人教版（新教材）高一物理必修第一册第三章相互作用—力复习课件.ppt

1、重力、弹力、摩擦力重力、弹力、摩擦力 制作人：制作人： 重力重力 一、重力一、重力 二、重心二、重心 2 2、大小：、大小：可由弹簧秤测定可由弹簧秤测定 G = mg g = 9.8 G = mg g = 9.8 m/sm/s2 2 3 3、方向：、方向：竖直向下竖直向下 1 1、定义、定义：由于地球的吸引而使物体受到的力由于地球的吸引而使物体受到的力 一、重力一、重力 g g 随高度的增加而减小随高度的增加而减小 g g 随纬度的增加而增大随纬度的增加而增大 二、重心二、重心 重力的作用点（重力的作用点（等效作用点等效作用点） 影响重心的因素：质量分布和形状影响重心的因素：质量分布和形状 重

2、心的位置可以在物体上也可以在物体外重心的位置可以在物体上也可以在物体外 有时候可以将物体看作质量集中于重心的质点有时候可以将物体看作质量集中于重心的质点 例例1 1、一杯子装满水，杯的底部有一个小、一杯子装满水，杯的底部有一个小 孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯 中水的共同重心将中水的共同重心将（ ） A A、一直下降、一直下降 B B、一直上升、一直上升 C C、先升后降、先升后降 D D、先降后升、先降后升 D A B C D 例例2、把一个边长为、把一个边长为L的正方形薄板的正方形薄板 绕绕C点缓慢转动点缓慢转动45，则物体的重心位置，则物

3、体的重心位置 升高了多少？升高了多少？ 弹力弹力 1、弹力、弹力 2、方向、方向 3、判定、判定 4、绳、杆、绳、杆 5、弹簧、弹簧 1、弹力弹力 （1 1）定义：发生定义：发生形变的物体形变的物体由于要由于要恢复原状恢复原状，而而 对跟它接触的物体对跟它接触的物体所产生的力叫做弹力所产生的力叫做弹力。 （2 2）条件：彼此条件：彼此直接接触直接接触并发生并发生形变形变的物体的接的物体的接 触面间才有弹力产生触面间才有弹力产生。 （3 3）大小：弹力的大小跟大小：弹力的大小跟形变大小形变大小有关有关，同一物同一物 体形变越大弹力越大体形变越大弹力越大。形变消失弹力随之消失形变消失弹力随之消失。

4、 （4 4）方向：总是指向方向：总是指向形变物体恢复原状形变物体恢复原状的方向的方向。 方向：总是指向方向：总是指向形变物体恢复原状形变物体恢复原状的方向的方向。 1 1、压力的方向、压力的方向: :垂直于支持面指向被压的物体垂直于支持面指向被压的物体; ; 2、支持力的方向、支持力的方向:垂直于支持面指向被支持的物体垂直于支持面指向被支持的物体; 3、绳子拉力的方向、绳子拉力的方向:沿绳子指向绳子收缩的方向沿绳子指向绳子收缩的方向; 2 2、弹力方向、弹力方向 曲面与平面接触曲面与平面接触 N N N 曲面与曲面接触曲面与曲面接触 半球形的碗半球形的碗 N 点与平面接触点与平面接触 A B

5、NA NB 垂直于面垂直于面 分析下列球所受重力、弹力分析下列球所受重力、弹力(各表面光滑各表面光滑) 一、弹力产生的条件一、弹力产生的条件 二、假设法二、假设法 三、物体的运动状态三、物体的运动状态 3 3、弹力有无的判断、弹力有无的判断 例例1 1、如图、如图1 1所示所示, ,小车沿水平面向右做匀加速直线小车沿水平面向右做匀加速直线 运动运动, ,车上固定的硬杆和水平面的夹角为车上固定的硬杆和水平面的夹角为 , ,杆的杆的 顶端固定着一个质量为顶端固定着一个质量为m m的小球的小球, ,当小车运动的加当小车运动的加 速度逐渐增大时速度逐渐增大时, ,杆对小球的作用力杆对小球的作用力(F1

6、(F1至至F4F4变化变化) ) 的变化图示的变化图示( (沿杆方向沿杆方向) )可能是可能是( )( ) C 1如图甲中一水平轻杆在右端的如图甲中一水平轻杆在右端的P点系有两根细线，一点系有两根细线，一 根斜上拉且固定，另一根竖直向下连接质量为根斜上拉且固定，另一根竖直向下连接质量为m的物体的物体 而处于平衡，图乙中水平轻杆左端固定，右端连接一个而处于平衡，图乙中水平轻杆左端固定，右端连接一个 光滑滑轮，用细线绕过滑轮，上端固定而下端连接与甲光滑滑轮，用细线绕过滑轮，上端固定而下端连接与甲 同样的物体处于平衡。下列说法中正确的是（同样的物体处于平衡。下列说法中正确的是（ ） A甲、乙图中斜拉

7、线受到的拉力大小相等甲、乙图中斜拉线受到的拉力大小相等 B甲、乙图中斜拉线受到的拉力大小不相等甲、乙图中斜拉线受到的拉力大小不相等 C甲图中轻杆对甲图中轻杆对P点的作用力与乙图中轻杆对滑点的作用力与乙图中轻杆对滑 轮的作用力大小相等轮的作用力大小相等 D甲图中轻杆对甲图中轻杆对P点的作用力与乙图中轻杆对滑点的作用力与乙图中轻杆对滑 轮的作用力大小不相等轮的作用力大小不相等 300 300 m 乙乙 甲甲 m P B D 4 4、绳、杆、绳、杆 2、如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的、如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的 衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直衣架的挂

8、钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直 杆上的杆上的A、B两点，衣服处于静止状态如果保持绳子两点，衣服处于静止状态如果保持绳子A 端位置不变，将端位置不变，将B端分别移动到不同的位置。下列判断端分别移动到不同的位置。下列判断 正确的是正确的是 ( ) AB端移到端移到B1位置时，绳子张力不变位置时，绳子张力不变 BB端移到端移到B2位置时，绳子张力变小位置时，绳子张力变小 CB端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时,绳子绳子 张力变大张力变大 DB端在杆上位置不动，将杆移端在杆上位置不动，将杆移 动到虚线位置时，绳子张力变小动到虚线位置时，绳子张力变小

9、A B B2 B1 A D 解见下页解见下页 A B B2 B1 解：解： B端移到端移到B1 、B2位置，挂钩将分别移动到位置，挂钩将分别移动到C1 、 C2位置，如图示：位置，如图示： C1 C2 由于绳长不变，由几何关系知，由于绳长不变，由几何关系知， 夹角夹角ACB不变，绳子张力保持不变，绳子张力保持 不变。不变。 B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时, A B C B 由于绳长不变，夹角由于绳长不变，夹角ACB变小，变小， 绳子张力变小绳子张力变小 5 5、弹力、弹力 胡克定律（在弹性限度内）：胡克定律（在弹性限度内）： F=kxF=kx，

10、还可以表示成还可以表示成 F=kF=k x x， 即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。 (2)(2)弹簧的变化一根弹簧剪断成两根后，每根的劲弹簧的变化一根弹簧剪断成两根后，每根的劲 度度k k都比原来的劲度大；都比原来的劲度大； 两根弹簧串联后总劲度两根弹簧串联后总劲度 变小；两根弹簧并联后，总劲度变大。变小；两根弹簧并联后，总劲度变大。 其中：其中：k k弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数 单位：牛每米，单位：牛每米， 符号符号N/mN/m x x弹簧弹簧伸长（或缩短）伸长（或缩短）的长度的长度 1 1、如图所示、如图所示, ,用细线将用细线

11、将A A物体悬挂在顶板上物体悬挂在顶板上,B,B物体物体 放在水平地面上放在水平地面上.A.A、B B间有一劲度系数为间有一劲度系数为100 N/m 100 N/m 的轻弹簧的轻弹簧, ,此时弹簧改变了此时弹簧改变了2 cm,2 cm,已知已知A A、B B两物体两物体 的重力分别是的重力分别是3 N3 N和和5 N,5 N,则细线的拉力及则细线的拉力及B B对地面对地面 的压力分别是的压力分别是 （ ） A.1 N和和0 N B.5 N和和7 N C.5 N和和3 N D.1 N和和7 N CD 2 2、一根弹簧受到、一根弹簧受到10N10N的拉力时，它的长度的拉力时，它的长度12cm12c

12、m，当它受，当它受 到到16N16N拉力时，它的长度是拉力时，它的长度是14cm14cm，则：，则： （1 1）该弹簧的原长是多少？）该弹簧的原长是多少？ （2 2）弹簧的劲度系数是多少？）弹簧的劲度系数是多少？ （3 3）弹簧受到）弹簧受到20N20N的拉力时，仍在弹性限度内，则此的拉力时，仍在弹性限度内，则此 时弹簧的长度为多少？时弹簧的长度为多少？ ？ :,.: 0 由题意立方程组劲度系数为设弹簧的原长为解kl )( )( 022 011 llkF llkF 3, 3 26 :, 0 kcml得解之代入数据 cmlllkFNF 3 46 ,),(,20 30333 得代入数据由若 !:更

13、简单可以用求注xkFk 令令x1表示未加表示未加F时弹簧的压缩量，时弹簧的压缩量， 由胡克定律和牛顿定律可知由胡克定律和牛顿定律可知 3、如图所示，在倾角为、如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质的光滑斜面上有两个用轻质 弹簧相连接的物块弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为，它们的质量分别为 mA、mB， 弹簧的劲度系数为弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处一静止状为一固定挡板。系统处一静止状 态，现开始用一恒力态，现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块沿斜面方向拉物块A使之向上运使之向上运 动，求物块动，求物块B刚要离开刚要离开C时物块时物块A的加速度的加速度a和从开始到和从开始到

14、此时物块此时物块A的位移的位移d，重力加速度为，重力加速度为g。 mgsin=kx1 令令x2表示表示B刚要离开刚要离开C时弹簧的伸长量，时弹簧的伸长量，a表示此时表示此时A的的 加速度，由胡克定律和牛顿定律可知：加速度，由胡克定律和牛顿定律可知： kx2=mBgsin F-mAgsin-kx2=mAa C A B 得得 A BA m sing)mm(F a 解：解： 由题意由题意 d=x1+x2 由由式可得式可得 k sing)mm( d BA 4 4、有一劲度系数为、有一劲度系数为K K2 2的轻弹簧竖直固定在桌面上，上的轻弹簧竖直固定在桌面上，上 面连一质量为面连一质量为m m的物块，另

15、一劲度系数为的物块，另一劲度系数为k k1 1的轻弹簧竖的轻弹簧竖 直固定在物块上，开始时弹簧直固定在物块上，开始时弹簧K K1 1处于原长处于原长, ,现将弹簧现将弹簧k k1 1的的 上端上端A A缓慢地竖直向上提高，当提到缓慢地竖直向上提高，当提到K K2 2的弹力大小的弹力大小2mg/32mg/3 时，求时，求A A点上升的高度为多少？点上升的高度为多少？ A B K1 K2 mg（1/k1+1/k2）/3 5、如图所示，质量为、如图所示，质量为m的质点，与三根相同的螺旋形的质点，与三根相同的螺旋形 轻弹簧相连。静止时，相邻两弹簧间的夹角均为轻弹簧相连。静止时，相邻两弹簧间的夹角均为1

16、200 已知弹簧已知弹簧a、b对质点的作用力对质点的作用力 均为均为F，则弹簧则弹簧c对质点的作用力大小对质点的作用力大小 不可能为：不可能为：( ) AF BF + mg CF- -mg Dmg- -F m b a c 解：解： 弹簧弹簧a、b对质点的合力也为对质点的合力也为F，方向竖直向上（，方向竖直向上（a 、b均伸长）或竖直向下（弹簧均伸长）或竖直向下（弹簧a、b均压缩），质点的均压缩），质点的 重力为重力为mg，弹簧，弹簧c对质点的作用力大小不可能为对质点的作用力大小不可能为F 若弹簧若弹簧a、b、c均压缩，则均压缩，则T=F+mg 若弹簧若弹簧a、b、c均伸长，则均伸长，则 F=T

17、+mg T=F-mg 若弹簧若弹簧a、b均伸长，弹簧均伸长，弹簧c压缩，则压缩，则F+T=mg T= mg- F A 6、一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长、一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长 0.2m，它们的下端平齐并固定，另一端自由，如图所，它们的下端平齐并固定，另一端自由，如图所 示当压缩此组合弹簧时，测得弹力与弹簧压缩量的示当压缩此组合弹簧时，测得弹力与弹簧压缩量的 关系如图所示试求这两根弹簧的劲度系数关系如图所示试求这两根弹簧的劲度系数k1和和k2 摩擦力摩擦力 1、摩擦力、摩擦力 2、摩擦力方向、摩擦力方向 3、骑车、传送带、骑车、传送带 4、整体、隔离法、整体、隔

18、离法 一、摩擦力一、摩擦力 1 1、摩擦力产生的条件：、摩擦力产生的条件： 两物体直接接触；两物体间有挤压；两物体直接接触；两物体间有挤压； 有相对运动或相对运动的趋势；接触面不光滑有相对运动或相对运动的趋势；接触面不光滑 2 2、摩擦力的大小：、摩擦力的大小： 静摩擦力：在达到最大静摩擦力之前随引起这个静摩擦力：在达到最大静摩擦力之前随引起这个 摩擦力的外力增大而增大。摩擦力的外力增大而增大。 0 f0 f静静fmaxfmax 最大静摩擦力：静摩擦力的最大值。最大静摩擦力：静摩擦力的最大值。 滑动摩擦力：滑动摩擦力：f = FN 1、如图所示如图所示,位于斜面上的物体位于斜面上的物体M在沿斜

19、面向上的力在沿斜面向上的力 F作用下作用下,处于静止状态处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦则斜面作用于物块的静摩擦 力为力为( ). (A) 方向可能沿斜面向上方向可能沿斜面向上 (B) 方向可能沿斜面向下方向可能沿斜面向下 (C) 大小可能等于零大小可能等于零 (D) 大小可能等于大小可能等于F F M A B C D 练习：如图，质量为练习：如图，质量为m的三角形尖劈静止于斜面上，的三角形尖劈静止于斜面上， 上表面水平。今在其上表面加一竖直向下的力上表面水平。今在其上表面加一竖直向下的力F。则。则 物体：物体：( ) A、保持静止；、保持静止； B、向下匀速运动；、向下匀速运动； C、

20、向下加速运动；、向下加速运动； D、三种情况都要可能。、三种情况都要可能。 A 2 2、人在自行车上蹬车前进时，车的前后两人在自行车上蹬车前进时，车的前后两 轮受到地面对它的摩擦力的方向轮受到地面对它的摩擦力的方向 A A、都向前；、都向前； B B、都向后；、都向后； C C、前轮向前，后轮向后；、前轮向前，后轮向后； D D、前轮向后，后轮向前。、前轮向后，后轮向前。 变题：若改为推自行车前进呢？变题：若改为推自行车前进呢？ 3 3、如图是主动轮如图是主动轮P P通过皮带带动从动轮通过皮带带动从动轮Q Q的示意图，的示意图， A A与与B B、C C与与D D分别是皮带与轮边沿相接触的一点

21、，分别是皮带与轮边沿相接触的一点， 如果皮带不打滑，则下列判断错误的是：如果皮带不打滑，则下列判断错误的是： A A、A A与与B B、C C与与D D处于相对静止状态；处于相对静止状态； B B、B B点相对于点相对于A A点运动趋势的方向与点运动趋势的方向与B B点的运动方点的运动方 向相反；向相反； C C、D D点相对于点相对于C C点运动趋势的方点运动趋势的方 向与向与C C点的运动方向相反；点的运动方向相反； D D、主动轮受的摩擦力是阻力，、主动轮受的摩擦力是阻力， 从动轮受的摩擦力是动力。从动轮受的摩擦力是动力。 4 4、如图所示，如图所示，A A、B B的质量分别为的质量分别

22、为m ml l和和m m2 2，跨过定，跨过定 滑轮的细绳沿水平方向与滑轮的细绳沿水平方向与A A 、B B 连接，滑轮的摩连接，滑轮的摩 擦不计擦不计, ,涉及到的接触面之间的动摩擦因数均为涉及到的接触面之间的动摩擦因数均为 , ,求以下情况下拉力求以下情况下拉力F F的大小的大小? ? （1 1）现用力）现用力F F向左拉向左拉B B，使，使A A，B B作匀速运动；作匀速运动； （2 2）现用力）现用力F F向左拉向左拉A A，使，使A A，B B作匀速运动；作匀速运动； 5 5、如图，两块相同的竖直木板如图，两块相同的竖直木板A A、B B之间，有质量均为之间，有质量均为 m m的的4

23、 4块相同的砖，用两个大小相等的水平力压木板，块相同的砖，用两个大小相等的水平力压木板， 使砖静止不动。设所有接触面间的动摩擦因数均为使砖静止不动。设所有接触面间的动摩擦因数均为 ，则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为：，则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为： A Amgmg； B B0 0； C C F F； D D2mg2mg。 6 6、如图如图3 3所示，所示，F F1 1= =F F2 2=1=1N N，分别作用于，分别作用于A A、B B两个两个 重叠物体上，且重叠物体上，且A A、B B均保持静止，则均保持静止，则A A与与B B之间，之间， B B与地面之间的摩擦力分别为：与地面之间

24、的摩擦力分别为： A A1 1N N，零；，零； B B2 2N N，零；，零； C C1 1N N，1 1N N； D D2 2N N，1 1N N。 7、如图所示如图所示，长方形斜面体倾角为长方形斜面体倾角为37，其长为其长为 0.8m，宽为宽为0.6m一重为一重为20N的木块原先在斜面体上的木块原先在斜面体上 部部，当对它施加平行于当对它施加平行于AB边的恒力边的恒力F时时，刚好可使木刚好可使木 块沿对角线块沿对角线AC匀速下滑匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦求木块与斜面间的动摩擦 因数因数 和恒力和恒力F的大小的大小 A B D C 0.6m 0.8m 37 解：解： 画出物体在斜面内

25、的受力图，如图所示，画出物体在斜面内的受力图，如图所示， A B C D F mgsin37 f 由于物体沿斜面向下做匀速直线运动由于物体沿斜面向下做匀速直线运动，由平衡条由平衡条 件可知件可知，重力沿斜面向下的分力重力沿斜面向下的分力mgsin37与水平推力与水平推力F 的合力与木块受到的滑动摩擦力构成平衡力的合力与木块受到的滑动摩擦力构成平衡力，由几何由几何 关系可得关系可得 N9N 80 60 1237 . . tansinmgF 物体受到的滑动摩擦力为物体受到的滑动摩擦力为 N1537 22 F)sinmg(f 由滑动摩擦定律得由滑动摩擦定律得 16 15 37 cosmg f N f