2018版高考物理配套课件：第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力

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一、重力　基本相互作用1.重力的理解(1)产生：由于 而使物体受到的力.(2)大小：G＝mg，可用 测量.注意：①物体的质量不会变；②G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.
(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.
二、弹力1.形变与弹性形变(1)形变：物体在力的作用下 的变化叫形变.(2)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够 的形变.(3)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的 ，这个限度叫弹性限度.2.弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要 ，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力.
(2)产生条件：物体相互 且发生.(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向 .3.胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，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.说明：k是弹簧的 ，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定.x是弹簧长度的 ，不是弹簧形变以后的长度.
轻绳、轻杆的弹力方向一定都沿绳或杆的方向吗？
答案　轻绳的弹力方向一定沿绳方向，轻杆的弹力方向不一定沿杆的方向.
三、摩擦力两种摩擦力的对比
1.摩擦力一定与接触面上的正压力成正比吗？摩擦力的方向一定与正压力的方向垂直吗？
答案　(1)滑动摩擦力与接触面上的正压力成正比，而静摩擦力的大小与正压力无关，通常由受力平衡或牛顿第二定律求解.(2)由于正压力方向与接触面垂直，而摩擦力沿接触面的切线方向，因此二者一定垂直.
2.判断下列说法是否正确.(1)静止的物体不可能受滑动摩擦力，运动的物体不可能受静摩擦力.( )(2)滑动摩擦力一定是阻力，静摩擦力可以是动力，比如放在倾斜传送带上与传送带相对静止向上运动的物体.( )(3)运动物体受到的摩擦力不一定等于μFN.( )
1.关于地面上物体的重力，下列说法正确的是(　　)A.只有静止时，物体才受重力B.物体对地面的压力就是物体的重力C.弹簧测力计和杆秤都能称量物体的重力大小D.同一地点，物体的重力与其质量成正比
2.(2016·温州市调研)如图1所示，圆桶形容器内装有一定量的某种液体，容器和液体整体的重心正好位于液面下的A点，现将液体倒出一些，则关于整体重心位置的变化，下列说法正确的是(　　)A.下降B.上升C.不变D.不确定
3.(多选)下列关于自然界中的四种基本相互作用力的描述，正确的是(　　)A.一切物体之间都存在着相互作用的吸引力B.强相互作用存在于宏观物体之间，而弱相互作用存在于原子核内部C.电荷间的相互作用、磁体间的相互作用在本质上是同一种相互作用的 不同表现D.原子核内部的带正电的质子之间存在着斥力，但原子核仍能紧密地保 持在一起，是万有引力作用的结果
4.杂技演员有高超的技术，如图2所示，能轻松地顶住从高处落下的坛子，关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是(　　)A.坛的形变B.头的形变C.坛受到的重力D.人受到的重力
5.铁架台上悬挂着一个劲度系数为k的轻弹簧，弹簧的下端挂一个质量为m的小球.小球处于静止状态时，弹簧的伸长量等于(弹簧的伸长在弹性限度内)(　　)
6.自行车是很普及的代步工具，不论它的品牌如何，从自行车的结构和使用上来看，它涉及许多物理知识，下列对其认识错误的是(　　)A.自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹，并且都使用动 摩擦因数大的材料，增大了摩擦力B.车轴处经常涂一些润滑油，以减小接触面粗糙程度来减小摩擦力C.刹车时，用力捏紧车闸，以增大刹车块与车圈之间的压力，从而增大 摩擦力D.车轴处一般有滚珠，变滚动摩擦为滑动摩擦来减小摩擦力
例1 　如图3所示，球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是(　　)A.球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上B.球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下C.球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上D.球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直 向下
命题点一 弹力的分析和求解
解析　球A受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压.斜面给它一个支持力，垂直斜面向上，挡板给它一个压力，水平向右，故选项C正确.
弹力的分析方法与技巧1.弹力有无的判断“三法”(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.弹力方向的判断方法(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)根据共点力平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向.3.弹力大小计算的三种方法(1)根据力的平衡条件进行求解.(2)根据牛顿第二定律进行求解.(3)根据胡克定律进行求解.
1.如图4所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重2 N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力(　　)A.大小为2 N，方向平行于斜面向上B.大小为1 N，方向垂直于斜面向上C.大小为2 N，方向垂直于斜面向上D.大小为2 N，方向竖直向上
2.如图5所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在A、B上；D物体悬挂在竖直悬线的下端，且与斜面接触.若接触面均光滑，下列说法正确的是(　　)A.C对桌面的压力大小等于C的重力B.B对A的弹力方向水平向左C.斜面对D的支持力方向垂直斜面向上D.D对斜面没有压力作用
解析　 C与桌面间无压力作用，因为它们之间没有直接接触，所以A错.由平衡条件可判断B与A之间没有弹力作用，所以B错.同样由D物体受力平衡可知斜面对D物体无弹力作用，所以C错.
3.如图6所示，静止的弹簧测力计受到大小都为40 N的F1、F2的作用，弹簧测力计的示数为(　　)A.0 N B.40 N C.80 N D.无法确定
解析　对于弹簧测力计来说，两端都有力的作用，所以读数不可能为0，选项A错误；弹簧测力计两端都受力的作用，容易让人理解为它的读数为80 N，本题可以这样理解，弹簧测力计相当于一端固定在墙上，另一端受到一个40 N的拉力，所以最终读数为40 N，选项B正确，选项C、D错误.
4.(多选)弹簧的原长为10 cm，当挂上一个50 g的钩码时，弹簧的长度变为12 cm，当在原钩码下再挂一个同样的钩码时，弹簧仍处于弹性限度内，下列说法中正确的是(取g＝10 m/s2)(　　)A.弹簧的长度变为24 cmB.弹簧的劲度系数为25 N/mC.弹簧共伸长了4 cmD.弹簧共伸长了2 cm
例2 　(2015·浙江10月选考·13)将质量为1.0 kg的木块放在水平长木板上，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大，木块先静止后相对木板运动.用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小，并用计算机绘制出摩擦力大小Ff随拉力大小F变化的图象，如图7所示.木块与长木板间的动摩擦因数为(　　)A.0.3 B.0.5 C.0.6 D.1.0
命题点二　摩擦力的分析和计算
摩擦力方向的分析技巧和计算1.要注意灵活应用相对运动或相对运动趋势法、假设法、状态法和转换法判断静摩擦力的方向.2.摩擦力的计算(1)在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力.(2)滑动摩擦力有具体的计算公式，而静摩擦力要借助其他公式，如：利用平衡条件或牛顿第二定律列方程等.(3)“Ff＝μFN”中FN并不总是等于物体的重力.
5.(多选)如图8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
解析　A物体与传送带一起匀速运动，没有发生相对滑动，也没有相对运动趋势，所以A物体不受摩擦力，选项A错误；对B、C物体进行受力分析，可知B、C所受的静摩擦力大小均为mgsin θ，方向均沿传送带向上，选项B、C正确，D错误.
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9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，可知最大静摩擦力Fmax≥8 N.当撤去力F1后，F2＝2 N＜Fmax，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.C正确.
7.一块质量均匀分布的长方体木块按图10中甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动，其中甲图中木块做匀速运动，乙图中木块做匀加速运动，丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动.则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是(　　)A.Ff甲＝Ff乙