2013高考一轮复习优秀课件：第二章研究物体间的相互作用第一单元 第1课时

(5)独立性：某一个作用力产生的效果不会受其他作用力 的影响，其他作用力只能各自产生对应的效果． 2．力的分类 力的分类方法通常按力的性质分类或按力的作用效果等进 行分类． (1)按力的性质分：可分为万有引力(包括重力)、弹力、 摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等． (2)按力的效果分：可分为压力、支持力、推力、拉力、 引力、斥力、浮力、向心力、回复力、动力、阻力．
答案：D
题型训练 2．根据上题情况，请你再探究小车以加速度 a水平向左运 动时杆对球的弹力的情况． 解析：选小球为研究对象，小车以加速度a 向左运动时，小球所受重力和杆的弹力的合力 一定水平向左，此时，弹力 F 的方向一定指向 左上方，只有这样，才能保证小球在竖直方向 上保持平衡，水平方向上具有向左的加速 度．假设小球所受的弹力F与竖直方向的夹角 为 α 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有 Fsinα ＝ ma ， a Fcosα＝mg.解得：F＝m g2＋a2 .tanα＝ . g a . 即α＝arctan
必修1 第二章 研究物体间的相互作用
第一单元:相互作用
第1课时-重力、弹力
考点一
力的基本概念
基础回顾 1．力的概念：力是__________． 2．力的性质：(1)力不能离开______而独立存在；(2)力是 物体之间的________作用；(3)力是________，既有________， 又有________． 3．力的作用效果：(1)使物体发生________；(2)改变物体 的________，使物体产生________． 4 ． 力 的 三 要 素 ： (1)________ ； (2)________ ； (3)________．
2.弹力有无的判断方法
弹力产生于接触的物体之间，但相互接触的物体不一定 有弹力，只有在物体形变时才会有弹力．一般地，“支持面” 的形变有时较难觉察，有时要通过假设法和反证法判断． 假设法：假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断 研究对象的运动状态是否改变，若运动状态不变，则此处不 存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力． 反证法：假设接触处研究对象受到弹力作用，并假定此 处弹力的方向，再观察研究对象能否与题设状态(平衡或加速 运动)相符．若相符，则假设的弹力存在，若不符，则假设的 弹力不存在．
(3)按作用方式分：可分为接触力(包括弹力、摩擦力等) 和场力(包括电场力、磁场力等)．
(4)按研究对象分：可分为内力、外力．
考点二
基础回顾
重力与重心
1．重力的定义：由于________对物体的吸引而使物体受 到的力．
2．重力的大小：同一地点重力的大小与物体的________ 成正比 ； 同一物 体 在不同 地 点重力 的 大小与 ________成正 比．即G＝________. 3．重力的方向：总是________．除了在赤道和极地附近， 一般不通过地心． 4．重心定义：重力的________叫做重心．重心是重力的 ________作用点，通常可以认为重力就作用在这一点上．
(4)通常受力分析时定在物体的几何中心上．
考点三
形变与弹力
Hale Waihona Puke 基础回顾 1．弹力的定义：发生弹性形变的物体在恢复原状时对 ________产生的力叫弹力． 2．弹力产生的条件 (1)两个物体________； (2)同时发生________． 3．弹力的方向 (1)轻绳和细线的拉力沿着线________的方向；
g
答案：
弹 力 为 F ＝ m g2＋a2 arctan a .
，方向与竖直方向的夹角为
g
题型三
胡克定律的应用
有关弹簧的受力分析往往较难，因为弹簧的弹力随弹簧的 形变(空间位置变化)而变化，是一种动态模型，或者说是一种 准静态平衡，需要把空间位置的变化与力的大小结合起来考 虑．
如右图所示，两木块的质量分别为m1 和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2， 上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整 个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的 木块，直到它刚好离开上面弹簧．在这一过 程中，下面木块移动的距离为 ( )
A. m1g
B.m2g
C.m1g
D.m2g
k1
k1
k2
k2
解析：整 个系统处于平衡状态时， k2 弹簧的弹力为
k2x1＝(m1＋m2)g；当上面的木块被提离弹簧k1时，k2弹簧的
弹 力 为 k2x2 ＝ m2g ， 故 下 面 木 块 B 移 动 的 距 离 为 ：
m1g . x1－x2＝ k2
答案：C
答案： 1．地球 2．质量 重力加速度 3．竖直向下 4．作用点 等效
mg
要点深化 1．重力与万有引力的联系和区别 (1)重力源于地球对物体的万有引力，故不能说重力就 是地球的吸引力．在地面上，重力仅是地球对物体万有引力 的一个分力，万有引力的另一个分力是提供物体随地球自转 所需要的向心力． (2)物体随地球自转所需要的向心力随纬度的不同而不 同，在赤道附近，这个力较大，则重力会较小；在极地附近， 这个力较小，则重力会较大．但由于自转时物体所需的向心 mM 力极小，故在要求不高时，可以近似认为
5．力的表示方法：(1)力的________；(2)力的________.
答案：
1．物体对物体的作用
2．(1)物体 (2)相互 (3)矢量 大小 方向
3．(1)形变 (2)运动状态
加速度 (3)力的作用点
4．(1)力的大小 (2)力的方向 5．(1)图示 (2)示意图
要点深化 1．力的基本特性
(1)力的物质性：由于力是物体对物体的作用，所以力不 能离开物体而独立存在，有受力物体必有施力物体．
mg＝G R2 .
2．对重心的理解
(1)重心是引力对物体上各处作用的集中表现，是等效 作用点．
(2)重心可以在物体的几何中心上，也可以在物体之 外．要根据质量分布及几何形状而定．
(3) 检 测 重 心 位 置 的 方 法 —— 悬 挂 法 ( 两 力 平 衡 原 理)．但也不是所有的物体重心都可用悬挂法，悬挂法一般 只适用于薄板等．
(2)点与面、面与面接触处的弹力________(若是曲面则 垂直于接触点的公切面)指向物体________的方向； (3)弹簧的弹力方向总是沿着弹簧指向________的方向． 4．弹力的大小 (1)对于弹性形变的弹簧产生的弹力遵循胡克定律： F ＝ ________ ， 其 中 ________ 叫 劲 度 系 数 ， 其 大 小 由 本 身 的 ________、________和________共同决定，弹簧越硬、长度 越短、横截面积越大，其劲度系数越大；________是相对于 弹簧原长时的压缩量或伸长量； (2)形变不明显的弹力则要根据________或________借用 其他力(多为________)的大小与三角函数值来计算确定．
A．物体被拉出的距离s＝ D．这段时间内物块运动的平均速度 F
2
kt
解析：根据胡克定律，物体拉出的距离s＝ F ，根据平均 k s F 速度的定义，得： 答案：AD
v＝＝ . t kt
警示
错误认为弹簧的示数物体的运动有关
如右图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位 置，它们的右端受到大小皆为 F的拉力作用，而左端的情况 各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受 大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块 在光滑的桌面上做匀加速运动；④中弹簧的左端拴一小物块， 物块在有摩擦的桌面上做匀速运动．若认为弹簧的重力可忽 略不计，以L1、L2、L3 、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则 有 ( ) A．L2＞L1 C．L1＝L2 B．L4＜L3 D．L3＝L4
D．小车向右以加速度a运动时，F＝ ma2＋mg2 ，方 向斜向右上方，与竖直方向的夹角为α ＝arctan(a/g)．
解析：小车静止时，由物体的平衡条件 知杆对球的作用力方向竖直向上，且大小等 于球的重力mg. 小车向右以加速度a运动，设小球受杆的 作用力方向与竖直方向的夹角为 α ，如图所 示．根据牛顿第二定律有： Fsin α ＝ ma ， Fcos α＝mg，两式相除得：tan α＝a/g. 只有当球的加速度a＝gtan θ时，杆对球的作用力才沿杆 的方向，此时才有F＝ma/sinθ.
题型训练 如图所示，在光滑的水平地面上放置一质量为 m 的物块， 一劲度系数为k的弹簧的一端与其拴接，另一端拴接在竖直的 墙上，现把物块向右缓慢拉出一段距离时力为F.再撤去该力， 经过时间t，物块经过平衡位置O，此时的速度为v.则( )
F k F B．物体被拉出的距离s＝2 k C．这段时间内物块运动的平均速度 v
题型一
对弹力有无的判断
如图1所示，一质量为 m 的光滑球静止于水平面 A 和 斜板B的夹角之间，求球受到的弹力．
图1
图2
解析：如图2所示，假设有弹力N2存在，则N2在水平方向 存在一个分量，必使球做匀加速运动，与题给静止状态有矛 盾．说明球与斜面间虽接触，但并不挤压，故不存在弹力N2， 斜板B对球的弹力为零． 答案：零
(2)相互性：力的作用总是相互的，若A物体施力于B物体， 则B物体也会施力于A物体．且两个相互作用力总是大小相等， 方向相反，作用在同一直线上． (3)力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向．服从 力的平行四边形法则，不能简单地进行代数相加． (4)瞬时性：力的作用效果与其力在同一瞬间产生，同一 瞬间消失．
错解：④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面 上滑动，弹簧会受力而伸长；③中弹簧的左端拴一小物块，物 块在光滑的桌面上滑动，弹簧不会受力而不伸长 ，所以有 L4<L3，即B选项正确．
分析纠错：本题实际上是判断四种情景下弹簧所受弹力的 大小．由于弹簧的重力不计，弹簧的一端(如左端)所受的力对 弹簧的伸长起控制作用，另一端(如右端)起拉长的作用，所以 不论弹簧做何种运动，四条弹簧所受的弹力(看右端的)都相等， 伸长量相等．而后弹力又作用于物体上，因物体所处的环境条 件不同而做不同的运动．