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1、第一 講 重力 彈力 摩擦力 一、力 1力的概念：物體與物體之間的 _____作用 2力的性質(zhì) (1)物質(zhì)性：力不能脫離 _____而獨(dú)立存在沒有 “施力物體”或“受力物體”的力是 _______的 (2)相互性：力的作用是 _____的施力 (受力 )物體 同時也是受力 (施力 )物體 (3)矢量性：力是矢量，既有 _____，又有 _____ (4)獨(dú)立性：一個力作用于某個物體上產(chǎn)生的效果， 與這個物體是否受到其他力的作用 _____ 基礎(chǔ)知識梳理 相互 物體 不存在 相互 大小 方向 無關(guān) 3 力的作用效果 兩個效果 使物體發(fā)生 _____ . 改變物體的 ____ ___ _ . 形變
2、 運(yùn)動狀態(tài) 5力的圖示和示意圖 (1)力的圖示：包含力的 _____、 _____、 ______ 三個要素 (2)力的示意圖：受力分析時，作出的表示物體 受到某一力的有向線段 大小 方向 作用點(diǎn) 4.力的三要素：包含力的 _____、 _____、 ______. 標(biāo)度 刻度 箭頭 二、重力 1產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力 2大?。?G mg. 3方向：總是 _________ 4重心：因?yàn)槲矬w各部分都受重力的作用，從效 果上看，可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一 點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心 【 注意 】 ： (1)重力的方向總是與當(dāng)?shù)氐乃矫娲怪?，不同地?水平面不同，其垂直水平面
3、向下的方向也就不同 (2)重力的方向不一定指向地心 (3)并不是只有重心處才受到重力的作用 豎直向下 【 思考感悟 】 重心的位置與哪些因素有關(guān)？ 提示： 與質(zhì)量分布和物體的形狀有關(guān) 【 歸納總結(jié) 】 重心往往偏向質(zhì)量分 布較多的一側(cè) ， 只有形狀規(guī)則 且 質(zhì)量 分布均勻的物體 ， 重心才是它的幾何 中心 。 三、彈力 1定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要 _________， 對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用 2產(chǎn)生的條件 (1)兩物體 _________； (2)發(fā)生 _________ 恢復(fù)原狀 相互接觸 彈性形變 3方向： 與物體形變方向 _____ 4大小 (1)彈簧類彈力在彈性限度內(nèi)遵從胡
4、克定律，其公式 為 F kx； (2)非彈簧類彈力大小應(yīng)由 _________或動力學(xué)規(guī)律 求得 相反 平衡條件 四、摩擦力 1產(chǎn)生：相互接觸且發(fā)生形變的粗糙物體間，有 _________ 或 _____________時，在接觸面上所受的阻礙 _________或 _____________的力 2產(chǎn)生條件：接觸面 _____；接觸面間有彈力；物體間有 _________或 _____________ 相對運(yùn)動 相對運(yùn)動趨勢 相對運(yùn)動 相對運(yùn)動趨勢 粗糙 相對運(yùn)動 相對運(yùn)動趨勢 3 大?。夯瑒幽Σ亮?F f ______ ，靜摩擦力： 0 F f F f m a x . FN 4方向：與相對
5、運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢方向 _____ 相反 【 注意 】 ： (1)摩擦力阻礙的是物體間的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨 勢，但不一定阻礙物體的運(yùn)動 (2)受靜摩擦力作用的物體不一定靜止，受滑動摩擦 力作用的物體不一定運(yùn)動 (3)接觸面處有摩擦力時一定有彈力，且彈力與摩擦 力方向總垂直，反之不一定成立 1.彈力的有無及方向的判斷方法 (1)彈力有無的判斷方法 根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件直接判斷 （形變較明顯） 根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力 利用假設(shè)法判斷 （形變不明顯） 對形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個物體間彈力不存在，即把 與我們所研究的物體相接觸的其他物體去掉，看物體還能否 保持原有的狀
6、態(tài)，若運(yùn)動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力，若 運(yùn)動狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力 根據(jù)“物體的運(yùn)動狀態(tài)”分析 （形變不明顯） 由狀態(tài)分析彈力，使物體的受力必須與物體的運(yùn)動狀態(tài)符合， 依據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)，由物體受力平衡 (或牛頓第二定律 )列 方程來判斷物體間的彈力是否存在 【 疑難點(diǎn)分析歸納 】 （ 2）彈力的方向的判斷方法 彈力的方向與物體形變的方向相反，具體情況有以下幾種： 彈力 彈力的方向 彈簧兩端的 彈力 與彈簧中心軸線相重合，指向彈簧恢復(fù)原狀的 方向 輕繩的彈力 沿繩指向繩收縮的方向 平 面與 平 面 間 的彈力 垂直于接觸面指向受力物體 點(diǎn)與面接觸 的彈力 過接觸點(diǎn)垂直于接觸面 (或接觸
7、面的切面 )而指 向受力物體 球與面接觸 的彈力 在接觸點(diǎn)與球心的連線上，指向受力物體 球與球接觸 的彈力 垂直于過接觸點(diǎn)的公切面，而指向受力物體 桿的彈力 可能沿桿，也可能不沿桿，應(yīng)具體情況具體分 析 由物體的運(yùn)動狀態(tài)判斷 （形變不明顯） 物體的受力必須與物體的運(yùn)動狀態(tài)相符合可根 據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)，先假設(shè)一個彈力的方向，由 共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律列方程，求出 彈力若所得結(jié)果為正值，其方向與假設(shè)方向相 同，如果為負(fù)值，其方向與假設(shè)方向相反 【 注意 】 ： (1)繩對物體只能產(chǎn)生拉力，不能產(chǎn)生推力，且繩子 彈力的方向一定沿著繩子并指向繩子收縮的方向， 這是由繩子本身的特點(diǎn)決定的 (2)
8、桿既可以產(chǎn)生拉力，也可以產(chǎn)生推力，彈力的方 向 可以沿桿，也可以不沿桿 ，這是桿和繩兩種模型 的最大區(qū)別 【 即時應(yīng)用 】 1.如圖 2 1 1所示，小車內(nèi)有一固定光滑斜面，一個小球 通過細(xì)繩與車頂相連，細(xì)繩始終保持豎直關(guān)于小球的受力 情況，下列說法正確的是 ( ) 圖 2 1 1 A若小車靜止，繩對小球的拉力可能為零 B若小車靜止，斜面對小球的支持力一定為零 C若小車向右運(yùn)動，小球可能受三個力的作用 D若小車向左運(yùn)動，小球可能受三個力的作用 BCD 2.如圖 2 1 5所示，小車上固定著一根彎成 角 的曲桿，桿的另一端固定著一個質(zhì)量為 m的球試 分析下列情況下桿對球的彈力的大小和方向 : (
9、1)小車靜止； (2)小車以加速度 a水平向右加速運(yùn)動 圖 2 1 5 【 思路點(diǎn)撥 】 解答本題時應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)桿對小球的彈力方向不一定沿桿； (2)小車靜止時，由平衡條件可以求解彈力的大小 和方向； (3)小車加速運(yùn)動時，可由牛頓第二定律求解彈力 的大小和方向 【 解析 】 (1)小車靜止時，球處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可 求： F1 mg，方向豎直向上 (2)當(dāng)小車以加速度 a向右勻加速運(yùn)動時，小球的加 速度也為 a，設(shè)桿對球的彈力為 F2，與豎直方向的 夾角為 ，如圖 2 1 6所示，則有： 圖 2 1 6 F 2 c os mg F 2 s i n ma 可解得： F 2 m
10、a 2 mg 2 m a 2 g 2 tan a g . 3.如圖 2 1 7所示，原長分別為 L1和 L2，勁度系 數(shù)分別為 k1和 k2的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛在天花板上， 兩彈簧之間有一質(zhì)量為 m1的物體，最下端掛著質(zhì)量 為 m2的另一物體，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài) 求： (1)這時兩彈簧的總長 (2)若用一個質(zhì)量為 M的平板把下面的物體豎 直緩慢地向上托起，直到兩彈簧的總長度等 于兩彈簧的原長之和，求這時平板受到下面 物體 m2的壓力 圖 2 1 7 【解析】 (1) 設(shè)上面彈簧受到的彈力為 F 1 ，伸 長 量為 x 1 ，下面彈簧受到的彈力為 F 2 ，伸長量為 x 2 ， 由物體的平衡及胡
11、克定律有 F 1 ( m 1 m 2 ) g x 1 m 1 m 2 g k 1 F 2 m 2 g ， x 2 m 2 g k 2 所以總長為 L L 1 L 2 x 1 x 2 L 1 L 2 m 1 m 2 g k 1 m 2 g k 2 . (2) 要使兩個彈簧的總長度等于兩彈簧原長之和， 必須是上面彈簧伸長 x ，下面彈簧縮短 x . 對 m 2 ： F N k 2 x m 2 g 對 m 1 ： m 1 g k 1 x k 2 x F N m 2 g k 2 k 1 k 2 m 1 g . 2.摩擦力的有無及方向的判斷方法 （ 1）假設(shè)法：即假設(shè)接觸面光滑，看物體是否會 發(fā)生相對運(yùn)
12、動 若發(fā)生相對運(yùn)動，則說明物體原來雖相對靜止卻 有相對運(yùn)動的趨勢且假設(shè)接觸面光滑后物體發(fā)生 相對運(yùn)動的方向即為原來相對運(yùn)動趨勢的方向，從 而確定靜摩擦力的方向 若沒有發(fā)生相對運(yùn)動，則說明沒有靜摩擦力 （ 2）根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)用平衡條件或牛頓定律 來計(jì)算大小用牛頓第二定律判斷，關(guān)鍵是先判斷 物體的運(yùn)動狀態(tài) (即加速度方向 )，再利用牛頓第二 定律 (F ma)確定合力的方向，然后由受力分析判 斷靜摩擦力方向 3.摩擦力大小的計(jì)算 （ 1）靜摩擦力大小的計(jì)算 物體處于平衡狀態(tài)時 (靜止或勻速 )，利用力的 平衡條件來判斷其大小 物體有加速度時，若只有摩擦力，則 Ff ma， 例如勻速轉(zhuǎn)動的圓盤上
13、物塊靠摩擦力提供向心力 產(chǎn)生向心加速度；若除摩擦力外，物體還受其他 力，則 F合 ma，先求合力再求摩擦力 （ 2）滑動摩擦力的計(jì)算 滑動摩擦力的大小用公式 Ff FN來計(jì)算 根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)判斷：若物體處于平衡狀態(tài)， 利用平衡條件求解；若物體有加速度，利用牛頓第 二定律和受力分析結(jié)合起來求解 【 即時應(yīng)用 】 4.如圖 2 1 3所示，斜面固定在地面上，傾角 37 (sin37 0.6， cos37 0.8)，質(zhì)量為 1 kg的滑塊，以一定的初速 度沿斜面向下滑，斜面足夠長，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù) 為 0.8.該滑塊所受摩擦力 Ff隨時間變化的圖象是圖 2 1 4中 的 (取初速度方向?yàn)?/p>
14、正方向， g 10 m/s2)( ) 圖 2 1 3 圖 2 1 4 解析： 選 A.由于 mgsin37 mgcos37 ，滑塊減速下滑， 因斜面足夠長，故滑塊最終一定靜止在斜面上，開始階段 Ff 滑 mgcos37 6.4 N，方向沿斜面向上，靜止在斜面上 時， Ff靜 mgsin37 6 N，方向沿斜面向上，由于取初速 度方向?yàn)檎较?，故圖象 A正確， B、 C、 D均錯誤 5.如圖 2 1 9所示，斜面為長方形的斜面體傾角為 37 ， 其長為 0.8 m，寬為 0.6 m一重為 20 N的木塊原先在斜面 體上部，當(dāng)對它施加平行于 AB邊的恒力 F時，剛好使木塊沿 對角線 AC勻速下滑，
15、求木塊與斜面間的動摩擦因數(shù) 和恒力 F的大小 圖 2 1 9 【 思路點(diǎn)撥 】 解答本題時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)木塊受到的摩擦力的方向； (2)滑動摩擦力 Ff FN中 FN的大?。?(3)斜面方向上木塊所受合力為零 圖 2 1 10 F mg s i n 37 tan 20 0 . 6 0. 6 0. 8 N 9 N ( 3 分 ) 物體受到的滑動摩擦力為 F f mg s i n 37 2 F 2 1 5 N ( 4 分 ) 由滑動摩擦公式得 F f F N F f mg c os 37 15 16 . ( 3 分 ) 解析： 畫出木塊在斜面內(nèi)的受力圖，如圖 2 1 10所示，由 于木塊沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動，由平衡條件可知，重力 沿斜面向下的分力 mgsin37 與水平推力 F的合力與木塊受到 的滑動摩擦力為一對平衡力，由幾何關(guān)系可得 作業(yè)布置： 1、結(jié)合 鎖定高考 復(fù)習(xí)本節(jié)課回顧的 知識點(diǎn)； 2、完成配套的達(dá)標(biāo)訓(xùn)練本節(jié)對應(yīng)練習(xí)， 鞏固復(fù)習(xí)內(nèi)容；
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