1、【 精品教育资源文库 】 第 1 讲 重力 弹力 摩擦力 考试标准 知识内容 必考要求 加试要求 说明 重力、基本相互作用 c c 1.万有引力与重力的相互关系不作要求 2.多个弹簧的串、并联问题不作要求 3.不要求引入静摩擦因数 4.不要求判断不在同一直线上做相对运动时的滑动摩擦力的方向 . 弹力 c c 摩擦力 c c 一、重力 基本相互作用 1重力的理解 (1)产生：由于 地球吸引 而使物体受到的力 (2)大小： G mg，可用 弹簧测力计 测量 (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 (5)重心位置的确定 质量分布均匀的规则物体，重心在其
2、几何中心 ；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用 悬挂 确定 2基本相互作用 (1)万有引力 (2)电磁相互作用 (3)强相互作用 (4)弱相互作用 自测 1 关于地面上物体的重力，下列说法正确的是 ( ) A只有静止时，物体才受重力 B物体对地面的压力就是物体的重力 C弹簧测力计和杆秤都能称量物体的重力大小 D同一地点，物体的重力与其质量成正比 答案 D 二、弹力 1形变与弹性形变 【 精品教育资源文库 】 (1)形变：物体 在力的作用下 形状或体积 的变化叫形变 (2)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够 恢复原状 的形变 (3)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用
3、力后，物体不能完全恢复原来的 形状 ，这个限度叫弹性限度 2弹力 (1)定义：发生弹性形变的物体，由于要 恢复原状 ，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力 (2)产生条件：物体相互 接触 且发生 弹性形变 (3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向 相反 3胡克定律 (1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 F 跟弹簧伸长 (或缩短 )的长度 x 成 正比 (2)表达式： F kx. 说明： k 是弹簧的 劲度系数 ，单位为 N/m； k 的大小由弹簧自身性质决定 x 是弹簧长度的 变化量 ，不是弹簧形变以后的长度 自测 2 (2016 富阳二中高三上月考 )下列说法不正确的是
4、 ( ) A木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的 B拿一根竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于竹竿发生形变产生的 C绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 D挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的 答案 A 三、摩擦力 1静摩擦力与滑动摩擦力 名称 静摩擦力 滑动摩擦力 产生条件 接触面 粗糙 接触处有 弹力 两物体间有 相对运动 趋势 接触面 粗糙 接触处有 弹力 两物体间有 相对运动 大小、方向 大小： 0 Ff Ffm 方向：与受力物体相对运动趋势的方向 相反 大小： Ff F N 方向：与受力物体相对运动的方
5、向 相反 作用效果 总是阻碍物体间的 相对运动趋势 总是阻碍物体间的 相对运动 2.动摩擦因数 【 精品教育资源文库 】 (1)定义：彼此接触的物体发生 相对运动 时，滑动摩擦力和正压力的比值 FfFN. (2)决定因素：接触面的材 料和 粗糙程度 自测 3 以下关于摩擦力的说法中正确的是 ( ) A只有静止的物体才能受到摩擦力 B只有运动的物体才能受到滑动摩擦力 C静摩擦力既可以是阻力也可以是动力 D滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 答案 C 命题点一 弹力的分析和求解 1弹力有无的判断 “ 三法 ” (1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力 (2)假设法
6、：假设两个物体间弹力不存在，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有弹力 (3)状态法：根据物体的运动状态，利用 牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在 2弹力方向的判断方法 (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断 (2)根据共点力平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向 3弹力大小计算的三种方法 (1)根据力的平衡条件进行求解 (2)根据牛顿第二定律进行求解 (3)根据胡克定律进行求解 模型一 物体与物体间的弹力 例 1 如图 1 所示，球 A 在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球 A 所受的弹力，以下说法正确的是 ( ) 图 1 A球 A
7、仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上 【 精品教育资源文库 】 B球 A 受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下 C球 A 受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上 D球 A 受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下 答案 C 解析 球 A 受重力，竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压斜面给它一个弹力，垂直斜面向上，挡板给它一个弹力，水平向右，故选项 C 正确 变式 1 在图中， a、 b(a、 b 均处于静止状态 )间一定有弹力的是 ( ) 答案 B 变式 2 玩具汽车停在模型桥面上，如图 2 所示，下列说法正确的是 ( ) 图 2 A桥面受向下的 弹力
8、，是因为桥面发生了弹性形变 B汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 C汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变 D汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变 答案 C 解析 汽车与桥面相互挤压，都发生了形变， B 错；由于桥面发生弹性形变，所以对汽车有向上的弹力， C 对， D 错；由于汽车发生了形变，所以对桥面产生向下的压力， A 错 模型二 绳的弹力 例 2 如图 3 所示，小球 A 的重力为 G 20 N，上端被竖直悬线挂于 O 点，下端与水平桌面相接触，悬线对球 A、水平桌面对球 A 的弹力大小不可能是 ( ) 图 3 A 0， G B G,0 【 精品教育资源文库 】 C.G2， G2
9、 D.G2， 3G2 答案 D 模型三 杆的弹力 例 3 如图 4 所示，小车上固定着一根弯成 角的细杆，杆的另一端固定着一个质量为 m的小球试分析下列情况下杆对小球的弹力的大小和方向 (重力加速度为 g) 图 4 (1)小车静止； (2)小车以加速度 a 水平向右加速运动 答案 (1)mg 竖直向上 (2)m a2 g2 与竖直方向夹角的正切值 tan ag 解析 (1)小车静止时，由平衡条件知 F1 mg，方向竖直向上 (2)小车向右加速时，受力如图： 由 F2cos mg， F2sin ma 得 F2 mg 2 ma 2 m a2 g2， 方向与竖直方向夹角的正切值 tan ag. 模型
10、四 弹簧的弹力 例 4 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；改用大小为 F2 的力拉弹簧，平衡时长度为 l2，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 ( ) A.F2 F1l2 l1B.F2 F1l2 l1C.F2 F1l2 l1D.F2 F1l2 l1答案 C 解析 设弹簧的原长为 l0，由胡克定律可得： F1 k(l0 l1)， F2 k(l2 l0)，可解得： k F1 F2l2 l1，【 精品教育资源文库 】 故 C 正确 变式 3 如图 5 所示，某一弹簧测力计外壳的质量为 m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计将其放在光滑水平面
11、上，现用两水平拉力 F1、 F2分别作用在与弹簧相 连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧测力计的示数，下列说法正确的是 ( ) 图 5 A只有 F1 F2时，示数才为 F1 B只有 F1 F2时，示数才为 F2 C不论 F1、 F2大小关系如何，示数均为 F1 D不论 F1、 F2大小关系如何，示数均为 F2 答案 C 解析 弹簧测力计的示数一定等于弹簧挂钩上的拉力 F1，与 F1、 F2的大小关系无关， C 正确 命题点二 摩擦力的分析和判断 静摩擦力有无及方向的判断 “ 三法 ” 1假设法：利用假设法判断的思维程序如下： 2状态法：先判明物体的运动状态 (即加速度的方向 )，再利用牛顿第
12、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方向 例 5 如图 6 所示， A、 B 叠放在水平面上，水平力 F 作用在 A 上，使二者一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是 ( ) 图 6 A A、 B 之间无摩擦力 B A 受到的摩擦力水平向右 C B 受到 A 的摩擦力水平向右 D地面对 B 的摩擦力为静摩擦力，水平向右 答案 C 【 精品教育资源文库 】 解析 对 A 物体，由于 A 匀速运动，由平衡条件可 知， B 对 A 的静摩擦力必与 F
13、 等大反向，故 A、 B 错误；对 B 物体，由力的作用的相互性可知， A 对 B 的摩擦力一定与 B 对 A 的摩擦力反向，故 B 受到 A 的摩擦力水平向右，故 C 正确；对 A、 B 整体分析，由于 A、 B 一起向右做匀速直线运动，则地面对 B 的摩擦力一定为滑动摩擦力，方向水平向左，故 D 错误 变式 4 如图 7 所示，质量 mA mB的两物体 A、 B 叠放在一起，靠着竖直墙面让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体 B 的受力示意图是 ( ) 图 7 答案 A 解析 两物体 A、 B 叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物体 与竖直墙面之间没有压力，故没有摩擦力，二者
14、一起做自由落体运动， A、 B 之间没有弹力作用，因而物体 B 的受力示意图是 A 项 变式 5 (2017 余姚中学高三上期中 )关于摩擦力，下列说法正确的是 ( ) A相互压紧的粗糙物体间一定存在摩擦力 B运动的物体一定受到滑动摩擦力 C静止的物体一定受到静摩擦力 D相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时，才受滑动摩擦力 答案 D 解析 相互压紧的粗糙物体间如果既没有相对运动，也没有相对运动趋势，则两物体间不存在摩擦力，故 A 错误；若两物体以共同的速度运动且两物体相对静止 ，但物体间有相对运动趋势，则两物体间的摩擦力为静摩擦力，如汽车启动过程中，车厢内相对车厢静止的木箱与汽车间的摩擦力是静摩擦力，故 B 错误；静止的物体如果跟与它接触的物体间没有相对运动趋势，则物体不受静摩擦力作用，故 C 错误；相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时，才受滑
