高考物理总复习 第2章 第1讲 描述运动的基本概念课件 新人教版

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答案:D
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如图所示,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(yùndòng),运动(yùndòng) 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
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解析:因A、B相对静止一起做匀减速(jiǎn sù)直线运动,所 以加速度恒定、方向与速度方向相反,隔离B,由牛顿第二定律知 只有静摩擦力提供加速度,A对.
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知识点一 重力和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ力
1.重力 (1)产生:由地于球(dìqiú) 的吸引而使物体受到的力. (2)大小:与物体的质量正成比(zhèngb,ǐ)即G=mg .可用 弹簧测力计 测量(cèliáng)重力. (3)方向:总是 竖直向下 . (4)重心:其位置与其 质量 分布和形状有关.
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(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(quèdìng)合力,然后通过 受力分析确定(quèdìng)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(quèdìng)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(quèdìng)另一物体受到的静摩擦力方 向.
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(2)静摩擦力的计算 ①其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关,但 跟接触面相互挤压力FN无直接(zhíjiē)关系,因而静摩擦力具有大 小、方向的可变性,其大小只能依据物体的运动状态进行计算, 若为平衡状态,静摩擦力可由平衡条件建立方程求解;若为非平 衡状态,可由动力学规律建立方程求解. ②最大静摩擦力Ffm是物体将要发生相对滑动这一临界状态 时的摩擦力,它的数值与FN成正比,在FN不变的情况下,滑动摩 擦力略小于Ffm,而静摩擦力可在0~Ffm间变化.
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如图所示,在水平(shuǐpíng)传送带上有三个质量分别为 m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L,劲度 系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为 μ,现用水平(shuǐpíng)细绳将木块1固定在左边的墙上,传送带按 图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的 距离是
趋势
的力.
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3.两种摩擦力的比较(bǐjiào)
名称 项目
静摩擦力
滑动摩擦力
产生条件
大小 方向
①接触面粗糙(cūcāo) ②接触处有弹力(tánlì) ③两物体间有
相对运动趋势
0 <F静≤__F_m_ax_ 与受力物体相对运动趋势 的方向____相_反_
①接触面 粗糙 ②接触处有 弹力 ③两物体间有
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2.摩擦力大小的计算 (1)滑动摩擦力的计算 滑动摩擦力的大小用公式Ff=μFN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 (chéngdù)有关;FN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.
C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力 D.甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向 (fāngxiàng)和F方向(fāngxiàng)相同
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解析:用假设法分析:甲图中,假设A受摩擦力,与A做匀速 运动在水平方向(fāngxiàng)合力为零不符,所以A不受摩擦力;乙 图中,假设A不受摩擦力,A将相对B沿斜面向下运动,从而A受 沿F方向(fāngxiàng)的摩擦力.正确选项是D.
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A.2L+μm2+k m3g
B.2L+μm2+k 2m3g
C.2L+μm1+mk2+m3g
D.2L+μmk 3g
解析:先以2、3为整体分析,设1、2间弹簧的伸长量为x1,
有kx1=μ(m2+m3)g;再以3为研究(yánjiū)对象,设2、3间弹簧
伸长量为x2,有kx2=μm3g,所以1、3两木块之间的距离为2L+
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2.用轻弹簧竖直悬挂质量为 m 的物体,静止时弹簧的伸长
量为 L,现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为 2m 的物体,系统静
止时弹簧伸长量也为 L,斜面倾角为 30°,如图所示.则物体所
受摩擦力( )
A.等于零
B.大小为12 mg,方向沿斜面向下
C.大小为
3 2
mg,方向沿斜面向上
D.大小为 mg,方向沿斜面向上
答案:D
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如图所示,质量为m的小滑块A静止在半球壳的内壁上, 与球壳的动摩擦(mócā)因数为μ,与球心O的连线跟水平线的夹角 为α,则小滑块
A.所受摩擦(mócā)力大小为mgsin α B.所受摩擦(mócā)力大小为mgcos α C.所受摩擦(mócā)力大小为μmgcos α D.对球壳的压力大小为mgcos α
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解析:小滑块受力如图所示,由共点力的平衡条件可知,小 滑块所受的静摩擦力(jìnɡ mócā lì)大小为Ff=mgcos α,所受球壳 的支持力大小为FN=mgsin α,由牛顿第三定律得,小滑块对球壳 的压力大小为mgsin α,故B正确.
答案:A
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判定静摩擦力有无及其确定其方向可用三种方法(fāngfǎ) 1.假设法.先假设没有摩擦力(光滑),看相对静止的物体间是否有相 对运动趋势,若有说明存在静摩擦力,否则就没有. 2.根据物体的运动状态,用牛顿第二定律或物体的平衡条件求 解.先确定物体的运动状态,再由平衡条件或牛顿第二定律结合物体的受 力分析确定其静摩擦力的大小和方向. 3.利用牛顿第三定律确定.先分析与之关联物体的运动情况、受力 情况,再由牛顿第三定律确定其静摩擦力的大小和方向.
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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(yònɡ lái)判断形变较明显的情况.
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(2)利用假设法判断 对形变不明显的情况,可假设两个物体间不存在弹力,即把 与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉,看物体还能否保持 (bǎochí)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,则此处一定存在弹力. (3)根据“物体的运动状态”判断 物体的受力必须与物体的运动状态符合,依据物体的运动状 态,由物体受力平衡(或牛顿第二定律)列方程来判断物体间的弹力 是否存在.
①内容:弹簧发生弹(性fās(htáēnxgì)ng)形变 时,弹力的大小跟弹
簧伸长(或缩短)的正长比度(zxh成èngbǐ) .
②表达式:F=_k_x_.k是弹簧的 劲度,系由数 弹 簧 自 身 的 性 质 决
定,单位是
牛顿,每米用 符 号 N/m 表 示 . x 是 弹 簧 长 度 的
变化量 ,不是弹簧形变以后的长度.
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解析:对竖直悬挂的物体,因处于(chǔyú)静止状态,故有kL =mg①
对斜面上的物体进行受力分析,建立如图所示的坐标,并假 设摩擦力方向沿x轴正方向.由平衡条件得:
kL+Ff=2mgsin 30°② 联立①②两式解得:Ff=0, 故选项A正确,B、C、D错误. 答案:A
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【变式训练】2.如甲、乙两图所示,物体A、B在力F作用下 一起以相同速度沿F方向甲乙两速运动,关于物体A所受的摩擦 力,下列(xiàliè)说法正确的是( )
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A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向(fāngxiàng)均与 F相同
B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向(fāngxiàng)均与 F相反
第二章 相互作用 第1讲 描述(miáo shù)运动
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考纲展示 复习目标
1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力(Ⅰ) 2.形变、弹性、胡克定律(Ⅰ) 1.知道重力、弹力、摩擦力这三种基本的性质 力. 2.知道弹力产生的条件,会判断弹力的有无及方 向,会计算弹力的大小,能运用胡克定律分析弹 簧弹力问题. 3.知道静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件,会判 断其方向,会计算两种摩擦力的大小.
x1+x2,故选B.
答案:B
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弹力的计算(jìsuàn)方法 1.一般物体之间的弹力,要利用平衡条件或牛顿第二定律来 计算(jìsuàn). 2.弹簧的弹力,由胡克定律(F=kx)计算(jìsuàn).
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【变式训练(xùnliàn)】1.如图所示,一重为10 N的球固定在支 杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的 拉力为7.5 N,则AB杆对球的作用力( )
答案:B
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知识点二 摩擦力
1.摩擦力的产生条件
两物体直接接触且发生形变、接触面粗糙相、对有运动(xiānɡ duì yùn dòn
或相对运动趋势.这三个条件缺一不可.
2.滑动摩擦(huádònɡ mócā)力和静摩擦力的定义
(1)滑动摩擦(huá dònɡ mó cā)力:两个相互接触且发
相对运动
Ff=__μ_F_N__ 与受力物体相对运动 的方向__相__反_
作用效果
总是阻碍物体间的相对运 动趋势
总是阻碍物体间的相 对运动
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1.静摩擦力有无及方向的常用判断(pànduàn)方法 (1)假设法:利用假设法判断(pànduàn)的思维程序如下:
(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 (pànduàn)静摩擦力的有无及方向.
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2.弹力(tánlì)方向的判断方法
类型
方向的判定
面与面
与接触面垂直
接触 方式
点与面
与接触面垂直且过 “点”
点与点 与公共切面垂直
举例
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类型 轻绳
方向的判定 沿绳收缩的方向
拉伸时沿杆收缩的方向, 压缩时沿杆伸长的方向 轻杆 对于弹力不沿杆时,应具 体分析
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生相形对变运的动粗(xi糙ān物ɡ 体du,ì y当ùn它d们òn发ɡ)生
生阻碍
的力.
时,就会在相接对触运面动上产
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(2) 静 摩 擦 力 : 两 个 相 互 接 触 且 发 生 形 变 (xíngbiàn) 的 粗 糙 物
相体对,运当动它(x们iān具ɡ d有uì yùn dònɡ)趋势时,就会在接触相面对上运产动生(x阻iān碍ɡ duì yùn dò
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2.弹力 (1)定义:发生 弹性(tánxìng)形变的物体由于(yóuyú)要恢复原状 而对与它接触的物体产生的作用力. (2)产生的条件 ①物体间直接接触(jiēchù;) ②接触处发生 弹性形变 . (3)方向:总是与物体形变的方向 相反 .
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(4)大小——胡克定律
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解析:若小车静止,则小球受力平衡,由于斜面光滑,不受 摩擦力,小球受重力、绳子的拉力,重力和拉力都沿竖直方向; 如果受斜面的支持力,则没法达到平衡,因此在小车静止时,斜 面对小球的支持力一定为零,绳子的拉力等于(děngyú)小球的重 力,故A项错误,B项正确;若小车向右匀速运动时,小球受重力 和绳子拉力两个力的作用;若小车运动时加速度向左,则一定受 斜面的支持力,可能受绳子的拉力,也可能不受绳子的拉力,故 C、D项都不对.
A.大小为7.5 N B.大小为10 N C.方向与水平方向成53°角斜向右下方 D.方向与水平方向成53°角斜向左上方
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解析:本题考查力与物体的平衡,对小球进行受力分析 可得,AB 杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等 值反向,令 AB 杆对小球的作用力与水平方向夹角为 α,可 得:tan α=FG拉=43,α=53°,故 D 项正确.
举例
1.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(zhèngquè)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
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