2022年高考物理总复习第一部分常考考点复习 第二章相互作用 第1讲重力、弹力、摩擦力

第二章相互作用

第1讲重力弹力摩擦力

【课程标准】

1.认识重力、弹力与摩擦力;

2.通过实验,了解胡克定律;

3.知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小

【素养目标】

物理观念:

(1)知道产生弹力、摩擦力的条件,知道它们的大小、方向、作用点

(2)了解胡克定律和滑动摩擦力的计算公式

科学思维:

能分析实际问题中弹力、摩擦力的有无和方向,会计算弹力、摩擦力的大小

一、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：竖直向下。

4．重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点，即物体的重心。

二、弹力

1．定义：发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。

2．产生条件

(1)物体间直接接触。

(2)接触处发生弹性形变。

3．方向：总是与施力物体形变的方向相反。

4．胡克定律

(1)内容：在弹性限度内，弹簧·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。

【命题·生活情境】

如图，筷子斜放在碗边，每根筷子受几个弹力的作用？弹力的方向向哪？

提示：筷子受两个弹力的作用。碗对筷子的弹力的方向垂直于筷子向上，地面对筷子的弹力的方向垂直于地面向上。

三、摩擦力

项目静摩擦力滑动摩擦力

产生条件①接触面粗糙

②接触处有压力

③两物体间有相对运动趋势

①接触面粗糙

②接触处有压力

③两物体间有相对运动

大小0

方向与受力物体相对运动趋势的方向相反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

【命题·科技情境】

如图所示，重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的木箱就会自动滑下，木箱下滑前，车厢倾角越大，木箱所受摩擦力如何变化？木箱滑动后，车厢倾角越大，木箱所受摩擦力又如何变化？

提示：增大减小

角度1 重力、弹力

(1)重力的方向不一定指向地心。( √)

(2)相互接触的物体间一定有弹力。( ×)

(3)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。( √)

角度2 摩擦力

(4)静止的物体不可能受滑动摩擦力，运动的物体不可能受静摩擦力。( ×)

(5)滑动摩擦力一定是阻力，静摩擦力可以是动力。( ×)

(6)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用，且二者相互垂直。( √)

(7)静摩擦力的方向与运动方向可成任意夹角。( √)

考点一弹力

1．弹力有无的判断

2．弹力的方向

3．计算弹力的三种方法

(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。

注意：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。

角度1 弹簧问题

【典例1】两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们的一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在P、Q上，当物体平衡时弹簧k2处于原

长①，若把物体的质量换为3m，物体大小不变，两弹簧均在弹性限度内，当物体再次平衡时，物体与第一次平衡时相比下降的距离x②为( )

A.

2mg

k

1

＋k2

B．

mg

k

1

＋k2

C.mg

k

1

D．

mg

k

2

题眼破译——提升信息转化能力

信息①弹簧k2的形变量为零，弹力为零；

信息②弹簧k2的形变量为x，弹簧k1的压缩量增加了x。

【解析】选A。当上方的弹簧处于原长时，对物体进行受力分析，由平衡条件得k1x′＝mg，将物体的质量换为3m后，设上面弹簧k2伸长x，则下面弹簧k1压缩x＋x′，对物体进行受

力分析，由平衡条件得k2x＋k1(x＋x′)＝3mg，联立方程，解得x＝

2mg

k

1

＋k2

，则物体与第一次

平衡时相比下降的距离x为

2mg

k

1

＋k2

。

角度2 轻杆问题

【典例2】如图所示，倾角为30°、重为80 N的斜面体静止①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②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

题眼破译——提升信息转化能力

信息①斜面体处于静止状态，受力平衡；

信息②小球处于静止状态，受力平衡。

【解析】选C。对小球受力分析，受到轻杆的作用力和竖直向下的重力，处于静止状态，所以二力平衡，等大反向，所以杆对小球的作用力方向竖直向上，大小等于2 N，根据牛顿第三定律可知小球对轻杆的作用力方向竖直向下，大小为2 N，A、D错误，C正确；将两者看作一个整体，整体受到重力和地面的支持力，故地面对斜面体的支持力大小等于两者重力之和82 N，B错误。

【变式训练1】关于各图受力情况说法正确的是( )

A．甲图中原木P在MN两点各受一个弹力，且均竖直向上

B．乙图中BC杆对绳子的弹力一定由B指向C

C．丙图中铁块受两个弹力，且均垂直于斜面

D．丁图中弹簧对小球弹力沿弹簧向右

【解析】选D。甲图，在M点的弹力方向垂直地面向上，在N点的弹力方向垂直原木向上，故A错误；乙图中BC杆斜插入墙壁，则BC杆对绳子的作用力与两侧绳的拉力的合力平衡，方向不一定由B指向C，故B错误；丙图中铁块受重力、斜面的支持力和摩擦力而平衡，只受一个弹力，故C错误；弹簧对小球的弹力只能沿弹簧的轴线方向，由平衡条件知，丁图中弹簧对小球弹力沿弹簧向右，故D正确。

考点二静摩擦力的有无及方向判断

1．假设法：利用假设法判断的思维程序如下：

2．状态法：先判明物体的运动状态，是平衡状态还是非平衡状态，是平衡状态的利用共点力平衡条件即合外力为零处理，是非平衡状态的，要先确定加速度的方向，再利用牛顿第二定