精品2019高中物理 重难点复习一本通 专题05 力、重力和弹力重、难点通关学案1
(完整版)高中物理力学专题复习
好方法俞帅----翻版必究专题一:力与物体平衡考点例析一、打牢基础知识(一).力的概念:力是物体对物体的作用。
1.力的基本特征(1)力的物质性:力不能脱离物体而独立存在。
(2)力的相互性:力的作用是相互的。
(3)力的矢量性:力是矢量,既有大小,又有方向。
(4)力的独立性:力具有独立作用性,用牛顿第二定律表示时,则有合力产生的加速度等于几个分力产生的加速度的矢量和。
2.力的分类:(1)按力的性质分类:如重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力、分子力、核力等(2)按力的效果分类:如拉力、推力、支持力、压力、动力、阻力等.(二)、常见的三类力。
1.重力:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
(1)重力的大小:重力大小等于mg,g是常数,通常等于9.8N/kg.(2)重力的方向:竖直向下的.(3)重力的作用点—重心:重力总是作用在物体的各个点上,但为了研究问题简单,我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上,这一点称为物体的重心.①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心.②不规则物体的重心可用悬线法求出重心位置.2.弹力:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.(1)弹力产生的条件:①物体直接相互接触;②物体发生弹性形变.(2)弹力的方向:跟物体恢复形状的方向相同.○1一般情况:凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力;支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体.○2一般情况:凡是一根线(或绳)对物体的拉力,都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力;拉力的方向总是沿线(或绳)的方向.○3弹力方向的特点:由于弹力的方向跟接触面垂直,面面结触、点面结触时弹力的方向都是垂直于接触面的.(3)弹力的大小:①与形变大小有关,弹簧的弹力F=kx②可由力的平衡条件求得.3.滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙;②两物体接触面上有压力;③两物体间有相对滑动.(2)方向:总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反.(3)大小:与正压力成正比,即Fμ=μF N4.静摩擦力:当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时,所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙的;②两物体有相对运动的趋势;③两物体接触面上有压力.(2)方向:沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反.(3)大小:由受力物体所处的运动状态根据平衡条件或牛顿第二定律来计算.(三)、力的合成与分解1.合力和力的合成:一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力,求几个力的合力叫力的合成.2.力的平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,合力的大小和方向就可以用这个平行四边形的对角线表示出来。
专题05竖直平面内的圆周运动问题高中物理练习分类专题教案(人教版2019)
第五章抛体运动专题05:竖直平面内的圆周运动问题题组一拱形桥、凹形路面模型1.(2023江苏镇江实验高中月考)如图所示,甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车情景,甲、乙两图的过山车在轨道的外侧做圆周运动,丙、丁两图的过山车在轨道的内侧做圆周运动,过山车上有安全锁(由三个轮子组成),把过山车套在了轨道上,四个图中轨道的半径都为R,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.甲图中,当过山车以一定的速度通过轨道最高点时,座椅一定给人向上的力B.乙图中,当过山车以一定的速度通过轨道最低点时,座椅一定给人向上的力C.丙图中,当过山车以一定的速度通过轨道最低点时,座椅可能给人向下的力D.丁图中,过山车过最高点的最小速度为√gR2.(2023广东实验中学期中)某段路面由两个半径相同的圆弧相切组成,某同学乘坐的汽车(视为质点)。
以不变的速率通过这段路面,在通过凸形路面最高点B时,汽车对路面的压力大小为其所受重力的34已知汽车及车上人的总质量为m,圆弧路面的半径为R,重力加速度大小为g,下列说法正确的是()A.汽车的速率为√gRB.汽车的速率为√gR2C.汽车通过凹形路面最低点A时,对路面的压力大小为3mg2D.汽车通过凹形路面最低点A时,对路面的压力大小为7mg4题组二轻绳模型3.(2023江苏连云港四校期中联考)如图所示,用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,已知重力加速度为g,则下列说法中正确的是()A.小球在圆周最高点时的向心力一定是重力B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球恰好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为√gLD.小球过最低点时绳子的拉力有可能小于小球的重力4.(2023北京朝阳六校联考)如图所示,滚筒洗衣机脱水时,滚筒绕水平转动轴转动,滚筒上有很多漏水孔,附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出,达到脱水的目的。
某一阶段,如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动,已知滚筒半径为R,取重力加速度为g,那么下列说法正确的是()A.衣物转动到最高点时水滴更容易被甩出B.脱水过程中滚筒对衣物作用力始终指向圆心C.脱水过程中滚筒对衣物的摩擦力始终充当向心力D.为了保证衣物在脱水过程中能做完整的圆周运动,滚筒转动的角速度至少为√gR5.(2022浙江温州期末)激光高速特技车(以下简称小车)依靠强磁电机提供动力,能以很大的速度在空心球体中运动。
2019高中物理 重难点复习一本通 专题07 力的合成与分解重、难点通关学案1
专题07 力的合成与分解重难点1 力的合成一、力的合成1.合力与分力当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力.2.力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成.(2)平行四边形定则:两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.如图所示,F表示F1与F2的合力.二、共点力1.定义:如果几个力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力.2.力的合成的平行四边形定则,只适用于共点力.[知识深化] 合力与分力的关系两分力大小不变时,合力F随两分力夹角θ的增大而减小,随θ的减小而增大.(1)两分力同向(θ=0°)时,合力最大,F=F1+F2,合力与分力同向.(2)两分力反向(θ=180°)时,合力最小,F=|F1-F2|,合力的方向与较大的一个分力的方向相同.(3)合力的取值范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.合力可以大于某一分力,可能小于某一分力,也可能等于某一分力.三、合力的计算方法1.作图法(如图所示)选标度―→作F 1、F 2的图示―→作平行四边形―→用刻度尺量对角线长度计算合力大小用量角器量F 与F 1(或F 2)的夹角得出合力方向2.计算法(1)两分力共线时:①若F 1、F 2两力同向,则合力F =F 1+F 2,方向与两力同向.②若F 1、F 2两力反向,则合力F =|F 1-F 2|,方向与两力中较大的同向. (2)两分力不共线时:可以根据平行四边形定则作出力的示意图,然后由几何关系求解对角线,其长度即为合力大小.以下为两种特殊情况:①相互垂直的两个力的合成(即α=90°):F =F 12+F 22,F 与F 1的夹角的正切值tan β=F 2F 1,如图所示.②两个等大的力的合成:平行四边形为菱形,利用其对角线互相垂直平分的特点可解得F 合=2F cos α2,如图所示.若α=120°,则合力大小等于分力大小(如图所示).【典例精析】【例1】杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥,如图所示.挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺苍穹,塔的两侧32对钢索连接主梁,呈扇面展开,如巨型琴弦,正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲.假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°,每根钢索中的拉力都是3×104 N ,那么它们对塔柱形成的合力有多大?方向如何?【参考答案】5.2×104N 方向竖直向下方法二:计算法(如图乙所示)根据这个平行四边形是一个菱形的特点,如图乙所示,连接AB ,交OC 于D ,则AB 与OC 互相垂直平分,即AB 垂直于OC ,且AD =DB 、OD =12OC .考虑直角三角形AOD ,其∠AOD =30°,而OD =12OC ,则有F =2F 1cos 30°=2×3×104×32 N≈5.2×104N.【总结提升】1.作图法求合力时,各个力的图示必须采用同一标度,并且所选力的标度的比例要适当. 2.平行四边形定则是矢量运算的通用法则,适用于任何矢量的运算.【例2】如图所示,表示五个共点力的有向线段恰分别构成正六边形的两条邻边和三条对角线.已知F 1=10 N ,这五个共点力的合力大小为A .0B .30 NC .60 ND .90 N 【参考答案】C【精准解析】先把F1、F4合成,则F14=F3,再把F2、F5合成,则F25=F3,由几何关系可知F3=2F1=20 N,所以F合=3F3=60 N.【总结提升】多力合成的方法1.多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则.具体做法是先任选两个分力求出它们的合力,用求得的结果再与第三个分力求合力,直到将所有分力的合力求完.2.求解多分力的合力时,一般常见的合成技巧如下:(1)将共线的分力合成(方向相同或相反);(2)将相互垂直的分力合成.(3)两分力大小相等,夹角为120°时,合力大小等于分力大小,方向沿它们的夹角的角平分线方向.1.(合力大小与夹角的关系)关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系,下列说法中正确的是A.F大小随F1、F2间夹角的增大而增大B.F大小随F1、F2间夹角的增大而减小C.F大小一定小于F1、F2中最大者D.F大小不能小于F1、F2中最小者【答案】B2.(合力大小范围)两个共点力的大小分别为F1=15 N,F2=8 N,它们的合力大小不可能等于A.9 N B.25 N C.8 N D.21 N【答案】B【解析】F1、F2的合力范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,故7 N≤F≤23 N,不在此范围的是25 N,应选择B项.3.(多个力的合成)如图所示,三个大小相等的力F,作用于同一点O,则合力最小的是【答案】C4.(简单的共点力的平衡问题)(多选)如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G .则A .两绳对日光灯拉力的合力大小为GB .两绳的拉力和重力不是共点力C .两绳的拉力大小分别为22G 和22GD .两绳的拉力大小分别为G 2和G2 【答案】AC5.(两个力的合成)物体只受两个力F 1和F 2的作用,F 1=30 N ,方向水平向左,F 2=40 N ,方向竖直向下,求这两个力的合力F .【答案】50 N ,方向与F 1的夹角成53°斜向左下方 【解析】解法一 作图法设定每单位长度表示10 N ,则分别取3个单位长度、4个单位长度,自O 点引两条有向线段OF 1和OF 2分别表示力F 1、F 2.以OF 1和OF 2为两个邻边作平行四边形如图甲所示,则对角线OF 就是所求的合力F .量出对角线的长度为5个单位长度,则合力的大小F =5×10 N=50 N .用量角器量出合力F 与分力F 1的夹角θ为53°,方向斜向左下方. 解法二 计算法实际上是先运用数学知识,再回到物理情景中.在如图乙所示的平行四边形中,△OFF 1为直角三角形,根据直角三角形的几何关系,可以求得斜边OF 的长度和OF 与OF 1间的夹角,将其转化为物理问题,就可以求出合力F 的大小和方向,则F =F 12+F 22=50 N ,tan θ=F 2F 1=43,θ为53°,合力F 与F 1的夹角为53°,方向斜向左下方.重难点2 力的分解一、力的分解1.定义:已知一个力求它的分力的过程.2.分解原则:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则. 3.分解依据:如果没有限制,同一个力可以分解为无数对大小和方向不同的分力. 二、矢量相加的法则1.矢量:既有大小,又有方向,相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量. 2.标量:只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量.3.三角形定则:把两个矢量首尾相接,从而求出合矢量的方法(如图所示).三角形定则与平行四边形定则在本质上是一样的.[知识深化]力的分解一般是按照力的效果进行分解或按照限制条件的分解或正交分解。
第05讲 几种常见的力-2019年初高中物理衔接教材 Word版含解析
一、学习目标:1、力的概念、图示以及力的作用效果;重力的概念及重心的理解。
2、知道弹力产生的条件,知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。
3、滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断;静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断。
二、学习要点:1、力的概念、图示以及力的作用效果;2、重力的概念及重心的理解;弹力有无的判断及弹力方向的判断;3、滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断;4、静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断。
衔接点1 力的示意图和力的图示【基础知识梳理】1、力的定义:力是物体间的相互作用,力是物体运动状态变化的原因,力是物体发生形变的原因.2、力的三要素:大小、方向和作用点.3、力的示意图和力的图示如图所示,绳对物体竖直向上的拉力大小为150N,用力的图示法表示拉力.解析:画力的图示要严格按照以下步骤进行:①选定标度.②从作用点沿力的方向画一线段,线段长短按选定的标度和力的大小画.线段上加刻度,如图甲所示从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段;③在线段终点上加箭头表示力的方向.为了简便也可以照图乙那样不画物体,而用质点来表示物体,画出力F的图示.(2)力的图示画起来比较麻烦,我们以后会经常画一种简化的力的图示——力的示意图.力的示意图是在力的图示的基础上,不对力的大小有具体的要求,只画力的作用点和方向,表示物体在这个方向上受到了力.我们在以后经常要用到这种方法。
【典例引路剖析】【例题1】下述关于力的说法中正确的是()A. 力是物体对物体的作用B. 力只作用在直接接触的物体之间C. 力可以离开物体面独立存在D. 力的大小可以用天平测量【答案】 A【点睛】正确理解力是物体间的相互作用,要产生力至少有两个物体,一个物体是施力物体,另一个物体是受力物体,力分接触力与非接触力;力用弹簧测力计来测量.【例题2】如图,绳对物体竖直向上的拉力大小为200N,用力的图示法表示拉力.【答案】【解析】用力的图示法画出200N的力竖直向上提着一个物体,如图所示.【点睛】本题关键要能够区分力的图示与力的示意图;有时只需表示在某个方向上有力,就用简单一根带箭头的线段来表示力(无标度,也并不严格要求其长度与力的大小相匹配),这叫力的示意图.【变式训练】1、如图所示,物体A对物体B的压力是10 N,试画出这个压力的图示。
(2019-2020)【重点资料】高中物理 重难点复习一本通 专题05 力、重力和弹力通关检测1【必备资料】
专题05 力、重力和弹力1.下列关于力的作用效果的叙述不正确...的是A.物体的运动状态发生改变必定是物体受到力的作用B.物体的运动状态没有发生改变,物体也可能受到力的作用C.力的作用效果不仅取决于力的大小和方向,还与力的作用点有关D.力作用在物体上,必定同时出现形变和运动状态的改变【答案】D【解析】根据力的作用效果的相关知识可知选项D正确。
2.如图所示是姚明在比赛中的一张照片,记者给出的标题是“姚明对球施魔力”,下面是几位同学关于照片中篮球的说法,其中正确的是(空气阻力忽略不计)A.球只受到重力的作用B.球只受到一个沿运动方向的力的作用C.球此时此刻不受到任何外力作用D.球受到姚明的一个力和重力的共同作用【答案】A【解析】篮球在空中,只受重力作用,选项A正确。
3.关于重心及重力,下列说法中正确的是A.一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数,因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力不一定较大C.物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直于斜面向下D.物体的形状改变后,其重心位置不会改变【答案】B的形状改变时,其重心可能发生改变,故选项D错误.4.一杆搁在矮墙上,关于杆受到的弹力的方向,图中画得正确的是【答案】D【解析】弹力的方向总是垂直于接触面指向受力物体,D对.5.如图所示,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的是A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个重直斜面向上,一个竖直向下【答案】C【解析】由于球A对挡板和斜面接触挤压,挡板和斜面都产生弹性形变,它们对球A产生弹力,而且弹力的方向垂直于接触面,所以挡板对球A的弹力方向水平向右,斜面对球A的弹力方向垂直于斜面向上.故球A受两个弹力:一个水平向右,一个垂直斜面向上.6.如图所示,锻炼身体用的拉力器,并列装有四根相同的弹簧,每根弹簧的自然长度都是40 cm,某人用600 N的力把它们拉长至1.6 m,则A.人的每只手受到拉力器的拉力为300 NB.每根弹簧产生的弹力为150 NC.每根弹簧的劲度系数为93.75 N/mD .每根弹簧的劲度系数为500 N/m【答案】B【解析】每只手的拉力均为600 N ,故A 错误;每根弹簧的弹力为6004 N =150 N ,故B 正确;每根弹簧的劲度系数k =FΔx =150 N -=125 N/m ,故C 、D 错误.7.关于胡克定律,下列说法正确的是A .由F =kx 可知,在弹性限度内弹力F 的大小与弹簧形变量x 成正比B .由k =F x 可知,劲度系数k 与弹力F 成正比,与弹簧的形变量成反比C .弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F 的大小和弹簧形变量x 的大小无关D .弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小【答案】ACD8.如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动.根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是A .物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B .重力的方向总是垂直向下的C .物体重心的位置与物体形状或质量分布有关D .力是使物体运动的原因【答案】AC【解析】物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,选项A 正确;重力的方向总是和水平面垂直,是竖直向下而不是垂直向下,选项B 错误;从题图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置就发生了变化,选项C 正确;力是使物体发生形变或改变运动状态的原因,选项D 错误.9.一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有A .把它从赤道拿到南极B .把它送到月球上去C.把它从地面上浸入水中D.把它置于向上加速的电梯内【答案】AB10.拥有我国自主知识产权的大飞机是几代航天人的梦想,这一梦想已经变成了现实,如图所示,具有完全自主知识产权的C919国产客机2014年试航,2016年陆续交付使用.下列关于C919客机的说法正确的是A.C919客机受到的重力指向地心B.C919客机受重力的同时,它也对地球产生引力C.C919客机受到的重力总是垂直水平面向下D.C919客机匀速飞行,它不受重力作用【答案】BC【解析】重力的方向总是竖直向下(也可以说成垂直水平面向下),而不一定指向地心,故A错,C正确.由于地球对客机的引力而产生重力,同时客机对地球也产生引力,B对.地球附近的任何物体都受重力作用,D错.11.2016年《挑战不可能》第二季中,韩遂宁因成功地在悬吊画框中平衡摩托车而被称为平衡大师,如图所示.下列说法正确的是A.支撑摩托车的单脚一定是竖直的B.钢丝绳的方向一定通过摩托车和画框的重心C.当摩托车随画框旋转时,摩托车的重心也相对摩托车在移动D.在挑战过程中,韩遂宁通过改变摩托车的倾斜程度从而改变摩托车重心的位置【答案】ABD12.用图示法画出力,并指出施力物体和受力物体.(1)空气对气球的20 N浮力;(2)小孩用与水平方向成30°角斜向右上方、200 N的拉力拉小车.【答案】见解析【解析】(1)空气对气球的浮力为20 N,施力物体是空气,受力物体是气球.力的图示如图甲所示.(2)小孩用与水平方向成30°角斜向右上方、200 N的拉力拉小车,施力物体是小孩,受力物体是小车.力的图示如图乙所示.13.在图中画出物体A所受弹力的示意图.【答案】见解析图【解析】支持力、压力的方向都要与接触面垂直并指向被支持或被压的物体,物体A所受弹力的示意图如图所示.14.如图所示,一根轻质弹簧的原长为20 cm,竖直悬挂着,当用15 N的力向下拉弹簧时,量得弹簧长24 cm.问:(1)弹簧的劲度系数为多少?(2)若把它竖立在水平桌面上,用30 N 的力竖直向下压时,弹簧长为多少?【答案】(1)375 N/m (2)12 cm【解析】(1)当弹簧受向下的15 N 的拉力作用时,由胡克定律知F 1=k (l 1-l 0),即15=k (0.24-0.2).解得劲度系数k =150.04 N/m =375 N/m.(2)当用30 N 的力竖直向下压时,设弹簧长为l 2,由胡克定律知F 2=k (l 0-l 2)整理得l 2=l 0-F 2k =0.2 m -30375 m =0.12 m =12 cm.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【答案】A2.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.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力【答案】D【解析】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.3.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>L3 C.L1>L3 D.L2=L4【答案】D【解析】.弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小决定.由于弹簧质量不计,这四种情况下,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.4.(2018·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,在下图的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是【答案】C【解析】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),由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下,且小球的加速度等于g sin θ,则杆的弹力方向垂直于斜面向上,杆不会发生弯曲,C 正确.1.(2017·高考全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm ;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)A .86 cmB .92 cmC .98 cmD .104 cm【答案】B【解析】将钩码挂在弹性绳的中点时,由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k )与竖直方向夹角θ均满足sin θ=45,对钩码(设其重力为G )静止时受力分析,得G =2k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1 m 2-0.8 m 2cos θ;弹性绳的两端移至天花板上的同一点时,对钩码受力分析,得G =2k ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2-0.8 m 2,联立解得L =92 cm ,可知A 、C 、D 项错误,B 项正确.2.(2017·高考天津卷)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是A .绳的右端上移到b ′,绳子拉力不变B .将杆N 向右移一些,绳子拉力变大C .绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D .若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移【答案】AB。
高中物理重难点知识冲破含详细的例题及解析
高中物理重难点知识冲破(主要包括:高中物理的力、功与能、电学实验、带电粒子在磁场中的运动部份,有详细的例题解析和总结)一.力一、难点形成原因:一、力是物体间的彼此作用。
受力分析时,这种彼此作用只能凭着各力的产生条件和方向要求,再加上抽象的思维想象去画,不想实物那么明显,这对于刚升入高中的学生来讲,多习惯于直观形象,缺乏抽象的逻辑思惟,所以形成了难点。
二、有些力的方向比较好判断,如:重力、电场力、磁场力等,但有些力的方向难以肯定。
如:弹力、摩擦力等,虽然发生在接触处,但在接触的地方是不是存在、方向如何却难以把握。
3、受力分析时除将各力的产生要求、方向的判断方式熟练掌握外,同时还要与物体的运动状态相联系,这就需要必然的综合能力。
由于学生对物理知识掌握不全,致使综合分析能力下降,影响了受力分析准确性和全面性。
4、教师的教学要求和教学方式不妥造成难点。
教学要求不符合学生的实际,要求太高,想一步到位,例如:一开始就给学生讲一些受力个数多、且又难以分析的物体的受力情况等。
这样必将在学生心理上会形成障碍。
二、难点冲破策略:物体的受力情况决定了物体的运动状态,正确分析物体的受力,是研究力学问题的关键。
受力分析就是分析物体受到周围其它物体的作用。
为了保证分析结果正确,应从以下几个方面冲破难点。
1.受力分析的方式:整体法和隔离法2.受力分析的依据:各类性质力的产生条件及各力方向的特点3.受力分析的步骤:为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般情况下按下面的步骤进行:(1)肯定研究对象—可以是某个物体也可以是整体。
(2)按顺序画力a.先画重力:作用点画在物体的重心,方向竖直向下。
b.次画已知力c.再画接触力—(弹力和摩擦力):看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,如有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动的趋势,则再画出摩擦力。
分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。
重难点05动态平衡专题高一物理题组法突破重难点(人教版2019必修第一册)(解析版)
人教版新教材高中物理必修第一册第三章:相互作用---力共点力的平衡---动态平衡专题(题组分类训练)题组特训特训内容题组一利用解析法分析动态平衡模型题组二利用图解法分析动态平衡模型题组三利用动态圆分析动态平衡模型题组四利用相似三角形分析动态平衡模型题组五利用结论法分析动态平衡模型题组六静摩擦力方向不确定1.动态平衡:物体的状态发生缓慢地变化,在这一变化过程中物体始终处于一系列的平衡状态,这种平衡称为动态平衡.解决此类问题的基本思路是化“动”为“静”,“静”中求“动”,“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力,是动态力,力的大小或方向发生变化。
在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述。
2. 动态问题求解的思路:3.动态问题求解的方法方法一:解析法(列平衡方程根据函数关系,适合三个力及以上)方法二:图解法(矢量三角形法则,解决三力平横问题)。
方法三:辅助圆图解法或拉米定理(矢量三角形法则,解决三力平横问题)方法四:相似三角形(矢量三角形法则,解决三力平横问题)方法五:利用结论法解决挂衣服模型方法六:静摩擦力方向不确定基础知识清单题组特训一:利用解析法分析动态平衡模型1.明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法:“以足踏弦就地,秤钧搭挂弓腰,弦满之时,推移秤锤所压,则知多少。
意思是:可以用脚踩弓弦两端,将秤钩钩住弓的中点往上拉,弦满之时,推移秤锤称平,就可知道弓力大小。
如图所示,假设弓满时,弓弦弯曲的夹角为θ,秤钩与弦之间的摩擦不计,弓弦的拉力即弓力,满弓时秤钩的拉力大小为F,则下列说法正确的是()A.F一定,θ越小,弓力越大B.θ一定,弓力越大,F越小C.弓力一定,θ越大,F越大D.θ一定,F越大,弓力越大【答案】D【解析】如图,对O点受力分析,受秤钩的拉力F,弦的拉力T由2cos2FTθ=可得F一定,θ越小,弓力越小;θ一定,弓力越大,F越大;弓力一定,θ越大,F越小;θ一定,F越大,弓力越大。
力与物体的平衡---力、重力、弹力和摩擦力
专题05 力重力、弹力和摩擦力【基础回顾】考点内容:①形变、弹性、胡克定律②滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力考纲解读:1.掌握重力的大小、方向及重心概念.2.掌握弹力的有无、方向的判断及大小的计算的基本方法.3.掌握胡克定律.4.会判断摩擦力的有无和方向.5.会计算摩擦力的大小.考点一弹力的大小、有无及方向的判断1.弹力有无的判断方法:(1)条件法: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.此方法多用来判断形变较明显的情况.(2)假设法:对形变不明显的情况,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,则此处一定有弹力.(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弹力是否存在.(4)替换法: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,看能否维持原来的运动状态.2.弹力方向的判断方法:(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确定弹力的方向.3.弹力的分析与计算:首先分析物体的运动情况,然后根据物体的运动状态,利用共点力平衡的条件或牛顿第二定律求弹力.考点二静摩擦力方向的判断1.假设法:静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反,利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向.2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律,可以判断静摩擦力的方向.3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向.考点三摩擦力大小的计算计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力.(1)滑动摩擦力由公式F=μF N计算,应用此公式时要注意以下两点: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,其大小不一定等于物体的重力.②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关.(2)静摩擦力的计算①它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面相互挤压力F N无直接关系,因此它具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点.对具体问题,要具体分析研究对象的运动状态,根据物体所处的状态(平衡、加速等),由力的平衡条件或牛顿运动定律求解.②最大静摩擦力F max:是物体将要发生相对运动这一临界状态时的摩擦力.它的数值与F N成正比,在F N不变的情况下,F max比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,而静摩擦力可在0~F max间变化.【技能方法】1、几种典型接触弹力的方向确认:2、含弹簧类弹力问题的分析与计算中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型,具有如下几个特性:(1)弹力遵循胡克定律F=kx,其中x是弹簧的形变量.(2)轻:即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零.(3)弹簧既能受拉力,也能受压力(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能受拉力,不能受压力.(4)由于弹簧和橡皮绳受力时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变.但是,当弹簧和橡皮绳被剪断时,它们产生的弹力立即消失.3.滑轮模型与死结模型问题的分析(1)跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳两端张力大小相等.(2)死结模型:如几个绳端有“结点”,即几段绳子系在一起,谓之“死结”,那么这几段绳中的张力不一定相等.(3)同样要注意轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向,作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得,而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向.4.应用“状态法”解题时应注意的问题状态法是分析判断静摩擦力有无及方向、大小的常用方法,用该方法可以不必分析物体相对运动的趋势,使模糊不清的问题明朗化,复杂的问题简单化.在使用状态法处理问题时,需注意以下两点:(1)明确物体的运动状态,分析物体的受力情况,根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向.(2)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系,可能相同,也可能相反,还可能成一定的夹角.5.摩擦力的突变问题:当物体的受力情况发生变化时,摩擦力的大小和方向往往会发生变化,有可能会导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化.该类问题常涉及摩擦力的突变问题,在分析中很容易发生失误.在解决此类问题时应注意以下两点:(1)如题干中无特殊说明,一般认为最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.(2)由于此类问题涉及的过程较为复杂,采用特殊位置法解题往往比采用过程分析法解题更为简单.6.特别提醒:(1)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析.(2)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.(3)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.(4)摩擦力认识的三个误区①认为滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体速度大小有关②不能认识到摩擦力性质、方向、大小会发生突变而产生错误③认为静止的物体只能受到静摩擦力,运动的物体只能受到滑动摩擦力【基础达标】1.(多选)如图所示,斜面体ABC放在水平桌面上,其倾角为37º,其质量为M=5kg。
高中物理重难点复习一本通专题08实验:探究弹力和弹簧伸长的关系重、难点通关学案新人教版必修1(20
2018-2019学年高中物理重难点复习一本通专题08 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系重、难点通关学案新人教版必修1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018-2019学年高中物理重难点复习一本通专题08 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系重、难点通关学案新人教版必修1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题08 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系重难点1 探究弹力与弹簧伸长量之间的关系实验一、实验器材弹簧、刻度尺、钩码、铁架台.二、实验原理1.如图甲所示,在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码受到的重力大小相等.弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出,其伸长量x可以用弹簧的长度减去弹簧的原长来求得.2.建立直角坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑曲线连接起来,根据实验所得的图象,就可探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系.三、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长.2.如图所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1.3.改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5、…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、….4.计算出每次弹簧的伸长量x(x=l-l0)和弹簧受到的拉力F(F=mg),并将数据填入表格.1234567F/N0l/cmx/cm0四、数据处理1.建立直角坐标系,以F为纵轴,x为横轴,根据测量数据用描点法作图.连接各点得出F随弹簧伸长量x变化的图线.2.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义.五、误差分析1.本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差.为了减小误差,要尽量多测几组数据.2.弹簧竖直悬挂时,未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差.为了减小该系统误差,实验中应使用轻质弹簧.【拓展提升】数据处理的三种方法(1)解析法:以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数解析式,首先尝试一次函数,如果不行再考虑二次函数.(2)列表法:将测得的F、x填入设计好的表格中,可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的.(3)图象法:以弹簧伸长量x为横坐标,弹力F为纵坐标,描出F、x各组数据相应的点,作出的拟合曲线是一条过坐标原点的直线.【典例精析】某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在_______ _方向(填“水平"或“竖直”).(2)弹簧自然悬挂,待弹簧________时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6。
精品2019高中物理 重难点复习一本通 专题12 牛顿第二定律的应用 超重和失重重、难点通关学案1
专题12 牛顿第二定律的应用 超重和失重重难点1 力学两类问题一、从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学的规律确定物体的运动情况. 二、从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力. [知识深化] 1.解题步骤(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力分析图. (2)根据力的合成与分解,求合力(包括大小和方向). (3)根据牛顿第二定律列方程,求加速度.(4)结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求运动学量——任意时刻的位移和速度,以及运动时间等. 2.流程受力情况→合力F ――→F =ma求a ,⎩⎪⎨⎪⎧x =v 0t +12at 2v =v 0+at v 2-v 02=2ax ……求x 、v 0、v 、t . 三、多过程问题分析1.当题目给出的物理过程较复杂,由多个过程组成时,要明确整个过程由几个子过程组成,将过程合理分段,找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程.联系点:前一过程的末速度是后一过程的初速度,另外还有位移关系等.2.注意:由于不同过程中力发生了变化,所以加速度也会发生变化,所以对每一过程都要分别进行受力分析,分别求加速度.【典例精析】【例1】如图所示,质量m =2 kg 的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍,现对物体施加一个大小F =8 N 、与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力,已知sin 37°=0.6,co s 37°=0.8,g 取10 m/s 2.求:(1)画出物体的受力图,并求出物体的加速度; (2)物体在拉力作用下5 s 末的速度大小;(3)物体在拉力作用下5 s 内通过的位移大小.【典例分析】首先分析物体所受的力,然后利用牛顿第二定律解答。
【参考答案】(1)见解析图 1.3 m/s 2,方向水平向右 (2)6.5 m/s (3)16.25 m【例2】民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口,发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊组成的斜面,机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来.若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m ,构成斜面的气囊长度为5.0 m .要求紧急疏散时,乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s (g 取10 m/s 2),则:(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大? (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少?【典例分析】首先分析物体所受的力,然后利用牛顿第二定律解答。
推荐2018-2019学年高中物理 重难点复习一本通 专题05 力、重力和弹力重、难点通关学案 新人教版必修1
专题05 力、重力和弹力一、力和力的图示1.力的作用效果:(1)使物体的运动状态发生变化;(2)使物体发生形变.2.力(1)定义:物体与物体之间的相互作用.(2)单位:牛顿、简称牛,符号:N.(3)矢量性:力既有大小,又有方向.3.力的表示方法(1)力的图示:用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力的三要素.①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小;②箭头指向表示力的方向;③箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线.(2)力的示意图:只用一条带箭头的线段来表示力的方向和作用点.二、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,g就是自由落体加速度.3.方向:竖直向下.4.作用点——重心(1)重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们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)决定因素:质量分布均匀的物体的重心只跟物体的形状有关,质量分布不均匀的物体,重心除跟物体的形状有关外,还跟物体的质量分布情况有关.(3)确定方法:对形状不规则的薄物体,可以采用悬挂法来确定重心的位置.[知识深化]1.大小(1)重力的大小G=mg,只与质量和重力加速度g有关,与物体的运动状态无关.(2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关,在赤道处,g最小,在两极处,g最大;海拔越高,g越小,离地面越近,g越大.2.方向:总是竖直向下,竖直向下是指与水平面垂直向下,但是并不等同于垂直于支持面向下,也不等同于指向地心.3.作用点——重心重心是物体各部分所受重力的等效作用点,并不是只有物体的重心才受到重力作用.重心的位置除跟物体的形状有关之外,还跟物体的质量分布有关.质量分布均匀、形状规则的物体的重心为其几何中心.重心的位置可以在物体上,也可以在物体外.三、四种基本相互作用1.万有引力:相互吸引的作用存在于一切物体之间,直到宇宙的深处,只是相互作用的强度随距离增大而减弱(填“增强”或“减弱”).2.电磁相互作用:电荷间的相互作用,磁体间的相互作用.3.强相互作用:使原子核紧密地保持在一起的相互作用.它的作用范围只有约10-15 m.4.弱相互作用:在放射现象中起作用的一种基本相互作用.作用范围约为10-15m.强度只有强相互作用的10-12倍.[知识深化]1.力的三性(1)物质性:力是物体对物体的相互作用,没有脱离物体而独立存在的力.一个力同时具有受力物体和施力物体.(2)相互性:物体之间力的作用是相互的.力总是成对出现,施力物体同时又是受力物体,受力物体同时又是施力物体.(3)矢量性:力不仅有大小,而且有方向,是矢量.注意:①物体之间发生相互作用时并不一定相互接触.②力直接产生于施力物体和受力物体之间,不需要靠第三个物体传递.2.力的图示和力的示意图的区别:力的图示可以表示力的三个要素,即大小、方向和作用点.力的示意图只能表示力的两个要素,即方向和作用点.【典例精析】【例1】(多选)关于力的概念,下列说法中正确的是A.力是使物体发生形变和物体的运动状态发生改变的原因。
2019高中物理 重难点复习一本通 专题14 实验:验证牛顿运动定律重、难点通关学案1
专题14 实验:验证牛顿运动定律重难点1 探究加速度与力、质量的关系一、实验目的1.学会用控制变量法研究物理规律.2.会测量加速度、力和质量,能作出物体运动的a -F 、a -1m 图象., 掌握利用图象处理数据的方法。
3.会通过实验探究加速度与力、加速度与质量的定量关系. 二、实验器材小车、砝码、砝码盘、细线、 一端附有定滑轮的长木板、垫木、 打点计时器、交流电源、纸带、 刻度尺、天平. 三、实验原理实验的基本思想——控制变量法(1)保持研究对象即小车的质量不变,改变砝码盘内砝码的质量,即改变作用力,测出小车的对应加速度,验证加速度是否正比于作用力.(2)保持砝码盘中砝码的质量不变,即保持作用力不变,改变研究对象即小车的质量,测出对应不同质量的加速度,验证加速度是否反比于质量.四、实验方案的设计1.三个物理量的测量方法——近似法 本实验的研究对象:小车 (装置如图所示).(1)小车质量的测量:利用天平测出,在小车上增减砝码可改变小车的质量.(2)拉力的测量:当砝码盘和砝码的质量远小于小车质量的情况下,可以认为砝码盘和砝码的重力近似等于小车所受的拉力(合外力).(3)加速度的测量:由纸带根据公式Δx =aT 2,结合逐差法计算出小车的加速度. 2.实验数据的处理方法——图象法、“化曲为直”法(1)研究加速度a 和力F 的关系以加速度a 为纵坐标,力F 为横坐标,根据测量数据描点,然后作出图象,如图2所示,若图象是一条通过原点的直线,就能说明a 与F 成正比.(2)研究加速度a 与质量m 的关系如图所示,因为a -m 图象是曲线,检查a -m 图象是不是双曲线,就能判断它们之间是不是成反比关系,但检查这条曲线是不是双曲线,相当困难.若a 和m 成反比,则a 与1m 必成正比.我们采取“化曲为直”的方法,以a 为纵坐标,以1m 为横坐标,作出a -1m 图象,若a -1m 图象是一条过原点的直线,说明a 与1m 成正比,即a 与m 成反比.五、实验步骤1.用天平测出小车的质量M ,并把数值记录下来.2.按如图所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系绳).3.平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块,反复移动木块位置,直到轻推小车在斜面上运动时可保持匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等).4.在砝码盘里放入适量的砝码,用细绳绕过定滑轮系在小车上,在小车上加放适量的砝码,用天平测出砝码盘和砝码的质量m ,记录下来.接通电源,放开小车,待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带,并设计表格如下.56.在每条纸带上选取一段比较理想的部分,算出每条纸带对应的加速度的值,填入表格中.7.用纵坐标表示加速度,横坐标表示作用力,根据实验结果画出小车运动的a -F 图象,从而得出a 、F 之间的关系.8.保持砝码和砝码盘的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,求出相应的加速度,并设计表格如下.根据实验结果画出小车运动的a -1M 图象,从而得出a 、M 之间的关系.2 3 9六、注意事项1.打点前小车应靠近打点计时器且应先接通电源后释放小车.2.在平衡摩擦力时,不要(填“要”或“不要”)悬挂砝码盘,但小车应连着纸带且接通电源.用手轻轻地给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔均匀,表明小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡.3.改变砝码的质量的过程中,要始终保证砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量.4.作图时应使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能的对称分布在直线的两侧,但若遇到个别偏离较远的点可舍去.【典例精析】(2013·天津高考)某实验小组利用图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
高考物理系统性复习 (要点归纳+夯实基础练) 第一节 重力与弹力、摩擦力(附解析)
第一节 重力与弹力、摩擦力【要点归纳】一、力和力的图示1.力的概念:力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而单独存在。
力不但有大小,而且还有方向。
它是由大小和方向共同决定的。
2.力的性质:物质性、相互性、矢量性、瞬时性、独立性。
(1)物质性:力是不能摆脱物体而独立存在的。
(2)相互性:任何两个物体之间的作用总是相互的,施力物体同时也一定是受力物体。
(3)矢量性:力是矢量,力既有大小,又有方向。
(4)瞬时性:力既可以瞬间产生,也可以瞬间消失。
(5)独立性:一个力的作用并不影响另一个力的作用。
3.力的三要素:大小、方向、作用点。
4.力的图示:在物理学中,通常用一根带箭头的线段来表示力,选取标度,在受力物体的作用点上沿着力的方向画一条线段,线段的长度表示力的大小,在线段的末端内画一个箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点。
5.力的单位:国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N .二、重力和重心1.重力:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.重力的特点:(1)施力物体:地球(2)方向:总是竖直向下的(3)大小:G =mg 。
m 是物体的质量,单位用kg ,g 重力加速度(g 值随地球纬度的增加而增大,随距地面高度的增大而减小)。
通常情况下,g 取9.8 N /kg (2/m s ),为了运算方便,有时g 也取10 N /kg 。
3.重心:一个物体的各部分都要受到重力的作用。
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。
物体重心的位置跟物体的形状和物体内质量的分布都有关系,跟物体的放置情况和运动状态无关。
三、形变1.形变的概念:物体在力的作用下形状或者体积发生改变,这种变化叫做形变。
形变有两个方面:2.特点:形状的改变指受力时物体的外观发生变化,如橡皮条拉紧时,由短变长。
体积的改变指受力时物体的体积发生变化,如用力压排球。
任何物体都能发生形变,不能发生形变的物体是不存在的,只不过有的形变比较明显,可以直接看见,有的形变极其微小。
2019高中物理 重难点复习一本通 专题08 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系重、难点通关学案1
专题08 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系重难点1 探究弹力与弹簧伸长量之间的关系实验一、实验器材弹簧、刻度尺、钩码、铁架台.二、实验原理1.如图甲所示,在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码受到的重力大小相等.弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出,其伸长量x可以用弹簧的长度减去弹簧的原长来求得.2.建立直角坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑曲线连接起来,根据实验所得的图象,就可探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系.三、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长.2.如图所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1.3.改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5、…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、….4.计算出每次弹簧的伸长量x(x=l-l0)和弹簧受到的拉力F(F=mg),并将数据填入表格.四、数据处理1.建立直角坐标系,以F为纵轴,x为横轴,根据测量数据用描点法作图.连接各点得出F随弹簧伸长量x变化的图线.2.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义.五、误差分析1.本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差.为了减小误差,要尽量多测几组数据.2.弹簧竖直悬挂时,未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差.为了减小该系统误差,实验中应使用轻质弹簧.【拓展提升】数据处理的三种方法(1)解析法:以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数解析式,首先尝试一次函数,如果不行再考虑二次函数.(2)列表法:将测得的F、x填入设计好的表格中,可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的.(3)图象法:以弹簧伸长量x为横坐标,弹力F为纵坐标,描出F、x各组数据相应的点,作出的拟合曲线是一条过坐标原点的直线.【典例精析】某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”).(2)弹簧自然悬挂,待弹簧________时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表..(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“L x”).(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为________g.(结果保留两位有效数字,重力加速度g取9.8 N/kg)【参考答案】(1)竖直(2)稳定L3 1 mm (3)L x(4)4.9 10【精准解析】(1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力产生,弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向.(2)弹簧静止稳定时,记录原长L0;表中的数据L3与其他数据有效位数不同,所以数据L3不规范,标准数据应读至cm位的后两位,最后一位应为估读值,精确至0.1 mm,所以刻度尺的最小分度为1 mm.【总结提升】1.F–x图象应是过原点的直线,直线的斜率等于弹簧的劲度系数.2.F–l图象是不过原点的直线,其与横轴的截距等于弹簧的原长,斜率仍然等于弹簧的劲度系数.1.(实验器材及原理)(多选)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,以下说法正确的是A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等【答案】AB2.(实验误差分析)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,根据数据作出FΔx图象如图6实线所示,可能的原因是图6A.悬挂的钩码多,拉力超过了弹簧的弹性限度B.用直尺测量弹簧的长度时,读数小了C.有的数据不是弹簧的伸长,而是弹簧的长度D.所有数据都是用弹簧长度进行处理的【答案】A【解析】弯曲部分显示:当Δx达到某一值后,F与Δx不再成正比,前面数据成线性分布,说明不是读数问题,而是拉力超出了其弹性限度.3.(实验过程及数据处理)一位同学在做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验.(1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,将这些步骤用字母排列出来是____.A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度l0C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式F.解释函数表达式中常数的物理意义(2)下表是这位同学所测的几组数据①根据上表的数据在下图的坐标系中作出F-x图线.②写出曲线的函数表达式________(x用cm作单位).③函数表达式中常数的物理意义:_________________________________________________.【答案】(1)CBDAEF (2)①如图所示②F=0.43x③表示弹簧的劲度系数,即表示使弹簧伸长或者压缩1 cm所需的外力大小为0.43 N【解析】(1)在做实验的时候一般步骤为先组装器材,然后进行实验,最后数据处理,故顺序为CBDAEF. (2)①根据描点法,图象如图所示4.(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,以下说法正确的是________.A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几根不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是________.【答案】(1)AB (2)C【解析】(2)由于弹簧自身重力的影响,未挂钩码时,弹簧就伸长了一定长度,故只有C正确.重难点2 实验创新本实验的系统误差来自弹簧的重力,所以改进实验的思路应该是尽可能减小弹簧自身重力的影响. 对本实验的创新迁移可能从以下角度进行:1.一个方案是将弹簧穿过一根水平光滑的杆,在水平方向做实验;或是选择劲度系数较小的轻弹簧,通过减小读数的相对误差来提高实验的精确度.2.利用计算机及传感器技术,将弹簧水平放置,且一端固定在传感器上,传感器与计算机相连,对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时,计算机上得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图象(如图甲、乙所示),分析图象得出结论.3.运用k =ΔFΔx 来处理数据(1)将“弹力变化量”转化为“质量变化量”; (2)将“弹簧伸长量”转化为“弹簧长度变化量”. 【典例精析】(2018·云南昆明模拟)在探究弹簧的弹力与伸长量之间关系的实验中,所用装置如图甲所示,将轻弹簧的一端固定,另一端与力传感器连接,其伸长量通过刻度尺测得,某同学的实验数据列于下表中:(1)以x 为横坐标、F 为纵坐标,在图乙的坐标纸上描绘出能正确反映这一弹簧的弹力与伸长量之间关系的图线.(2)由图线求得这一弹簧的劲度系数为________.(保留三位有效数字)【参考答案】(1)见解析图 (2)75.0 N/m 【精准解析】(1)描点作图,如图.(2)根据解析(1)中图象,该直线为过原点的一条倾斜直线,即弹力与伸长量成正比,图象的斜率表示弹簧的劲度系数,k =ΔFΔx =75.0 N/m.1.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测量弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图所示。
人教版高中物理必修一重力、弹力重要考点:.docx
高中物理学习材料桑水制作重力、弹力重要考点:1.重力的定义:由于地球的吸引而而使物体受到的力(不能理解为是地球对物体的吸引力)2.重力的大小:G=mg(g=9.8N/kg) g随着纬度的增大而增大,一般情况下视为9.8N/kg3.重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)4.重力的作用点:重心(等效作用点)——物体上的各个点都会受到重力的作用,效果等效于重力作用于重心这个点上;重心可以在物体上,也可以不在物体上;5.弹力的产生条件——相互接触、产生弹性形变注意:接触不一定产生弹力;有形变也不一定有弹力,一定要强调是弹性形变6.弹力的方向:7.杆的弹力:用平衡力的知识判断8.弹簧弹力大小的计算:F kx胡克定律:弹簧发生弹性形变时(即在弹性限度内),弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比重点复习题1.下列说法正确的是( )A .力是物体对物体的作用B .只有直接接触的物体间才有力的作用C .用脚踢出去的足球,在向前飞行的过程中,始终受到向前的力来维持它向前运动D .甲用力把乙推倒,说明甲对乙的作用力在先,乙对甲的作用力在后2.下列关于重力的说法中正确的是 ( )A .物体只有静止时才受重力作用B .重力的方向总是指向地心C .地面上的物体在赤道上受的重力最小D .物体挂在弹簧秤下,弹簧秤的示数一定等于物体的重力3.下列关于弹力的几种说法,其中正确的是( )A .两物体接触并不一定产生弹力B .静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力C .静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D .只要物体发生形变就一定有弹力产生4.关于力的概念,下列说法正确的是( )A .一个受力物体可能受到两个施力物体的作用力B .力可以从一个物体传给另一个物体C .只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用D .一个受力物体可以不对其他物体施力5.下列关于重力和重心的说法正确的是 ( )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6.力是物体间的相互作用,下列有关力的图示及表述正确的是( )7.一根轻质弹簧一端固定,用大小为F 1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l 1;改用大小为F 2的力拉弹簧,平衡时长度为l 2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为 ( )A.F 2-F 1l 2-l 1B.F 2+F 1l 2+l 1C.F 2+F 1l 2-l 1D.F 2-F 1l 2+l 18.画出图中物体A 和B 所受重力、弹力的示意图.(各接触面均光滑,各物体均静止)9.关于力的概念,下列说法正确的是( )A.没有相互接触的物体间也可能有力的作用B.力是使物体位移增加的原因C.压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力并使之压缩,弹簧压缩后再反过来给手一个弹力D.力可以从一个物体传给另一个物体,而不改变其大小10.一个质量可以不计的弹簧,其弹力F的大小与长度l的关系如图中的直线a、b所示,这根弹簧的劲度系数为( )A.1 250 N/m B.625 N/mC.2 500 N/m D.833 N/m11.如图所示,物体P放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度小于原长.若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到拉动,那么在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力T的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是( )A.弹簧对P的弹力T始终增大,地面对P的摩擦力始终减小B.弹簧对P的弹力T保持不变,地面对P的摩擦力始终增大C.弹簧对P的弹力T保持不变,地面对P的摩擦力先减小后增大D.弹簧对P的弹力T先不变后增大,地面对P的摩擦力先增大后减小12.如图所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且F通过球心,下列说法正确的是( )A.球一定受墙的弹力且水平向左B.球可能受墙的弹力且水平向左C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上13.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重量是2N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( ) A.大小为2N,方向平行于斜面向上B.大小为1N,方向平行于斜面向上C.大小为2N,方向垂直于斜面向上D.大小为2N,方向竖直向上摩擦力重要考点:1.摩擦力与弹力的关系:(1)有摩擦力则一定有弹力,有弹力则不一定有摩擦力(2)摩擦力的方向一定沿着接触面,而弹力的方向一般垂直于接触面,两者互相垂直;2.摩擦力可以作为动力,也可以作为阻力;3.判断摩擦力的方向:(1)静摩擦力:与相对运动趋势相反,或者用平衡力知识判断(2)滑动摩擦力:与物体相对运动方向相反(切记不能理解为与运动方向相反)4.摩擦力大小的计算:(1)静摩擦力:只能根据平衡力知识求解;(2)滑动摩擦力:①根据公式N f F μ=②根据平衡力知识求解;重点复习题: 1.下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中,正确的是( )A.静摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反B.静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同C.静摩擦力不一定是物体运动的阻力D.静止物体所受静摩擦力一定为零2.关于弹力和摩擦力,下列说法正确的是( )A.有弹力一定有摩擦力B.有摩擦力一定有弹力C.摩擦力的大小和弹力大小成正比D.弹力的方向一定和摩擦力方向垂直3.关于滑动摩擦力公式F =μF N ,下列说法中正确的是( )A.动摩擦因数μ与摩擦力F 成正比,F 越大,μ越大B.动摩擦因数μ与压力F N 成反比,F N 越大,μ越小C.动摩擦因数μ与摩擦力F 成正比,与压力F N 成反比D.动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定4.如图所示,在动摩擦因数μ=0.1的水平面上向右运动的物体,质量为20 kg ,在运动过程中,还受到一个水平向左的大小为10 N 的拉力作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g 取10 m/s 2)( )A.10 N ,向右B.10 N ,向左C.20 N ,向右D.20 N ,向左5.杂技演员重力为G ,用双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是f 1和f 2,关于f 1和f 2的大小和方向,下列说法正确的是( )A.f 1=G ,方向竖直向上B.f 1>G ,方向竖直向上C.f 2=G ,方向竖直向上D.f 2<G ,方向竖直向下6.以下说法错误的是( )A.摩擦力可以是动力也可以是阻力B.由公式μ=F /F N 可以看出,μ与F 成正比,与F N 成反比C.滑动摩擦力的方向与物体运动方向可能相同D.摩擦力方向不可能与运动方向不在一条直线7.一木箱停在水平地面上,一人用水平力推箱,但箱仍然静止,下述正确的是( )A.推力小于静摩擦力B.推力越大,静摩擦力越大,推力与静摩擦力平衡C.推力大小变化时,静摩擦力大小不变D.推力大小变化时,静摩擦力大小改变8.一物体置于粗糙水平地面上,按下图所示不同的放法,在水平力F 的作用下运动,设地面与物体各接触面的动摩擦因数相等,则木块受到的摩擦力的大小关系是( )A.Ff 甲>Ff 乙>Ff 丙B.Ff 乙>Ff 甲>Ff 丙C.Ff 丙>Ff 乙>Ff 甲D.Ff 甲=Ff 乙=Ff 丙9.水平桌面上有一个重200 N的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A.15 N、30 N、40 NB.15 N、30 N、80 NC.0、0、40 ND.15 N、40 N、40 N10.三个质量相同的物体,与水平桌面的动摩擦因数相同,由于所受水平拉力不同,A 做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么它们受到的摩擦力大小关系应是( )A.F B>F A>F CB.F A<F B<F CC.F B=F A=F CD.不能比较大小11.某物体的重力为200 N,放置在水平地面上,它与地面间的动摩擦因数是0.38,它与地面间的最大静摩擦力是80 N。
3 第二部分相互作用 一 重力、弹力、摩擦力—人教版(2019)高中物理第一册暑假复习专题
第二部分:相互作用——力一、重力、弹力、摩擦力基础测试:1.下列关于重力和重心的说法正确的是()A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力,方向总是指向地心B.用细线将重物悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上C.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D.物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力2.(弹力的方向)在半球形光滑碗内斜搁一根筷子,如图所示,筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为()A.均竖直向上B.均指向球心OC.A点处指向球心O,B点处竖直向上D.A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上3.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,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一定沿传送带向上C.减速运动时,麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下D.减速运动时,麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上例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.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力例2. 如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为()A.2-3 B.36 C.33 D.32例3.如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,g取10 m/s2,向右为正方向,该物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()1.下列关于常见力的说法中正确的是()A.弹力、重力、支持力、摩擦力都是按照力的性质命名的B.有规则形状的物体,其重心就在物体的几何中心C.两接触面间有摩擦力存在,则一定有弹力存在D.力是一个物体就可以产生的,不需要其他物体的存在2.如图所示,一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成,其上放一球,球与水平面的接触点为a,与斜面的接触点为b.当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时,下列结论正确的是()A .球在a 、b 两点处一定都受到支持力B .球在a 点处一定受到支持力,在b 点处一定不受支持力C .球有a 点处一定受到支持力,在b 点处不一定受到支持力D .球在a 点处不一定受到支持力,在b 点处也不一定受到支持力3. 一轻质弹簧原长为8 cm ,在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为( )A .40 m/NB .40 N/mC .200 m/ND .200 N/m4. 如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的( )A .OA 方向B .OB 方向C .OC 方向D .OD 方向5. 如图所示为某新型夹砖机,它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起,大大提高了工作效率.已知某夹砖机能夹起质量为m 的砖,两支“手臂”对砖产生的最大压力为F max (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为( )A .mg F maxB .mg 2F maxC .2mg F maxD .F max mg6. 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7.(多选)如图所示,将一劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O ′处(O 为球心),弹簧另一端与质量为m 的小球相连,小球静止于P 点.已知容器半径为R ,与水平面间的动摩擦因数为μ,OP 与水平方向的夹角为θ=30°.下列说法正确的是( )A .容器相对于水平面有向左运动的趋势B .容器对小球的作用力指向球心OC .轻弹簧对小球的作用力大小为32mgD .弹簧原长为R +mg k8. 如图,两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m 的小球.在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )A .m 2B .32mC .mD .2m9. 物块M 在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然转动,转动的方向如图中箭头所示,则传送带转动后( )A .M 将减速下滑B .M 仍匀速下滑C .M 受到的摩擦力变小D .M 受到的摩擦力变大10. (多选)如图所示,在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯,该台灯可通过支架前后调节从而可将灯头进行前后调节,下列对于台灯的受力分析正确的是( )A .台灯受到水平向左的摩擦力B .若将灯头向前调节一点(台灯未倒),则桌面对台灯的支持力将变大C .支架对灯头的支持力方向竖直向上D .整个台灯所受的合外力为零11.如图所示,一楔形斜面体置于水平地面上,斜面的倾角为30°,物块A 置于斜面上,用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块B 相连,弹簧轴线与斜面平行,A 、B 均处于静止状态,已知物块A 、B 的重力分别为10 N 和5 N ,不计滑轮与细绳间的摩擦,则( )A .弹簧对A 的拉力大小为10 NB .斜面对A 的支持力为5 NC .斜面对A 的摩擦力为0 ND .地面对斜面体的摩擦力大小为5 N12.如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆的下端固定有质量为m的小球,重力加速度为g.下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中,正确的是()A.小车静止时,F=mg sin θ,方向沿杆向上B.小车静止时,F=mg cos θ,方向垂直于杆向上C.小车向右匀速运动时,一定有F=mg,方向竖直向上D.小车向右匀加速运动时,一定有F>mg,方向一定沿杆向上13.一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为()A.40 m/N B.40 N/m C.200 m/ N D.200 N/m基础测试:1.B 2D 3B例1D 例2C 例3A1【答案】C 2D 3D 4D 5B6A 7BD 8C 9B 10CD 11C 12C 13D。
江苏专版19年高考物理总复习_第5讲重力弹力摩擦力讲义55.doc
第5讲重力弹力摩擦力考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求形变和弹力胡克定律、静摩擦滑动摩擦摩擦力动摩擦因数Ⅰ15年16年17年,T9—选择,考查牛顿运动定律、能量守恒定律及弹簧弹力与长度变化关系的综合应用T14—计算,结合圆周运动,考查胡克定律弹簧劲度系数的计算T9—选择,考查根据受力分析、分析摩擦力做功情况T1—选择,考查胡克定律、弹簧压缩量的计算T20(1)—计算,考查斜面弹力大小计算T9—选择,考查根据受力分析、分析摩擦力做功情况T14—计算,结合共点力平衡,考查摩擦力大小和方向的判断,分析综合、应用数学处理物理问题分析综合、应用数学处理物理问题分析综合、应用数学处理物理问题弱项清单,1.弹力和摩擦力大小、方向的判断能力不足2.混淆弹簧的伸长量与弹簧长度的概念,单位记错3.没有养成良好的受力分析习惯知识整合一、力1.力的定义:力是物体对物体的________,力不能离开物体而存在.2.力的基本特征(1)力的物质性:力不能脱离物体而独立存在.不论是直接接触还是不直接接触;不论是微观还是宏观,有力就一定存在________和________物体.(2)力的相互性:力的作用是相互的,施力物体同时也一定是受力物体.(3)力的矢量性:力是________,有大小和方向,其合成与分解遵从________________.(4)力的独立性:一个力作用于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.3.力的作用效果:使物体产生______或使物体______发生改变.4.力的分类(1)按________分:重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等.(2)按________分:拉力、压力、浮力、动力、阻力、向心力、回复力等.(3)按研究对象分:内力和外力(4)按是否与物体接触分:接触力和非接触力.5.力的三要素:________、________、作用点.6.力的图示:用一根带箭头的线段来表示力的________、________、作用点的方法就是力的图示.7.力的国际单位:________.二、重力1.产生:________________________________________________________ ________________.2.大小:____________.3.方向:____________.4.重心(1)定义:________________________________________________________ ________________.(2)位置确定:①质量分布均匀的规则物体重心在其____________.②对于形状不规则或者质量分布不均匀的物体,重心可用____________法确定.注意:(1)重力的方向总是与当地的水平面垂直,不同地方水平面不同,其垂直水平面向下的方向也就不同.(2)重力的方向不一定指向地心.(3)并不是只有重心处才受到重力的作用,物体的重心不一定在物体上.(4)重力是万有引力的一个分力.三、弹力1.定义:________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________.(1)形变是指________________________________________________________ ________________.(2)形变的种类:________________________________________________________ ________________.2.产生条件:(1)____________________;(2)____________________.3.弹力方向:________________________________________________________ ________________.4.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成____________.(2)表达式:________________.①k是弹簧的____________,单位是____________,用符号______表示;k的大小由弹簧____________决定.②x是弹簧长度的____________,不是弹簧形变以后的长度.四、摩擦力两个________________的物体,当它们发生相对运动或具有________________时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或________________的力,这种力叫做摩擦力.摩擦力可以分为____________和____________两种.方法技巧考点1 弹力有无及弹力方向的判断1.弹力有无的四种判断方法(1)条件法: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.此方法多用来判断形变较明显的情况.(2)假设法:对形变不明显的情况,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,则此处一定有弹力.(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弹力是否存在.(4)替换法: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,看能否维持原来的力学状态.2.弹力方向的确定3.计算弹力大小常见的三种方法(1)根据胡克定律进行求解.(2)根据力的平衡条件进行求解.(3)根据牛顿第二定律进行求解.4.三种模型对比轻杆轻绳轻弹簧模型图示模型特点形变特点只能发生微小形变柔软,只能发生微小形变,各处张力大小相等既可伸长,也可压缩,各处弹力大小相等方向特点不一定沿杆,可以是任意方向只能沿绳,指向绳收缩的方向沿弹簧轴线与形变方向相反作用效果特点可以提供拉力、推力只能提供拉力可以提供拉力、推力大小突变特点可以发生突变可以发生突变一般不能发生突变5.解决三种模型问题时应注意的事项(1)轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想化模型. (2)分析轻杆上的弹力时必须结合物体的运动状态. (3)讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹簧处于伸长还是压缩状态.【典型例题1】 下列的四个图中,AB 、BC 均为轻质杆,各图中杆的A 、C 端都通过铰链与墙连接,两杆都在B 处由铰链连接,且系统均处于静止状态.现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是( )A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁【典型例题2】(多选)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a,b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示.开始时两弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧,已知a弹簧的伸长量为L,则( )A.b弹簧的伸长量也为LB.b弹簧的伸长量为k 1 Lk2C .P 端向右移动的距离为2LD .P端向右移动的距离为⎝⎛⎭⎪⎪⎫1+k 1k 2L 1.(多选)如图所示,A 、B 两物体的重力分别是GA=3 N 、G B =4 N ,A 用悬绳挂在天花板上,B 放在水平地面上,A 、B 间的轻弹簧上的弹力F =2 N ,则绳中张力F 1和B 对地面的压力F 2的可能值分别为( )A .7 N 和10 NB .5 N 和2 NC .1 N 和6 ND .2 N 和5 N考点2 滑动摩擦力和静摩擦力1.产生条件(1)接触面粗糙;(2)有弹力;(3)有相对运动或相对运动趋势.2.摩擦力的方向:总跟接触面相切,并且跟物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反.摩擦力与物体的运动方向可相同、相反、垂直、成任意角度.摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用.相对运动趋势方向的判断:对运动趋势方向的判断,一般是采用化“静”为“动”的方法,即假设研究对象与被接触物体之间光滑,若它们之间发生相对滑动,则其相对滑动方向便是原先的相对运动趋势方向;若它们之间不发生相对滑动,则说明它们之间原先并无相对运动趋势.3.摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比.公式:F f=μF N.F f表示滑动摩擦力大小,F表示压力的大小,μ叫动摩擦因N数.F N表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定.μ与接触面的材料有关,与接触面的大小无关,无单位.滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关.静摩擦力的大小随着运动趋势强弱变化而在0~最大静摩擦力F f m之间变化.跟相对运动趋势强弱程度有关,但跟接触面相互挤压力F N无直接关系.最大静摩擦力一般要大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等.4.静摩擦力有无及方向的常用判断方法(1)假设法利用假设法判断的思维程序如下:假设物体间接触面光滑与相对运动趋势的方向相反(2)反推法: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方向.(3)状态法:此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的方向),再利用牛顿第二定律(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.(4)牛顿第三定律法此法的关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向.【典型例题3】(多选)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面【典型例题4】如图,A、B两物体重力都等于10 N,各接触面动摩擦因数都等于0.3,F1=1 N和F2=2 N的两个水平力分别作用在A和B上,A、B均静止,则A受的摩擦力和地面对B 的摩擦力大小分别为( )A.3 N,6 N B.1 N,2 NC.1 N,1 N D.0 N,1 N2.如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态.若将a 和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示.则( )A.f1=0,f2≠0,f3≠0 B.f1≠0,f2=0,f3=0C.f1≠0,f2≠0,f3=0 D.f1≠0,f2≠0,f3≠0当堂检测 1.如图所示,一个球形物体静止于光滑水平面上,并与竖直光滑墙壁接触,A、B两点是球跟墙和地面的接触点,则下列说法中正确的是( )第1题图A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B.物体受重力、B点的支持力作用C.物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用2.如图所示,质量均为m的物体A、B通过一劲度系数k的弹簧相连,开始时B 放在地面上,A 、B 均处于静止状态,现通过细绳将A 向上拉起,当B 刚要离开地面时,A 上升距离为L ,假设弹簧一直在弹性限度内,则( )第2题图A .L =2mgkB .L <2mgkC .L =mg kD .L >mgk3.如图,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 的质量之比为( )第3题图A.1μ1μ2B.1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D.2+μ1μ2μ1μ24.(17年南通阶段检测)(多选)如图所示,倾角为θ的斜面C置于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,已知A,B,C都处于静止状态,则( )第4题图A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到地面的摩擦力一定为零C.C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断,若B依然静止在斜面上,此时地面对C 的摩擦力为05.(多选)如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是( )第5题图第5讲重力弹力摩擦力知识整合基础自测一、1.作用2.(1)施力物体受力(3)矢量平行四边形定则3.形变运动状态4.(1)性质(2)效果5.大小方向6.大小方向7.牛顿(N)二、1.由于地球的吸引而使物体受到的力2.G=mg3.总是竖直向下的4. (1)为了研究方便认为各部分受到的重力集中作用的点(2) ①几何中心②悬挂法、支撑法三、1.发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力(1)物体形状和体积的改变(施力物体发生形变!)(2)拉伸或压缩形变、弯曲形变、扭转形变等2. (1)两物体相互接触(2)有弹性形变3.弹力的方向与物体形变的方向相反4. (1) 正比(2) F=kx①劲度系数牛顿每米N/m 自身性质②变化量四、相互接触相对运动的趋势相对运动趋势静摩擦力滑动摩擦力方法技巧·典型例题1·B 【解析】如果杆端受拉力作用,可以用与之等长的轻绳代替,如果杆端受压力作用,则不可用等长的轻绳代替,如图中甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用,而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用,故A、C、D均错误,B 正确.·典型例题2·BD 【解析】两个劲度系数分别为k1和k 2的轻质弹簧a ,b 串接在一起,两弹簧中的弹力相等,k 1L =k 2x ,解得b 弹簧的伸长量为x =k 1L k 2,选项A 错误,B 正确;P 端向右移动的距离为L +x =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1+k 1k 2L ,选项C 错误,D 正确.·变式训练1·BC 【解析】 弹簧可能是压缩或拉伸. ·典型例题3·BD 【解析】 由题图知在拉动桌布的过程中鱼缸相对桌布向左运动,故鱼缸受到桌布对其向右的摩擦力作用,所以A 错误;因鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,鱼缸在桌布上与在桌面上运动时所受摩擦力大小相等,加速度大小相等,鱼缸先在桌布上加速,然后在桌面上减速到停止,所以根据 v =at 知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等,所以B 正确;若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将不变,所以C 错误;若猫减小拉力,桌布的加速度减小,鱼缸与桌布可能相对滑动也可能相对静止,鱼缸在桌面运动的时间都会变长,所以鱼缸可能滑出桌面,所以D 正确.·典型例题4·C 【解析】 以A 为研究对象,受到四个力作用,竖直方向有重力G A、B给A的支持力F N1,水平方向有向右的拉力F1,由于A静止不动,则B必定给A一向右的静摩擦力,且与F1是平衡力,F f1=F1=1 N,以AB整体为研究对象,受到五个力作用,竖直方向有重力G AB,地面给B的支持力F N2,水平方向有向右的拉力F1,向左的拉力F2,由于A、B静止不动,F1<F2,则地面必定给B 一向右的静摩擦力,且满足F1+F f2=F2,F f2=1 N,则C正确.·变式训练2·C 【解析】对整体受力分析可知,整体相对地面没有相对运动趋势,故f3=0;再将a和b看成一个整体,a、b整体有相对斜面向下运动的趋势,故b与p之间有摩擦力,即f2≠0;再对a受力分析可知,a相对于b有向下的运动趋势,a和b之间存在摩擦力作用,即f1≠0.选项C正确.当堂检测1.B 【解析】假设没有光滑墙壁,物体也不会左右滚动,可见物体并未受到A点的弹力,A错误;B点对物体的支持力和地面对物体的弹力实为一个力,所以C错误;物体对地面的压力作用在地面上,并不是物体受到的力,受力分析时一定要明确研究对象,D 错误;综上,B 正确.2.A 【解析】 拉A 之前,A 静止时,mg =kx 1,弹簧的压缩量为x 1,当B 刚要离开地面时,弹簧的伸长量为x 2,mg =kx 2,所以A 上升的距离为L =x 1+x 2=2mg k ,故A 正确.3.B 【解析】 对A 、B 整体和B 物体分别受力分析,然后根据平衡条件列式后联立求解即可.对A 、B 分析,受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件,有:F =μ2(m 1+m 2)g ,①再对物体B 分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件,有:水平方向:F =N ,竖直方向:m 2g =f 其中:f =μ1N 联立有:m 2g =μ1F ②,联立①②解得:m 1m 2=1-μ1μ2μ1μ2.故选B. 4.CD 【解析】 若绳对B 的拉力恰好与B 的重力沿斜面向下的分力平衡,则B 与C 间的摩擦力为零,A 项错误;将B 和C 看成一个整体,则B 和C 受到细绳向右上方的拉力作用,故C有向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力,B项错误,C项正确;将细绳剪断,若B依然静止在斜面上,利用整体法判断,B,C整体在水平方向不受其他外力作用,处于平衡状态,则地面对C的摩擦力为0,D项正确.5.BC 【解析】整体来看,可能的情况有第一种v2<v1(含两种情况即f>G Q和f<G Q),第二种v2>v1(含两种情况即f>G Q 和f<G Q),下面对这两种情况及分态进行分析.若v2<v1,则P 受摩擦力f向右,若f>G Q,则向右匀加速到速度为v1后做匀速运动到离开,B选项可能;若f<G Q,则向右做匀减速到速度为0后再向左匀加速到离开,无此选项;若v2>v1:则P受摩擦力f向左,若f>G Q,则减速到v后匀速向右运动离开,无此选项;1若f<G Q,则减速到小于v1后f变为向右,加速度变小,此后加速度不变,继续减速到0后向左加速到离开,总位移为0,则C 图可能.故A、D项错误,B、C项正确.。
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专题05 力、重力和弹力一、力和力的图示1.力的作用效果:(1)使物体的运动状态发生变化;(2)使物体发生形变.2.力(1)定义:物体与物体之间的相互作用.(2)单位:牛顿、简称牛,符号:N.(3)矢量性:力既有大小,又有方向.3.力的表示方法(1)力的图示:用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力的三要素.①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小;②箭头指向表示力的方向;③箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线.(2)力的示意图:只用一条带箭头的线段来表示力的方向和作用点.二、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,g就是自由落体加速度.3.方向:竖直向下.4.作用点——重心(1)重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们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)决定因素:质量分布均匀的物体的重心只跟物体的形状有关,质量分布不均匀的物体,重心除跟物体的形状有关外,还跟物体的质量分布情况有关.(3)确定方法:对形状不规则的薄物体,可以采用悬挂法来确定重心的位置.[知识深化]1.大小(1)重力的大小G=mg,只与质量和重力加速度g有关,与物体的运动状态无关.(2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关,在赤道处,g最小,在两极处,g最大;海拔越高,g越小,离地面越近,g越大.2.方向:总是竖直向下,竖直向下是指与水平面垂直向下,但是并不等同于垂直于支持面向下,也不等同于指向地心.3.作用点——重心重心是物体各部分所受重力的等效作用点,并不是只有物体的重心才受到重力作用.重心的位置除跟物体的形状有关之外,还跟物体的质量分布有关.质量分布均匀、形状规则的物体的重心为其几何中心.重心的位置可以在物体上,也可以在物体外.三、四种基本相互作用1.万有引力:相互吸引的作用存在于一切物体之间,直到宇宙的深处,只是相互作用的强度随距离增大而减弱(填“增强”或“减弱”).2.电磁相互作用:电荷间的相互作用,磁体间的相互作用.3.强相互作用:使原子核紧密地保持在一起的相互作用.它的作用范围只有约10-15 m.4.弱相互作用:在放射现象中起作用的一种基本相互作用.作用范围约为10-15m.强度只有强相互作用的10-12倍.[知识深化]1.力的三性(1)物质性:力是物体对物体的相互作用,没有脱离物体而独立存在的力.一个力同时具有受力物体和施力物体.(2)相互性:物体之间力的作用是相互的.力总是成对出现,施力物体同时又是受力物体,受力物体同时又是施力物体.(3)矢量性:力不仅有大小,而且有方向,是矢量.注意:①物体之间发生相互作用时并不一定相互接触.②力直接产生于施力物体和受力物体之间,不需要靠第三个物体传递.2.力的图示和力的示意图的区别:力的图示可以表示力的三个要素,即大小、方向和作用点.力的示意图只能表示力的两个要素,即方向和作用点.【典例精析】【例1】(多选)关于力的概念,下列说法中正确的是A.力是使物体发生形变和物体的运动状态发生改变的原因B.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是施力物体又是受力物体C.只要两个力的大小相等,它们产生的作用效果一定相同D.两个物体相互作用,其相互作用力是有先后的【典例分析】利用力的概念的相关知识分析解答。
【参考答案】AB【例2】关于重力的大小和方向,下列说法中正确的是A.在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力的作用无关B.在地球各处的重力方向都是相同的C.同一物体向上运动时所受重力可能小于向下运动时所受重力D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化【典例分析】利用重力的相关知识分析解答。
【参考答案】A【精准解析】在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,与是否受其他力也无关,故A正确,C错误.物体的重力大小在同一地点是恒定的,不同地点可能是变化的,比如在地球上不同的高度或不同的纬度同一物体的重力不同,故B、D错误.1.(力的概念的理解)关于力,下列说法中正确的是A.没有相互接触的物体间也可能有力的作用B.根据有一定距离的磁铁间的相互作用可知:力可以离开物体而独立存在C.两个力大小都是10 N,方向相同,那么这两个力一定相同D.施力物体施力在前,受力物体受力在后【答案】A【解析】力是物体对物体的相互作用,没有相互接触的物体间也可能有力的作用,比如磁场力、重力,故选项A正确.相隔一定距离的两个磁铁间有相互作用,若拿走一个磁铁,这种相互作用将不存在,所以力是不能离开物体而独立存在的,故选项B错误.只有当两个力的大小、方向、作用点都相同时,我们才能说这两个力相同,故选项C 错误.力的作用是相互的,施力物体和受力物体受到的力是同时产生的,没有前后之分,故选项D错误.2.(重力大小和方向的理解)下列说法正确的是A.自由下落的石块速度越来越大,说明石块所受重力越来越大B.在空中飞行的物体不受重力作用C.一抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向始终在改变D.将一石块竖直向上抛出,在先上升后下降的整个过程中,石块所受重力的大小与方向都不变【答案】D3.(对重力和重心的理解)有一圆形的均匀薄板,若将其中央再挖掉一个小圆板成一个圆环,如图所示,下面说法正确的是A.重心向外侧偏移,重力减小B.重力和重心都没有变C.重力减小,重心位置没有变D.重力减小,重心位置不存在【答案】C【解析】圆板和圆环均属于质量分布均匀、有规则形状的物体,其重心均在几何中心,故重心的位置不变,C正确.4.(力的图示和力的示意图)水平面上放一个物体A,物体的重力为20 N,一个推力为30 N,方向与水平面成30°角斜向右下方,如图请作出这两个力的图示和这两个力的示意图.【答案】力的图示如图甲,力的示意图如图乙.重难点2 弹力一、弹性形变和弹力1.形变:物体在力的作用下形状或体积发生的变化.2.弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变.3.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度.4.弹力(1)定义:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力.(2)产生的条件:①两物体直接接触;②发生弹性形变.[知识深化]1.弹性形变和非弹性形变弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变.非弹性形变:撤去外力后不能恢复原状的形变.发生弹性形变的物体,外力过大,超过一定的限度(弹性限度),会变成非弹性形变.2.弹力的产生必须同时具备两个条件:(1)两物体直接接触;(2)两物体接触处发生弹性形变.二、几种弹力及方向1.压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面.2.绳的拉力方向总是沿着绳子而指向绳子收缩的方向.绳中的弹力常常叫做张力.[知识深化]1.弹力的方向与施力物体形变方向相反,作用在迫使物体发生形变的那个物体上,几种常见情况如下:(1)压力、支持力的方向:总是垂直于接触面,若接触面是曲面,则垂直于接触面的切线;若接触面是球面,弹力方向的延长线或反向延长线过球心,如图所示.(2)绳的拉力方向:总是沿着绳并指向绳收缩的方向.2.弹力有无的判断:(1)对于明显形变的情况,可以根据弹力产生条件直接进行判断.(2)对于不明显形变的情况,可利用假设法进行判断,具体有下列两种方法:①假设无弹力:假设撤去接触面,看物体还能否在原位置保持原来的状态,若能保持原来的状态则说明物体间无弹力作用;否则,有弹力作用.②假设有弹力:假设接触物体间有弹力,画出假设状态下的受力分析图,判断受力情况与所处状态是否矛盾,若矛盾,则不存在弹力;若不矛盾,则存在弹力.如图中,若A处有弹力,则无法使球处于静止状态,故A处无弹力.三、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.公式:F=kx.k为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米.[知识深化] 胡克定律1.成立条件:在弹性限度内.2.对F=kx的理解(1)x是弹簧的形变量,而不是弹簧形变后的长度.(2)k为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性,由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定,与弹力F的大小和伸长量x无关.(3)F-x图象是一条过原点的倾斜直线(如图所示),直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.(4)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比,即ΔF=kΔx.【典例精析】【例1】关于弹力的产生,下列说法正确的是A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的B.木块放在桌面上,木块没有形变,所以对桌面没有施加弹力C.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头发生形变而产生的D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小的形变而产生的【典例分析】利用弹力产生相关知识点分析解答。
【参考答案】D【精准解析】木块和桌面相互作用,都会发生微小的形变.桌面发生微小形变对木块有向上的弹力即支持力;木块由于发生微小形变对桌面有向下的弹力即压力,A、B都错.木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的,C错.电灯受到的拉力是电线发生微小形变而产生的,D对.【例2】一根轻质弹簧一端固定,用大小为50 N的力压弹簧的另一端,平衡时长度为L1=20 cm;改用大小为25 N 的力拉弹簧,平衡时长度为L2=35 cm;若弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,求弹簧的原长和劲度系数.【典例分析】利用胡克定律分析解答。
【参考答案】30 cm 500 N/m【总结提升】1.轻弹簧有压缩和拉伸形变,既能产生压力,又能产生拉力,方向沿弹簧的轴线方向.2.如果题目中只告诉弹簧的形变量,并没有指出是伸长还是压缩,或只告诉弹簧弹力的大小,并没有指出弹簧处于拉伸状态还是处于压缩状态,就要分别进行讨论.3.轻弹簧的一端空载时弹力为零,不空载时两端弹力必然相等.1.(对弹力概念的理解)足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱.如图所示为三种与足球有关的情景.下列说法正确的是A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.丙图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变D.丙图中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变【答案】D2.(弹力方向的判断)在图中画出物体A所受弹力的示意图.【答案】如图所示3.(弹力有无的判断)(多选)下列各图中P 、Q 两球之间不存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)【答案】AB【解析】A 图中两球间若有弹力则小球Q 将向右运动,所以P 、Q 间无弹力;B 图中两球间若有弹力则两球将向两边运动,所以P 、Q 间无弹力;C 图中两球间若无弹力则小球P 将向下运动,所以P 、Q 间有弹力;D 图中两球间若无弹力则小球P 将向右下运动,所以P 、Q 间有弹力.故选A 、B.4.(胡克定律的应用)由实验测得某弹簧所受弹力F 和弹簧的长度l 的关系图象如图所示,求:(1)该弹簧的原长为多少? (2)该弹簧的劲度系数为多少? 【答案】(1)15 cm (2)500 N/m【解析】解法一:(1)弹簧不产生弹力时的长度等于原长,由题图可知该弹簧的原长为l 0=15 cm.(2)据F =kx 得劲度系数:k =F x =ΔFΔl ,由图线可知,该弹簧伸长Δl =25 cm -15 cm =10 cm 时,弹力ΔF =50 N .所以k =ΔF Δl =5010×10-2 N/m =500 N/m.解法二:根据胡克定律得F =k (l -l 0),代入图象中的两点(0.25,50)和(0.05,-50). 可得50=k (0.25-l 0) -50=k (0.05-l 0)解得l 0=0.15 m =15 cm ,k =500 N/m.。