2012優(yōu)化方案高三物理一輪復(fù)習(xí)課件--第2章第一節(jié)《重力彈力摩擦力》.ppt

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1、第一節(jié)重力彈力摩擦力,,,,,,,,,課堂互動(dòng)講練,經(jīng)典題型探究,第一節(jié)重力彈力摩擦力,,基礎(chǔ)知識梳理,,,知能優(yōu)化演練,一、力 1力的概念：物體與物體之間的_____作用 2力的性質(zhì) (1)物質(zhì)性：力不能脫離_____而獨(dú)立存在沒有“施力物體”或“受力物體”的力是_______的 (2)相互性：力的作用是_____的施力(受力)物體同時(shí)也是受力(施力)物體 (3)矢量性：力是矢量，既有_____，又有_____ (4)獨(dú)立性：一個(gè)力作用于某個(gè)物體上產(chǎn)生的效果，與這個(gè)物體是否受到其他力的作用_____,基礎(chǔ)知識梳理,相互,物體,不存在,相互,大小,方向,無關(guān),形變,運(yùn)動(dòng)狀態(tài),4力的圖示和示意圖

2、 (1)力的圖示：包含力的_____、_____、______三個(gè)要素 (2)力的示意圖：受力分析時(shí)，作出的表示物體受到某一力的有向線段 特別提示：同一性質(zhì)的力可以產(chǎn)生不同的效果；不同性質(zhì)的力可以產(chǎn)生相同的效果,大小,方向,作用點(diǎn),二、重力 1產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力 2大小：Gmg. 3方向：總是_________ 4重心：因?yàn)槲矬w各部分都受重力的作用，從效果上看，可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心 特別提示：(1)重力的方向總是與當(dāng)?shù)氐乃矫娲怪保煌胤剿矫娌煌?，其垂直水平面向下的方向也就不?(2)重力的方向不一定指向地心 (3)并不是只有重心處

3、才受到重力的作用,豎直向下,思考感悟 重心的位置與哪些因素有關(guān)？ 提示：與質(zhì)量分布和物體的形狀有關(guān),三、彈力 1定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要_________，對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用 2產(chǎn)生的條件 (1)兩物體_________；(2)發(fā)生_________,恢復(fù)原狀,相互接觸,彈性形變,3方向 (1) 與物體形變方向_____ (2)幾種常見模型的彈力方向 輕繩的拉力沿繩指向_________的方向 點(diǎn)與平面、平面與平面接觸處的彈力_____于接觸面(若是曲面則垂直于接觸處的_____)指向被壓或被支持的物體 彈簧的彈力方向：總是沿_________指向變回原長的方向 桿的彈力方向要

4、依照平衡條件或牛頓定律判定,相反,繩收縮,垂直,切面,彈簧軸線,4大小 (1)彈簧類彈力在彈性限度內(nèi)遵從胡克定律，其公式為Fkx； (2)非彈簧類彈力大小應(yīng)由_________或動(dòng)力學(xué)規(guī)律求得 四、摩擦力 1產(chǎn)生：相互接觸且發(fā)生形變的粗糙物體間，有_________或_____________時(shí)，在接觸面上所受的阻礙_________或_____________的力 2產(chǎn)生條件：接觸面_____；接觸面間有彈力；物體間有_________或_____________,平衡條件,相對運(yùn)動(dòng),相對運(yùn)動(dòng)趨勢,相對運(yùn)動(dòng),相對運(yùn)動(dòng)趨勢,粗糙,相對運(yùn)動(dòng),相對運(yùn)動(dòng)趨勢,FN,4方向：與相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢方

5、向_____ 5作用效果：阻礙物體間的_________或___________,相反,相對運(yùn)動(dòng),相對運(yùn)動(dòng)趨勢,特別提示：(1)摩擦力阻礙的是物體間的相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢，但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng) (2)受靜摩擦力作用的物體不一定靜止，受滑動(dòng)摩擦力作用的物體不一定運(yùn)動(dòng) (3)接觸面處有摩擦力時(shí)一定有彈力，且彈力與摩擦力方向總垂直，反之不一定成立,一、彈力的有無及方向的判斷方法 1彈力有無的判斷方法 (1)根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件直接判斷 根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力此方法多用來判斷形變較明顯的情況,課堂互動(dòng)講練,(2)利用假設(shè)法判斷 對形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力不

6、存在，即把與我們所研究的物體相接觸的其他物體去掉，看物體還能否保持原有的狀態(tài)，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存在彈力，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力 (3)根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”分析 由狀態(tài)分析彈力，使物體的受力必須與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)符合， 依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由物體受力平衡(或牛頓第二定律)列方程來判斷物體間的彈力是否存在,2彈力的方向的判斷方法 (1)彈力的方向與物體形變的方向相反，作用在迫使物體發(fā)生形變的那個(gè)物體上具體情況有以下幾種：,(2)由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷彈力的方向 物體的受力必須與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相符合可根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，先假設(shè)一個(gè)彈力的方向，由共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律列方程，

7、求出彈力若所得結(jié)果為正值，其方向與假設(shè)方向相同，如果為負(fù)值，其方向與假設(shè)方向相反,應(yīng)用指導(dǎo)：(1)繩對物體只能產(chǎn)生拉力，不能產(chǎn)生推力，且繩子彈力的方向一定沿著繩子并指向繩子收縮的方向，這是由繩子本身的特點(diǎn)決定的 (2)桿既可以產(chǎn)生拉力，也可以產(chǎn)生推力，彈力的方向可以沿桿，也可以不沿桿，這是桿和繩兩種模型的最大區(qū)別,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀) 1.(2011年成都模擬)如圖211所示，小車內(nèi)有一固定光滑斜面，一個(gè)小球通過細(xì)繩與車頂相連，細(xì)繩始終保持豎直關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是(),圖211,A若小車靜止，繩對小球的拉力可能為零 B若小車靜止，斜面對小球的支持力一定為零 C若小車向

8、右運(yùn)動(dòng)，小球一定受兩個(gè)力的作用 D若小車向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受三個(gè)力的作用,解析：選B.若小車靜止，則小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、繩子的拉力，重力和拉力都沿豎直方向；如果受斜面的支持力，則沒法達(dá)到平衡，因此在小車靜止時(shí)，斜面對小球的支持力一定為零，繩子的拉力等于小球的重力，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；若小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受重力和繩子拉力兩個(gè)力的作用；若小車運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度向左，則一定受斜面的支持力，可能受繩子的拉力，也可能不受繩子的拉力，故C、D項(xiàng)都不對,二、摩擦力的有無及方向的判斷方法 1假設(shè)法：即假設(shè)接觸面光滑，看物體是否會(huì)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng) (1)若發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，則說明物體原

9、來雖相對靜止卻有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢且假設(shè)接觸面光滑后物體發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的方向即為原來相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向，從而確定靜摩擦力的方向 (2)若沒有發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，則說明沒有靜摩擦力,2根據(jù)摩擦力的效果來判斷其方向：如平衡其他力、作動(dòng)力、作阻力、提供向心力等，再根據(jù)平衡條件或牛頓定律來計(jì)算大小用牛頓第二定律判斷，關(guān)鍵是先判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即加速度方向)，再利用牛頓第二定律(Fma)確定合力的方向，然后由受力分析判斷靜摩擦力方向 3利用牛頓第三定律來判斷 此法關(guān)鍵是抓住“摩擦力是成對出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的摩擦力方向，再確定另一物體受到的摩擦力方向,特別提醒：(1)受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止

10、的，受滑動(dòng)摩擦力作用的物體不一定是運(yùn)動(dòng)的 (2)摩擦力阻礙的是物體間的相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢，但摩擦力不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向可能相同也可能相反，還可能成一夾角，即摩擦力可能是動(dòng)力也可能是阻力,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀) 2.如圖212所示，物體A置于傾斜的傳送帶上，它能隨傳送帶一起向上或向下做勻速運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于物體A在上述兩種情況下的受力描述，正確的是(),圖212,A物體A隨傳送帶一起向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，A所受的摩擦力沿斜面向下 B物體A隨傳送帶一起向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，A所受的摩擦力沿斜面向下 C物體A隨傳送帶一起向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，A不受摩擦力作用 D無論A隨傳送帶一起向上還是向下

11、運(yùn)動(dòng)，傳送帶對物體A的作用力均相同 答案：D,三、摩擦力大小的計(jì)算 1靜摩擦力大小的計(jì)算 (1)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)(靜止或勻速)，利用力的平衡條件來判斷其大小 (2)物體有加速度時(shí)，若只有摩擦力，則Ffma，例如勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上物塊靠摩擦力提供向心力產(chǎn)生向心加速度；若除摩擦力外，物體還受其他力，則F合ma，先求合力再求摩擦力,2滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算 (1)滑動(dòng)摩擦力的大小用公式FfFN來計(jì)算，但應(yīng)注意： 為動(dòng)摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關(guān)，F(xiàn)N為兩接觸面間正壓力，其大小不一定等于物體的重力 滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，與接觸面的面積大小也無關(guān) (2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

12、判斷 若物體處于平衡狀態(tài)，利用平衡條件求解 若物體有加速度，利用牛頓第二定律和受力分析結(jié)合起來求解,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀) 3.如圖213所示，斜面固定在地面上，傾角為37(sin370.6，cos370.8)，質(zhì)量為1 kg的滑塊，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足夠長，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8.該滑塊所受摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是圖214中的(取初速度方向?yàn)檎较颍琯10 m/s2)(),圖213,解析：選A.由于mgsin37

13、Ff靜mgsin376 N，方向沿斜面向上，由于取初速度方向?yàn)檎较颍蕡D象A正確，B、C、D均錯(cuò)誤,圖214,如圖215所示，小車上固定著一根彎成角的曲桿，桿的另一端固定著一個(gè)質(zhì)量為m的球試分析下列情況下桿對球的彈力的大小和方向：,圖215,經(jīng)典題型探究,(1)小車靜止； (2)小車以加速度a水平向右加速運(yùn)動(dòng) 【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)桿對小球的彈力方向不一定沿桿； (2)小車靜止時(shí)，由平衡條件可以求解彈力的大小和方向； (3)小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可由牛頓第二定律求解彈力的大小和方向 【解析】(1)小車靜止時(shí)，球處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可求：F1mg，方向豎直向上,(2)當(dāng)小

14、車以加速度a向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的加速度也為a，設(shè)桿對球的彈力為F2，與豎直方向的夾角為，如圖216所示，則有：,圖216,【答案】(1)mg豎直向上(2)見解析,【題后反思】桿產(chǎn)生的彈力方向可能沿桿，也可能不沿桿，需結(jié)合物體的其他受力情況、運(yùn)動(dòng)情況，由平衡條件或F合ma確定,(2011年濱州模擬)如圖217所示，原長分別為L1和L2，勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛在天花板上，兩彈簧之間有一質(zhì)量為m1的物體，最下端掛著質(zhì)量為m2的另一物體，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)求：,圖217,(1)這時(shí)兩彈簧的總長 (2)若用一個(gè)質(zhì)量為M的平板把下面的物體豎直緩慢地向上托起，直到兩彈簧的總長度等于

15、兩彈簧的原長之和，求這時(shí)平板受到下面物體m2的壓力,【規(guī)律總結(jié)】有關(guān)彈簧問題的綜合設(shè)計(jì)，由于既能考查相關(guān)彈力的特點(diǎn)規(guī)律，又能夠?qū)㈧o力學(xué)知識、動(dòng)力學(xué)知識甚至能量知識綜合起來考查學(xué)生的綜合應(yīng)用知識的能力，所以在高考中出現(xiàn)的幾率較大,變式訓(xùn)練1如圖218所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面的木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)現(xiàn)緩慢地向上提上面的木塊，直到它剛離開上面的彈簧，求這個(gè)過程中下面木塊移動(dòng)的距離,圖218,(滿分樣板10分) (2011年黃岡模擬)如圖219所示，斜面為長方形的斜面體傾角為37，其長為0.8 m，寬為0.6 m一重

16、為20 N的木塊原先在斜面體上部，當(dāng)對它施加平行于AB邊的恒力F時(shí)，剛好使木塊沿對角線AC勻速下滑，求木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和恒力F的大小,圖219,【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)木塊受到的摩擦力的方向； (2)滑動(dòng)摩擦力FfFN中FN的大?。?(3)斜面方向上木塊所受合力為零,解題樣板規(guī)范步驟，該得的分一分不丟！ 畫出木塊在斜面內(nèi)的受力圖，如圖2110所示，由于木塊沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可知，重力沿斜面向下的分力mgsin37與水平推力F的合力與木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為一對平衡力，由幾何關(guān)系可得,圖2110,【名師歸納】滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的相對運(yùn)動(dòng)方向相反本題容易造成的錯(cuò)解就是認(rèn)為摩擦力的方向沿斜面向上,變式訓(xùn)練2如圖2111甲所示，一物塊在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)F按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，關(guān)于物塊與斜面間摩擦力的大小變化的說法中正確的是(),圖2111,A一定增大B可能一直減小 C可能先減小后增大 D可能一直增大,