必修一 第三章 第一讲 重力 弹力 摩擦力—2021届高三中物理一轮复习专题检测

第一讲 重力 弹力 摩擦力 重点归纳 一、弹力 1、几种典型接触弹力的方向确认： 弹力 弹力的方向 面与面接触的弹力 垂直于接触面指向受力物体 点与面接触的弹力 过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)而指向受力物体 球与面接触的弹力 在接触点与球心连线上，指向受力物体 球与球接触的弹力 垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体 2、含弹簧类弹力问题的分析与计算 中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有如下几个特性： (1)弹力遵循胡克定律F＝kx，其中x是弹簧的形变量． (2)轻：即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零． (3)弹簧既能受拉力，也能受压力(沿着弹簧的轴线)，橡皮绳只能受拉力，不能受压力． (4)由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变．但是，当弹簧和橡皮绳被剪断时，它们产生的弹力立即消失． 3．滑轮模型与死结模型问题的分析 （1）跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳两端张力大小相等． （2）死结模型：如几个绳端有“结点”，即几段绳子系在一起，谓之“死结”，那么这几段绳中的张力不一定相等． （3）同样要注意轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向，作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得，而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向． 二、摩擦力的大小、方向的判断 1、如何判断静摩擦力的方向 （1）假设法：假设接触面光滑(即无摩擦力)时，看物体是否发生相对运动.若发生相对运动，则说明物体间有相对运动趋势，且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向.也可以先假设静摩擦力沿某方向，再分析物体运动状态是否出现跟已知条件相矛盾的结果，从而对假设方向做出取舍. （2）状态法：根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛顿第三定律，可以判断静摩擦力的方向.假如用一水平力推桌子，若桌子在水平地面上静止不动，这时地面会对桌子施一静摩擦力.根据二力平衡条件可知，该静摩擦力的方向与推力的方向相反.加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛顿第二定律确定. （3）利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断.此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力. 2、摩擦力大小的计算 （1）在确定摩擦力的大小之前，必须首先分析物体所处的状态，分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力. （2）滑动摩擦力由公式F＝μFN计算.最关键的是对相互挤压力FN的分析，它跟研究物体在垂直于接触面方向的受力密切相关. （3）静摩擦力 其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关，但跟接触面相互挤压力FN无直接关系.因而静摩擦力具有大小、方向的可变性，变化性强是它的特点，其大小只能依据物体的运动状态进行计算，若为平衡状态，静摩擦力将由平衡条件建立方程求解；若为非平衡状态，可由动力学规律建立方程求解. 最大静摩擦力Fm是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的摩擦力，它的数值与FN成正比，在FN不变的情况下，滑动摩擦力略小于Fm，而静摩擦力可在0～Fm间变化. 3、滑动摩擦力的方向判定 滑动摩擦力的方向与物体间的相对运动的方向相反.因此，判断摩擦力方向时一定明确“相对”的含义，“相对”既不是“对地”，也不是“对观察者”.“相对”的是跟它接触的物体，所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相反，也可能相同，也可能与物体运动方向成一定的夹角. 【例1】下面图中，静止的小球A分别与一个或两个接触面接触，设各接触面光滑，则A受到两个弹力的是（ ） 【练习1】在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，下列关于受力的说法正确的是（ ） A．甲图中的AB杆表现为拉力，BC杆表现为拉力 B．乙图中的AB杆表现为拉力，BC杆表现为支持力 C．丙图中的AB、BC杆均表现为拉力 D．丁图中的AB、BC杆均表现为支持力 【例2】如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接) ，整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这个过程中下面的木块移动的距离为(　　) A． B． C． D． 【练习2】如图所示的装置中，弹簧的原长和劲度系数都相等，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，其大小关系是 A．L1 = L2 = L3 B．L1= L2 < L3 C．L1= L3 > L2 D．L3>L1>L2 【例3】如图所示，物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿