第1讲　重力　弹力　摩擦力【公众号：屋里学家】

第1讲重力弹力摩擦力学习目标1.掌握重力的大小、方向及重心。2.知道弹力产生的条件，会判断弹力的有无及方向，掌握弹力大小的计算方法，理解胡克定律。3.会判断摩擦力的有无及方向，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。eq\a\vs4\al(1.,,)eq\a\vs4\al(,2.)eq\a\vs4\al(3.,,)4.5.6.易错提醒对摩擦力理解的六大常见误区误区一误认为运动物体受到的都是滑动摩擦力，静摩擦力是静止物体受到的摩擦力误区二误认为摩擦力的方向总与物体的运动方向相反误区三误认为正压力越大，摩擦力也越大误区四误认为滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关误区五误认为一切摩擦力都是物体运动的阻力误区六误认为运动物体一定受摩擦力作用1.思考判断(1)重力就是地球对物体的吸引力。()(2)形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心。()(3)重力加速度g的大小与在地球表面的位置有关。()(4)只要物体发生形变就会产生弹力作用。()(5)轻绳产生的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向。()(6)轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向。()(7)滑动摩擦力的方向与物体的运动方向一定相反。()(8)静摩擦力可能是动力，滑动摩擦力一定是阻力。()(9)正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变。()(10)滑动摩擦力与接触面积有关，相同材料的两物体接触面积越大，滑动摩擦力越大。()2.如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F，且F通过球心。下列说法正确的是()A.铁球一定受墙面水平向左的弹力B.铁球可能受墙面水平向左的弹力C.铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力D.铁球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力3.如图甲所示，磁铁将一张厚纸片压在竖直磁性黑板上保持不动，若将这张厚纸片两次折叠后仍能被该磁铁压在黑板上保持不动，如图乙所示，在这两种情况下相同的是()A.黑板对厚纸片的弹力B.磁铁对厚纸片的弹力C.黑板对厚纸片的摩擦力D.黑板与厚纸片间的最大静摩擦力考点一弹力的分析与计算角度弹力的有无及方向判断例1(多选)如图所示，小球处于静止状态，各接触面光滑，则小球受到两个弹力的是()听课笔记方法总结判断弹力有无的四种方法1.如图1所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的轻质细绳拴接一小球，此时小车与小球保持相对静止，一起在水平面上运动，下列说法正确的是()图1A.细绳一定对小球有拉力B.轻弹簧一定对小球有弹力C.细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧一定对小球有弹力D.细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧也不一定对小球有弹力角度有关弹力的“三类模型”问题三类模型的比较轻绳轻杆轻弹簧质量大小000受外力作用时形变的种类拉伸形变拉伸形变、压缩形变、弯曲形变拉伸形变、压缩形变受外力作用时形变量大小微小，可忽略微小，可忽略较大，不可忽略弹力方向沿着绳，指向绳收缩的方向既能沿着杆，也可以跟杆成任意角度沿着弹簧轴线，指向弹簧恢复原长的方向弹力大小变化情况可以突变可以突变弹簧两端有物体时不能突变模型1轻绳的弹力例2(2024·四川眉山模拟)如图2所示，一根非弹性绳的两端分别固定在两座假山的A、B处，A、B两点的水平距离BD＝9m，竖直距离AD＝4m，A、B间绳长为15m。重为240N的猴子抓住套在绳子上的滑环在A、B间滑动，某时刻猴子在最低点C处静止，则此时绳的张力大小为(绳处于拉直状态)()图2A.75N B.125N C.150N D.200N听课笔记模型2弹簧的弹力例3(2023·山东卷，2)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图3所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距为1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为()图3A.10N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m听课笔记模型3杆的弹力例4如图4所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。现使小车以加速度a(a≠0)向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是()图4A.杆对小球的弹力一定竖直向上B.杆对小球的弹力一定沿杆斜向上C.杆对小球的弹力大小为mgD.杆对小球的弹力大小为eq\r(（mg）2＋（ma）2)听课笔记计算弹力大小的三种方法(1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力，拉伸量与压缩量相等时弹力大小相等、方向相反。(2)静止或做匀速直线运动时应用平衡法计算弹力。(3)有加速度时应用牛顿第二定律计算弹力。考点二摩擦力的有无及方向判断例5如图5所示，沿直线运动的小车内悬挂的小球A和小车水平底板上放置的物块B都相对车厢静止，关于物块B受到的摩擦力，下列判断正确的是()图5A.物块B不受摩擦力作用B.物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向水平向左C.物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向水平向右D.因小车的运动方向不能确定，故物块B受到的摩擦力情况无法判断听课笔记(1)假设法(2)状态法根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的方向。(3)牛顿第三定律法先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向。2.(2024·广东潮州模拟)如图6所示为智能机器人协助派件员分拣快递的场景，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的地的包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分拣功能。关于机器人和包裹，下列说法正确的是()图6A.机器人加速前进则包裹对水平托盘的摩擦力方向向后B.包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的C.包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力D.包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到向前的摩擦力考点三摩擦力大小的计算1.静摩擦力大小的分析与计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，利用力的平衡条件来计算静摩擦力的大小。(2)物体有加速度时，若只有静摩擦力提供加速度，有f＝ma。若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力。2.滑动摩擦力大小的分析与计算(1)公式法：滑动摩擦力的大小用公式f＝μFN来计算，应用此公式时要注意以下几点：①μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力。②滑动摩擦力略小于最大静摩擦力，一般情况下，可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等。③滑动摩擦力的大小与物体速度的大小、接触面积的大小无关。(2)状态法eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(—处于平衡状态：F合＝0列方程求解,—\a\vs4\al(匀变速运动：应用牛顿第二定律列,方程求解)))例6(多选)(2023·广东佛山期末)如图7所示，P、Q两物体均重10N，各接触面的动摩擦因数均为μ＝0.3，现在对物体Q施加一向右的水平拉力F＝4N，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则()图7A.物体P与物体Q一起向右运动B.物体P静止不动，物体Q向右运动C.地面对物体P的水平向左大小为4N的静摩擦力D.无论如何加大对物体Q的水平拉力F，物体P都不会向右运动听课笔记