(江苏专用)2020版高考物理新增分大一轮复习第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力课件.pptx
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1、,第二章 相互作用,第1讲 重力 弹力 摩擦力,大一轮复习讲义,NEIRONGSUOYIN,内容索引,过好双基关,研透命题点,随堂测试,回扣基础知识 训练基础题目,细研考纲和真题 分析突破命题点,随堂检测 检测课堂学习效果,课时作业,限时训练 练规范 练速度,过好双基关,一、力,1.定义:力是 的相互作用. 2.作用效果:使物体发生形变或改变物体的 (即产生加速度). 3.性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征. 4.四种基本相互作用: 相互作用、 相互作用、强相互作用和弱相互作用.,物体与物体之间,运动状态,电磁,引力,1.产生:由于 而使物体受到的力. 注意:重力不是万有引力,而
2、是万有引力竖直向下的一个分力. 2.大小:Gmg,可用 测量. 注意:(1)物体的质量不会变;(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的. 3.方向:总是 的. 注意:竖直向下是和水平面垂直,不一定和接触面垂直,也不一定指向地心.,地球吸引,弹簧测力计,竖直向下,二、重力,4.重心:物体的每一部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点,即物体的重心. (1)影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的 分布. (2)不规则薄板形物体重心的确定方法: 法. 注意:重心的位置不一定在物体上.,质量,悬挂,自测1 (多选)关于地球上的物体,下列说法中正确的是 A.物体只有静止时才受重力作用 B
3、.地面上的物体受到的重力垂直于水平面 C.重心是物体受到重力的等效作用点,故重心一定在物体上 D.物体所受重力的大小与物体运动状态无关,三、弹力,1.弹力: (1)定义:发生 的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力. (2)产生条件: 物体间直接接触; 接触处发生 . (3)方向:总是与施力物体形变的方向 . 2.胡克定律: (1)内容:在弹性限度内,弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成 .,形变,形变,相反,正比,(2)表达式:Fkx. k是弹簧的 ,单位是牛顿每米,用符号N/m表示;k的大小由弹簧 决定. x是弹簧长度的 ,不是弹簧形变以后的长度.,劲度系数,自身性质,变化量
4、,自测2 在下列图中,a、b(a、b均处于静止状态,接触面均光滑,B、E中细绳处于竖直状态)间一定有弹力的是,四、摩擦力,1.静摩擦力与滑动摩擦力,粗糙,相对运动,相对静止,相对运动,相对运动趋势,粗糙,压力,压力,相对运动,相反,相反,相对运动趋势,2.动摩擦因数 (1)定义:彼此接触的物体发生 时,摩擦力和正压力的比值. . (2)决定因素:接触面的材料和 .,相对运动,粗糙程度,自测3 指明物体A在以下情况下所受的静(动)摩擦力的方向.,答案 a.沿传送带向上 b.沿斜面向上 c.竖直向上 d.竖直向上 e.水平向右(与F的方向相同) f.水平向左,研透命题点,1.弹力方向,命题点一 弹
5、力的分析与计算,2.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. 3.弹力有无的判断“三法”,例1 (多选)(2018锦屏中学模拟)如图1所示,一倾角为45的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且F通过球心,下列说法正确的是 A.球一定受墙的弹力且水平向左 B.球可能受墙的弹力且水平向左 C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上 D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上,图1,解析 铁球处于静止状态,当F较小时,球的受力情况如图甲所示,当F较大时,球的受力情况如图乙所示,故B、C正确.,变式1 (2018
6、沛县中学调研)如图2甲所示,一个轻质弹簧右端固定在传感器上,传感器与电脑相连,当对弹簧的左端施加变化的水平拉力时,在电脑上得到了弹簧形变量x与弹簧弹力大小F的关系图象(如图乙所示),弹簧始终在弹性限度内,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.弹簧长度的变化量与对应的弹力变化量成正比 C.该弹簧的劲度系数是2 N/m D.当对弹簧的左端施加水平压力时,弹簧劲度系数变大,图2,解析 根据题图可知:Fkx,x是弹簧形变量,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错误; 弹簧长度的变化量等于弹簧的形变量,根据A选项分析可知,弹簧长度的变化量与对应的弹力变化量成正
7、比,故B正确; Fx图象的斜率表示弹簧的劲度系数, 由此可知该弹簧的劲度系数是k N/m200 N/m,故C错误; 由于图象斜率不变,因此当对弹簧的左端施加水平压力时,弹簧劲度系数不变,故D错误.,变式2 (2018苏锡常镇二模)帆船运动中,运动员可以调节帆面与船前进方向的夹角,使船能借助风获得前进的动力.下列图中能使帆船获得前进动力的是,1.“动杆”和“定杆”问题 (1)动杆:若轻杆用光滑的转轴或铰链连接,当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆,否则会引起杆的转动.如图3甲所示,若C为转轴,则轻杆在缓慢转动过程中,弹力方向始终沿杆的方向.,“动杆、定杆问题”与“活结、死结问题”,拓展点,
8、图3,(2)定杆:若轻杆被固定不发生转动,则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向,如图乙所示. 2.“活结”和“死结”问题 (1)活结:当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时,由于滑轮或挂钩对绳无约束,因此绳上的力是相等的,即滑轮只改变力的方向不改变力的大小,例如图乙中,两段绳中的拉力大小都等于重物的重力. (2)死结:若结点不是滑轮,是固定点时,称为“死结”结点,则两侧绳上的弹力不一定相等.,例2 如图4甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的光滑定滑轮挂住一个质量为M1的物体,ACB30;如图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30角,轻杆的G点用细绳G
9、F拉住一个质量为M2的物体,重力加速度为g,求: (1)绳AC段的张力FTAC与绳EG的张力FTEG之比;,图4,解析 分别取C点和G点为研究对象,进行受力分析如图(a)和(b)所示. 图(a)中轻绳AD跨过光滑定滑轮拉住质量为M1的物体,物体处于平衡状态,绳AC段的拉力FTACFTCDM1g;,(2)轻杆BC对C端的支持力;,答案 M1g,方向和水平方向成30角斜向右上方,解析 图(a)中,根据平衡条件和平行四边形定则可得,FNCFTACM1g,方向和水平方向成30角斜向右上方;,(3)轻杆HG对G端的支持力.,解析 图(b)中,根据平衡条件有 FTEGsin 30M2g,FTEGcos 3
10、0FNG,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,若只有静摩擦力,则Ffma.若除受静摩擦力外,物体还受其他力,则F合ma,先求合力再求静摩擦力. 2.滑动摩擦力大小的计算 滑动摩擦力的大小用公式FfFN来计算,应用此公式时要注意以下几点: (1)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和接触面的大小均无关.,命题点二 摩擦力的分析与计算,3.静摩擦力的有无和方向的判断方法 (1)假设法:利用假
11、设法判断的思维程序如下:,(2)状态法:先判断物体的状态(即加速度的方向),再利用牛顿第二定律(F合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3 (2018南京市、盐城市二模)如图5甲所示为某公司研制的“双动力智能型救援机器人”(又被网友称为“麻辣小龙虾”),其长长的手臂前端有两个对称安装的“铁夹”.在某次救援活动中,“麻辣小龙虾”用铁夹恰好竖直抓取到重力为G的长方形水泥制品,水泥制品在空中处于静止状态,如图乙所示,则 A.水泥制品受到的摩擦力大小一定等于G
12、 B.水泥制品受到的摩擦力方向可能竖直向下 C.若铁夹的位置稍向上移,水泥制品受到的摩擦力变大 D.若增大铁夹对水泥制品的挤压,水泥制品受到的摩擦力变大,图10,解析 水泥制品在竖直方向只受到重力和摩擦力,处于静止状态,故重力与摩擦力大小一定相等,重力竖直向下,则摩擦力竖直向上,A正确,B错误; 静摩擦力的大小与重力大小相等,与压力无关,与铁夹位置无关,C、D错误.,变式3 (2018苏锡常镇二模)小明将一辆后轮驱动的电动小汽车,按图示方法置于两个平板小车上,三者置于水平实验桌上.当小明用遥控器启动小车向前运动后,他看到两个平板小车也开始运动,下列标出平板小车的运动方向正确的是,变式4 (20
13、19田家炳中学期初)如图6所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑动,长木板与水平地面间的动摩擦因数为1,木块与木板间的动摩擦因数为2,已知长木板处于静止状态,那么此时长木板受到的地面摩擦力大小为 A.2mg B.1Mg C.1(mM)g D.2mg1Mg,图6,解析 对木块受力分析,受重力mg、长木板的支持力FN和向左的滑动摩擦力Ff1,根据滑动摩擦力公式有:Ff12FN,在竖直方向:FNmg,代入可得:Ff12mg,再对长木板受力分析,受到重力Mg、木块对长木板向下的压力FN、木块对其向右的滑动摩擦力Ff1Ff12mg、地面对长木板的支持力FN和向左的静摩擦力Ff2,由题意知长木板处
14、于静止状态,由平衡条件可得长木板受到的地面摩擦力大小为:Ff2Ff12mg,故A正确.,物体在摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生变化时,物体虽然仍保持相对静止,但物体所受的静摩擦力发生突变.,类型1 “静一静”突变,摩擦力的突变,拓展点,例4 (2018溧水中学期初模拟)如图7所示,一木块受到一水平力F作用静止于斜面上,此力F的方向与斜面平行,如果将力F撤除,下列对木块的描述正确的是 A.木块将沿斜面下滑 B.木块受到的摩擦力变小 C.木块立即获得加速度 D.木块所受的摩擦力方向不变,图7,解析 设木块的重力为G,将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜
15、面方向向下, 则沿斜面向下的分力大小为Gsin ,力F未撤掉时,在斜面平面内受力如图.,所以木块仍保持静止,木块所受的摩擦力方向发生了改变, 根据平衡条件得Ff2Gsin ,所以木块受到的摩擦力变小,故选B.,静摩擦力突变为滑动摩擦力.静摩擦力是被动力,其大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势.静摩擦力达到最大值是物体恰好保持相对静止的临界状态.,类型2 “静动”突变,例5 (多选)在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化规律的实验中,设计了如图8甲所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度使细
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