2019年高考物理一轮复习第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力学案-.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 1 讲 重力 弹力 摩擦力 微知识 1 力 1力的概念：力是物体对物体的作用。 2力的三要素：力的 大小 、 方向 、 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。 微知识 2 重力 1产生：由于 地球 的吸引而使物体受到的力。 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 竖直向下 的。 4重心：其位置与物体的 质 量 分布和 形状 有关。 微知识 3 弹力

2、1弹力 (1)定义：发生 弹性形变 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 物体间直接 接触 。 接触处发生 弹性形变 。 (3)方向：总是与物体形变的方向 相反 。 2胡克定律 (1)内容：弹簧发生 弹性形变 时，弹力的大小跟弹簧伸长 (或缩短 )的长度 x 成 正比 。 (2)表达式： F kx。 k 是弹簧的 劲度系数 ，由弹簧自身的性质决定，单位是 N/m， x 是弹簧长度的 改变量 ，不是弹簧形变以后的长度。 微知识 4 摩擦力 滑动摩擦力和静摩擦力的对比 【 精品教育资源文库 】 滑动摩擦力大小 的计算公式 f N 中 为比例常数，称为动摩擦因数，

3、其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。 一、思维辨析 (判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “” 。 ) 1重力的方向一定指向地心。 () 2物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同。 () 3轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。 () 4运动的物体也可以受到静摩擦力作用。 () 5两物体间正压力增大时，接触面间的摩擦力不一定增大。 () 6物体间的摩擦力越大，动摩擦因数一定越大。 () 二、对点微练 1 (重力和重心 )如图所示，两辆车正以相同 的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识，你可以得出的结论是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A物体各部分都受重力作用，但可以认为物体

4、各部分所受重力集中于一点 B重力的方向总是垂直向下的 C物体重心的位置与物体形状和质量分布无关 D力是使物体运动的原因 解析 物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以选项 A 正确，B 错误；从题图中可以看出，汽车 (包括货物 )的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故选项 C 错 误；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，所以选项 D 错误。 答案 A 2.(对弹力的理解 )(多选 )如图所示，倾角为 30 ，重为 80 N 的斜面体静止在水平面上。一根弹性轻杆一

5、端垂直固定在斜面体上，另一端固定一个重为 2 N 的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是 ( ) A斜面体有向左运动的趋势 B地面对斜面体的支持力为 82 N C小球对弹性轻杆的作用力为 2 N，方向竖直向下 D弹性轻杆对小球的作用力为 2 N，方向垂直斜面向上 解析 杆、球、斜面体均静止，可以看成整体，用整体法研究， 相对于地面没有向左运动的趋势。由二力平衡可知，地面对斜面体的支持力等于整体的重力 82 N，故 A 项错误、 B 项正确；小球保持静止状态，处于平衡状态，合力为零；再对小球受力分析知，其受重力和弹力，根据二力平衡条件可判断弹力和重力等值、反向、共线，故弹力为 2 N，竖直

6、向上；根据牛顿第三定律，球对弹性轻杆的作用力为 2 N，方向竖直向下，故 C 项正确、 D 项错误。 答案 BC 3 (胡克定律 )(多选 )两个劲度系数分别为 k1和 k2的轻质弹簧 a、 b 串接在一起， a 弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时两弹簧均处于原长状态，现用水 平力作用在 b 弹簧的 P端向右拉动弹簧，已知 a 弹簧的伸长量为 L，则 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A b 弹簧的伸长量也为 L B b 弹簧的伸长量为 k1Lk2C P 端向右移动的距离为 2L D P 端向右移动的距离为 ? ?1 k1k2L 解析 两个劲度系数分别为 k1和 k2的轻质弹簧 a、 b

7、 串接在一起，两弹簧中的弹力大小相等，k1L k2x，解得 b 弹簧的伸长量为 x k1Lk2，选项 A 错误， B 正确； P 端向右移动的距离为 Lx ? ?1 k1k2L， C 项错误， D 项正确。 答案 BD 4 (对摩擦力的理解 )(多选 )如图所示，物块 M 在静止的传送带上以速度 v 匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为 v，则传送带启动后 ( ) A M 静止在传送带上 B M 可能沿斜面向上运动 C M 受到的摩擦力不变 D M 下滑的速度不变 解析 由 M 匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、摩擦力和支持力作用，传送带启动以后对 M 受力

8、没有影响，自然也不会影响其运动状态 ， C、 D 项正确。 答案 CD 见学生用书 P018 微考点 1 弹力的分析和计算 【 精品教育资源文库 】 核 |心 |微 |讲 1弹力有无的判断 (1)“ 条件法 ” ：根据弹力产生的两个条件 接触和形变直接判断。 (2)“ 假设法 ” 或 “ 撤离法 ” ：在一些微小形变难以直接判断的情况下，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 “ 撤离 ” ，看研究对象能否保持原状态。如图中绳 “1” 对小球必无弹力，否则小球不能静止在此位置。 (3)“ 状态法 ” ：根据研究对象的运动状态受力

9、分析，判断是否需 要弹力，物体才能保持现在的运动状态。如图中车匀加速向右运动， A 必然受车厢壁的弹力才能随车向右加速运动。 2五种常见模型中弹力的方向 常见的弹力 弹力的方向 弹簧两端的弹力 与弹簧中心轴线重合，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 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 )且指向受力物体 杆的弹力 可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析 3.计算弹力大小的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解。 (2)根据力的平 衡条件进行求解。 (3)根据牛顿第二定律进行求解。 典 |例 |微 |探 【例

10、 1】 如图所示，完全相同、质量均为 m 的 A、 B 两球，用两根等长的细线悬挂在 O 点，【 精品教育资源文库 】 两球之间夹着一根劲度系数为 k 的轻弹簧，系统处于静止状态时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为 ，则弹簧的长度被压缩 ( ) A.mgktan B.2mgk tan C.mgktan 2 D.2mgk tan 2 【解题导思】 (1)能 否通过 A 球的平衡求弹簧的弹力大小？ 答： 能，由平衡条件可知 F 弹 mgtan 2 。 (2)结合胡克定律求弹簧的压缩量 x。 答： x F弹k 。 解析 以 A 球为对象，其受力如图所示，所以 F 弹 mgtan 2 ，则 x

11、 F弹k mgk tan 2 ， C 项正确。 答案 C 题 |组 |微 |练 1 如图所示，一小车的表面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，下列结论正确的是 ( ) A球在 a、 b 两点处一定都受到支持力 B球在 a 点处一定受到支持力，在 b 点处一定不受支持力 C球在 a 点处一定受到支持力，在 b 点处不一定受到支持力 【 精品教育资源文库 】 D球在 a 点处不一定受到支持力，在 b 点处也不一定受到支持力 解析 若球与车一起水平匀速运动，则球在 b 处不受支持力作用，若球与车一起

12、水平向左匀加速运动，则球在 a 处的支持力可能为零， D 项正确。 答案 D 2.如图所示，质量均为 m 的木块 A 和 B，用一个劲度系数为 k 的轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力 缓慢拉 A 直到 B 刚好离开地面，则这一过程 A 上升的高度为 ( ) A.mgk B.2mgk C.3mgk D.4mgk 解析 系统最初静止时，以木块 A 为研究对象得弹簧的压缩量 x1 mgk 。 B 刚好离开地面时，以木块 B 为研究对象得弹簧的伸长量 x2 mgk 。 A 上升的高度 h x1 x2 2mgk ，故 B 项正确。 答案 B 微考点 2 静摩擦力的有无及方向判断 核 |心 |微 |讲

13、 静摩擦力有无及方向的三种判断方法 1假设法 利用假设法判断的思维程序如下： 2状态法 此法关键是先判明物体的运动状态 (即加速度的方向 )，再利用牛顿第二定律 (F ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。 3转换法 利用牛顿第三定律 (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。 典 |例 |微 |探 【 精品教育资源文库 】 【例 2】 (多选 )如图甲、乙所示，倾角为 的斜面上放置一滑块 M， 在滑块 M 上放置一个质量为 m 的物块，

14、 M 和 m 相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是 ( ) A图甲中物块 m 受到摩擦力 B图乙中物块 m 受到摩擦力 C图甲中物块 m 受到水平向左的摩擦力 D图乙中物块 m 受到与斜面平行向上的摩擦力 【解题导思】 (1)在图甲中，假设 M 和 m 的接触面光滑，两者能否保持相对静止一起匀速下滑？ 答： 能， m 在重力和支持力作用下可能做匀速直线运动。 (2)在图乙中，假设 M 和 m 的接触面光滑，两者能否保持相对静止一起匀速下滑？ 答： 不能，若 M 和 m 的接触面光滑， m 在重力和支持力作用下会 产生沿斜面向下的加速度，不能做匀速运动。 解析 对图甲：设物块 m 受到重力、支持力、摩擦力，而重力、支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向水平，则物体 m 受力将不平衡，与题中条件矛盾，故假设不成立， A、 C 项错误；对图乙：设物块 m