2021版高考物理大一轮复习通用版课件：2.第1讲　重力　弹力　摩擦力课件PPT

这是一份2021版高考物理大一轮复习通用版课件：2.第1讲　重力　弹力　摩擦力课件PPT，共52页。PPT课件主要包含了基础落实，考点突破，思维拓展，物体与物体间，运动状态，地球吸引，弹簧测力计，竖直向下，弹性形变，劲度系数等内容，欢迎下载使用。
知识点一　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、共存性、矢量性、独立性等特征．
知识点二　重力1．产生：由于________________而使物体受到的力．注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力．2．大小：G＝mg，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________________．4．重心：其位置与物体的________分布和________有关．
知识点三　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)产生的条件①物体间直接________；②接触处发生________________．(3)方向：总是与物体形变的方向________．
2．胡克定律(1)内容：弹簧发生________________时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．(2)表达式：F＝________.k是弹簧的________________，由弹簧自身的性质决定，单位是________，用符号________表示，x是弹簧长度的________，不是弹簧形变以后的长度．
知识点四　摩擦力1．静摩擦力与滑动摩擦力
思考辨析(1)重力的方向一定指向地心．(　　)(2)弹力可以产生在不直接接触的物体之间．(　　)(3)相互接触的物体间不一定有弹力．(　　)(4)物体所受弹力的方向与施力物体形变方向相反．(　　)(5)轻绳产生的弹力方向一定沿着绳的方向．(　　)(6)轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向．(　　)(7)F＝kx中“x”表示弹簧变形后的长度．(　　)(8)滑动摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同．(　　)(9)物体受到的摩擦力的大小一定满足Ff＝μFN.(　　)(10)运动的物体也可能受到静摩擦力的作用．(　　)
教材改编[人教版必修1·P58的“说一说”]如图所示，货物与传送带一起斜向上匀速运动，已知货物的质量为m，传送带的倾角为θ，货物与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是(　　)A．货物只受重力与支持力作用B．货物受到的摩擦力方向一定沿传送带向下C．货物受到的摩擦力大小一定为mgsin θD．货物受到的摩擦力大小一定为μmgcs θ
解析：以货物为研究对象，受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff.因为货物与传送带一起匀速运动，故货物合力为零，所以Ff＝mg sin θ，故C项正确，ABD项错误．综上所述，本题正确答案为C.
考点一　弹力的分析与计算自主演练1．压力、支持力的方向：垂直接触面，指向被压或被支持的物体．
3．轻弹簧弹力的方向沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向．4．轻杆弹力的方向既能沿着杆，也可以跟杆成任意角度．
[多维练透]1．[弹力的产生](多选)在各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示为三米板跳水比赛．运动员在走板过程中，下列关于形变和弹力的说法正确的是(　　)A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．跳板和运动员的脚都发生了形变C．运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的D．跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的
解析：A错，B对：运动员在走板过程中，运动员的脚和跳板都会发生形变，形变的物体产生弹力．C对：运动员所受弹力是由跳板发生形变产生的．D错：跳板受到的压力是由运动员的脚发生形变产生的．
2．[弹力的方向][2020·江苏三校4月联考](多选)如图所示，一小球固定在轻杆上端，AB为水平轻绳，小球处于静止状态(图中F1水平，F3竖直)，则杆对小球的作用力方向可能是(　　)A．F1　　　B．F2　　　C．F3　　　D．F4
3．[绳的弹力][2020·重庆市部分区县第一次诊断]如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L＝2 m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d＝1.2 m，重为8 N的钩码用质量不计的光滑挂钩挂在轻绳上且处于静止状态，则轻绳的弹力大小为(　　)A．10 N B．8 N C．6 N D．5 N
4．[弹簧的弹力][2020·北京海淀区联考](多选)如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，下列说法中正确的是(　　)A．弹簧的劲度系数是2 N/mB．弹簧的劲度系数是2×103 N/mC．当弹簧受F2＝800 N的拉力作用时，弹簧伸长量为x2＝40 cmD．当弹簧伸长量为x1＝20 cm时，弹簧产生的拉力是F1＝200 N
5．[杆的弹力]如图所示，倾角为30°、重力为80 N的斜面体静止在水平地面上，一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，另一端固定一个重力为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是(　　)A．轻杆对小球的作用力沿轻杆向上，大于2 NB．地面对斜面体的支持力为80 NC．小球对轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下D．轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上
解析：本题考查固定轻杆上的弹力．对小球受力分析，受到轻杆的作用力和竖直向下的重力，处于静止状态，所以二力平衡，等大反向，轻杆对小球的作用力方向竖直向上，大小等于2 N，根据牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力方向竖直向下，大小为2 N，A、D错误，C正确；将斜面体和小球看成一个整体，整体受到重力和地面的支持力，故地面对斜面体的支持力等于整体的重力之和，为82 N，B错误．
考点二　摩擦力的分析与计算师生共研题型1 |摩擦力方向的判断1．静摩擦力方向判断常用方法(1)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．(2)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1 如图甲、乙所示，物体A、B在力F作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是(　　)A．两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B．两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C．两图中物体A均不受摩擦力D．图甲中物体A不受摩擦力，图乙中物体A受摩擦力，方向和F相同
解析：题图甲中A做匀速直线运动，合外力为零，水平方向不受外力，故题图甲中A不受摩擦力；题图乙中A处于平衡状态，A的重力使A有沿斜面下滑的趋势，故B对A有与F方向相同的摩擦力．故选D.
例2 如图所示，一平板小车在外力F作用下由静止向右运动了一段距离x，同时车上的物体A相对车向左滑行L，此过程中物体A受到的摩擦力方向及该摩擦力是动力还是阻力的说法正确的是(　　)A．水平向左，阻力　B．水平向左，动力C．水平向右，阻力 D．水平向右，动力
解析：若摩擦力的方向与物体的运动方向相同，则摩擦力是动力；若与物体的运动方向相反，则是阻力．由于物体相对小车向左滑动，所以物体受到小车对它向右的滑动摩擦力的作用，但相对参考系地面物体是向右运动的，即滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同，所以是动力．
题型2 静摩擦力的分析与计算1．最大静摩擦力Fmax的计算最大静摩擦力Fmax只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来，比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即Fmax＝μFN.2．一般静摩擦力的计算结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解．
例3 [2020·深圳一模]如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是(　　)A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)gC．木板受到地面摩擦力的大小一定等于FD．当F>μ2(m＋M)g时，木板便会开始运动
解析：木块受到的摩擦力大小：f1＝μ1mg，方向：水平向左，由牛顿第三定律得知：木板受到木块的摩擦力方向水平向右，大小等于μ1mg；木块M静止，处于平衡状态，由平衡条件可知：木板受到木块的摩擦力与木板受到地面的摩擦力是一对平衡力，它们大小相等，即：木板受到地面的摩擦力的大小：f2＝μ1mg，故A项正确，B项错误；如果木块做匀速直线运动，则：F＝μmg，木板受到地面的摩擦力大小：f2＝μ1mg＝F，故C项错误；当F>μ2(m＋M)g时，此时m对M的作用力仍为μ1mg，木板M仍处于静止状态，木板不会运动，故D项错误．
题型3 |滑动摩擦力的分析与计算1．滑动摩擦力的计算方法(1)滑动摩擦力的大小可以用公式Ff＝μFN计算．(2)结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解．2．应用滑动摩擦力的决定式Ff＝μFN时要注意以下几点：(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和接触面的面积均无关；其方向一定与物体间相对运动方向相反，与物体运动(对地)的方向不一定相反．
例4(多选)如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上的质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，下列说法正确的是(g取10 m/s2)(　　)A．木箱所受的最大静摩擦力Ffm＝21 NB．木箱所受的最大静摩擦力Ffm＝20 NC．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.21D．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2
练1　如图所示，小明用大小为F的力水平向右推木箱，但没能推动．下列说法正确的是(　　)A．地面对木箱的摩擦力方向向右B．地面对木箱的摩擦力大小等于FC．地面对木箱的摩擦力大于FD．地面对木箱的最大静摩擦力一定等于F
解析：本题考查摩擦力的方向．当小明沿水平方向推木箱时，没能推动，说明木箱仍处于静止状态，受力平衡，即推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故摩擦力大小为F，其方向与推力方向相反，即水平向左，故A、C错误，B正确；地面对木箱的最大静摩擦力一定不小于F，故D错误．
练2　[2021·河南信阳高三期末](多选)有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧．如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个100 g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2 mm.现用这支圆珠笔水平推一本放在水平桌面上质量为900 g的书，当按钮压缩量为3.6 mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动．(g取10 m/s2)，下列说法正确的是(　　)A．笔内小弹簧的劲度系数是500 N/mB．笔内小弹簧的劲度系数是50 N/mC．书与桌面间的动摩擦因数是0.02D．书与桌面间的动摩擦因数是0.2
练3　[2020·北京市普通高中学业水平等级考试]某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况．实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上．水平向左拉木板，传感器记录的F­t图象如图乙所示．下列说法正确的是(　　)A．实验中必须让木板保持匀速运动B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10：7D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
解析：为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，题图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图乙可知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故A、B错误；由图可知，最大静摩擦力约为10 N，滑动摩擦力约为7 N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7，故C正确；根据Ff＝μFN，FN＝mg可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误．
考点三　摩擦力的突变问题多维探究题型1 “静—静”突变物体在摩擦力和其他力的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，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变．
例5 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(　　)A．10 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fmax≥8 N．当撤去力F1后，F2＝2 N