（江苏专用版）2020版高考物理大一轮复习第二章第1讲重力弹力摩擦力课件.pptx

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1、第1讲 重力 弹力 摩擦力,基础过关,知识梳理,基础自测,1.在图中,a、b(a、b均处于静止状态,接触面光滑,B、E中细绳处于竖直状态)间一定有弹力的是 ( C ),2.(2018昆山模拟)下列关于摩擦力的说法中正确的是 ( B ) A.静止的物体不可能受到滑动摩擦力 B.相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力 C.有相对运动的两物体之间一定存在着摩擦力 D.运动物体受到的摩擦力的方向总是与它的运动方向相反,解析 静止的物体可以受到滑动摩擦力的作用,如物体在地面上滑行,地 面受到滑动摩擦力,故A项错误;相对静止的两个物体之间,也可能有摩 擦力,比如在斜向上运动的传送带上的物体与传送带相对静止

2、,传动带 与物体之间存在摩擦力,故B项正确;有相对运动的两物体之间,接触面 不一定粗糙,因此不一定存在着摩擦力,故C项错误;物体受到的摩擦力 的方向可能与它运动的方向相同,也可能与它运动的方向相反,但总是 和它的相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反,故D项错误。,考点一 弹力的判断与理解,考点二 摩擦力的判断与理解,考点突破,考点三 摩擦力大小的计算,考点一 弹力的判断与理解,1.弹力有无的判断,2.弹力方向的判断 (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)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。,例1 (多选)(2018启东期末)如图所示的对物体A的四幅受力

3、分析图中, 正确的是 ( BD ),解析 题图A中,A静止,则A一定受球面或地面的摩擦力,故A项错 误;题图B中,A一定受重力及地面的支持力,球与斜面没有挤压,故不受 斜面的弹力,故B项正确;题图C中,A匀速下滑,则A一定受力平衡,而图中 合力很明显不为零,故C项错误;题图D中,对A分析,A处于平衡状态,所受 合力为零,故一定受沿斜面向上的摩擦力,摩擦力与支持力的合力与重 力等大反向,故D项正确。,例2 如图所示的装置中,弹簧的原长和劲度系数都相等,小球的质量均 相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的 长度分别为L1、L2、L3,其大小关系是( A ),A.L1=L2=

4、L3 B.L1=L2L2 D.L3L1L2,解析 根据胡克定律和平衡条件分析可得:平衡时各弹簧的长度相 等,选项A正确。,考点二 摩擦力的判断与理解,判断静摩擦力的有无及方向的三种方法,1.假设法:利用假设法判断的思维程序如下。,2.运动状态法:此法关键是先确定物体的运动状态(如平衡或求出加速 度),再利用平衡条件或牛顿第二定律确定静摩擦力的方向。,3.牛顿第三定律法:“力是物体间的相互作用”,先确定受力较少的物体 受到的静摩擦力的方向,再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩 擦力的方向。,例3 (多选)如图所示,倾角为的斜面体C置于水平地面上,小物块B置 于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮

5、与物体A相连接,连接B的一段细 绳与斜面平行,已知A、B、C都处于静止状态。则 ( CD ),A.B受到C的摩擦力一定不为零 B.C受到地面的摩擦力一定为零 C.C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力 D.将细绳剪断,若B依然静止在斜面上,此时地面对C的摩擦力为0,解析 若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡,则 B与C间的摩擦力为零,A项错误;将B和C看成一个整体,则B和C整体受到 细绳向右上方的拉力作用,故C有向右滑动的趋势,一定受到地面向左的 摩擦力,B项错误,C项正确;将细绳剪断,若B依然静止在斜面上,利用整体 法判断,B、C整体在水平方向不受其他外力作用,处于平

6、衡状态,则地面 对C的摩擦力为0,D项正确。,考点三 摩擦力大小的计算,1.静摩擦力大小的计算 (1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),利用力的平衡条件来判断 静摩擦力的大小。 (2)物体有加速度时,利用牛顿第二定律判断静摩擦力的大小。,2.滑动摩擦力大小的计算 滑动摩擦力的大小用公式Ff=FN来计算,应用此公式时要注意为动摩 擦因数,其大小与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关;FN为两接触 面间的正压力。,例4 (2018南京十三中模拟)如图所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力Fb=5 N、Fc=10 N分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止。以f1、 f2、f3分别表示

7、a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小,则 ( C ),A.f1=5 N,f2=0,f3=5 N B.f1=5 N,f2=5 N,f3=0 C.f1=0,f2=5 N,f3=5 N D.f1=0,f2=10 N,f3=5 N,解析 以a为研究对象,根据平衡条件得b对a的静摩擦力大小f1=0以 a、b整体为研究对象,根据平衡条件得f2=Fb=5 N;再以三个物体整体为 研究对象,根据平衡条件得f3=Fc-Fb=10 N-5 N=5 N。故选C。,例5 (2019江阴一中月考)质量为M的磁铁,吸在竖直放置的磁性黑板上 静止不动。某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F轻拉磁铁,磁铁向右 下方做匀速

8、直线运动,则磁铁受到的摩擦力f ( B ),A.大小为Mg B.大小为 C.大小为F D.方向水平向左,解析 磁铁在竖直面内受恒力F、重力Mg、摩擦力f作用做匀速直 线运动,由合力为零可得摩擦力大小f= ,方向与速度v的方向 相反,故只有B正确。,摩擦力的四类突变 当物体的受力情况发生变化时,摩擦力的大小和方向往往会发生变化,有可能会导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化。常见的模型有:,加油小站,例6 一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩 擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去 F1,则木块受到的摩擦力为 ( C )A.10

9、N,方向向左 B.6 N,方向向右 C.2 N,方向向右 D.0,解析 当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡 条件可知木块所受的摩擦力的大小为8 N,方向向左,可知最大静摩擦力 Ffmax8 N。当撤去力F1后,F2=2 NFfmax,木块仍处于静止状态,由平衡条 件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在木块上的 F2等大反向,选项C正确。,例7 如图所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff 随t的变化关系是选项图中的( B ),解析 物体在竖直方向上只受重力G和摩擦

10、力Ff的作用。由于Ff从 零开始均匀增大,开始一段时间FfG,物体向下做减速运动,直至减速为零。在整个 运动过程中,摩擦力为滑动摩擦力,其大小为Ff=FN=F=kt,即Ff与t成正 比,其图线是一条过原点的倾斜直线。当物体速度减为零后,滑动摩擦 力突变为静摩擦力,其大小为Ff=G,所以物体静止后的图线平行于t轴。 正确选项为B。,随堂巩固,1.(多选)(2018张家港六校联考)下列关于重心的说法正确的是 ( AB ) A.重心是物体的各部分所受重力的合力的作用点 B.质量分布均匀、形状规则的物体的重心必与其几何中心重合 C.重心是物体上最重的一点 D.直铁丝被弯曲后,重心便不在其中点,但一定还

11、在铁丝上,解析 我们认为物体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,故A项正确;质量分布均匀、形状规则的物体重心在其 几何中心上,故B项正确;重心不是物体上最重的一点,故C项错误;若直 铁丝被弯曲后变成圆环,则其重心不在铁丝上,故D项错误。,2.(2017扬州检测)如图所示为一竖直放置的棋盘,该棋盘具有磁性,每个 棋子均可视为能被棋盘吸引的小磁体。对于静止在棋盘上的棋子,下列 说法正确的是 ( B ),A.棋子受三个力作用 B.棋子所受的摩擦力是个定值,C.棋盘对棋子的作用力大于棋子对棋盘的作用力 D.只要磁力足够大,即使棋盘光滑,棋子也能静止在棋盘上,解析 对静止在棋盘上的棋

12、子分析,棋子受四个力作用,竖直方向受 重力和静摩擦力作用,此二力平衡,水平方向受垂直于棋盘的磁力和支 持力作用,此二力平衡,选项A错误;由于静摩擦力始终等于棋子的重力, 故棋子所受的摩擦力是个定值,选项B正确;棋盘对棋子的作用力和棋子 对棋盘的作用力是一对作用力和反作用力,故此二力大小相等,选项C错 误;不管磁力有多大,若棋盘光滑,则棋子不受摩擦力作用,此时竖直方向 上棋子只受重力作用,故棋子不能静止在棋盘上,选项D错误。,3.(多选)如图甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相 连。当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧 形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像(

13、如图乙所示)。则下列判断 正确的是 ( ),A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 B.在弹性范围内,弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比,C.该弹簧的劲度系数是200 N/m D.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变,答案 BCD 根据胡克定律可知,F=k(l-l0)=kx,即弹簧弹力与弹簧的形变量 成正比,与弹簧长度不成正比,故A项错误;根据对A选项的分析可知B项正确;在弹力与弹簧形变量图线上,图线的斜率表示劲度系数,由此可知该弹簧的劲度系数是200 N/m,故C项正确;由图线斜率不变可知,该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变,故D项正确。,4.(多选)用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把

14、木块放在水平长木 板上,在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团,它只能被指针向左推 动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大。下列说法 正确的是 ( ABC ),A.木块开始运动前,摩擦力逐渐增大 B.当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然变小 C.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小 D.木块开始运动前,拉力小于摩擦力,解析 由题意可知,开始时木块保持不动,木块受静摩擦力,根据平 衡条件可知摩擦力始终等于拉力,故摩擦力大小随拉力的增大而增 大,当拉力增大到某一值时,木块开始滑动,此时说明木块恰好达到最大 静摩擦力;而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力,所以木块移动后拉 力将减小,根据纸团的位置即可确定最大静摩擦力。故A、B、C项正 确,D项错误。,