第三讲-重力弹力摩擦力及受力分析

第一讲重力、弹力和摩擦力及受力情况分析

教师：丘海芬学生：王天一

一、三种力情况分析

（一）重力

1、产生：由于地球的吸引而产生的力

2、大小：G= ，物体的重力大小与物体的运动状态无关。

3、方向：

4、重心：重力的作用点。重心可以在物体上，也可以不在物体上

问题1：重力是怎样产生？同一物体在地球上不同位置所受的重力相同吗？

例题1：（双选）以下说法正确的是（）

A．同一物体在地面附近向上运动时，受到的重力小，向下运动时受到的重力大

B．同一物体，不论静止还是运动，也不论怎样运动，在地球的同一位置受到的重力都一样

C．地球上的物体只有静止时，才受到重力作用

D．重力的方向总是竖直向下的

变式1：北京时间2010年8月29日晚，中国男篮迎战土耳其男篮世锦赛小组赛第二个对手科特迪瓦队。易建联在一次进攻中将篮球向空中斜抛出去，篮球在空中划过一道弧线进入篮筐。若不计空气阻力，篮球

在空中飞行时受力情况是（）

A．只受重力B．受重力和易建联给球的力

C．只受易建联给球的力D．只受篮筐给球的力

（二）弹力

1、产生条件：且

2、如何判断有无弹力

方法1：“假设法”：即假设接触物体撤去，判断研究对象是否能维持现状。若维持现状则接触物体对研究对象没有弹力；若不能维持现状则有弹力。

方法2：根据“物体的运动状态”分析弹力：即可以先假设有弹力，分析是否符合物体所处的运动状态；或者由物体所处的运动状态反推弹力是否存在。

图1

图5 3、弹力的方向：垂直于两物体的接触面并指向物体 的方向。 （1）压力的方向垂直于支持面指向被压的物体 （2）支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体

（3）绳子对物体的拉力沿着绳子且指向绳子收缩的方向（同一条绳子内各处的弹力相等） 4、弹力的大小：

（1）同一物体弹性形变越大，产生的弹力就 。

（2）弹簧的弹力可以由胡克定律确定，胡克定律的内容是：在弹性限度内，弹簧的弹力F

和弹簧形变量．．．x 成正比。公式： （k 为弹簧的劲度系数）

问题2：两物体相互接触就一定会产生弹力吗？弹力是怎样产生的？

例题2：玩具汽车停在模型桥面上，如图1所示，下列说法正确的是（ ）

A ．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变

B ．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力

C ．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变

D ．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变

变式2：对于如图2所示的两种情况，若都在A 处剪断细绳，在剪断瞬间，关于甲、乙两球的受力情况，下

面说法正确的是（ ） A ．甲、乙两球都只受重力作用 B ．甲球只受重力作用

C ．乙球只受重力作用，甲球受重力和弹力作用

D ．以上说法都不对

例题3：图3所示的四个图中，所有的球都是相同的，且形状规则质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面

之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧一根线是沿竖直方向。关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是（ ）

A ．甲球受到两个弹力的作用

B ．乙球受到两个弹力的作用

C ．丙球受到两个弹力的作用

D ．丁球受到两个弹力的作用

图2

F

O

60°

图4

变式3：（双选）下面图4中，静止的小球m 分别与两个物体（或面）接触，设各接触面光滑，则A 受到两个

弹力的是（ ）

问题3：如何确定弹力的方向？

例题4：如图5画出以下各种情况的A 物体所受的弹力的示意图

变式4：如图6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为2N 的小

球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力（ ） A ．大小为2 N ，方向平行于斜面向上 B ．大小为1 N ，方向平行于斜面向上 C ．大小为2 N ，方向垂直于斜面向上 D ．大小为2 N ，方向竖直向上

问题4：如何求解弹簧弹力的大小？

例题5：如图7所示，为一轻弹簧的长度l 和弹力F 大小的关系图线，试由图线确定：

（1）弹簧的原长； （2）弹簧的劲度系数；

（3）弹簧长为0.20 m 时弹力的大小。

A

A

A

A

图5

图6

图7

图

图8

变式5：某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，利用得到的弹力F 和弹簧总长度l 的数据，作出了F －l 图象，如图8所示。

（1）弹簧不发生形变时的长度l 0＝________cm 。 （2）弹簧的劲度系数k ＝________N/m 。

例题6：（双选）如图9所示，A 、B 两物体的重力分别是G A =3 N ，G B =4 N 。A 用细线悬挂在顶板上，B 放

在水平面上，A 、B 间轻弹簧中的弹力F=2 N ，则细线中的张力F T 及B 对地面的压力F N 的可能值分别是（ ） A ．5 N 和6 N

B ．5 N 和2 N

C ．1 N 和6 N

D ．1 N 和2 N

变式6：（双选）如图10所示，摩擦及绳子、滑轮的质量不计，物体A 重4N ，物体B 重1N ，以下说法

正确的是（ ）

A ．地面对A 的支持力是3N

B ．测力计的读数为2N

C ．物体A 受到地面的支持力为2N

D ．测力计示数为3N

（三）摩擦力

1、产生条件：①不光滑；②有弹力；③有相对运动或相对运动的趋势。

2、如何判断有无相对运动趋势

“假设法”：即假设接触面光滑，看原来相对静止的物体间能否发生相对运动。若能发生，则两物体间

有相对运动趋势；若不能发生，则物体间无相对运动趋势。

3、摩擦力的方向：摩擦力的方向与接触面 ，且与 方向相反。

4、摩擦力的大小

（1）滑动摩擦力大小：f =μN ，其中的N 表示正压力，其大小不一定等于重力。

（2）静摩擦力大小：要根据物体的受力和运动情况共同确定，其可能的取值范围是0＜f≤f m

注意：静摩擦力大小不能用滑动摩擦力公式f =μN 计算。如果题目中没有特别说明，可

图9