[2023·武汉武昌质量检测]如图所示，水平地面上静止着质量为M的斜面体，其斜面光滑．斜面上放置的质量为m的物块与固定在墙面上的轻质弹簧相连，弹簧的轴线始终与斜面平行．若物块在斜面上做往复运动的过程中，斜面体始终保持静止，则关于地面对斜面体的摩擦力Ff与时间t的关系图像正确的是(

)答案：A解析：由平衡条件可知，斜面体对物块的支持力FN＝mgcosθ，由牛顿第三定律可知，物块对斜面体的压力F′N＝mgcosθ，对斜面体应用平衡条件可知，地面对斜面体的摩擦力Ff＝F′Nsinθ＝mgcosθsinθ，可见摩擦力不随时间变化，A项正确．素养提升摩擦力的突变问题典例

[2023·江苏扬州中学高三月考]如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中，关于摩擦力Ff的大小随拉力F的变化关系，下列四幅图可能正确的是(

)答案：B解析：设F与水平方向的夹角为θ，箱子处于静止状态时，根据平衡条件得：箱子所受的静摩擦力为Ff＝Fcosθ，F增大，Ff增大；当拉力达到一定值，箱子运动瞬间，静摩擦力突变为滑动摩擦力，由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力有个突然减小的过程；木箱运动时，所受的支持力FN＝G－Fsinθ，F增大，FN减小，此时木箱受到的是滑动摩擦力，大小为Ff＝μFN，FN减小，则Ff减小，故B正确，A、C、D错误．规律方法分析摩擦力突变问题注意“力随境迁、抓住界点”(1)有些临界问题中并不含“临界术语”，但审题时要注意发现某个物理量在变化过程中是否会发生突变．(2)存在静摩擦的连接系统，相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值．(3)研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点．针

对

训

练6.[2