力的概念三个力的性质

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课时安排：2课时

教学目标：1．理解力的概念；

2．掌握重力、弹力、摩擦力的产生、大小和方向3．掌握受力分析的基本方法和基本技能

本讲重点：1．弹力、摩擦力

2．受力分析

本讲难点：弹力、摩擦力的分析与计算

考点点拨：1．弹力方向的判断及大小计算

2．摩擦力方向的判断及大小计算

3．受力分析的一般方法

第一课时

4．弹力

（1）弹力的产生条件：弹力的产生条件是两个物体直接接触，并发生弹性形变。

（2）弹力的方向：与弹性形变的方向相反。

（3）弹力的大小

对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算。对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。

①胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。

②“硬”弹簧，是指弹簧的k值较大。（同样的力F作用下形变量Δx较小）

③几种典型物体模型的弹力特点如下表。

项目轻绳轻杆弹簧

可伸长可缩

形变情况伸长忽略不计认为长度不变

短

施力与受力情只能受拉力或施出拉力能受拉或受压可施出拉力或压同杆

况力

力的方向始终沿绳不一定沿杆沿弹簧轴向

只能发生渐力的变化可发生突变同绳

变

5．摩擦力

（1）摩擦力产生条件：两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可。

两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件。（没有弹力不可能有摩擦力）

二、高考要点精析

（一）对力的概念的理解

☆考点点拨

力是物体间的相互作用，要理解力的物质性、相互性并能理解力的作用效果决定于力的三要素，及力的大小、方向和作用点。

【例1】在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动。假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于（）

A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度

D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

解析：根据相互作用的规律，在推的过程中，作用力与反作用力大小相等，相互作用的时间相等，故A、B均错。分离后，两者所受滑动摩擦力分别为f1=μm1g，f2=μm2g，由牛顿第二定律得，两者加速度大小相等，均为μg。故D错误。甲在冰上滑行的距离比乙远，由运动学公式v2=2as，可知甲的初速度大于乙的初速度，故C正确。

答案： C

☆考点精炼

1．下列关于力的说法中，正确的是（）

A．力不能离开施力物体和受力物体而独立存在的

B．马拉车前进，马对车有拉力作用，但车对马没有拉力作用

C．根据效果命名的同一名称的力，性质也一定相同

D．只有两物体直接接触时才会产生力的作用

（三）关于弹力有无的判断及大小计算

☆考点点拨

弹力产生的条件是“接触且有弹性形变”。其大小计算要根据物体的运动状态，由二力平衡（或牛顿第二定律）求解。

【例3】画出图中物体A所受的力（P为重心，接触面均光滑）

解析：判断弹力的有无，可以采用拆除法：“拆除”与研究对象（受力物体）相接触的物体（如题中的绳或接触面），如果研究对象的运动状态不发生改变，则不受弹力，否则将受到弹力的作用。各图受力如下图所示。

☆考点精炼

3．如图所示，水平放置的两固定的光滑硬杆OA、OB成 角，

在两杆上各套一个轻环，两环用轻绳相连，现用恒力F沿OB方向

拉下面的环，当两环稳定时，绳中张力大小为_____________

（四）关于弹力方向的判断

☆考点点拨

（五）胡克定律的应用

☆考点点拨

根据F=kx求解问题，关键在于确定弹簧的原长和形变后的的长度，进而确定形变量（伸长量和压缩量）。

☆考点精炼

5．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2，中间用一原长为L ，劲度系数为k 的轻弹簧连结起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是 （ ）

A ．L +k μm 1g

B ．L +k

μ （m 1+m 2）g C ．L +k μm 2g D ．L +

k μ （2121m m m m +）g

第二课时

（六）摩擦力的方向及大小计算

☆考点点拨

（1）摩擦力的方向

①滑动摩擦力的方向：“滑动摩擦力的方向和物体间相对运动的方向相反”，这是判断滑动摩擦力方向的依据。摩擦力方向可能和物体运动方向相同（作为动力），可能和物体运动方向相反（作为阻力），还可能和物体速度方向垂直（作为匀速圆周运动的向心力）。在特殊情况下，可能成任意角度。

②静摩擦力的方向：“静摩擦力的方向和物体间相对运动趋势的方向相反”。可用假设法判断，也可根据物体的运动情况利用平衡条件或牛顿第二定律判断。

（2）摩擦力的大小

必须明确，是静摩擦力还是滑动摩擦力。滑动摩擦力可用公式F=μF N，计算。其中的F N表示正压力。静摩擦力大小不能用F=μF N计算，要根据物体的受力情况和运动情况由平衡条件或牛顿第二定律计算。

【例8】如图所示，物体叠放在水平桌面上，水平力为F b=5N、F c=10N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止。以f1、f2、f3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则（）

A．f1=5N，f2=0，f3=5N

B．f1=5N，f2=5N，f3=0

C．f1=0，f2=5N，f3=5N

D．f1=0，f2=10N，f3=5N

解析本题考查摩擦力的产生条件及力的平衡条件。A与B之间无相对滑动趋势，故f1=0，