1、第一讲第一讲重力弹力摩擦力重力弹力摩擦力一、力一、力1力的概念：物体与物体之间的力的概念：物体与物体之间的_作用作用2力的性质力的性质(1)物质性：力不能脱离物质性：力不能脱离_而独立存在没有而独立存在没有“施力物体施力物体”或或“受力物体受力物体”的力是的力是_的的(2)相互性：力的作用是相互性：力的作用是_的施力的施力(受力受力)物体物体同时也是受力同时也是受力(施力施力)物体物体(3)矢量性：力是矢量，既有矢量性：力是矢量，既有_，又有，又有_(4)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受到其他力的作用与这个物体是否受到其他力的
2、作用_基础知识梳理基础知识梳理相互相互物体物体不存在不存在相互相互大小大小方向方向无关无关形变形变运动状态运动状态5力的图示和示意图力的图示和示意图(1)力的图示：包含力的力的图示：包含力的_、_、_三个要素三个要素(2)力的示意图：受力分析时，作出的表示物力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一力的有向线段体受到某一力的有向线段大小大小方向方向作用点作用点4.力的三要素：包含力的力的三要素：包含力的_、_、_.标度标度刻度刻度箭头箭头二、重力二、重力1产生：由于地球的吸引而使物体受到的力产生：由于地球的吸引而使物体受到的力2大小：大小：Gmg.3方向：总是方向：总是_4重心：因为物体各
3、部分都受重力的作用，从效重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心点，这一点叫做物体的重心【注意注意】：(1)重力的方向总是与当地的水平面垂直，不同地方重力的方向总是与当地的水平面垂直，不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的方向也就不同水平面不同，其垂直水平面向下的方向也就不同(2)重力的方向不一定指向地心重力的方向不一定指向地心(3)并不是只有重心处才受到重力的作用并不是只有重心处才受到重力的作用竖直向下竖直向下【思考感悟思考感悟】重心的位置与哪些因素有关？重心的位置与哪些因素有关？
4、提示：提示：与质量分布和物体的形状有关与质量分布和物体的形状有关【归纳总【归纳总结】结】重心往重心往往偏向质量往偏向质量分布较多的分布较多的一侧，只有一侧，只有形状规则形状规则且且质量分布均质量分布均匀的物体，匀的物体，重心才是它重心才是它的几何中心。的几何中心。三、弹力三、弹力1定义：发生弹性形变的物体由于要定义：发生弹性形变的物体由于要_，对与它接触的物体产生力的作用对与它接触的物体产生力的作用2产生的条件产生的条件(1)两物体两物体_；(2)发生发生_恢复原状恢复原状相互接触相互接触弹性形变弹性形变3方向：方向：与物体形变方向与物体形变方向_4大小大小(1)弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克
5、定律，其公式弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律，其公式为为Fkx；(2)非弹簧类弹力大小应由非弹簧类弹力大小应由_或动力学规律或动力学规律求得求得相反相反平衡条件平衡条件四、摩擦力四、摩擦力1产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有_或或_时，在接触面上所受的阻碍时，在接触面上所受的阻碍_或或_的力的力2产生条件：接触面产生条件：接触面_；接触面间有弹力；物体间有；接触面间有弹力；物体间有_或或_相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势粗糙粗糙相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势FN4方向：与相对运动或相对运动
6、趋势方向方向：与相对运动或相对运动趋势方向_相反相反【注意注意】：(1)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动势，但不一定阻碍物体的运动(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动力作用的物体不一定运动(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向总垂直，反之不一定成立力方向总垂直，反之不一定成立1.1.弹力的有无及方向的判断方法弹力的有无及方向的判断方法(1)(1)弹力有无的判断方法弹力有无的判断方法根据
7、弹力产生的条件直接判断根据弹力产生的条件直接判断（形变较明显）（形变较明显）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利用假设法判断利用假设法判断（形变不明显）（形变不明显）对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，即把对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还能否与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力运动状态改变，则此处
8、一定存在弹力根据根据“物体的运动状态物体的运动状态”分析分析（形变不明显）（形变不明显）由状态分析弹力，使物体的受力必须与物体的运动状态符合，由状态分析弹力，使物体的受力必须与物体的运动状态符合，依据物体的运动状态，由物体受力平衡依据物体的运动状态，由物体受力平衡(或牛顿第二定律或牛顿第二定律)列列方程来判断物体间的弹力是否存在方程来判断物体间的弹力是否存在【疑难点分析归纳】【疑难点分析归纳】（2 2）弹力的方向的判断方法）弹力的方向的判断方法弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况有以下几种：弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况有以下几种：弹力弹力弹力的方向弹力的方向弹簧两端的弹簧两端的
9、弹力弹力与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向方向轻绳的弹力轻绳的弹力沿绳指向绳收缩的方向沿绳指向绳收缩的方向平面与平面平面与平面间的弹力间的弹力垂直于接触面指向受力物体垂直于接触面指向受力物体点与面接触点与面接触的弹力的弹力过接触点垂直于接触面过接触点垂直于接触面(或接触面的切面或接触面的切面)而指而指向受力物体向受力物体球与面接触球与面接触的弹力的弹力在接触点与球心的连线上，指向受力物体在接触点与球心的连线上，指向受力物体球与球接触球与球接触的弹力的弹力垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体杆的弹力杆的弹力
10、可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析析由物体的运动状态判断由物体的运动状态判断（形变不明显）（形变不明显）物体的受力必须与物体的运动状态相符合可根物体的受力必须与物体的运动状态相符合可根据物体的运动状态，先假设一个弹力的方向，由据物体的运动状态，先假设一个弹力的方向，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，求出共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，求出弹力若所得结果为正值，其方向与假设方向相弹力若所得结果为正值，其方向与假设方向相同，如果为负值，其方向与假设方向相反同，如果为负值，其方向与假设方向相反【注意】【注意】：(1)绳对物体只能产生拉力，不
11、能产生推力，且绳子绳对物体只能产生拉力，不能产生推力，且绳子弹力的方向一定沿着绳子并指向绳子收缩的方向，弹力的方向一定沿着绳子并指向绳子收缩的方向，这是由绳子本身的特点决定的这是由绳子本身的特点决定的(2)杆既可以产生拉力，也可以产生推力，弹力的方杆既可以产生拉力，也可以产生推力，弹力的方向向可以沿杆，也可以不沿杆可以沿杆，也可以不沿杆，这是杆和绳两种模型，这是杆和绳两种模型的最大区别的最大区别【即时应用即时应用】1.1.如图如图2 21 11 1所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直关于小球的受力通过细绳与车顶相连，细
12、绳始终保持竖直关于小球的受力情况，下列说法正确的是情况，下列说法正确的是()图图211A A若小车静止，绳对小球的拉力可能为零若小车静止，绳对小球的拉力可能为零B B若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零C C若小车向右运动，小球可能受三个力的作用若小车向右运动，小球可能受三个力的作用D D若小车向左运动，小球可能受三个力的作用若小车向左运动，小球可能受三个力的作用BCD 2.2.如图如图2 21 15 5所示，小车上固定着一根弯成所示，小车上固定着一根弯成角角的曲杆，杆的另一端固定着一个质量为的曲杆，杆的另一端固定着一个质量为m m的球试的球试分析下列情
13、况下杆对球的弹力的大小和方向分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)(1)小车静止；小车静止；(2)(2)小车以加速度小车以加速度a a水平向右加速运动水平向右加速运动 图图215【思路点拨】【思路点拨】解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：(1)(1)杆对小球的弹力方向不一定沿杆；杆对小球的弹力方向不一定沿杆；(2)(2)小车静止时，由平衡条件可以求解弹力的大小小车静止时，由平衡条件可以求解弹力的大小和方向；和方向；(3)(3)小车加速运动时，可由牛顿第二定律求解弹力小车加速运动时，可由牛顿第二定律求解弹力的大小和方向的大小和方向【解析】【解析】(1)(1)小车静止时，球
14、处于平衡状态，由平衡条件可小车静止时，球处于平衡状态，由平衡条件可求：求：F F1 1mgmg，方向竖直向上，方向竖直向上(2)当小车以加速度当小车以加速度a向右匀加速运动时，小球的加向右匀加速运动时，小球的加速度也为速度也为a，设杆对球的弹力为，设杆对球的弹力为F2，与竖直方向的，与竖直方向的夹角为夹角为，如图，如图216所示，则有：所示，则有：图图216 3.3.如图如图2 21 17 7所示，原长分别为所示，原长分别为L L1 1和和L L2 2，劲度系，劲度系数分别为数分别为k k1 1和和k k2 2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为两弹
15、簧之间有一质量为m m1 1的物体，最下端挂着质量的物体，最下端挂着质量为为m m2 2的另一物体，整个装置处于静止状态的另一物体，整个装置处于静止状态求：求：(1)(1)这时两弹簧的总长这时两弹簧的总长(2)(2)若用一个质量为若用一个质量为M M的平板把下面的物体竖的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体物体m m2 2的压力的压力图图2172.摩擦力的有无及方向的判断方法摩擦力的有无及方向的判断方法（1）假设法：即假设接触面光滑，看物体是否会）假设法：即
16、假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动发生相对运动若发生相对运动，则说明物体原来虽相对静止却若发生相对运动，则说明物体原来虽相对静止却有相对运动的趋势且假设接触面光滑后物体发生有相对运动的趋势且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向，从相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向而确定静摩擦力的方向若没有发生相对运动，则说明没有静摩擦力若没有发生相对运动，则说明没有静摩擦力（2）根据物体的运动状态用平衡条件或牛顿定律）根据物体的运动状态用平衡条件或牛顿定律来计算大小用牛顿第二定律判断，关键是先判断来计算大小用牛顿第二定律判断，关键是先判断物体的运
17、动状态物体的运动状态(即加速度方向即加速度方向)，再利用牛顿第二，再利用牛顿第二定律定律(Fma)确定合力的方向，然后由受力分析判确定合力的方向，然后由受力分析判断静摩擦力方向断静摩擦力方向3.3.摩擦力大小的计算摩擦力大小的计算（1 1）静摩擦力大小的计算）静摩擦力大小的计算物体处于平衡状态时物体处于平衡状态时(静止或匀速静止或匀速)，利用力的，利用力的平衡条件来判断其大小平衡条件来判断其大小物体有加速度时，若只有摩擦力，则物体有加速度时，若只有摩擦力，则F Ff fmama，例如匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力例如匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度；若除摩擦力外，物
18、体还受其他产生向心加速度；若除摩擦力外，物体还受其他力，则力，则F F合合mama，先求合力再求摩擦力，先求合力再求摩擦力（2）滑动摩擦力的计算）滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式滑动摩擦力的大小用公式FfFN来计算来计算根据物体的运动状态判断：若物体处于平衡状态，根据物体的运动状态判断：若物体处于平衡状态，利用平衡条件求解；若物体有加速度，利用牛顿第利用平衡条件求解；若物体有加速度，利用牛顿第二定律和受力分析结合起来求解二定律和受力分析结合起来求解【即时应用即时应用】4.4.如图如图2 21 13 3所示，斜面固定在地面上，倾角所示，斜面固定在地面上，倾角3737(sin37(sin37
19、0.60.6，cos37cos370.8)0.8)，质量为，质量为1 kg1 kg的滑块，以一定的初速的滑块，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数度沿斜面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数为为0.8.0.8.该滑块所受摩擦力该滑块所受摩擦力F Ff f随时间变化的图象是图随时间变化的图象是图2 21 14 4中中的的(取初速度方向为正方向，取初速度方向为正方向，g g10 m/s10 m/s2 2)()()图图213图图214解析：解析：选选A.由由于于mgsin37mgcos37，滑块减速下滑，滑块减速下滑，因斜面足够长，因斜面足够长，故滑块最终一故滑块
20、最终一定静止在斜面定静止在斜面上，开始阶段上，开始阶段Ff滑滑mgcos376.4 N，方向，方向沿斜面向上，沿斜面向上，静止在斜面上静止在斜面上时，时，Ff静静mgsin376 N，方向沿斜面，方向沿斜面向上，由于取向上，由于取初速度方向为初速度方向为正方向，故图正方向，故图象象A正确，正确，B、C、D均错误均错误5.5.如图如图2 21 19 9所示，斜面为长方形的斜面体倾角为所示，斜面为长方形的斜面体倾角为3737，其长为其长为0.8 m0.8 m，宽为，宽为0.6 m0.6 m一重为一重为20 N20 N的木块原先在斜面体的木块原先在斜面体上部，当对它施加平行于上部，当对它施加平行于A
21、BAB边的恒力边的恒力F F时，刚好使木块沿对时，刚好使木块沿对角线角线ACAC匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数和恒力和恒力F F的大小的大小图图219【思路点拨】【思路点拨】解答本题时应解答本题时应注意以下几点：注意以下几点：(1)木块受到木块受到的摩擦力的方的摩擦力的方向；向；(2)滑动摩擦滑动摩擦力力FfFN中中FN的大小；的大小；(3)斜面方向斜面方向上木块所受合上木块所受合力为零力为零图图2110解析：解析：画出木块在斜面内的受力图，如图画出木块在斜面内的受力图，如图2 21 11010所示，由所示，由于木块沿斜面向下做匀速直线运动，由平衡条件可知，重力于木块沿斜面向下做匀速直线运动，由平衡条件可知，重力沿斜面向下的分力沿斜面向下的分力mgmgsin37sin37与水平推力与水平推力F F的合力与木块受到的合力与木块受到的滑动摩擦力为一对平衡力，由几何关系可得的滑动摩擦力为一对平衡力，由几何关系可得作业布置：作业布置：1 1、结合、结合锁定高考锁定高考复习本节课回顾的复习本节课回顾的知识点；知识点；2 2、完成配套的达标训练本节对应练习，、完成配套的达标训练本节对应练习，巩固复习内容；巩固复习内容；
