2013届高考物理考纲专项复习课件：重力、弹力、摩擦力(23张PPT)

【例5】如图所示，倾角为的斜面体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( C ) 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 【解析】以B物体为研究对象，沿斜面方向受到重力沿斜面方向向下的分 力、绳的拉力和静摩擦力，静摩擦力的大小等于重力沿斜面方向向下的分力 与拉力的合力，所以可能为0，可能沿斜面向上或向下，A项错误；利用整体 法可知不论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，B项错误，C项正确；同理，在竖直方向利用整体法判断水平面对C的支 持力等于B、C的总重力减去拉力在竖直方向上的分力，D项错误。故正确答 案为C。 关于摩擦力的问题，一定要先判断物体所受的是静摩擦力还是滑动摩擦力， 然后再结合平衡条件或滑动摩擦力公式，灵活选取整体法或隔离法分析。
货车不翻倒的临界点就是货车的重力作用线不能落到它的支持面外。
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关于重力的大小，下列说法中正确的是( B ) A.物体的重力大小总是恒定的 B.同一地点，物体的重力与物体的质量成正比 C.物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受的重 力 D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力
考点3 弹力
1.弹力有无的判断方法 (1)根据弹力产生的条件直接判断 根据物体间是否直接接触并发生弹性形变来判断，此方法多用来判断形变较明 显的情况。 (2)利用假设法判断 对于形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力存在，再根据所受其它力和运 动情况来判断弹力的有无。 (3)根据物体的运动状态分析 静止(或匀速直线运动)的物体都处于受力平衡状态，这可以作为判断某个接触 面上弹力是否存在的依据。 2.弹力方向的判断方法 (1)根据物体产生形变的方向判断 物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反，与自身形变方向相同。 (2)根据物体的运动状态判断 根据物体的运动状态，由共点力平衡条件或牛顿第二定律列方程，确定弹力方向。
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如图所示，小球B放在真空容器A内，球 B的直径恰好等于正方体A的边长，将它 们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中 正确的是( B D ) A.若不计空气阻力，上升过程中，A对B 有向上的支持力 B.若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下 C.若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上 D.若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力
胡克定律的应用
【例4】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，上面的木块压在上面的弹簧上 (但不拴接)，整个系统处于平衡状态。现缓慢地向上提上面 的木块，直到它刚离开上面的弹簧，求这个过程中下面木块 移动的距离。
【答案】m1g/k2
【解析】根据题意，向上提上面木块前，有 k2x2=(m1+m2)g ① 向上提上面木块后，有k2x2′=m2g ② 下面木块向上移动的距离为：x2=x2-x2′ ③ ①②③联立，得x2=m1g/k2。
(3)几种常见模型中弹力方向的确定
弹力 弹簧两端的弹力 轻绳的弹力 面与面接触的弹力 点与面接触的弹力 球与球接触的弹力 弹力的方向 与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向 沿绳指向绳收缩的方向 垂直于接触面而指向受力物体
过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)而指向受力 物体
在接触点与球心的连线上并指向受力物体
第二章
相 互 作 用
内容 要求 Ⅰ Ⅱ Ⅰ
1.滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数
考 纲 下 载
2.形变、弹性、胡克定律 3.矢量和标量
4.力的合成和分解
5.共点力的平衡
Ⅱ
Ⅱ
实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 验证力的平行四边形定则
考 纲 解 读
1.弹力、摩擦力的分析与计算一直是近几年高考考查 的热点、重点，对弹力、摩擦力、力的合成与分解、 物体的受力分析等知识的考查理解能力要求较高 2.由于本章内容是高中物理的基础，所以对本章的考 查贯穿于高考试卷中的大部分题目中。高考对本章 的考查频率较高的知识点是三种常见的力及物体的 平衡，尤其是摩擦力和物体的平衡。 3.本章知识往往与牛顿运动定律、动能定理、能量守 恒相结合，有时还与电场及磁场中的带电体的运动 相结合，题目难度较大，综合性较强，能力要求也 较高。 4.本章知识还经常以现实生活中的现象为背景，或以 高科技为背景考查一些综合问题。这类问题，是今 后高考出题的方向。
1.在复习本章内容时，要弄清弹力、摩擦力产生的条件， 弹力、摩擦力方向的判断，以及滑动摩擦力、静摩擦力大小 的计算方法，弄清滑动摩擦、静摩擦及最大静摩擦的区别和 联系。对共点力的平衡问题要重点复习好受力分析，灵活运 用平衡条件解决物理问题。 2.在复习本章知识时，应注重与实际相结合，掌握建立 物理模型的方法、受力分析的方法(整体法和隔离法)、力的 合成与分解的方法(力的图示法和正交分解法)。通过训练规 范解题习惯，提高理解能力、推理能力、分析综合能力及运 用数学知识解决物理问题的能力。
1.物体受到滑动摩擦力时，物体不一定是运动的，也可 能是静止的，但一定发生了相对运动，如图甲所示，水平传 送带以速度v运动，放上初速为零的物体，此时物体受到的 是滑动摩擦力。
2.同样，物体受到静摩擦力时，物体不一定是静止的， 也可能是运动的，但一定是相对静止的。如图乙所示，物 体随传送带一起以速度v向上运动，物体相对传送带静止， 物体虽然运动受到的却是静摩擦力。
本题的关键是对受力物体的分析上，如果有力，一定要有受力物体， 谁是受力物体呢？本题要求学生掌握力的内涵与外延，理解力的作用的 相互性与物质性。
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如图所示，静止木块对桌面的压力为6 N，试画压力的图示，说明施力物体 和受力物体，并画出木块所受重力和 支持力的示意图。 【答案】压力的图示如图甲，重力、支持力的示意图 如图乙或图丙所示；压力的施力物体是木块，受力物 体是桌子。
考点4 摩擦力
1.区分两种摩擦力 静止的物体也可能受滑动摩擦力作用，运动的物体也可能受静摩擦力 作用；这里的静摩擦力的“静”和滑动摩擦力的“动”是针对接触面之间 的相对运动而言的，区分“运动”和“相对运动”、“相对运动趋势”是 不同的。 2.摩擦力的方向可能和运动方向相同——充当动力，做正功；可能和 运动方向相反——充当阻力，做负功；也可能和运动方向成某一夹角。 3.静摩擦力的方向判断 (1)假设法：即假设接触面光滑。若两物体发生相对运动，则说明它 们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑 时的相对运动的方向相同，然后根据静摩擦力方向跟物体相对运动趋势方 向相反，便可以确定静摩擦力的方向。 (2)结合物体的运动状态判断，由运动情况确定受力情况。
学案1 重力、弹力、摩擦力
考点1 力和四种基本相互作用
1.作力的图示时应注意：①不能用不同标度画同一物体 所受的不同力。②力的图示与力的示意图不同，力的图示要 求严格，而力的示意图着重于力的方向，不要求做出标度。 2.性质相同的力，效果可以相同，也可以不同；效果相 同的力，性质可以相同，也可以不同。
1.重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。 2.质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有 关，有规则几何形状的均匀物体，它的重心的位置在它的几 何中心，如实心铅球的重心就在球心。 3.质量分布不均匀的物体，重心的位置与物体的形状有 关，还跟物体质量的分布有关。悬挂物静止时，悬线所在直 线必过重心，两次悬挂找悬线的交点，即为重心位置。 4. 物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，例 如一块平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在铁环上。 5.重心的位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关， 但一个物体的质量分布发生变化时，其重心的位置也发生变 化。
重力与重心
【例2】运输货车的制造标准是：当货车侧立在倾角为30°的斜坡 上时，如图所示，仍不致翻倒。也就是说，货车受到的重力的 作用线仍落在货车的支持面(地面上，以车轮为顶点构成的平 面)以内，如果车轮间的距离为2 m，车身的重心不能高出地面 多少m？
【答案】1.7 m
【解析】重力的作用线在竖直方向，由题意知，要求重力 的作用线落在货车的支持面内，即要求重力作用线与斜坡的交 点应在车轮与中轴线之间，当交点位于车轮与斜坡的接触点时 ，对应的重心的位置即为满足条件的最高重心位置，作出示意 图，利用几何关系可求解。 作出如图所示的示意图，设重心离斜面的最高位置为x， A点是车轮与斜面的交点，B为中轴线与斜面的交点，由几何 关系可知，在ABO中，∠AOB=30°，有AB/x=tan30°，将 AB=1 m代入得x= 3 m=1.7 m。
力与力的图示
【例1】甲、乙两拳击运动员竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员(的 拳头)是施力物体，乙运动员(的肩部)是受力物体，但是在甲一拳打空的情况 下，下列说法中正确的是( C ) A.这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况 B.此时的受力物体是空气 C.甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体 D.以上说法都不正确 【解析】力的作用是相互的，只要有力产生必然存在着施力物体与受力物 体，甲运动员击空了，但在其击拳过程中，其拳头、胳膊与躯干的组成的系 统内由于相互作用而产生力。选C。
(1)杆的弹力方向可能沿着杆，也可能不沿着杆。 (2)绳子只能产生拉力，例3】如图所示，支架固定在小车上，斜杆与竖直杆的夹角 为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球 的作用力F的判断中，正确的是( ) A.小车静止时，F=mgcos，方向沿杆向上 B.小车静止时，F=mgcos，方向垂直杆向上 C.小车向右以加速度a运动时，一定有F=ma/sin D.小车向左以加速度a运动时，F= ( ma ) 2 ( mg ) 2 ，方向斜向左上方，与竖直方向 的夹角为arctan(a/g) 【解析】小车静止时，由物体的平衡条件可知，此时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运动时，设小球受杆的作用力方向 与竖直方向的夹角为，如图所示，根据牛顿第二定律有： Fcos=mg ① Fsin=ma ② ①②联立解得tan=a/g. 可见,只有当球的加速度a=gtan时，杆对球的作用力才沿杆的方向，此时才 有F=ma/sin。