【金榜课件】高考第一轮复习教师配套课件:必修1 第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力.ppt
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1、第二章 相 互 作 用第1讲重力弹力摩擦力 知识点知识点 1 1 形变、弹性、胡克定律形变、弹性、胡克定律1.1.重力重力(1)(1)产生产生:由于由于_的吸引而使物体受到的力。的吸引而使物体受到的力。(2)(2)大小大小:与物体的质量成与物体的质量成_,_,即即G=_G=_。可用。可用_测测量重力。量重力。(3)(3)方向方向:总是总是_的。的。(4)(4)重心重心:其位置与物体的其位置与物体的_分布和分布和_有关。有关。地球地球正比正比mgmg弹簧测力计弹簧测力计竖直向下竖直向下质量质量形状形状2.2.弹力弹力(1)(1)定义定义:发生发生_的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体由于要恢复
2、原状而对与它接触的物体产生的作用力。的物体产生的作用力。(2)(2)产生的条件。产生的条件。物体间直接物体间直接_;_;接触处发生接触处发生_。(3)(3)方向方向:总是与物体形变的方向总是与物体形变的方向_。弹性形变弹性形变接触接触弹性形变弹性形变相反相反3.3.胡克定律胡克定律(1)(1)内容内容:在在_内内,弹力的大小跟弹簧伸长弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短或缩短)的长的长度度x x成成_。(2)(2)表达式表达式:F=_:F=_。k k是弹簧的是弹簧的_,_,由弹簧自身的性质决由弹簧自身的性质决定定,单位是单位是_,_,用符号用符号_表示。表示。x x是弹簧长度的是弹簧长度的_,_,不是
3、弹簧形变以后的长度。不是弹簧形变以后的长度。弹性限度弹性限度正比正比kxkx劲度系数劲度系数牛顿每米牛顿每米N/mN/m变化量变化量知识点知识点 2 2 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力滑动摩擦力和静摩擦力的对比滑动摩擦力和静摩擦力的对比:静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力定义定义两两_的物体间的物体间的摩擦力的摩擦力两两_的物体间的摩擦力的物体间的摩擦力产生产生条件条件接触面接触面_接触处有接触处有_两物体间有两物体间有_接触面接触面_接触处有接触处有_两物体间有两物体间有_大小、大小、方向方向大小大小:_f_:_f_方向方向:与受力物体相对与受力物体相对运
4、动趋势的方向运动趋势的方向_大小大小:f=_:f=_方向方向:与受力物体相对运动的方向与受力物体相对运动的方向_作用作用效果效果总是阻碍物体间的总是阻碍物体间的_总是阻碍物体间的总是阻碍物体间的_相对静止相对静止相对运动相对运动粗糙粗糙压力压力相对运相对运动趋势动趋势粗糙粗糙压力压力相对运动相对运动0 0f fmaxmax相反相反NN相反相反相对运动趋势相对运动趋势相对运动相对运动项目项目名称名称滑动摩擦力大小的计算公式滑动摩擦力大小的计算公式f=f=NN中中为比例常数为比例常数,称为动称为动摩擦因数摩擦因数,其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关
5、。有关。【思考辨析思考辨析】(1)(1)重力就是地球对物体的吸引力。重力就是地球对物体的吸引力。()(2)(2)物体的重心一定在物体上。物体的重心一定在物体上。()(3)(3)物体所受弹力的方向与受力物体的形变方向相同。物体所受弹力的方向与受力物体的形变方向相同。()(4)(4)绳对物体的拉力方向总是竖直向上。绳对物体的拉力方向总是竖直向上。()(5)(5)杆的弹力不一定沿杆。杆的弹力不一定沿杆。()(6)(6)摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。()(7)(7)静摩擦力一定是阻力静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力。滑动摩擦力不一定是阻力。()(8)
6、(8)运动的物体不可能受到静摩擦力的作用。运动的物体不可能受到静摩擦力的作用。()(9)(9)正压力越大正压力越大,摩擦力可能越大摩擦力可能越大,也可能不变。也可能不变。()(10)(10)动摩擦因数与接触面积有关动摩擦因数与接触面积有关,相同材料的两物体接触面积相同材料的两物体接触面积越大越大,动摩擦因数越大。动摩擦因数越大。()分析分析:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,不是地球对物不是地球对物体的吸引力体的吸引力,重力是万有引力的一个分力重力是万有引力的一个分力,(1),(1)错错;物体的重心与物体的重心与物体的形状和质量分布有关物体的形状和质量分
7、布有关,质量分布均匀且有规则几何形状质量分布均匀且有规则几何形状的物体的物体,其重心就在其几何中心其重心就在其几何中心,但不一定在物体上但不一定在物体上,比如质量比如质量分布均匀的圆环分布均匀的圆环,其重心在其圆心其重心在其圆心,(2),(2)错错;弹力的方向总是与施弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反力物体形变的方向相反,与受力物体形变的方向相同与受力物体形变的方向相同,(3),(3)对对;绳绳对物体的拉力方向总是沿着绳指向绳收缩的方向对物体的拉力方向总是沿着绳指向绳收缩的方向,(4),(4)错错;杆既杆既可以产生拉力可以产生拉力,也可以产生支持力也可以产生支持力,弹力的方向可能沿杆弹力的
8、方向可能沿杆,也也可能不沿杆可能不沿杆,应结合具体情况分析应结合具体情况分析,(5),(5)对对;摩擦力的方向与物体摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,与物体运动方向无与物体运动方向无关关,故摩擦力既可以是阻力故摩擦力既可以是阻力,也可以是动力也可以是动力,(6),(6)、(7)(7)错错;静摩擦静摩擦力发生在相对静止的物体之间力发生在相对静止的物体之间,相对静止的物体也可以是运动相对静止的物体也可以是运动的的,(8),(8)错错;静摩擦力的大小与正压力的大小无关静摩擦力的大小与正压力的大小无关,滑动摩擦力随滑动摩擦力随正压力的增大而增大
9、正压力的增大而增大,(9),(9)对对;动摩擦因数仅与接触物体的材料动摩擦因数仅与接触物体的材料和接触面的粗糙程度有关和接触面的粗糙程度有关,与接触面积无关与接触面积无关,(10),(10)错。错。考点考点 1 1 弹力的分析与力的分析与计算算(三年三年5 5考考)思想方法思想方法【考点解考点解读】1.1.弹力有无的判断力有无的判断“四法四法”(1)(1)条件法条件法:根据物体是否直接接触并根据物体是否直接接触并发生生弹性形性形变来判断是否来判断是否存在存在弹力。此方法多用来判断形力。此方法多用来判断形变较明明显的情况。的情况。(2)(2)假假设设法法:对对形形变变不明不明显显的情况的情况,可
10、假可假设设两个物体两个物体间弹间弹力不存在力不存在,看物体能否保持原有的状看物体能否保持原有的状态态,若运若运动动状状态态不不变变,则则此此处处不存在不存在弹弹力力;若运若运动动状状态态改改变变,则则此此处处一定有一定有弹弹力。力。(3)(3)状态法状态法:根据物体的运动状态根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。平衡条件判断弹力是否存在。(4)(4)替换法替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换生明显形变的物体来替换,看能否发生形态的变化看能否发生形态的变化,若
11、发生形变若发生形变,则此处一定有弹力。则此处一定有弹力。2.2.五种常见模型中弹力的方向五种常见模型中弹力的方向常常见的的弹力力弹力的方向力的方向弹簧两端的簧两端的弹力力与与弹簧中心簧中心轴线重合重合,指向指向弹簧恢复原状簧恢复原状的方向的方向轻绳的的弹力力沿沿绳指向指向绳收收缩的方向的方向面与面接触的面与面接触的弹力力垂直于接触面指向受力物体垂直于接触面指向受力物体点与面接触的点与面接触的弹力力过接触点垂直于接触面接触点垂直于接触面(或接触面的切或接触面的切面面)而指向受力物体而指向受力物体杆的杆的弹力力可能沿杆可能沿杆,也可能不沿杆也可能不沿杆,应具体情况具具体情况具体分析体分析3.3.计
12、算弹力大小的三种方法计算弹力大小的三种方法(1)(1)根据胡克定律进行求解。根据胡克定律进行求解。(2)(2)根据力的平衡条件进行求解。根据力的平衡条件进行求解。(3)(3)根据牛顿第二定律进行求解。根据牛顿第二定律进行求解。【典例透析典例透析1 1】如图所示如图所示,轻绳轻绳ADAD跨过固跨过固定在水平横梁定在水平横梁BCBC右端的定滑轮挂住一个右端的定滑轮挂住一个质量为质量为M=10kgM=10kg的物体的物体,ACB=30,ACB=30,g,g取取10m/s10m/s2 2,求求:(1)(1)轻绳轻绳ACAC段的张力段的张力F FACAC的大小的大小;(2)(2)横梁横梁BCBC对对C
13、C端的支持力大小及方向。端的支持力大小及方向。【解解题探究探究】(1)(1)分析分析结点点C C的受力情况的受力情况,明确明确绳中拉力和横梁中拉力和横梁支持力的特点支持力的特点:绳ACAC和和绳CDCD中拉力大小中拉力大小_。横梁横梁对绳支持力的方向与支持力的方向与绳ACAC和和绳CDCD的拉力的合力方向的拉力的合力方向_。相等相等相反相反(2)(2)请画出结点请画出结点C C的受力分析图。的受力分析图。提示提示:【解析解析】物体处于平衡状态物体处于平衡状态,根据平衡条件可判断根据平衡条件可判断,与物体相连与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力的细绳拉力大小等于物体的重力,取取C C点为研究对
14、象点为研究对象,进行受力进行受力分析分析,如图所示。如图所示。(1)(1)图中轻绳图中轻绳ADAD跨过定滑轮拉住质量为跨过定滑轮拉住质量为M M的物体的物体,物体处于平衡物体处于平衡状态状态,绳绳ACAC段的拉力为段的拉力为:F FACAC=F=FCDCD=Mg=10=Mg=1010N=100N10N=100N(2)(2)由几何关系得由几何关系得:F:FC C=F=FACAC=Mg=100N=Mg=100N方向和水平方向成方向和水平方向成3030角斜向右上方角斜向右上方答案答案:(1)100N(1)100N(2)100N(2)100N方向与水平方向成方向与水平方向成3030角斜向右上角斜向右上
15、方方【互互动探究探究】若若图中横梁中横梁BCBC换为水平水平轻杆杆,且且B B端用端用铰链固定在固定在竖直直墙上上,轻绳ADAD拴接在拴接在C C端端,如如图所示所示,求求:(1)(1)轻绳ACAC段的段的张力力F FACAC的大小的大小;(2)(2)轻杆杆BCBC对C C端的支持力。端的支持力。【解析解析】物体处于平衡状态物体处于平衡状态,与物体相连的细绳拉力大小等于与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力物体的重力,取取C C点为研究对象点为研究对象,进行受力分析进行受力分析,如图所示如图所示:(1)(1)由由F FACACsin30sin30=F=FCDCD=Mg=Mg得得:F:FACAC
16、=2Mg=2=2Mg=2101010N=200N10N=200N。(2)(2)由平衡方程得由平衡方程得:F FACACcos30cos30-F-FC C=0=0解得解得:F:FC C=Mgcot30=Mgcot30=Mg173N=Mg173N方向水平向右。方向水平向右。答案答案:(1)200N(1)200N(2)173N,(2)173N,方向水平向右方向水平向右【总结提升总结提升】轻绳和轻杆弹力的分析技巧轻绳和轻杆弹力的分析技巧分析轻绳或轻杆上的弹力时应注意以下两点分析轻绳或轻杆上的弹力时应注意以下两点:(1)(1)轻绳中间没有打结时轻绳中间没有打结时,轻绳上各处的张力大小都是一样的轻绳上各处
17、的张力大小都是一样的;如果轻绳打结如果轻绳打结,则以结点为界分成不同轻绳则以结点为界分成不同轻绳,不同轻绳上的张力不同轻绳上的张力大小可能是不一样的。大小可能是不一样的。(2)(2)轻杆可分为固定轻杆和有固定转轴轻杆可分为固定轻杆和有固定转轴(或铰链连接或铰链连接)的轻杆。的轻杆。固定轻杆的弹力方向不一定沿杆固定轻杆的弹力方向不一定沿杆,弹力方向应根据物体的运动弹力方向应根据物体的运动状态状态,由平衡条件或牛顿第二定律分析判断由平衡条件或牛顿第二定律分析判断;有固定转轴的轻杆有固定转轴的轻杆只能起到只能起到“拉拉”或或“推推”的作用的作用,杆上弹力方向一定沿杆。杆上弹力方向一定沿杆。考点考点
18、2 2 静摩擦力的分析与判断静摩擦力的分析与判断(三年三年1111考考)思想方法思想方法【考点解考点解读】静摩擦力有无及方向的四种判断方法静摩擦力有无及方向的四种判断方法1.1.假假设法法利用假利用假设设法判断的思法判断的思维维程序如下程序如下:2.2.反推法反推法从研究物体的运动状态反推它必须具有的条件从研究物体的运动状态反推它必须具有的条件,分析组成条件分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用的相关因素中摩擦力所起的作用,从而判断静摩擦力的有无及从而判断静摩擦力的有无及方向。方向。3.3.状态法状态法此法关键是先判明物体的运动状态此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的方向即加速度的方向
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