2-1重力 弹力 摩擦力
2015届高三物理大一轮复习:2-1 重力 弹力
解析
先以盒子和小球组成的系统为研究对象,无论上滑还
是下滑,用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为a =
gsin α,方向沿斜面向下,由于盒子和小球始终保持相对静 止,所以小球的加速度大小也是 a = g sin α ,方向沿斜面向 下,小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外 力,因此不需要左、右侧面提供弹力.故选项A正确.
答案
C
反思总结
如何理解理想化模型——“轻弹簧”与“橡皮筋”
(1) 弹簧与橡皮筋产生的弹力遵循胡克定律 F = kx, x 是指形
变量.
(2)“轻”即指弹簧(或橡皮筋)的重力不计,所以同一弹簧的 两端及中间各点的弹力大小相等. (3)弹簧既能受拉力,也能受压力(沿弹簧轴线),分析弹簧问 题时一定要特别注意这一点,而橡皮筋只能受拉力作用.
自由杆和固定杆中的弹力方向
类型
特征
受力特征
自由杆
可以自由转动
杆受力一定沿杆方向
固定杆
不能自由转动
不一定沿杆方向,由物体 所处状态决定
【典例1】
甲、乙两图中的杆都保持静止,试画出甲、
乙两图O点受杆的作用力的方向.(O为结点)
图2-1-8
解析
甲为自由杆,受力一定沿杆方向,如下图甲所示的
F N 1 . 乙为固定杆,受力由 O 点所处状态决定,此时受力平
方向可能沿杆向上.
答案 CD
反思总结
轻杆弹力的确定方法
杆的弹力与绳的弹力不同,绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的
方向,但杆的弹力方向不一定沿杆的方向,其大小和方向的 判断要根据物体的运动状态来确定,可以理解为 “ 按需提 供”,即为了维持物体的状态,由受力平衡或牛顿运动定律 求解得到所需弹力的大小和方向,杆就会根据需要提供相应
高考经典课时作业2-1 重力、弹力、摩擦力
高考经典课时作业2-1 重力、弹力、摩擦力(含标准答案及解析)时间:45分钟分值:100分1.如右图所示,人向右匀速推动水平桌面上的长木板,在木板翻离桌面以前,则() A.木板露出桌面后,推力将逐渐减小B.木板露出桌面后,木板对桌面的压力将减小C.木板露出桌面后,桌面对木板的摩擦力将减小D.推力、压力、摩擦力均不变2.(2011·高考天津卷)如右图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力()A.方向向左,大小不变B.方向向左,逐渐减小C.方向向右,大小不变D.方向向右,逐渐减小3.如图所示,倾角为30°,重为80 N的斜面体静止在水平面上.一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上,杆的另一端固定一个重为2 N的小球,小球处于静止状态时,下列说法正确的是()A.斜面体有向左运动的趋势B.地面对斜面体的支持力为80 NC.球对弹性轻杆的作用力为2 N,方向竖直向下D.弹性轻杆对小球的作用力为2 N,方向垂直斜面向上4.(2013·黄山模拟)如图所示,小车内有一固定光滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,细绳始终保持竖直.关于小球的受力情况,下列说法正确的是()A.若小车静止,绳对小球的拉力可能为零B.若小车静止,斜面对小球的支持力一定为零C.若小车向右运动,小球一定受两个力的作用D.若小车向右运动,小球一定受三个力的作用5.(2013·安徽合肥市第二次教学质量检测)如右图所示,楔形物块a固定在水平地面上,在其斜面上静止着小物块b.现用大小一定的力F分别沿不同方向作用在小物块b上,小物块b仍保持静止,如下图所示.则a、b之间的静摩擦力一定增大的是()6.如右图所示,轻弹簧的一端与物块P 相连,另一端固定在木板上.先将木板水平放置,并使弹簧处于拉伸状态.缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P 刚要沿木板向下滑动,在这个过程中,物块P 所受静摩擦力的大小变化情况是( )A .先减小后增大B .先增大后减小C .一直增大D .保持不变7.(2013·济南检测)如右图所示,物体P 、Q 用轻绳连接后跨过定滑轮,物体P 静止在倾角为37°角的斜放木板上悬挂着.已知P 、Q 的质量m P 、m Q 大小的关系为m Q =34m P .今将斜放木板的倾角从37°增到45°,物体P 仍保持静止而没有滑动,若不计滑轮处的摩擦,则下列说法中正确的是( )A .绳子的张力将变大B .物体P 受到的静摩擦力将变小C .物体P 对斜板的压力将变小D .绳子张力和物体P 受到的摩擦力均不变8.某学习小组为了体验最大静摩擦力与滑动摩擦力的临界状态,设计了如右图所示的装置,一位同学坐在长直木板上,让长直木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角θ变大),另一端不动,则该同学受到支持力F N 、合外力F 合、重力沿斜面方向的分力G 1、摩擦力F f 随角度θ的变化关系图象中正确的是( )9.(2011·高考江苏卷改编)如图所示,倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别为M 、m (M >m )的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.在α角取不同值的情况下,下列说法正确的有( )A .两物块所受摩擦力的大小不可能总相等B .两物块不可能同时相对绸带静止C .M 不可能相对绸带发生滑动D .m 不可能相对斜面向上滑动10.一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2 m,它们的下端平齐并固定,另一端自由,如下图所示.当压缩此组合弹簧时,测得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示.试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2.11.木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,求力F作用后木块A、B 所受摩擦力的大小.12.如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HP一端用铰链固定在竖直墙上,另一端P通过细绳EP拉住,EP与水平方向也成30°,轻杆的P点用细绳PQ拉住一个质量也为10 kg的物体.g取10 N/kg,求轻绳AC段的张力大小F AC与细绳EP的张力大小F EP之比.标准答案及解析:1.解析:在木板翻离桌面以前,由其竖直方向受力分析可知,桌面对木板的支持力大小等于重力,所以木板所受到的摩擦力不变,又因为长木板向右匀速运动,所以推力大小等于摩擦力,不变.综上所述,选项D正确.答案:D2.解析:B向右做匀减速直线运动,加速度大小不变、方向向左,由牛顿第二定律知,B 所受摩擦力的方向向左,大小不变,即A正确,B、C、D均错误.答案:A3.答案:C4.解析:方法一:斜面光滑表明小球不受摩擦力,细绳竖直表明若绳子有弹力,应沿竖直方向.方法二:采用假设法.若绳对小球的拉力为零,小球在重力和斜面的弹力作用下,合力不可能为零,无法达到平衡,故绳对小球的拉力不可能为零.若斜面对小球的支持力不为零,则细绳不可能始终保持竖直,故斜面对小球的支持力一定为零.方法三:小车向右运动可能有三种运动形式:向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动.当小车向右匀速运动时,小球受力平衡,只受重力和绳子拉力两个力的作用.当小车向右加速运动时,小球需有向右的合外力,但由细绳保持竖直状态和斜面形状可知,该运动形式不可能有.当小车向右减速运动时,小球需有向左的合外力,则一定受重力和斜面的支持力,可能受绳子的拉力,也可能不受绳子的拉力.答案:B5.答案:A6.解析:木板水平时,f=kx,方向水平向左,木板倾斜时,设开始f沿板向下,则有:mg sin θ+f=kx,f随θ增大逐渐减小到0,然后f沿板向上,此时有mg sin θ=kx+f,f 再随θ增大而增大,直到要下滑,故A正确.答案:A7.答案:BC8.解析:重力沿斜面方向的分力G1=mg sin θ,C正确,支持力F N=mg cos θ,A正确;该同学滑动之前,F合=0,F f=mg sin θ,滑动后,F合=mg sin θ-μmg cos θ,F f=μmg cos θ,考虑到最大静摩擦力略大于滑动摩擦力的情况,可知B错误、D正确.答案:ACD9.解析:绸带与斜面间无摩擦,且为轻质绸带,因此绸带无论运动与否,ma =0,故绸带所受合力为零,故M 、m 与绸带间的摩擦力一定大小相等,A 错误;当α较小时,mg sin α小于其最大静摩擦力,二者可以同时相对绸带静止,B 错误;最大静摩擦力F f m =μmg cos α,因M >m ,故M 的F f m 大于m 的F f m ′,当α增大时,mg sin α增大到m 的F f m ′时,m 相对绸带滑动,此时绸带两端的摩擦力仍大小相等,故没有达到M 的F f m ,故M 与绸带仍相对静止,C 正确、D 错误.答案:C 10.解析:此物理过程,弹簧压缩测得的力的大小就等于弹簧的弹力,并遵守胡克定律. 据题意,当压缩量只有0.2 m 的过程,只大弹簧发生形变,从图中读出x =0.2 m ,F =2N ,由胡克定律知F 1=k 1x 1,得k 1=F 1x 1=20.2N/m =10 N/m 弹簧组合形变量为0.3 m 时,大弹簧的形变量为x 1=0.3 m ,小弹簧的形变量为x 2=0.1 m , F 1+F 2=5 N ,就有k 1x 1+k 2x 2=5k 2=5-k 1x 1x 2=5-10×0.30.1N/m =20 N/m. 答案:10 N/m 20 N/m11.解析:未加F 时,木块A 、B 受力平衡,所受静摩擦力大小等于弹簧的弹力,即 F A =F B =F 弹=kx =400×0.02 N =8 N木块B 受地面的最大静摩擦力为:F B m =μF N B =0.25×60 N =15 N施加F 后,对木块B 有:F +F 弹<F B m故B 所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小为:F B ′=F +F 弹=9 N施加F 后,木块A 所受摩擦力仍为静摩擦力,大小为:F A ′=8 N答案:8 N 9 N12.解析:题图甲和乙中的两个物体M 1、M 2都处于平衡状态,根据平衡条件可判断,与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力.分别取C 点和P 点为研究对象,进行受力分析如图(a)和(b)所示.图(a)中轻绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M 1的物体,物体处于平衡状态,绳AC 段的拉力F AC =F CD =M 1g图(b)中由F EP sin 30°=F PQ =M 2g得F EP =2M 2g ,所以得F AC F EP =M 12M 2=12.。
2022版新教材高考物理一轮复习第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力课件新人教版
B.mk2g2 11
D.m2g(k1 +k2 )
【解析】选 C。最初 m1、m2 两木块处于平衡时,上面弹簧的压缩量 x1=mk1g1 ,
下面弹簧的压缩量 x2=(m1+k2m2)g ;当 m1 刚要离开弹簧 k1 时,弹簧 k1 恢复原
长,下面弹簧的压缩量 x2′=mk22g ,则在此过程中 m1 上升的距离 h=x1+x2-
【加固训练】 (能力拔高题)如图所示,一轻绳跨过固定在竖直杆下端的光滑定滑轮 O,轻绳 两端点 A、B 分别连接质量为 m1 和 m2 的两物体。现用两个方向相反的作用力缓 慢拉动物体,两个力方向与 AB 连线在同一直线上。当∠AOB=90°时,∠OAB =30°,则两物体的质量比 m1∶m2 为( )
【备选例题】 如图所示,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,直到它刚离开上面弹簧。在这个过程中上面木块上升的 高度为( )
A.mk1g1 11
C.m1g(k1 +k2 )
【解析】选 B、D。以 B 点为研究对象,受力分析如图所示,B 点受重物的拉 力 FT1(等于重物的重力 G)、轻杆的支持力 FN 和绳子的拉力 FT2
由平衡条件得,FN 和 FT2 的合力与 FT1 大小相等、方向相反, 根据三角形相似可得:AFBN =BFOT2 =FAOT1
又 F=FT2,FT1=G
A.0.8 N C.3.2 N
B.1.6 N D.6.4 N
【解析】选 C。根据题意将一弹性绳对折,相当于将此弹性绳剪成相同长度的 两段绳,每段绳在相同的外力作用下,伸长量变为原来的一半,根据胡克定 律 F=kx 可知劲度系数变为原来的两倍。根据图像可知弹性细绳的劲度系数 k =ΔΔxF =140 N/cm=0.4 N/cm 则对折后,劲度系数变为 2k=0.8 N/cm 所以物体的重力为 G=2kx+2kx=0.8×2 N+0.8×2 N=3.2 N, A、B、D 错误,C 正确。
【重力 弹力 摩擦力】知识点总结
弹力.
(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断是否存
在弹力.
13
2.弹力方向的确定
14
3.计算弹力的四种方法 (1)根据胡克定律计算. (2)根据力的平衡条件计算. (3)根据牛顿第二定律计算. (4)根据动能定理计算.
15
考点二 “动杆”和“定杆”与“活结”和“死结”问题 1.“动杆”和“定杆”问题 (1)动杆:若轻杆用光滑的转轴或铰链连接,当 杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆,否则 会引起杆的转动.如图甲所示,若 C 为转轴,则轻 杆在缓慢转动中,弹力方向始终沿杆的方向. (2)定杆:若轻杆被固定不发生转动,则杆所受 到的弹力方向不一定沿杆的方向.如图乙所示.
静摩擦力
大小 方向
0<Ff≤Ffm 与受力物体相对运动趋势的方向
相反
作用效果 总是阻碍物体间的相对 运动趋势
滑动摩擦力
Ff=μFN 与受力物体相对运动的方向 相反 总是阻碍物体间的 相对运动
9
2.动摩擦因数 (1)定义:彼此接触的物体发生_相__对__运__动___时,摩擦力和正压力的比值.公式 μ=FFNf . (2)决定因素:接触面的材料和__粗__糙__程__度__.
3
二、重力 1.产生:由于__地__球__的__吸__引__而使物体受到的力.注意:重力不是万有引力,而是 万有引力竖直向下的一个分力. 2.大小:G=mg,可用_弹__簧__测__力__计___测量.注意:(1)物体的质量不会变;(2)G 的 变化是由在地球上不同位置处 g 的变化引起的. 3.方向:总是_竖__直__向__下___.注意:竖直向下是和水平面垂直,不一定和接触和“死结”问题 (1)活结:当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时,由于滑轮或挂钩对绳无约束,因此绳上的 张力处处相等,即滑轮只改变力的方向不改变力的大小,例如图乙中,两段绳中的拉力 大小都等于重物的重力. (2)死结:若结点不是滑轮,是固定点时,称为“死结”结点,则两侧绳上的弹力不 一定相等.
2015高三物理一轮:2-1重力·弹力·摩擦力
[限时训练][限时45分钟,满分100分]一、选择题(每小题6分,共60分)1.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是A.容器受到的摩擦力不断增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F必须逐渐增大D.容器受到的合力逐渐增大答案 A2.如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端皆受到大小为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有A.L2>L1B.L4>L3C.L1>L3D.L2=L4答案 D3.质量为m的物体置于水平面上,在大小相等、互相垂直的水平力F1和F2的作用下,从静止开始沿水平面运动,如图所示,若物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则物体A.在F1的反方向上受到F f1=μmg的摩擦力B .在F 2的反方向上受到F f2=μmg 的摩擦力C .在F 1、F 2合力的反方向上受到的摩擦力为F f =2μmgD .在F 1、F 2合力的反方向上受到的摩擦力为F f =μmg解析 物体将沿F 1与F 2的合力方向运动,其所受滑动摩擦力与运动方向相反,故D 正确.答案 D4.如图所示,在一粗糙水平桌面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块A 和B ,中间用一原长为l 、劲度系数为k 的轻质弹簧连接起来,木块与桌面间的动摩擦因数为μ.钩码拉着木块一起在桌面上匀速运动时,两木块之间的距离是A .l +μk m 1gB .l +μkm 2g C .l +μk (m 1+m 2)g D .l +μk ⎝⎛⎭⎫m 1m 2m 1+m 2g 解析 由于不知B 所受绳拉力的大小,故只能选A 进行分析,由A 匀速运动有μm 1g =k Δx ,则Δx =μm 1g k ,所以A 、B 间距为l +Δx =l +μk m 1g ,A 选项正确. 答案 A5.如图2-1-23所示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力F 的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则A .长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB .长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m +M )gC .当F >μ2(m +M )g 时,长木板便开始运动D .无论怎样改变F 的大小,长木板都不可能运动答案 AD6.如图2-1-24所示,两个长方体木块P 、Q 叠放在水平地面上,第一次用大小为F 的水平拉力拉P ,第二次也用大小为F 的水平拉力拉Q ,两次都能使P 、Q 保持相对静止共同向右做匀速运动.设第一次PQ 间、Q 与地面间的摩擦力大小 图分别为F f1、F f1′,第二次PQ间、Q与地面间的摩擦力大小分别为F f2、F f2′,则下列结论正确的是A.F f1=F f1′=F f2=F f2′=FB.F f1=F f1′=F f2=F f2′<FC.F f1=F f1′=F f2′=F,F f2=0D.F f1=F f2=0,F f1′=F f2′=F答案 C7.如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等答案 C8.如图所示,矩形物体甲和丙在水平外力F的作用下静止在乙物体上,物体乙静止在水平面上.现减小水平外力F,三物体仍然静止,则下列说法中正确的是A.物体乙对于物体甲的摩擦力一定减小B.物体丙对于物体甲的压力一定减小C.物体乙对于地面的摩擦力一定减小D.物体丙对于物体甲的摩擦力可能减小答案 C9.如图所示,斜面固定在地面上,倾角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),质量为1 kg的滑块,以一定的初速度沿斜面向下滑,斜面足够长,滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8.该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图象是图中的(取初速度方向为正方向,取g=10m/s2)解析由于mg sin 37°<μmg cos 37°,所以滑块减速下滑.因斜面足够长,故滑块最终一定静止在斜面上.开始阶段F f滑=μmg cos 37°=6.4 N,方向沿斜面向上.静止在斜面上时,F f静=mg sin 37°=6 N,方向沿斜面向上,由于取初速度方向为正方向,故图象A 正确,B、C、D均错误.答案 A10.(2014·福建四地六校联考)三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都静止.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是A.4 cm B.6 cmC.8 cm D.10 cm解析因缓慢地拉动,故系统始终处于平衡状态,该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和;最初,p弹簧处于原长,而q弹簧受到竖直向下的压力N1=m b g=10 N,所以其压缩量为x1=N1/k=2 cm;最终,c木块刚好离开水平地面,q弹簧受到竖直向下的拉力N2=m c g=10 N,其伸长量为x2=N2/k=2 cm,ab之间绳中的拉力F =(m b+m c)g=20 N,弹簧p受到的拉力为N3=F=20 N,弹簧p的伸长量为x3=N3/k=4 cm,则弹簧p的左端向左移动的距离为x=x1+x2+x3=8 cm,选项C对.答案 C二、计算题(共40分)11.(12分)如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量为m=2 kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10 m/s2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至12 cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长至11 cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13 cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?解析(1)物体匀速前进时,k(x-x0)=μmg则k=μmgx-x0=0.2×2×100.12-0.10=200 N/m(2)F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10) N=2 N最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力F fm=0.2×2×10 N=4 N,F1<F fm故物体没动,所受静摩擦力F f1=F1=2 N.(3)弹簧弹力F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10) N=6 N.物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为F f2=μF N=μmg=0.2×2×10 N=4 N.答案(1)200 N/m(2)2 N(3)4 N12.(14分)如图所示,质量为m B=14 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10 kg 的货箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4.重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,试求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)绳上张力F T的大小;(2)拉力F的大小.解析(1)对A进行受力分析可知A受四个力作用,分解绳的拉力,根据A受力平衡可得F N1=m B g+F T sin θ,F f1=F T cos θ,F f1=μF N1解得F T=μ1m A gcos θ-μ1sin θ代入数据得绳子张力F T=100 N.(2)对B进行受力分析可知B受六个力的作用地面对B的支持力F N2=m B g+F N1,而F N1=m A g+F T sin θ=160 N拉力F=μ2F N2+μ1F N1=200 N.答案(1)100 N(2)200 N13.(14分)如图所示,光滑斜面倾角为θ=30°,一个重20 N的物体在斜面上静止不动.轻质弹簧原长为10 cm,现在的长度为6 cm.(1)求弹簧的劲度系数;(2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6 cm(弹簧与物体相连),物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力的大小和方向.解析(1)对物体受力分析,则有:mg sin θ=F此时F=kx1联立以上两式,代入数据得:k=250 N/m(2)物体上移,则摩擦力方向沿斜面向上有:F f=mg sin θ+F′此时F′=kx2=5 N代入上式得F f=15 N.答案(1)250 N/m(2)15 N沿斜面向上。
2-1重力 弹力 摩擦力
必考内容
第2章
第1讲
高考物理总复习
重力的 方向
总是 竖直向下的
注意:竖直向下是和 水平面 垂直,不一定和接触面垂直
因为物体各部分 都受重力作用,可 重心 认为重力作用集 中于 一点 即为 物体的重心
(1)影响重心位置的因素: ①物体的 形状 ;②物体的
质量分布
(2)确定方法: 悬挂法 注意:重心的位置不一定在 物体上
力,弹力、摩擦力等均属于接触力.
(4)按研究对象分 可分为外力和内力.
人 教 实 验 版
必考内容
第2章
第1讲
高考物理总复习
注意
该知识点在“受力分析”中应注意“受力
分析”分析的是性质力,不是效果力.如:对做圆周 运动的物体进行受力分析,不能添加“向心力”,因 “向心力”是效果力.对确定的研究对象进行受力分 析,分析的是“外力”,不是“内力”.
人 教 实 验 版
必考内容
第2章
第1讲
高考物理总复习
3.产生条件:①相互接触且 挤压 ;②有 相对 运 动;③ 接触面粗糙. 4.大小:滑动摩擦力大小与 压力 成正比,即:Fμ =
μFN .
5.方向:跟接触面相切,并跟物体 相对运动方向 相
人 教 实 验 版
反.
必考内容
第2章
第1讲
高考物理总复习
第2章
第1讲
高考物理总复习
2.重心 (1)概念:物体的各部分都受重力的作用,我们可以认 为各部分受到的重力都集中于一点,这个点就是重力的作 用点,叫做物体的重心.重心概念的实质是从作用效果上 命名的,是一种等效的处理方法.
人 教 实 验 版
必考内容
第2章
第1讲
重力弹力摩擦力
重力弹力摩擦力
1、重力:物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
重力的施力物体是地心。
重力的方向总是竖直向下。
特点:物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是:G=mg,g=9.8N/kg
2、弹力:物体受外力作用发生形变后,若撤去外力,物体能回复原来形状的力,叫作"弹力"。
特点:它的方向跟使物体产生形变的外力的方向相反。
因物体的形变有多种多样,所以产生的弹力也有各种不同的形式。
3、摩擦力:阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力叫做摩擦力。
特点:摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。
滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的大小和压力大小有关。
压力越大,物体接触面越粗糙,产生的滑动摩擦力就越大。
重力、弹力、摩擦力教案
重力、弹力、摩擦力教案第一章:重力1.1 教学目标让学生理解重力的概念,知道重力的作用。
让学生掌握重力的计算方法,能够运用重力解释生活中的现象。
1.2 教学内容重力的概念:介绍重力的定义,地球对物体产生的吸引力。
重力的作用:解释重力对物体的作用,如悬挂物体、地球上的物体等。
重力的计算:介绍重力的计算方法,公式为F = mg,其中m 为物体的质量,g 为重力加速度。
重力在生活中:举例说明重力在生活中的应用,如抛物线运动、天平等。
1.3 教学活动引入讨论:让学生举例说明重力的存在和作用。
实验演示:进行实验,让学生观察和体验重力的作用。
计算练习:给学生发放练习题,让他们运用重力公式进行计算。
生活应用:让学生举例说明重力在日常生活中的应用。
第二章:弹力2.1 教学目标让学生理解弹力的概念,知道弹力的产生和作用。
让学生掌握弹力的计算方法,能够运用弹力解释生活中的现象。
2.2 教学内容弹力的概念:介绍弹力的定义,物体因形变产生的力。
弹力的产生:解释弹力的产生原因,如弹性形变、弹簧等。
弹力的作用:介绍弹力的作用,如弹跳、弹性碰撞等。
弹力的计算:介绍弹力的计算方法,公式为F = kx,其中k 为弹簧常数,x 为形变量。
弹力在生活中:举例说明弹力在日常生活中的应用,如弹簧床垫、弹力球等。
2.3 教学活动引入讨论:让学生举例说明弹力的存在和作用。
实验演示:进行实验,让学生观察和体验弹力的作用。
计算练习:给学生发放练习题,让他们运用弹力公式进行计算。
生活应用:让学生举例说明弹力在日常生活中的应用。
第三章:摩擦力3.1 教学目标让学生理解摩擦力的概念,知道摩擦力的产生和作用。
让学生掌握摩擦力的计算方法,能够运用摩擦力解释生活中的现象。
3.2 教学内容摩擦力的概念:介绍摩擦力的定义,物体表面间的阻碍力。
摩擦力的产生:解释摩擦力的产生原因,如接触面粗糙度、物体间的相互摩擦等。
摩擦力的作用:介绍摩擦力的作用,如行走、开车等。
重力、弹力和摩擦力
重力、弹力和摩擦力张明声贵州省独山民族中学 5582001.重力由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
重力的本质是万有引力,在地球表面,重力略小于地球对物体的吸引力,地球上的一切物体,无论静止还是运动,都受重力作用,重力的施力物体是地球。
(1)重力的大小同一物体在地球上的不同位置所受重力是不同的。
其大小G=mg,在不同位置g 的取值是不同的。
通常取的近似值g=9.8N/kg。
物体在地球表面受到重力的大小与物体离开地面的高度和纬度有关,如果物体离地面的高度与地球的半径相比不能忽略,物体受到的重力明显减少,在地球两极重力等于万有引力;在地球的其它位置重力约小于万有引力。
在相同高度,赤道的重力最小。
一般计算都取重力近似等于万有引力。
(2)重力的方向:竖直向下。
在赤道和两极重力的方向指向地心,在地球的其它位置重力的方向稍微偏离地心。
(3)重力的作用点---重心一个物体的各部分都要受到重力的作用,从效果来看,可以认为受到的重力集中于一点,这一点叫做物体的重心。
重心的位置根物体的形状和质量的分布有关,如果有规则的几何形状,质量分布均匀,重心在几何中心。
如果质量分布不均匀,没有规则的几何的形状,要采用悬挂法等来确定物体的重心.物体的重心不一定在物体上,也可以在物体以外的某一位置,例如圆环、三角框架等,其重心都不在物体上。
2.弹力发生形变的物体,由于要恢复形变,对使物体发生形变的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
(1)弹性是指在力的作用下发生形变的物体、在除去外力后能恢复原状的性质;(2)弹性形变指发生形变的物体在外力停止作用后能够恢复原状的形变;(3)两物体相互接触是产生弹力的必要条件、但不充分条件。
1)弹力产生的条件:两个物体相互接触,并有相互的挤压或拉伸,而产生形变。
2)弹力的方向弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
具体判别的标准如下:(1)面与面接触.弹力的方向垂直于公共接触面;(2)点与面接触.弹力的方向垂直于面;(3)点与点接触.弹力的方向应垂直于接触点的切面;如图半圆形的碗内放一根木筷而平衡,碗的圆心在O点,木筷与碗内壁A、C点接触,木筷端与A点接触应是点与面接触,木筷与C点接触应是点与点接触。
三种性质的力
理想杠杆和实际杠杆: 理想杠杆和实际杠杆
定滑轮:定义;实质 定滑轮:定义 实质 特点 定滑轮 定义 实质;特点
理想 F=G 实际 F>G
S=h
滑 轮
2.
理想F=1/2 G 实质;特点 滑轮:定义;实质 滑轮 定义 实质 特点 实际F>1/2 GS=2h 理想 F=1/n G 滑轮 : S=nh 实际F>1/n G
而产生的力. 而产生的力 2.弹力 物体由于发生 弹性形变)而产生的力 弹力:物体由于发生( 弹力 接触 a.产生条件 产生条件: 产生条件 相互挤压而发生弹性形变. 相互挤压而发生弹性形变 由弹性形变的大小 b.弹力的大小 弹力的大小: 弹力的大小 及物体本身决定 弹簧测力计的原理: 弹簧测力计的原理 弹性限度内弹簧的伸长 与受到的拉力成正比 c.弹力的方向 与恢复原状的方向相同. 弹力的方向: 弹力的方向 与恢复原状的方向相同 拉长的弹簧或绳产生的弹力, 拉长的弹簧或绳产生的弹力 方向指向它们( 的方向. 方向指向它们 收缩 )的方向 的方向 斜面对物体的支持力的方向 (垂直于支持面指向被支持的物体 ) d.弹力的作用点 可认为在物体中心 弹力的作用点:可认为在物体中心 弹力的作用点 可认为在物体中心.
有相对滑动
压力的大小 b.滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力的大小: 滑动摩擦力的大小 接触面的粗糙程度 c.滑动摩擦力的方向 与相对滑动的方向相反 滑动摩擦力的方向:与相对滑动的方向相反 滑动摩擦力的方向 与相对滑动的方向相反. d.摩擦力的作用点 可认为在物体中心 摩擦力的作用点:可认为在物体中心 摩擦力的作用点 e.减小摩擦的方法 减小压力 使接触面更光滑 减小摩擦的方法: 减小摩擦的方法 减小压力, 使接触面更光滑, 加润滑油, 气垫, 滚动摩擦代替滑动摩擦. 加润滑油 气垫 滚动摩擦代替滑动摩擦
新课标2014届高考物理一轮课件:2.1重力、弹力、摩擦力
答案:A
整合高考热点
弹簧产生弹力问题的分析
弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短) 的长度x成正比,即F=kx,这就是胡克定律.注意在弹性限度 内该定律才成立. 解答含有弹簧的力学问题时,要深刻理解胡克定律中弹簧
长度变化量x的物理意义,切不可与弹簧的实际长度相混
淆.另外要特别注意区分弹簧是处于压缩状态还是拉伸状态.
2.弹力方向的判断方法
(1)根据物体产生形变的方向判断. (2)根据物体的运动情况,利用平衡条件或牛顿第二定律判 断,此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的方向),再 根据牛顿第二定律确定合力的方向,然后根据受力分析确定弹
力的方向.
1.(2012年陕西汉中模拟)一有固定斜面的小车在水平面上 做直线运动,小球通过细绳与车顶相连,小球某时刻正处于下 图所示状态.设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力 为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是( )
面向下,故A可能受力个数为3或4个.
[答案] A、B
[易错警示]►►
(1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,受滑动摩擦力 作用的物体不一定是运动的. (2)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但 摩擦力不一定阻碍物体的运动,即摩擦力不一定是阻力.
2.(2011年天津理综)如图所示,A、B两物块叠放在一
[例] 如图所示,质量为m的物体A压在 置于水平面上的劲度系数为k1 的竖直轻弹 簧B上.用细绳跨过定滑轮将物体A与另一
a tan θ=g, F2 的方向为斜向右上方且与竖直方向夹角 即 a θ 满足 tan θ=g.
[答案]
(1)mg
竖直向上
(2)m a2+g2
斜向右上方
a 且与竖直方向夹角 θ 满足 tan θ=g
物理:重力、弹力、摩擦力、力的定义
重力定义:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
说明:①地球附近的物体都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物体是地球。
④在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等。
(1)重力的大小:G=mg说明:①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大。
②一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其它力也无关系。
③在处理物理问题时,一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。
(2)重力的方向:竖直向下(即垂直于水平面)说明:①在两极与在赤道上的物体,所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影响,与运动状态也没有关系。
(3)重心:物体所受重力的作用点。
重心的确定:①质量分布均匀。
物体的重心只与物体的形状有关。
形状规则的均匀物体,它的重心就在几何中心上。
②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。
③薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。
说明:①物体的重心可在物体上,也可在物体外。
②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。
③引入重心概念后,研究具体物体时,就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示,于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替。
弹力(1)形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变。
说明:①任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变及其微小。
②弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变,叫做弹性形变,简称形变。
(2)弹力:发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力。
说明:①弹力产生的条件:接触;弹性形变。
②弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点。
③弹力必须产生在同时形变的两物体间。
④弹力与弹性形变同时产生同时消失。
(3)弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
几种典型的产生弹力的理想模型:①轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向。
2022年物理(新课标)高考总复习第一轮复习教师用书:第二章第一节重力弹力摩擦力 Word版含解析
考试内容要求真题统计命题规律滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ2022·卷甲·T142022·卷乙·T192022·卷丙·T172022·卷Ⅱ·T23高考对该部分出题率较高的学问点有摩擦力、受力分析、共点力的平衡,题型多为选择题.2022年高考对本章内容的考查重点:一是弹力、摩擦力的大小和方向的推断;二是力的合成与分解和共点力的平衡的综合应用.题型连续选择题的形式,以生活中的实际问题为背景考查本章学问和建模力量形变、弹性、胡克定律Ⅰ矢量和标量Ⅰ力的合成和分解Ⅱ共点力的平衡Ⅱ试验二:探究弹力和弹簧伸长的关系试验三:验证力的平行四边形定则第一节重力弹力摩擦力一、重力、弹力1.重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力.(2)大小:G=mg.(3)方向:总是竖直向下.(4)重心:由于物体各部分都受重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用.(2)产生的条件①两物体相互接触;②发生弹性形变.(3)方向:与物体形变方向相反.3.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.(2)表达式:F=kx.①k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质打算.②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度.1.推断正误(1)自由下落的物体所受重力为零.()(2)重力的方向不肯定指向地心.()(3)弹力肯定产生在相互接触的物体之间.()(4)相互接触的物体间肯定有弹力.()(5)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度.()(6)弹簧的形变量越大,劲度系数越大.()(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质打算.()提示:(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√二、摩擦力1.两种摩擦力的对比静摩擦力滑动摩擦力定义两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力产生条件(必要条件)(1)接触面粗糙;(2)接触处有弹力;(3)两物体间有相对运动趋势(仍保持相对静止)(1)接触面粗糙;(2)接触处有弹力;(3)两物体间有相对运动大小(1)静摩擦力为被动力,与正压力无关,满足0<F≤F max;(2)最大静摩擦力F max大小与正压力大小有关滑动摩擦力:F=μF N(μ为动摩擦因数,取决于接触面材料及粗糙程度,F N为正压力)方向沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反沿接触面与受力物体相对运动的方向相反作用点实际上接触面上各点都是作用点,常把它们等效到一个点上,在作力的图示或示意图时,一般把力的作用点画到物体的重心上2.动摩擦因数(1)定义:彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值,即μ=F fF N.(2)打算因素:接触面的材料和粗糙程度.2.推断正误(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势.()(2)受滑动摩擦力作用的物体,可能处于静止状态.()(3)运动的物体不行能受到静摩擦力的作用.()(4)接触处有摩擦力作用时肯定有弹力作用.()(5)两物体接触处的弹力增大时,接触面间的静摩擦力大小可能不变.()(6)依据μ=F fF N可知动摩擦因数μ与F f成正比,与F N成反比.()提示:(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)×弹力的分析与计算【学问提炼】1.弹力的推断(1)弹力有无的推断方法①条件法:依据物体是否直接接触并发生弹性形变来推断是否存在弹力.此方法多用来推断形变较明显的状况.②假设法:对形变不明显的状况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态.若状态不变,则此处不存在弹力;若状态转变,则此处肯定有弹力.③状态法:依据物体的状态,利用牛顿其次定律或共点力平衡条件推断弹力是否存在.(2)弹力方向的推断①依据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反推断.②依据共点力的平衡条件或牛顿其次定律确定弹力的方向.2.弹力大小计算的三种方法(1)依据胡克定律进行求解.(2)依据力的平衡条件进行求解.(3)依据牛顿其次定律进行求解.【典题例析】(2021·黑龙江大庆试验中学模拟)如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不行伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则绳中拉力大小变化的状况是() A.先变小后变大B.先变小后不变C.先变大后不变D.先变大后变小[解析]当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时,设两绳的夹角为2θ.以滑轮为争辩对象,分析受力状况,作出受力图如图甲所示:依据平衡条件得2F cos θ=mg,得到绳子的拉力F=mg2cos θ,所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端的过程中,θ增大,cos θ减小,则F变大.当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时,如图乙,设两绳的夹角为2α.设绳子总长为L,两直杆间的距离为s,由几何学问得到sin α=sL,L、s不变,则α保持不变.再依据平衡条件可知,两绳的拉力F保持不变.所以绳中拉力大小变化的状况是先变大后不变.C正确.[答案] C1.面面接触、点面接触、球面接触、球球接触的弹力垂直于接触公切面,推断弹力有无时常用假设法来推断.2.对轻绳,弹力方向肯定沿绳收缩的方向.当绳中无结点或通过滑轮绕时,同一根绳上张力相等;若有结点,则当两段绳处理,张力不肯定相等.3.对轻杆,若端点用铰链连接,弹力方向肯定沿杆的方向;若端点固定连接,弹力方向不肯定沿杆方向,由端点物体所受其他力的合力及物体的状态推断和计算.4.对轻弹簧,弹力满足胡克定律且既能产生拉力也可产生支持力,需留意方向的多样性,轻弹簧两端受力始终大小相等,与其运动状态无关.弹簧的弹力不能发生突变.【跟进题组】考向1弹力的有无及方向推断1.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是()A.细绳肯定对小球有拉力的作用B.轻弹簧肯定对小球有弹力的作用C.细绳不肯定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球肯定有弹力D.细绳不肯定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不肯定有弹力解析:选D.若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a=g tan α,则轻弹簧对小球无弹力,D正确.考向2胡克定律的应用2.如图所示,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,而左端的状况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有()A.L2>L1B.L4>L3C.L1>L3D.L2=L4解析:选D.弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小打算.由于弹簧质量不计,这四种状况下,F弹都等于弹簧右端拉力F,因而弹簧伸长量均相同,故选D项.摩擦力的分析与计算【学问提炼】1.静摩擦力的有无和方向的推断方法(1)假设法:利用假设法推断的思维程序如下:(2)状态法:先推断物体的状态(即加速度的方向),再利用牛顿其次定律(F=ma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向.(3)牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再依据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向.2.摩擦力大小的计算(1)静摩擦力大小的计算①物体处于平衡状态(静止或匀速运动),利用力的平衡条件来推断静摩擦力的大小.②物体有加速度时,若只有静摩擦力,则F f=ma.若除静摩擦力外,物体还受其他力,则F合=ma,先求合力再求静摩擦力.(2)滑动摩擦力大小的计算:滑动摩擦力的大小用公式F f=μF N来计算,应用此公式时要留意以下几点:①μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N为两接触面间的正压力,其大小不肯定等于物体的重力.②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关.【典题例析】长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大),另一端不动,如图所示,则铁块受到的摩擦力F f随角度α的变化图象可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()[审题指导]找到物体摩擦力的突变“临界点”是解答此题的关键.[解析]设木板与水平面间的夹角增大到θ时,铁块开头滑动,明显当α<θ时,铁块与木板相对静止,由力的平衡条件可知,铁块受到的静摩擦力的大小为F f=mg sin α;当α≥θ时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力,设动摩擦因数为μ,由滑动摩擦力公式得铁块受到的摩擦力为F f=μmg cos α.通过上述分析知道:α<θ时,静摩擦力随α角增大按正弦函数增大;当α≥θ时,滑动摩擦力随α角增大按余弦规律减小,故C正确.[答案] C1.推断摩擦力方向时应留意的两个问题(1)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必定关系,可能相同,也可能相反,还可能成肯定的夹角.(2)分析摩擦力方向时,要留意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”,考虑不同方向时的两种状况.2.计算摩擦力大小的三点留意(1)分清摩擦力的性质:静摩擦力或滑动摩擦力.(2)只有滑动摩擦力才能用计算公式F f =μF N ,留意动摩擦因数μ,其大小与接触面的材料及其粗糙程度有关,F N 为两接触面间的正压力,不肯定等于物体的重力.静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿定律来求解.(3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关. 【跟进题组】考向1 摩擦力的有无及方向的推断1.如图所示,某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包,现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上,与传送带一起斜向上匀速运动,其间突遇故障,传送带减速直至停止.若上述匀速和减速过程中,麻袋包与传送带始终保持相对静止,则下列说法正确的是( )A .匀速运动时,麻袋包只受重力与支持力作用B .匀速运动时,麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向上C .减速运动时,麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向下D .减速运动时,麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向上解析:选B.传送带匀速运动时,麻袋包受力平衡,麻袋包除受重力、垂直传送带向上的支持力外,还要受沿斜面对上的摩擦力的作用,A 错误、B 正确,传送带向上减速运动时,麻袋包的加速度沿斜面对下,设传送带倾角为θ,麻袋包的加速度大小为a .当a =g sin θ时,摩擦力为零;当a >g sin θ时,摩擦力沿传送带向下;当a <g sin θ时,摩擦力沿传送带向上,C 、D 错误.考向2 静摩擦力的分析与计算2.(2021·高考山东卷)如图所示,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A 与B间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与B 的质量的比值为( )A.1μ1μ2B .1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D .2+μ1μ2μ1μ2解析:选B.B 恰好不下滑时,μ1F =m B g ,A 恰好不滑动,则F =μ2(m A g +m B g ),所以m A m B =1-μ1μ2μ1μ2,选项B 正确.考向3 滑动摩擦力的分析与计算3.如图所示,斜面为长方形的斜面体倾角为37°,其长为0.8 m ,宽为0.6 m .一重为20 N 的木块原先在斜面体上部,当对它施加平行于AB 边的恒力F 时,刚好使木块沿对角线AC 匀速下滑,求木块与斜面间的动摩擦因数μ和恒力F 的大小.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)解析:木块在斜面上的受力示意图如图所示,由于木块沿斜面对下做匀速直线运动,由平衡条件可知: F =mg sin 37°·tan α =20×0.6×0.60.8 N =9 N木块受到的摩擦力为 F f =(mg sin 37°)2+F 2 =(20×0.6)2+92 N =15 N由滑动摩擦力公式得μ=F fF N=F f mg cos 37°=1520×0.8=1516.答案:15169 N摩擦力的“突变”问题【学问提炼】1.静—静“突变”:物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生变化时,假如物体仍旧保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变.2.静—动“突变”或动—静“突变”:物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,假如物体不能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力.3.动—动“突变”:某物体相对于另一物体滑动的过程中,若突然相对运动方向变了,则滑动摩擦力方向发生“突变”.【典题例析】(多选)如图所示,将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开头时a 、b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F f a ≠0,b 所受摩擦力F f b =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )A .F f a 大小不变B.F f a方向转变C.F f b仍旧为零D.F f b方向向右[审题指导]解答本题应留意两个条件:(1)粗糙水平面;(2)剪断瞬间.在瞬间变化时,轻绳的弹力可以发生突变,而弹簧的弹力不发生变化.[解析]剪断右侧绳的瞬间,右侧绳上拉力突变为零,而弹簧对两木块的拉力没有发生突变,与原来一样,所以b相对地面有向左的运动趋势,受到静摩擦力F f b方向向右,C错误、D正确.剪断右侧绳的瞬间,木块a受到的各力都没有发生变化,A正确、B错误.[答案]AD【跟进题组】考向1静—静“突变”1.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为()A.10 N,方向向左B.6 N,方向向右C.2 N,方向向右D.0解析:选C.当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N,方向向左.可知最大静摩擦力F fmax≥8 N.当撤去力F1后,F2=2 N<F fmax,物体仍处于静止状态,由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在物体上的F2等大反向,选项C正确.考向2动—静“突变”2.如图所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开头物体所受的摩擦力F f随t的变化关系是下图中的()解析:选B.物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力F f的作用,由于F f从零开头均匀增大,开头一段时间F f<G,物体加速下滑;当F f=G时,物体的速度达到最大值;之后F f>G,物体向下做减速运动,直至减速为零.在整个运动过程中,摩擦力为滑动摩擦力,其大小为F f=μF N =μF=μkt,即F f与t成正比,是一条过原点的倾斜直线.当物体速度减为零后,滑动摩擦力突变为静摩擦力,其大小F f=G,所以物体静止后的图线为平行于t轴的直线.正确答案为B.考向3动—动“突变”3.传送带以恒定的速率v=10 m/s运动,已知它与水平面成α=37°,如图所示,PQ =16 m,将一个小物体无初速度地放在P点,小物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,问当传送带逆时针转动时,小物体运动到Q点的时间为多少?解析:当传送带逆时针转动时,对物体受力分析:重力mg、支持力N和摩擦力f(方向向下)则由牛顿其次定律有:mg sin α+μmg cos α=ma1代入数据解得a1=10 m/s2(方向沿斜面对下)故当经过时间t=1 s后,物体的速度与传送带相同.此时物体运动了5 m则在此后的过程中摩擦力f的方向向上则由牛顿其次定律有:mg sin α-μmg cos α=ma2代入数据解得a2=2 m/s2(方向沿斜面对下)在由运动学公式L=v t+12a2t2解得t=1 s(另一个解舍去)故综上所述总用时为t=(1+1) s=2 s.答案:见解析1.如图所示,在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球,小球的直径恰好和盒子内表面正方体的棱长相等,盒子沿倾角为α的固定斜面滑动,不计一切摩擦,下列说法中正确的是()A.无论盒子沿斜面上滑还是下滑,球都仅对盒子的下底面有压力B.盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和右侧面有压力C.盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力D.盒子沿斜面上滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力解析:选A.先以盒子和小球组成的系统为争辩对象,无论上滑还是下滑,用牛顿其次定律均可求得系统的加速度大小为a =g sin α,方向沿斜面对下,由于盒子和小球始终保持相对静止,所以小球的加速度大小也是a=g sin α,方向沿斜面对下,小球重力沿斜面对下的分力大小恰好等于所需的合外力,因此不需要盒子的左、右侧面供应弹力.故选项A正确.2.(多选)如图所示,用滑轮将质量为m 1、m 2的两物体悬挂起来,忽视滑轮和绳的重力及一切摩擦,使得0°<θ<180°,整个系统处于平衡状态,关于m 1、m 2的大小关系应为( )A .m 1必大于m 2B .m 1必大于m 22C .m 1可能等于m 2D .m 1可能大于m 2解析:选BCD.结点O 受三个力的作用,如图所示,系统平衡时F 1=F 2=m 1g ,F 3=m 2g ,所以2m 1g cos θ2=m 2g ,m 1=m 22cosθ2,所以m 1必大于m 22.当θ=120°时,m 1=m 2;当θ>120°时,m 1>m 2;当θ<120°时,m 1<m 2,故B 、C 、D 选项正确.3.(2021·忻州四校联考)完全相同且质量均为m 的物块A 、B 用轻弹簧相连,置于带有挡板C 的固定斜面上.斜面的倾角为θ,弹簧的劲度系数为k .初始时弹簧处于原长,A 恰好静止.现用一沿斜面对上的力拉A ,直到B 刚要离开挡板C ,则此过程中物块A 的位移大小为(弹簧始终处于弹性限度内)( )A.mgk B .mg sin θkC.2mg kD .2mg sin θk解析:选D.初始时弹簧处于原长,A 恰好静止,依据平衡条件,有:mg sin θ=F f ,B 刚要离开挡板C 时,弹簧拉力等于物块B 重力沿斜面对下的分力和最大静摩擦力之和,即kx =mg sin θ+F f .解得:x =2mg sin θk.4.(高考广东卷)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P 在支撑点M 、N处受力的方向,下列说法正确的是( )A .M 处受到的支持力竖直向上B .N 处受到的支持力竖直向上C .M 处受到的静摩擦力沿MN 方向D .N 处受到的静摩擦力沿水平方向解析:选A.支持力的方向垂直于支持面,因此M 处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N 处受到的支持力过N 垂直于切面,A 项正确、B 项错误;静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反,因此M 处的静摩擦力沿水平方向,N 处的静摩擦力沿MN 方向,C 、D 项都错误.5.如图所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片.假设每块砖的质量均为m ,砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.要使砖恰好静止不动,则武警战士的头对砖施加的水平力为( )A.mg μB.2mg μC.3mgμD .4mg μ解析:选B.以四块砖为争辩对象,进行受力分析.砖恰好静止不动,则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等,即f 1+f 2=4mg ,又f 1=f 2=μF ,联立两式可得F =2mg μ,即武警战士施加的水平力为F =2mg μ,选项B 正确.6.如图所示,有一半径为r =0.2 m 的圆柱体绕竖直轴OO ′以ω=9 rad/s 的角速度匀速转动.今用力F 将质量为1 kg 的物体A 压在圆柱侧面,使其以v 0=2.4 m/s的速度匀速下降.若物体A 与圆柱面的动摩擦因数μ=0.25,求力F 的大小.(已知物体A 在水平方向受光滑挡板的作用,不能随圆柱体一起转动,重力加速度g 取10 m/s 2)解析:在水平方向上圆柱体有垂直纸面对里的速度,A 相对圆柱体有垂直纸面对外的速度为v ′,v ′=ωr =1.8 m/s ;在竖直方向上有向下的速度v 0=2.4 m/s.A 相对于圆柱体的合速度为v =v 20+v ′2=3 m/s ,合速度与竖直方向的夹角为θ,则 cos θ=v 0v =45,A 做匀速运动,竖直方向受力平衡,有 F f cos θ=mg ,得F f =mgcos θ=12.5 N , 另F f =μF N ,F N =F ,故F =F fμ=50 N.答案:50 N一、单项选择题1.如图所示,人向右匀速推动水平桌面上的长木板,在木板翻离桌面以前,则()A.木板露出桌面后,推力将渐渐减小B.木板露出桌面后,木板对桌面的压力将减小C.木板露出桌面后,桌面对木板的摩擦力将减小D.推力、压力、摩擦力均不变解析:选D.在木板翻离桌面以前,由其竖直方向受力分析可知,桌面对木板的支持力等于重力,所以木板所受到的摩擦力不变,又由于长木板向右匀速运动,所以推力等于摩擦力,不变.综上所述,选项D正确.2.如图所示,一倾角为45°的斜面固定于墙角,为使一光滑的铁球静止于图示位置,需加一水平力F,且F通过球心.下列说法正确的是()A.球肯定受墙水平向左的弹力B.球可能受墙水平向左的弹力C.球肯定受斜面通过铁球重心的弹力D.球可能受垂直于斜面对上的弹力解析:选B.F的大小合适时,球可以静止在无墙的斜面上,F增大时墙才会对球有弹力,所以选项A错误,B正确;斜面对球必需有斜向上的弹力才能使球不下落,该弹力方向垂直于斜面但不肯定通过球的重心,所以选项C、D错误.3.(2021·聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆A,杆顶固定一个小球B(如图所示),现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下图的状况中杆发生了不同的形变,其中正确的是()解析:选C.小车在光滑斜面上自由下滑,则加速度a=g sin θ(θ为斜面的倾角),由牛顿其次定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面对下,且小球的加速度等于g sin θ,则杆的弹力方向垂直于斜面对上,杆不会发生弯曲,C正确.4.如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧.A、B均处于静止状态,下列说法正确的是()A.B受到向左的摩擦力B.B对A的摩擦力向右C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力解析:选D.以物体B为争辩对象,物体B受弹簧向左的弹力,又因物体B处于静止状态,故受物体A 对它向右的摩擦力,所以A错误;依据牛顿第三定律可知,物体B对物体A的摩擦力向左,所以B错误;把物体A、B视为一整体,水平方向没有运动的趋势,故物体A不受地面的摩擦力,所以C错误,D正确.5.(2021·天津模拟)如图所示,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与木板间的动摩擦因数为μ2,木板始终静止,那么木板受到地面的摩擦力大小为()A.μ1Mg B.μ2mgC.μ1(m+M)g D.μ1Mg+μ2mg解析:选B.由于木块对木板的摩擦力大小为μ2mg,方向水平向右,而木板静止,所以地面给木板的静摩擦力水平向左,大小为μ2mg,选项B正确.6.(2021·湖北黄冈模拟)如图甲所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力为F f1;如图乙所示,若对该物块施加一平行于斜面对下的推力F1使其加速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为F f2;如图丙所示,若对该物块施加一平行于斜面对上的推力F2使其减速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为F f3;如图丁所示,若对该物块施加一与斜面成30°斜向下的推力F3使其沿斜面下滑,则地面对斜劈的摩擦力为F f4.下列关于F f1、F f2、F f3和F f4大小及其关系式中正确的是()A.F f1>0 B.F f2<F f3C.F f2<F f4D.F f3=F f4解析:选D.由题图甲可知,斜劈和物块都平衡,对斜劈和物块整体进行受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零.不论物块受力状况和运动状态如何,只要物块沿斜面下滑,物块对斜面的摩擦力与压力的合力总是竖直向下的,所以有F f1=F f2=F f3=F f4=0,即只有选项D正确.7.(2021·安徽名校联考)如图甲所示,斜面体固定在水平面上,斜面上有一物块在拉力F的作用下始终处于静止状态,拉力F在如图乙所示的范围内变化,取沿斜面对上为正方向.则物块所受的摩擦力F f与时间t的关系正确的是()解析:选B.物块在重力、斜面支持力、斜面摩擦力和拉力F共同作用下处于平衡状态,所以开头时,摩。
高中物理 2.1重力弹力摩擦力知识点总结课件
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两________的物体间的摩擦力
两________的物体间的摩擦力
产生条件
①接触面________ ②接触处有________ ③两物体间有________
①接触面________ ②接触处有________ ③两物体间有________
大小、方向
大小:0<Ff≤Fm 方向:与受力物体相对运动趋势的方向________
大小计算
运用平衡方程或牛顿第二定律
运用平衡方程或平行四边形定则求解
除运用平衡方程或牛顿第二定律外,还可应用胡克定律F=kx
变化情况
弹力可以发生突变
弹力可以发生突变
弹力只能渐变
1.静摩擦力的有无及方向的确定方法 (1)假设法:即假设接触面光滑,看物体是否会发生相对运动.若发生相对运动,则说明物体原来虽相对静止却有相对运动的趋势.假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向;若没有发生相对运动,则说明没有静摩擦力.
3.常见理想模型中的弹力比较
类别
轻绳
轻杆
轻弹簧
特性
轻、软,伸长量可忽略不计、绳中各处张力大小相等
轻,伸长量或压缩量均可忽略不计
轻,既可被拉伸,也可被压缩,弹簧中各处张力都相等
特点
只能产生拉力,不能产生压力,拉力的方向沿绳收缩的方向
既能产生压力,又能产生拉力,力的方向具有可变性
既能产生压力,又能产生拉力,力的方向沿弹簧轴线
(4)物体重心的位置可以在物体上,也可以在物体外.例如一个平板的重心在板上,而一个铁环的重心就不在铁环上. 说明:1.重力的方向不一定指向地心. 2.形状不规则的物体可以通过悬挂法确定重心的位置.
2015届一轮课件2-1 重力 弹力 摩擦力
明 考 向 · 两 级 集 训
【 解 析 】
物 体 各 部 分 都 受
重 力 作 用 , 但 可 以 认 为 物 体
提 考 能 · 素 养 速 升
各 部 分 所 受 重 力 集 中 于 一 点 , 这 个 点 就 是 物 体 的 重 心 , 所 以 A正 确 .
课 时 作 业
菜
单
高三一轮总复习·物理
菜 单
课 时 作 业
高三一轮总复习·物理
固 考 基 · 教 材 梳 理 析 考 点 · 重 难 突 破
2 () “假 设 法 ”或“撤 离 法 ”: 在 一 些 微 小 形 变 难 以 直 接 判 断 的 情 况 下 , 可 以 先 假 设 有 弹 力 存 在 , 然 后 判 断 是 否 与 研 究 对 象 所 处 状 态 的 实 际 情 况 相 符 合 . 还 可 以 设 想 将 与 研 究 对 象 接 触 的 物 体 “撤 离 ”, 看 研 究 对 象 能 否 保 持 原 来 的 状 态 . 如
接触面 粗糙 . 接触处有 弹力 . 两物体间有相对运动. 大小:Ff= μFN 。 方向:与受力物体相 对运动的方向 相反 .
明 考 向 · 两 级 集 训
作用效 总是阻碍物体间的相对运 总是阻碍物体间的相 果 动趋势 对运动
课 时 作 业
菜
单
高三一轮总复习·物理
固 考 基 · 教 材 梳 理 析 考 点 · 重 难 突 破
菜 单
明 考 向 · 两 级 集 训
课 时 作 业
高三一轮总复习·物理
固 考 基 · 教 材 梳 理 析 考 点 · 重 难 突 破
明 考 向 · 两 级 集 训
提 考 能 · 素 养 速 升
重力、弹力、摩擦力
第一节重力、弹力、摩擦力一、力1.定义:力是物体与物体之间的相互作用.2.作用效果:(1)改变物体的运动状态(产生加速度);(2)使物体发生形变.3. 力的三要素:(1)大小、(2)方向、(3)作用力4.力的基本特征:(1)物质性:里不能脱离物体而独立存在(2)相互性:力的作用是相互的(3)同时性:物体间的相互作用总是同时产生,同时变化,同时消失(4)矢量性:既有大小又有方向,其运算法则为平行四边形定则(5)独立性:一个力作用在某一物体上产生的效果与这个物体是否同时受到其他力的作用无关5. 力的分类:(1) 按力的性质分:可分为重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等.(2)按力的作用效果分:可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等.(3)按研究对象:内力、外力6.基本相互作用(1)四种基本相互作用:引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用.(2)重力属于引力相互作用,弹力、摩擦力、电场力、磁场力等本质上是电磁作用的不同表现.二、重力1.定义:由于地球引力而使物体受到的力.(注:在地球表面附件可近似认为等于万有引力)2.大小:与物体的质量成正比,即G=mg. (可用弹簧秤/弹簧测力计测量)注:(1)物体的质量不会变;(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的3.方向:总是竖直向下.注:重力的方向不一定指向地心(和水平面垂直,不一定和接触面垂直)4.重心:重力宏观作用效果的等效作用点.(因为物体各部分都受重力作用,可认为重力作用集中于一点即为物体的重心)---类比质点注:(1)影响重心位置的因素:①物体的形状;②物体的质量分布(2)确定方法:悬挂法(3)质量分布均匀的规则物体重心在其几何中心(4)并不是只有重心处才受到重力的作用例[对重力和重心的理解]下列关于重力和重心的说法正确的是(C)A. 物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力B. 物体静止时,对水平支持物的压力就是物体的重力C. 用细线将物体悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上D. 重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上三、弹力1.形变:物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变2.弹性:(1)弹性形变:有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变(2)弹性限度:当形变超过一定限度时,撤去作用力后,物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫弹性限度。
专题02 三种不同性质的力——弹力、重力和摩擦力(解析版)
专题2:三种不同性质的力——弹力、重力和摩擦力【考点概览】弹力、重力和摩擦力是物理学中三种最基本的力,是初中物理学习最基础的力学知识,只有透彻理解这三种常见力,才能对物体的运动形式作出正确的分析和判断,为以后学习其他力学知识的学习打下良好的基础。
【知识点精析】1、弹力、重力和摩擦力的比较:2、重心——重力的作用点:(1)重心的确定:①形状规则、质量分布均匀物体重心就在物体的几何中心上;②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关:形状不规则薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。
③物体的重心可在物体上,也可在物体外;(2)重心与稳定的关系:重心越低或者支面越大,稳定程度越高。
3、弹力的应用——弹簧测力计(1)原理:在弹性范围内,弹簧的形变量与受到拉力的大小成正比。
(2)使用方法:①测量前认清弹簧测力计的量程和分度值;②测量前检查、调整使弹簧测力计的指针指在零刻度线上;③测量时,被测力的方向应与弹簧测力计方向保持一致,避免弹簧跟测力计外壳摩擦造成较大的测量误差;④读数时,眼睛与指针相平,不能仰视或俯视。
注意:①弹簧的形变量与受到拉力的大小成正比,是形变量,而不是弹簧长度。
②其他弹力,可以通过运动情况,根据平衡条件来计算。
4、静摩擦力的理解:两个相对静止的物体之间有相对运动趋势(将要运动)时产生的摩擦力是静摩擦力,它是一种被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力(即外力)相平衡,所以取值范围内是根据物体的“需要”取值,与正压力、接触面的粗糙程度无关。
因此说静摩擦力会随外力的变化而变化,直到达到最大静摩擦力。
例如:用水平向左的1N的力推静止在物体A,物体未动,此时物体受到的摩擦力为1N;增大推力到5N,物体仍未动,此时物体受到的摩擦力为5N;推力增大到10N,物体A刚好运动,此时受到的摩擦力是最大静摩擦力,为10N。
5、判断摩擦力是否存在和大小、变化(1)根据摩擦力产生的条件来判断摩擦力是否存在:接触并挤压、有相对运动或者有相对运动的趋势、接触面粗糙,三者缺一不可(只要题目中已知接触面光滑,就认为没有摩擦力)。
高三物理(人教)一轮复习课件:2.1 重力 弹力 摩擦力
解析:对b进行受力分析,剪断前b受重力、支持力、向左 的弹簧的拉力和向右的绳的拉力,由于它所受摩擦力Ffb=0, 所以弹簧的拉力和绳的拉力是一对平衡力,将右侧绳剪断瞬
3.[杆上弹力的分析]如图所示,倾角为30°、重为80 N的斜 面体静止在水平地面上,一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体
上,轻杆的另一端固定一个重为2 N的小球,小球处于静止状态 时,下列说法正确的是 ( )
A.轻杆对小球的作用力沿轻杆向上,大于2 N B.地面对斜面体的支持力为80 N C.小球对轻杆的作用力为2 N,方向竖直向下 D.轻杆对小球的作用力为2 N,方向垂直斜面向上
考点一 重力1.力
(1)定义:力是物体和物体之间的相互作用. (2)作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产 生加速度). (3)性质:力具有物质性、相互性、共存性、矢量性、独立 性等特征. (4)基本相互作用 ①四种基本相互作用:引力相互作用、电磁相互作用、强 相互作用和弱相互作用. ②重力属于引力相互作用,弹力、摩擦力、电场力、磁场 力等本质上是电磁相互作用的不同表现.
3 [摩擦力的有无及方向的判断](多选)如图所示为表面粗糙 的倾斜皮带传输装置,皮带的传动速度保持不变.物体被无初
速度地放在皮带的底端A处,开始时物体在皮带上滑动,当它到 达位置B后就不再相对皮带滑动,而是随皮带一起匀速运动,直 至传送到顶端C,在传送过程中,物体受到的摩擦力( )
A.在AB段为沿皮带向上的滑动摩擦力 B.在AB段为沿皮带向下的滑动摩擦力 C.在BC段不受静摩擦力 D.在BC段受沿皮带向上的静摩擦力
重力宏观作用效果的等效作用点
思维诊断
(1)物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力.( × ) (2)物体的重心就是物体上最重的一点,所以物体的重心不 可能不在这个物体上.( × ) (3)同一物体从赤道移到北极,其重力不仅大小变大,而且 方向也变了.( √ )
高考物理一轮复习 第2章 第1节 重力 弹力 摩擦力教学案 新人教版-新人教版高三全册物理教学案
第1节重力弹力摩擦力知识点一| 重力和弹力1.重力(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)大小:G=mg,不一定等于地球对物体的引力。
(3)方向:竖直向下。
(4)重心:重力的等效作用点,重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系,且不一定在物体上。
2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复形变,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。
(2)条件:①两物体相互接触;②发生弹性形变。
(3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。
3.弹力有无的判断根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。
此方法多用来条件法判断形变较明显的情况对形变不明显的情况,可假设两个物体间没有弹力,若运动状态不变,则此假设法处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定存在弹力根据物体的运动状态,利用共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断弹力是否状态法存在(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。
(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断。
5.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。
k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。
x 是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
[判断正误](1)只要物体发生形变就会产生弹力作用。
(×)(2)物体所受弹力方向与自身形变的方向相同。
(√)(3)重力的方向一定指向地心。
(×)(4)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
(×)(5)弹簧的形变量越大,劲度系数越大。
(×)考法1 对重力和重心的理解1.关于重力的下列说法正确的是( )A.重力就是地球对物体的吸引力B.只有静止的物体才受到重力C.物体在地球上无论运动状态如何,都受到重力的作用D.竖直悬挂的物体受到的重力就是它拉紧竖直悬绳的力C[重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2-1重力弹力摩擦力
一、选择题
1.关于摩擦力,下列说法正确的是()
A.两个接触的物体间可能只存在相互作用的摩擦力
B.两个物体间有弹力一定有摩擦力
C.汽车在水平公路上行驶,驱动轮受到的摩擦力向前
D.杂技演员用手握着竖直的杆向上攀,手握杆的力越大,手受到杆的摩擦力越大
2.(2013·福建福州)如图所示,水平桌面上叠放着A、B两物体,B物体受力F作用,A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动,则B物体的受力个数为()
A.4B.5C.6D.7
3.(2012·海南琼海一模)将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,则()
A.绳子上拉力可能为零B.地面受的压力可能为零
C.地面与物体间可能存在摩擦力D.A、B之间可能存在摩擦力
4.(2012·湖北武汉)用一枚磁性棋子把一张没有磁性的卡片压在磁性黑板的竖直平面上,磁性棋子、卡片以及磁性黑板三个物体均有一定的重量,它们静止不动,如图所示,下列说法正确的是()
A.磁性棋子受到四个力作用,其中有三个力的施力物体均是黑板
B.磁性棋子受到的磁力和弹力是一对作用力和反作用力
C.卡片受到四个力作用
D.卡片会受到两个摩擦力作用
5.(2013·浙江金华)如图所示,将两相同的六边形木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,b的右端用橡皮筋与墙壁相连。
开始时a、b均静止,弹簧处于压缩状态,橡皮筋有拉力。
现将橡皮筋剪断,则剪断瞬间()
A.a所受的摩擦力大小不变
B.a所受的摩擦力方向向右
C.b所受摩擦力为零
D.b所受摩擦力方向向左
6.(2012·河南平顶山)如图所示,在大型车站、广场和商场通常都安装了智能化的自动扶梯。
所谓“智能化”就是自动扶梯在没有乘客乘行时,以较小的速度匀速运行,当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行,从而达到节约能源的目的,试分析自动扶梯在运送乘客的过程中()
A.乘客始终受摩擦力作用
B.乘客经历先超重再失重
C.乘客对扶梯的作用力先斜向下,再竖直向下
D.扶梯对乘客的作用力始终竖直向下
7.(2013·安徽马鞍山)如图所示,光滑斜面的倾角都是α,球的质量都是m,球用轻绳系住静止在斜面上,甲图悬线与斜面平行,乙图悬线沿水平方向,丙图悬线沿竖直方向,丁图悬线与水平面的夹角大于α。
关于球对斜面压力的大小N有下列说法:①甲图N一定最大;②乙图N一定最大;③丙图N一定为零;④丁图N可能最小。
以上说法正确的有()
A.只有①④B.只有②③
C.只有①③D.只有②④
8.(2012·浙江)如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。
细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。
物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4.9N。
关于物体受力的判断(取g=9.8m/s2),下列说法正确的是()
A.斜面对物体的摩擦力大小为零
B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9N,方向沿斜面向上
C.斜面对物体的支持力大小为4.93N,方向竖直向上
D.斜面对物体的支持力大小为4.9N,方向垂直斜面向上
二、非选择题
9.如图所示,用弹簧秤称一物体的重力时,读数为7.5N。
把这个物体放在倾角θ=37°的斜面上,用同样的弹簧秤平行于斜面拉着该物体向上做匀速运动时,弹簧秤的读数为6N,斜面对物体的支持力大小等于________N,物体与斜面之间的动摩擦因数等于______。
10.一劲度系数为1N/cm的轻质弹簧上端固定于O点,下端悬挂一个光滑的定滑轮C,已知C重1N。
木块A、B用跨过定滑轮的轻绳相连接,A、B的重力分别为5N和2N。
整个系统处于平衡状态,如图所示,则地面对木块A的支持力大小为__________,弹簧伸长量为____________。
11.如图所示,水平面上有一重为40N的物体,受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持静止。
已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)物体所受的摩擦力的大小与方向。
(2)当只将F1撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向。
(3)若撤去的力不是F1而是F2,则物体受到的摩擦力大小方向又如何?
12.(2012·山东东营一中高三月考)如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.50,A物体质量m=30kg,B物体质量M=10kg。
处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为250N/m。
现有一水平推力F作用于物体B上,使B缓慢地向墙壁移动,当移动到某处时,A,B间开始发生相对滑动,求:此时的水平推力F的大小和在此过程中物体A的位移大小。
(g取10m/s2)
13.用一根长20cm、劲度系数k=200N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1kg 的木块,弹簧的长度逐渐伸长到22.4cm时木块开始运动,当弹簧的长度为21.7cm时,木块在桌面上做匀速运动,则:
(1)木块受到的最大静摩擦力多大?静摩擦力的变化范围怎样?
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少?
(3)木块滑动的过程中,当弹簧的长度小于或大于21.7cm时,滑动摩擦力如何变化?(g =10N/kg)。