热点视角 1.本章内容主要包括重力、弹力、摩擦力、力1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 的合成与分解、物体的平衡等知识.高考对Ⅰ 本章知识的考查通常以选择题的形式出现,2.形变、弹性、胡克定律 Ⅰ 对理解能力要求较高. 3.矢量和标量 Ⅰ 2.高考对本章考查频率较高的是摩擦力和物4.力的合成和分解 Ⅱ 体的平衡两知识点,常与牛顿运动定律、动5.共点力的平衡 Ⅱ 能定理、能量守恒定律相结合,有时还与电实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 场及磁场中的带电体的运动相结合,题目难实验三:验证力的平行四边形定则 度中等. 说明:处理物体在粗糙面上的问题,只限于3.本章知识还可以以现实生活中的现象为背已 景,或以高科技为背景考查一些综合性问题,知相对运动趋势或已知运动方向的情况. 这类问题是今后高考出题的方向.
第一节 重力 弹力 摩擦力
考纲展示
一、力
01______作用. 1.力的概念:物体与物体之间的□2.力的作用效果
02 .?改变物体的□03 . 两类效果{使物体发生□二、重力
1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力. 2.大小:G=mg.
04________. 3.方向:总是□4.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点,这一点叫做物体的重心.
?特别提示:(1)重力的方向不一定指向地心. (2)并不是只有重心处才受到重力的作用. 三、弹力 1.弹力
05__________,对与它接触的物体产生力的作用.(1)定义:发生弹性形变的物体由于要□
(2)产生的条件
06________;②发生□07________. ①两物体□08____. (3)方向:与物体形变方向□?特别提示:产生弹力的两个物体一定接触,但两个接触的物体之间不一定产生弹力. 2.胡克定律
09(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成□______.
(2)表达式:F=kx.
10________,单位为N/m;k的大小由弹簧□11________决定. ①k是弹簧的□12________,不是弹簧形变以后的长度. ②x是弹簧长度的□四、摩擦力
13________或□14__________时,在接1.产生:相互接触且发生形变的粗糙物体间,有□15________或□16__________的力. 触面上所受的阻碍□17______;接触面间有弹力;物体间有□18________或□192.产生条件:接触面□______________.
20______,静摩擦力:0≤Ff≤Ffmax. 3.大小:滑动摩擦力Ff=□21______. 4.方向:与相对运动或相对运动趋势方向□22__________或□23____________.,1.(单选)关于力的概念,5.作用效果:阻碍物体间的□下列说法正确的是( )
A.一个受力物体可能受到两个施力物体的作用力 B.保持静止不动的物体,一定不受力的作用 C.只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用 D.一个受力物体可以不对其他物体施力 2.(多选)以下说法正确的是( ) A.自由下落的物体所受重力为零
B.物体所受重力的方向总是垂直水平面向下
C.悬挂在竖直绳子上的静止物体,对绳的拉力就是其重力
D.把物体由赤道移到北极,若用天平称量,则示数在两地相同;若用弹簧测力计称量,则示数在北极略微增大
3-1.(单选)在下图中,a、b(a、b均处于静止状态)间一定有弹力的是( )
3-2.(单选)一根轻质弹簧,当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是( )
GGA. B. L1L2G2GC. D. L1-L2L1-L2
4.(单选)如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的托盘和砝码总质量为0.6 kg,弹簧秤读数为2 N,滑轮摩擦不计.若轻轻取走部分砝码,使总质量减小为0.4 kg,将会出现的情况是(g=10 m/s2)( )
A.A对桌面的摩擦力不变 B.A所受合力增大 C.A仍静止不动
D.弹簧秤的读数减小
弹力的分析与计算
1.弹力有无的判断方法
(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.此方法多用来判断形变较明显的情况.
(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体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.
2.五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)而指向受力物体 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.
(2014·潍坊模拟)如图甲所示,轻杆OB可绕B点自由转动,另一端O点用细绳
OA拉住,固定在左侧墙壁上,质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点,OA与轻杆的夹角∠BOA=30°.乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上,另一端O装有小滑轮,用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物,图中∠BOA=30°,求:
(1)甲、乙两图的细绳OA拉力各是多大?
(2)甲图中轻杆受到的弹力是多大? (3)乙图中轻杆对滑轮的作用力是多大?
[审题突破] (1)甲图中的O点是死结还是活结?乙图中的呢? (2)甲图中杆受到的力一定沿杆吗?乙图中呢? [课堂笔记]
[总结提升] 一般情况下,插入墙中的杆属于固定杆(如钉子),弹力方向不一定沿杆.而用铰链相连的杆属于活动杆,弹力方向一定沿杆.
1.(单选)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.球一定受墙水平向左的弹力 B.球可能受墙水平向左的弹力
C.球一定受斜面通过铁球的重心的弹力 D.球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力
2.(单选)如图所示,一重为10 N的球固定在支杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则AB杆对球的作用力( )
A.大小为7.5 N B.大小为10 N
C.方向与水平方向成53°角斜向右下方 D.方向与水平方向成53°角斜向左上方
摩擦力的分析与计算
计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力.
1.滑动摩擦力由公式F=μFN计算,应用此公式时要注意以下两点:
(1)μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;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)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关. 2.静摩擦力的计算
(1)它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面相互挤压力FN无直接关系,因此它具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点,对具体问题,要具体分析研究对象的运动状态, 根据物体所处的状态(平衡、加速等),由力的平衡条件或牛顿运动定律求解.
(2)最大静摩擦力Fmax:是物体将要发生相对运动这一临界状态时的摩擦力.它的数值与FN成正比,在FN不变的情况下,Fmax比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,而静摩擦力可在0~Fmax间变化.
如图所示,人重600 N,木块A重400 N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦
因数均为0.2.现人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:
(1)人对绳的拉力大小;
(2)人脚对A的摩擦力的大小和方向.
[审题突破] 人和木块一起做匀速直线运动,分析受力时能不能视为一个整体?求人脚
对A的摩擦力时二者还能视为一个整体吗?
[课堂笔记]
[规律总结] (1)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析.
(2)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的. (3)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但摩擦力不一定阻碍物体的运动,即摩擦力不一定是阻力.
3.(多选)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数相同.三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是( )
A.A物体受到的摩擦力不为零,方向向右 B.三个物体只有A物体受到的摩擦力为零 C.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相同 D.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相反
4.(多选) (原创题)如图所示,斜面C固定在水平地面上,一斜劈形物体B放在斜面上,小物块A放在斜劈形物体B的水平面上,在不为零的水平力F作用下,物体A与B均保持静止.则下面说法正确的是( )
A.斜面对物体B的摩擦力方向可能沿斜面向下 B.斜面对物体B可能没有摩擦力
C.斜面对物体B的摩擦力方向可能沿斜面向上 D.物体B可能受到三个力
轻弹簧模型