2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 第1講 重力 彈力 摩擦力學(xué)案(含解析).doc
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第1講 重力 彈力 摩擦力 主干梳理 對點激活 知識點 力、重力 1.力 (1)定義:力是物體與物體之間的相互作用。 (2)作用效果:使物體發(fā)生形變或改變物體的運動狀態(tài)(即產(chǎn)生加速度)。 (3)標(biāo)矢性:力是矢量,既有大小,也有方向。 (4)四種基本相互作用:引力相互作用、電磁相互作用、強相互作用和弱相互作用。 2.重力 (1)產(chǎn)生:由于地球的吸引而使物體受到的力。 (2)大?。号c物體的質(zhì)量成正比,即G=mg??捎脧椈蓽y力計測量重力。 (3)方向:總是豎直向下的。 (4)重心:其位置與物體的質(zhì)量分布和形狀有關(guān)。 知識點 形變、彈性、胡克定律 Ⅰ 1.形變 物體在力的作用下形狀或體積的變化叫形變。 2.彈性 (1)彈性形變:有些物體在形變后撤去作用力能夠恢復(fù)原狀的形變。 (2)彈性限度:當(dāng)形變超過一定限度時,撤去作用力后,物體不能完全恢復(fù)原來的形狀,這個限度叫彈性限度。 3.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)生的條件 ①物體間直接接觸;②接觸處發(fā)生彈性形變。 (3)方向:總是與物體彈性形變的方向相反。 4.胡克定律 (1)內(nèi)容:在彈性限度內(nèi),彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比。 (2)表達(dá)式:F=kx。k是彈簧的勁度系數(shù),由彈簧自身的性質(zhì)決定,單位是牛頓每米,用符號N/m表示。x是彈簧長度的變化量,不是彈簧形變以后的長度。只知彈簧彈力大小時,彈簧可能處于拉伸狀態(tài),也可能處于壓縮狀態(tài),兩種情況都要考慮。 知識點 滑動摩擦力、動摩擦因數(shù)、靜摩擦力?、? 滑動摩擦力和靜摩擦力的對比 滑動摩擦力大小的計算公式F=μFN中μ為比例常數(shù),稱為動摩擦因數(shù),其大小與兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)。 一 思維辨析 1.自由下落的物體所受重力為零。( ) 2.相互接觸的物體間一定有彈力。( ) 3.輕繩、輕桿的彈力方向一定沿繩、桿。( ) 4.運動的物體也可以受靜摩擦力。( ) 5.接觸處的摩擦力一定與彈力方向垂直。( ) 6.兩物體接觸處的彈力增大時,接觸面間的摩擦力大小可能不變。( ) 答案 1. 2. 3. 4.√ 5.√ 6.√ 二 對點激活 1.下列關(guān)于重力和重心的說法正確的是( ) A.物體所受的重力就是地球?qū)ξ矬w產(chǎn)生的吸引力 B.物體靜止時,對水平支持物的壓力就是物體的重力 C.用細(xì)線將物體懸掛起來,靜止時物體的重心一定在懸線所在的直線上 D.重心就是物體所受重力的等效作用點,故重心一定在物體上 答案 C 解析 重力是由于地球吸引產(chǎn)生的,是所受引力的一個分力,兩者一般不相等,A錯誤。壓力和重力是兩種性質(zhì)不同的力,B錯誤。由平衡條件知,細(xì)線拉力和重力平衡,重心在重力作用線上,C正確。重心跟物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān),是重力的等效作用點,但不一定在物體上,如折彎成直角的均勻直桿,D錯誤。 2.玩具汽車停在模型橋面中間,如圖所示,則下列說法正確的是( ) A.橋面受向下的彈力,是因為橋面發(fā)生了彈性形變 B.玩具汽車沒有發(fā)生形變,所以玩具汽車不受彈力 C.玩具汽車受向上的彈力,是因為橋面發(fā)生了彈性形變 D.玩具汽車受向上的彈力,是因為玩具汽車發(fā)生了形變 答案 C 解析 玩具汽車與橋面相互擠壓都發(fā)生了形變,B錯誤;由于橋面發(fā)生彈性形變,所以對玩具汽車有向上的彈力(支持力),C正確,D錯誤;由于玩具汽車發(fā)生了彈性形變,所以對橋面產(chǎn)生向下的彈力(壓力),A錯誤。 3.(人教版必修1P61T3改編)(多選)一重為100 N的木箱放在水平地板上,至少要用35 N的水平推力,才能使它從原地開始運動。木箱從原地移動以后,用30 N的水平推力,就可以使木箱繼續(xù)做勻速直線運動。由此可知( ) A.木箱與地板間的最大靜摩擦力為35 N B.木箱所受的滑動摩擦力為30 N C.木箱與地板間的動摩擦因數(shù)為0.35 D.木箱與地板間的動摩擦因數(shù)為0.3 答案 ABD 解析 由題意知,木箱與地板間的最大靜摩擦力為35 N,滑動摩擦力為30 N,由Ff=μFN,F(xiàn)N=mg,聯(lián)立得μ===0.3,故A、B、D正確,C錯誤。 考點細(xì)研 悟法培優(yōu) 考點1 彈力的分析與計算 1.彈力有無的判斷“四法” (1)條件法:根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生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。 (2)假設(shè)法:對形變不明顯的情況,可假設(shè)兩個物體間彈力不存在,看物體能否保持原有的運動狀態(tài),若運動狀態(tài)不變,則此處不存在彈力;若運動狀態(tài)改變,則此處一定有彈力。 (3)狀態(tài)法:根據(jù)物體的運動狀態(tài),利用牛頓第二定律或共點力平衡條件判斷彈力是否存在。 (4)替換法:可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的物體來替換,看能否發(fā)生形態(tài)的變化,若發(fā)生形變,則此處一定有彈力。 2.彈力方向的確定 3.彈力大小的計算方法 (1)對有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體,彈力的大小可以由胡克定律F=kx計算。 (2)對于難以觀察的微小形變,可以根據(jù)物體的受力情況和運動情況,運用物體平衡條件或牛頓第二定律來確定彈力大小。 例1 畫出下圖中物體A受力的示意圖(各接觸面均光滑)。 解題探究 (1)桿上的力的方向一定沿桿嗎? 提示:不一定,桿上的彈力的方向要根據(jù)牛頓第二定律或平衡條件來判斷。 (2)相互接觸的物體間彈力的有無可以用什么方法判斷? 提示:假設(shè)法、條件法、狀態(tài)法、替換法。 嘗試解答 總結(jié)升華 輕桿和輕繩上彈力的分析 (1)“動桿”和“定桿”上的彈力 ①動桿:若輕桿用光滑的轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接,當(dāng)桿處于平衡時桿所受到的彈力方向一定沿著桿,輕桿只能起到“拉”或“推”的作用,否則會引起桿的轉(zhuǎn)動。如圖甲所示,若C為轉(zhuǎn)軸,則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)動中,彈力方向始終沿桿的方向。 ②定桿:若輕桿被固定不發(fā)生轉(zhuǎn)動,則桿所受到的彈力方向不一定沿桿的方向。如圖乙所示。定桿的彈力方向應(yīng)根據(jù)物體的運動狀態(tài),由平衡條件或牛頓第二定律分析判斷,如例1中(4)。 (2)輕繩上的彈力 ①同一條輕繩沒有彎折時,繩上的拉力處處相等。例如圖甲中AB段繩上的拉力處處相等。 ②當(dāng)輕繩繞過光滑的滑輪或掛鉤時,由于滑輪或掛鉤對繩無約束,因此繩上的力是處處相等的,即滑輪只改變力的方向不改變力的大小,例如圖乙中,BC、BD兩段繩中的拉力大小都等于重物的重力。 ③當(dāng)輕繩某處打有死結(jié)時,由于結(jié)點對繩有約束,因此繩上的力可能不是處處相等,例如圖丙中,繩AOB中,AO和OB兩段繩中拉力大小不相等。 [變式1-1] (多選)如圖所示,一重為10 N的球固定在支桿AB的上端,今用一段繩子水平拉球,使桿發(fā)生彎曲,已知繩的拉力為7.5 N,則AB桿對球的作用力( ) A.大小為7.5 N B.大小為12.5 N C.方向與水平方向成53角斜向右下方 D.方向與水平方向成53角斜向左上方 答案 BD 解析 對球進(jìn)行受力分析可得,AB桿對球的作用力F和繩的拉力的合力與球的重力等大反向,可得F方向斜向左上方,其大小F= N=12.5 N,故B正確;設(shè)AB桿對球的作用力與水平方向的夾角為α,可得tanα==,α=53,故D正確。 [變式1-2] 一個長度為L的輕彈簧,將其上端固定,下端掛一個質(zhì)量為m的小球時,彈簧的總長度變?yōu)?L?,F(xiàn)將兩個這樣的彈簧按如圖所示方式連接,A、B兩小球的質(zhì)量均為m,則兩小球平衡時,B小球距懸點O的距離為(不考慮小球的大小,且彈簧都在彈性限度范圍內(nèi))( ) A.3L B.4L C.5L D.6L 答案 C 解析 由題意可知,kL=mg,當(dāng)用兩個相同的彈簧按題圖所示懸掛時,下面彈簧彈力大小為mg,伸長量為L,而上面彈簧的彈力為2mg,由kx=2mg可知,上面彈簧的伸長量為x=2L,故B球到懸點O的距離為L+L+L+2L=5L,C正確。 考點2 摩擦力的分析與計算 1.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,判斷靜摩擦力的有無及方向。 (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。 2.求解摩擦力的技巧 例2 (多選)如圖所示,甲物體在沿斜面的推力F的作用下靜止于乙物體上,乙物體靜止在水平面上,現(xiàn)增大外力F,兩物體仍然靜止,則下列說法正確的是( ) A.乙對甲的摩擦力一定增大 B.乙對甲的摩擦力可能減小 C.乙對地面的摩擦力一定增大 D.乙對地面的摩擦力可能增大 解題探究 (1)乙對甲原來一定有摩擦力嗎? 提示:不一定,要看甲的重力沿斜面的分力與F的大小關(guān)系。 (2)乙對地面一定有摩擦力嗎? 提示:一定有,以甲、乙整體為研究對象,可判斷整體相對地面有向右的運動趨勢,則地面對乙的靜摩擦力水平向左,則由牛頓第三定律知,乙對地面的摩擦力水平向右。 嘗試解答 選BC。 設(shè)甲的質(zhì)量為m,斜面傾角為θ,若F=mgsinθ,乙對甲的摩擦力為零,F(xiàn)增大,f變大,方向沿斜面向下;若F>mgsinθ,乙對甲的摩擦力沿斜面向下,f=F-mgsinθ,F(xiàn)增大,f增大;若F- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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