山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用共點(diǎn)力的平衡 第1節(jié) 重力 彈力 摩擦力課件 新人教版.ppt

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1、第二章相互作用共點(diǎn)力的平衡,第1節(jié)重力彈力摩擦力,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,一、重力 1.產(chǎn)生:由于 地球吸引而使物體受到的力。 注意:重力不是萬有引力,而是萬有引力豎直向下的一個(gè)分力。 2.大小:G=mg,可用 彈簧測力計(jì)測量。 注意:(1)物體的質(zhì)量不會(huì)變;(2)G的變化是由在地球上不同位置處g的變化引起的。 3.方向:總是 豎直向下的。 注意:豎直向下是和水平面垂直,不一定和接觸面垂直,也不一定指向地心。,,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,4.重心:物體的每一部分都受重力作用,可認(rèn)為重力集中作用于一點(diǎn)即物體的重心。 (1)影響重心位置的因素:物體的幾何形狀;物體的 質(zhì)量分布。 (2)不規(guī)則薄板形物體重

2、心的確定方法: 懸掛法。 注意:重心的位置不一定在物體上。,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,二、彈力 1.彈性形變:撤去外力作用后能夠 恢復(fù)原狀的形變。 2.彈力: (1)定義:發(fā)生 形變的物體由于要恢復(fù)原狀而對與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力。 (2)產(chǎn)生條件: 物體間直接接觸; 接觸處發(fā)生 形變。 (3)方向:總是與施力物體形變的方向 相反。,,,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,3.胡克定律: (1)內(nèi)容:在彈性限度內(nèi),彈力和彈簧形變大小(伸長或縮短的量)成 正比。 (2)表達(dá)式:F=kx。 k是彈簧的 勁度系數(shù),單位是牛頓每米,用符號 N/m表示;k的大小由彈簧 自身性質(zhì)決定。 x是彈簧長度的 變化量,不是彈

3、簧形變以后的長度。,,,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,三、摩擦力 1.靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力,,,,,,,,,,2.動(dòng)摩擦因數(shù) (1)定義:彼此接觸的物體發(fā)生 相對運(yùn)動(dòng)時(shí),摩擦力和正壓力的比值。= 。 (2)決定因素:接觸面的材料和 粗糙程度。,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,,,,,,,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,1.判斷下列說法的正誤。 (1)重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力。() (2)物體的重心一定在物體上。() (3)桿的彈力不一定沿桿。() (4)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一定相反。() (5)靜摩擦力一定是阻力,滑動(dòng)摩擦力不一定是阻力。() (6)運(yùn)動(dòng)的物體不可能受到靜摩擦力作用。() (7)正壓力越大,

4、摩擦力可能越大,也可能不變。() (8)動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面積有關(guān),相同材料的兩物體接觸面積越大,動(dòng)摩擦因數(shù)越大。(),答案,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,2.(2018河南鄭州測試)關(guān)于物體所受的重力,以下說法正確的是() A.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力,作用點(diǎn)就是重心,且重心一定在物體上 B.重力的方向就是物體自由下落的方向 C.重力的大小可以用彈簧測力計(jì)或天平直接測出 D.在不同地點(diǎn)的兩個(gè)物體,質(zhì)量大的物體一定比質(zhì)量小的物體所受的重力大,答案,解析,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,3.(2019安徽合肥中學(xué)調(diào)研)下列關(guān)于力的說法中正確的是() A.只有彈簧才能產(chǎn)生彈力 B.彈力的方向總是與產(chǎn)生該彈力的施力物體的

5、形變恢復(fù)方向相同 C.物體掛在彈簧測力計(jì)下,彈簧測力計(jì)的示數(shù)一定等于物體的重力大小 D.受靜摩擦力的物體不一定靜止,但受滑動(dòng)摩擦力的物體一定運(yùn)動(dòng),答案,解析,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,4.(多選)關(guān)于胡克定律,下列說法正確的是() A.由F=kx可知,在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧形變量x成正比 B.由k= 可知,勁度系數(shù)k與彈力F成正比,與彈簧的形變量x成反比 C.彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的性質(zhì)決定的,與彈力F的大小和彈簧形變量x的大小無關(guān) D.彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短)單位長度時(shí)彈力的大小,答案,解析,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,5.(2019寧夏青銅峽高級中學(xué)月考)如圖所示,甲、

6、乙、丙三個(gè)物體質(zhì)量相同,與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,受到三個(gè)大小相同的作用力F,當(dāng)它們滑動(dòng)時(shí),下列說法正確的是 () A.甲乙丙所受摩擦力相同B.甲受到的摩擦力最大 C.乙受到的摩擦力最大 D.丙受到的摩擦力最大,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,彈力的分析與計(jì)算 1.彈力有無的判斷“三法”,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,2.彈力方向的確定,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,3.計(jì)算彈力大小的三種方法 (1)根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解。 (2)根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解。 (3)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命

7、題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,典例1如圖所示,小車上固定著一根彎成角的曲桿,桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球。下列關(guān)于桿對球的作用力F的判斷正確的是() A.小車靜止時(shí),F=mgcos ,方向沿桿向上 B.小車靜止時(shí),F=mgcos ,方向垂直桿向上,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,思維點(diǎn)撥(1)小車靜止時(shí),由平衡條件判斷; (2)小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí),由牛頓第二定律判斷。,本題考查彈力這一物理觀念,結(jié)合本題要進(jìn)一步強(qiáng)化在輕桿模型中彈力的求法,掌握輕桿彈力“按需提供”的特點(diǎn)。提升科學(xué)思維這一核心素養(yǎng),學(xué)會(huì)質(zhì)疑并明確本題易錯(cuò)點(diǎn):誤認(rèn)為輕桿上的彈力一定沿桿方向。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命

8、題點(diǎn)四,即學(xué)即練 1.(2019江西新余一中二模)如圖,質(zhì)量mAmB的兩物體A、B疊放在一起,靠著豎直墻面。讓它們由靜止釋放,在沿粗糙墻面下落過程中,物體B的受力示意圖是(),答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,2.水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi),另一端裝有一小滑輪B,一輕繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m=10 kg的重物,CBA=30, g=10 m/s2 ,如圖所示,忽略滑輪與繩子間的摩擦,則滑輪受到繩子作用力為(),答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,3.(2017全國卷)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80 cm的兩點(diǎn)上,

9、彈性繩的原長也為80 cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn),平衡時(shí)彈性繩的總長度為100 cm;再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn),則彈性繩的總長度變?yōu)?彈性繩的伸長始終處于彈性限度內(nèi))() A.86 cmB.92 cmC.98 cmD.104 cm,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,摩擦力的有無及方向的判斷 1.對摩擦力的理解 (1)摩擦力的方向總是與物體間相對運(yùn)動(dòng)(或相對運(yùn)動(dòng)趨勢)的方向相反,但不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。 (2)摩擦力總是阻礙物體間的相對運(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)。 (3)摩擦力不一定是阻力,也可以是動(dòng)力。 (4)受靜摩擦力作用的物體

10、不一定靜止,但一定保持相對靜止。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,2.明晰“三個(gè)方向”,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,3.靜摩擦力的有無及方向的判斷方法 (1)假設(shè)法 (2)狀態(tài)法 根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律,判斷靜摩擦力的方向。 (3)牛頓第三定律法 先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向,再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,典例2(2019甘肅靜寧縣一中一模)A、B、C三物塊的質(zhì)量分別為M,m和m0,按如圖所示連接。繩子不可伸長,且繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均不計(jì)。若B隨A一起沿水平桌面做勻速運(yùn)動(dòng),則可以斷定

11、() A.物塊A與桌面之間有摩擦力,大小為m0g B.物塊A與B之間有摩擦力,大小為m0g C.桌面對A,B對A,都有摩擦力,兩者方向相同,合力為m0g D.桌面對A,B對A,都有摩擦力,兩者方向相反,合力為m0g,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,思維點(diǎn)撥滑動(dòng)摩擦力的有無和方向可根據(jù)接觸面間有無相對運(yùn)動(dòng)來判斷;滑動(dòng)摩擦力的大小可根據(jù)公式或平衡條件判斷;靜摩擦力的有無可用狀態(tài)法判斷。 本題考查學(xué)生是否對摩擦力有清晰的物理觀念,并能夠在實(shí)際問題中對摩擦力的有無、摩擦力的大小、方向進(jìn)行判斷。屬于核心素養(yǎng)中對物理觀念的認(rèn)識(shí)和提升。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,即學(xué)即練

12、4.(2019北京豐臺(tái)區(qū)一模)如圖所示為研究物塊與木板之間摩擦力大小的實(shí)驗(yàn)裝置。將一物塊和木板疊放于水平桌面上。輕質(zhì)彈簧測力計(jì)一端固定,另一端用細(xì)線與物塊水平相連?，F(xiàn)在用繩索與長木板連接,用手向右水平拉繩索,使長木板在桌面上滑動(dòng)。彈簧測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后,下列說法正確的是() A.物塊與木板之間的摩擦力是靜摩擦力 B.木板必須在桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.測力計(jì)示數(shù)一定等于物塊受到的摩擦力 D.測力計(jì)示數(shù)一定等于木板受到的摩擦力,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,5.(2018山東棗莊質(zhì)檢)如圖所示,物體A、B疊放在物體C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起勻速

13、運(yùn)動(dòng),各接觸面間摩擦力的情況是() A.B對C有向左的摩擦力 B.C對A有向左的摩擦力 C.物體C受到三個(gè)摩擦力作用 D.C對地面有向右的摩擦力,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,摩擦力大小的計(jì)算 1.計(jì)算摩擦力大小的“四點(diǎn)”注意 (1)首先分析物體的狀態(tài),分清是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力。 (2)滑動(dòng)摩擦力的大小可以用公式Ff=FN計(jì)算,而靜摩擦力沒有公式可用,只能利用平衡條件或牛頓第二定律列方程計(jì)算。這是因?yàn)殪o摩擦力是被動(dòng)力,其大小隨狀態(tài)而變,介于0Ffmax之間。 (3)“Ff=FN”中FN并不總是等于物體的重力。 (4)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體速度的大小、接觸面積的大小無關(guān)

14、。,,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,,2.摩擦力大小計(jì)算的思維流程,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,典例3(2019廣西防城港一模)如圖所示,在水平桌面上放置一斜面體P,斜面傾角為,質(zhì)量分別為m和M的兩長方體物塊a和b靜止在斜面體P上,下列說法正確的是() A.a對b的作用力大小為mg B.a對P的壓力為mgcos C.b受到的總摩擦力為(M+m)gsin D.地面受到向左的摩擦力,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,思維點(diǎn)撥計(jì)算摩擦力大小時(shí),首先要分清是求靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力。本題考查靜摩擦力,其大小可由受力平衡或牛頓第二定律計(jì)算求得。 本題考查學(xué)生是否對

15、摩擦力的有無、摩擦力的計(jì)算有清晰的物理觀念,在摩擦力的計(jì)算中有兩點(diǎn)最容易出錯(cuò),一是公式應(yīng)用易錯(cuò),二是正壓力易用錯(cuò),這兩點(diǎn)要特別注意。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,即學(xué)即練 6.(2019貴州畢節(jié)梁才中學(xué)月考)如圖,一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若保持F的大小不變,而方向與水平面成60角,物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(),答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,7.(2019江蘇鹽城田家炳中學(xué)開學(xué)考試)如圖所示,質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上滑動(dòng),長木板與水平地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為1,木塊與木板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為2,已知長

16、木板處于靜止?fàn)顟B(tài),那么此時(shí)長木板受到的地面摩擦力大小為() A.2mgB.1Mg C.1(m+M)gD.2mg+1Mg,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,8.如圖所示,質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)靜止地放在半徑為R的半球體上,質(zhì)點(diǎn)與半球體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,質(zhì)點(diǎn)與球心的連線與水平地面的夾角為,則下列說法正確的是 () A.地面對半球體的摩擦力方向水平向左 B.質(zhì)點(diǎn)對半球體的壓力大小為mgcos C.質(zhì)點(diǎn)所受摩擦力大小為mgsin D.質(zhì)點(diǎn)所受摩擦力大小為mgcos ,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,摩擦力的突變問題,1.摩擦力的突變方式,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題

17、點(diǎn)四,2.分析摩擦力突變問題注意“力隨境遷、抓住界點(diǎn)” (1)有些臨界問題中并不含“臨界術(shù)語”,但審題時(shí)要注意發(fā)現(xiàn)某個(gè)物理量在變化過程中是否會(huì)發(fā)生突變。 (2)存在靜摩擦的連接系統(tǒng),相對滑動(dòng)與相對靜止的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值。 (3)研究傳送帶問題時(shí),物體和傳送帶的速度相等的時(shí)刻往往是摩擦力的大小、方向和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分界點(diǎn)。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,例4表面粗糙的長直木板的上表面一端放有一個(gè)木塊,如圖所示,木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)(即木板與地面的夾角變大,最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力),另一端不動(dòng),則木塊受到的摩擦力Ff隨角度變化的圖象是下列圖中的(),C,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)

18、二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,解析:下面通過“過程分析法”和“特殊位置法”分別求解 解法一過程分析法 (1)木板由水平位置剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),=0,Ff靜=0。 (2)從木板開始轉(zhuǎn)動(dòng)到木板與木塊發(fā)生相對滑動(dòng)前,木塊所受的是靜摩擦力。由于木板緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),木塊處于平衡狀態(tài),受力分析如圖,由平衡關(guān)系可知,靜摩擦力大小等于木塊重力沿斜面向下的分力,Ff靜=mgsin ,因此,靜摩擦力隨的增大而增大,它們滿足正弦規(guī)律變化。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,(3)木塊相對于木板剛好要滑動(dòng)而沒滑動(dòng)時(shí),木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力Ffmax。繼續(xù)增大,木塊將開始滑動(dòng),靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,且滿足Ffmax

19、Ff滑。 (4)木塊相對于木板開始滑動(dòng)后,Ff滑=mgcos ,此時(shí),滑動(dòng)摩擦力隨的增大而減小,滿足余弦規(guī)律變化。,綜上分析可知選項(xiàng)C正確。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,解法二特殊位置法 本題選兩個(gè)特殊位置也可方便地求解,具體分析見下表:,由以上分析知,選項(xiàng)C正確。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,思維點(diǎn)撥本題中物體先受靜摩擦力作用,大小按正弦規(guī)律變化,后受滑動(dòng)摩擦力作用,按余弦規(guī)律變化。 本題考查學(xué)生是否對滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力有清晰的物理觀念,以及對摩擦力突變性的理解是否到位,并能夠在實(shí)際問題中進(jìn)行判斷、分析和計(jì)算。屬于核心素養(yǎng)中對物理觀念以及科學(xué)思維的認(rèn)識(shí)和提升。,命題

20、點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,9.如圖所示,斜面體M放在水平面上,物體m放在斜面上,m受到一個(gè)水平向右的力F,m和M始終保持靜止,這時(shí)m受到的摩擦力大小為Ff1,M受到水平面的摩擦力大小為Ff2,當(dāng)F變大時(shí),則() A.Ff1變大,Ff2不一定變大B.Ff2變大,Ff1不一定變大 C.Ff1與Ff2都不一定變大D.Ff1與Ff2都一定變大,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,10.(2019江蘇揚(yáng)州一模)如圖所示,長為3L的木板從光滑水平面滑上長為5L的粗糙桌面,停止運(yùn)動(dòng)時(shí)木板右端離開桌面邊緣距離為L,則該過程中,木板所受摩擦力Ff與位移x的關(guān)系圖線是(),答案,解析,