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一轮复习专题 重力弹力摩擦力
高考要求
1、掌握力、重力、形变、弹力等概念;
2、理解力不仅有大小而且有方向,是矢量; 3、知道重力的产生及重心位置的确定; 4、掌握判断弹力及其方向的确定方法; 5、掌握胡克定律,会计算弹力的大小。
【理知识.填要点】
一、力
1.力的概念:物体与物体之间的 作用. 2.力的性质 (1)物质性:力不能脱离 而存在.没有“施力物体”或“受力物体”的力是 的. (2)相互性:力的作用是 的.施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体. (3)矢量性:力是矢量,既有 ,又有 .
(4)独立性:一个力作用于某个物体上产生的效果,与这个物体是否受到其他力的作用 .
3.力的作用效果
使物体发生
两个效果改变物体的
4.力的图示和示意图
(1)力的图示:包含力的 、 、 三个要素.
(2)力的示意图:受力分析时,作出的表示物体受到某一力的有向线段.
[特别提醒] 同一性质的力可以产生不同的效果;不同性质的力可以产生相同的效果. 二、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:总是 . 4.重力与万有引力的区别 严格地讲,重力是万有引力的一个分力(另一分力是提供物体随地球自转做匀速圆周运动的 ),
如图1-1-1所示,但在地球表面可以近似地认为重力 万有引力.
5.重力与地理位置的关系
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(1)纬度越大,同一物体的重力 .
(2)海拔越 ,同一物体的重力越 . 6.重心
(1)定义:因为物体各部分都受重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于 ,即为物体的重心. (2)影响物体重心位置的因素 ①物体的形状;
②物体的 . (3)确定方法
①质量分布均匀、形状规则的物体,重心在其 中心;
②对于形状不规则或者质量分布不均匀的物体,重心可用 确定. 【试身手.夯基础】
1.关于重力以下说法正确的是 ( ) A.重力的方向总是垂直地面向下的
B.把空气中的物体浸入水中,物体所受重力变小
C.挂在绳上静止的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力 D.同一物体在地球各处重力大小是不一定相同的 2.如图1-1-2所示,两辆汽车以相同的速度做匀速运动;根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( ) A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.地球上的物体只有运动时才受到重力作用 C.物体重心的位置与物体形状和质量分布有关 D.力是使物体运动的原因 三、弹力
1.定义:发生形变的物体,由于要 ,对跟它接触的物体会产生力的作用. 2.产生条件
(1)物体相互接触; (2)物体发生 .
3.方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向 . 几种典型的弹力的方向如下:
①压力:垂直于支持面而指向 的物体. ②支持力:垂直于支持面而指向 的物体. ③细绳拉力:沿绳指向 的方向.
④轻杆的弹力:不一定沿杆,要具体情况具体分析 4.大小
(1)弹簧类弹力:在弹性限度内遵守胡克定律F= . (2)非弹簧类弹力大小由平衡条件或动力学规律求解.
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【试身手.夯基础】
3.探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16 m;悬挂20 N重物时,弹簧长度为0.18 m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为( ) A.L0=0.02 m k=500 N/m B.L0=0.10 m k=500 N/m C.L0=0.02 m k=250 N/m D.L0=0.10 m k=250 N/m 四、摩擦力
1.定义:相互接触且发生形变的粗糙物体间有相对运动或相对运动趋势时,在接触面上所受的阻碍 运动或相对运动趋势的力.
2.产生条件:接触面粗糙;接触面间有弹力;物体间有 运动或 运动趋势. 3.大小:滑动摩擦力F=μFN,静摩擦力:0≤F≤Fmax. 4.方向:与相对运动或相对运动趋势方向 . 5.作用效果:阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势.
(1)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,摩擦力可能是动力,也可能是阻力.
(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止,受滑动摩擦力作用的物体不一定运动. (3)接触面处有摩擦力时一定有弹力,且弹力与摩擦力方向总垂直. 【试身手.夯基础】
4.北京时间11月22日19点30分,中国选手劳义在2010年广州亚运会男子100米决赛中,以10秒24获得冠军.是中国选手历史上首次获得亚运会男子百米冠军!如图1-1-3所示为劳义在比赛过程中,关于比赛中劳义所受摩擦力的分析正确的是( )
A.由于劳义在向前运动,地面对他的摩擦力是滑动摩 擦力,方向向后
B.由于劳义在向前运动,地面对他的摩擦力是滑动摩擦力,方向向前 C.由于劳义在向前运动,地面对他的摩擦力是静摩擦力,方向向前 D.由于劳义在向前运动,地面对他的摩擦力是静摩擦力,方向向后 5.质量为2 kg的物体,静止在水平地面上,如图1-1-4所示,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平拉力F.(g取10 N/kg) (1)当拉力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(2)当拉力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?此后若将拉力减小为5 N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多大?若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力多大?
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[例1] 有一带固定、光滑斜面的小车静止在水平面上,小球通过细绳与车顶相连.小球某时刻正处于如图1-1-5所示的状态,且已知小车正在加速运动.设斜面对小球的支持力为FN,细绳对小球的拉力为FT,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是 ( ) A.若小车向左运动,FN可能为零 B.若小车向左运动,FT可能为零 C.若小车向右运动,FN不可能为零 D.若小车向右运动,FT不可能为零 [归纳领悟]
弹力有无的判断方法
1.对于形变较明显的情况,由形变情况直接判断. 2.形变不明显的情况,常用“假设法”,其基本思路是:假设将与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的运动状态是否发生改变,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,利用牛顿第二定律或平衡条件判断弹力是否存在. [题组突破]
1.如图1-1-6所示,一小球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2恰好竖直,则小球所受的作用力有 ( ) A. 1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.如图1-1-7所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点处固定着一个质量为m的小球.当小车有水平向右的加速度且从零开始逐渐增大时,杆对小球的作用力的变化(用F1至F4
变化表示)可能是图1-1-8中的(OO′沿杆方向) ( )
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[例2] 如图1-1-9所示,在车厢内悬线下悬挂一小球m ,当汽车做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一角度.若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体m1,则关于汽车的运动情况和物体m1的受力情况正确的说法是 ( ) A.汽车一定向右做加速运动 B.汽车也可能向左运动
C.m1除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用 D.m1除受到重力、底板的支持力作用外,还可能受到向左的摩擦力作用 [归纳领悟]
静摩擦力的有无及方向判断方法 (1)假设法
(2)用牛顿第二定律判断:先判断物体的运动状态(即加速度方向),再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力的方向,然后受力分析判定静摩擦力的有无和方向. (3)用牛顿第三定律判断:“摩擦力总是成对出现的”,先
确定受力较少的物体受到的摩擦力方向,再确定另一物体受到的摩擦力方向. [题组突破]
3. (2011·南宁模拟)如图1-1-10所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图,A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点,则下列判断正确的是 ( ) A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反 B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反 C.D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同
D.主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮受到的摩擦力 是动力
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