专题2.1 三大性质力的理解-2021年高考物理一轮复习考点扫描

2021年一轮考点扫描微专题 专题2.1 三大性质力的理解 目录 【考点扫描】 1 一． 三大性质力的概念 1 二、弹力的分析与计算 2 三．弹簧类弹力问题的分析与计算 3 四．摩擦力的分析与计算 4 五、摩擦力的突变问题 5 【典例分析】 5 【专题精练】 9 【考点扫描】 一． 三大性质力的概念 （一）、重力 1．概念：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．方向：竖直向下． 3．大小：G＝mg，g为重力加速度，可用弹簧测力计测量． 4．作用点：重心．重心的位置由物体的形状和质量分布决定． （二）、弹力 1．产生条件：(1)相互接触；(2)发生弹性形变． 2．方向：总是与物体形变的方向相反． 3．胡克定律：表达式：F＝kx，k为弹簧的劲度系数，x表示弹簧的形变量． （三）、摩擦力 1．静摩擦力 (1)概念：相对静止的两物体间的摩擦力． (2)产生条件(同时满足)：①接触面粗糙；②接触处有弹力；③有相对运动趋势． (3)大小：0<Ff≤Ffm. (4)方向：与受力物体相对运动趋势方向相反． 2．滑动摩擦力 (1)概念：相对滑动的两物体间的摩擦力． (2)产生条件(同时满足)：①接触面粗糙；②接触处有弹力；③有相对运动． (3)大小：Ff＝μFN． (4)方向：与受力物体相对运动方向相反． 二、弹力的分析与计算 1．弹力的方向 （1） (2)计算弹力大小的三种方法 ①根据胡克定律进行求解． ②根据力的平衡条件进行求解． ③根据牛顿第二定律进行求解． 2．弹力有无的判断“三法” 假 设 法 思路 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 例证 图中细线竖直、斜面光滑，因去掉斜面体，小球的状态不变，故小球只受细线的拉力，不受斜面的支持力 替 换 法 思路 用细绳替换装置中的轻杆，看能不能维持原来的力学状态．如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力 例证 图中轻杆AB、AC，用绳替换杆AB，原装置状态不变，说明杆AB对A施加的是拉力；用绳替换杆AC，原状态不能维持，说明杆AC对A施加的是支持力 状 态 法 思路 由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程，求解物体间的弹力 例证 升降机以a＝g加速下降或减速上升时物体不受底板的弹力作用 三．弹簧类弹力问题的分析与计算 1． 胡克定律：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比 2． 胡克定律的几个表达式：①F=kx ②拉伸F=k（l-l0）压缩F=k（l0-l） ③k=△F/△x 3． 胡克定律的两种图象:①F-x图象②F-l图象 4． 弹簧弹力的特点——轻质弹簧两端受力，且所受弹力大小相等，弹力指的是其任意一端受到的力。故求弹力大小时，可对弹簧某一端连接物体受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律计算。 5． 弹簧长度的变化问题 6．弹簧组的变化问题 m1 m2 m1 m2 F k1 k2 若已知弹簧k1伸长x1,弹簧k2伸长x2； 则物体m1上升(x1+x2)，物体m2上升x2。 例如：系统原处于静止状态，用力拉，使m1刚离开弹簧，m1、m2各上升？ 原来 现在 变化量 弹簧k1 压缩m1g/k1 原长 伸长m1g/k1 弹簧k2 压缩(m1g+m2g)/k2 压缩m2g/k2 伸长m1g/k2 m1上升m1g/k1+m1g/k m2上升m1g/k2 7．弹簧串并联 (1)弹簧串联：弹力大小相等，伸长量x与k成反比,1/K总=1/k1+1/k2。 (2)弹簧并联：弹力大小之和等于总弹力，K总=k1+k2。 四．摩擦力的分析与计算 1．静摩擦力的分析 (1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小． (2)物体有加速度时，若只受静摩擦力，则Ff＝ma.若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力． 2．滑动摩擦力的分析 滑动摩擦力的大小用公式Ff＝μFN来计算，应用此公式时要注意以下几点： (1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力． (2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关． 3．静摩擦力的有无和方向的判断方法 (1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下： (2)状态法：先判断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F合＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向． (3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的