内容正文:
新高考要求
核心素养
1.认识重力、弹力与摩擦力.通过实验,了解胡克定律.知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小.
2.通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量.
3.能用共点力的平衡条件分析日常生活中的问题.
[物理观念]
重力、重心、弹力、静摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数、合力与分力、矢量与标量、平行四边形定则、共点力、平衡状态、平衡条件
[科学思维]
构建轻绳模型、轻杆模型、轻弹簧模型,根据矢量运算法则求合力与分力
[科学探究]
探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则
[科学态度与责任]
分析日常生活中的平衡问题
第1讲 重力 弹力 摩擦力
一、力
1.定义:力是物体与物体间的相互作用.
2.作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度).
3.性质:力具有物质性、相互性、共存性、矢量性、独立性等特征.
二、重力
1.产生:由于地球吸引而使物体受到的力.注意:重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力.
2.大小:G=mg,可用弹簧测力计测量.G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的.
3.方向:总是竖直向下.注意:竖直向下是和水平面垂直,不一定和接触面垂直,也不一定指向地心.
4.重心:物体的每一部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点即物体的重心.
(1)影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的质量分布.
(2)不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法.
[微点拨] 任何一个力都能独立地产生各自的加速度,物体的实际加速度是各力产生的加速度的矢量和.
三、弹力
1.弹力
(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力.
(2)产生条件
①物体间直接接触;
②接触处发生弹性形变.
(3)方向:总是与施力物体形变的方向相反.
2.胡克定律
(1)内容:在弹性限度内,弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比.
(2)表达式:F=kx.
①k是弹簧的劲度系数,国际单位是牛顿每米,用符号N/m表示;k的大小由弹簧自身性质决定.
②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度.
[微点拨] 伸长量与压缩量相等时,弹力大小相等,方向相反.
四、滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力
1.静摩擦力、滑动摩擦力
名称
项目
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两相对静止的物体间的摩擦力
两相对运动的物体间的摩擦力
产生条件
①接触面粗糙
②接触处有压力
③两物体间有相对运动趋势
①接触面粗糙
②接触处有压力
③两物体间有相对运动
大小
0<Ff≤Ffm
Ff=μFN
方向
与受力物体相对运动趋势的方向相反
与受力物体相对运动的方向相反
作用效果
总是阻碍物体间的相对运动趋势
总是阻碍物体间的相对运动
2.动摩擦因数
(1)定义:彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值.μ= eq \f(Ff,FN).
(2)决定因素:接触面的材料和粗糙程度.
[微点拨] 物体受静摩擦力作用时不一定处于静止状态;一般情况下最大静摩擦力略大于滑动摩擦力;静摩擦力与正压力无关,最大静摩擦力与正压力成正比.
1.判断正误
(1)重力的方向一定指向地心.( × )
(2)物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同.( √ )
(3)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆.( × )
(4)运动的物体也可以受到静摩擦力作用.( √ )
(5)两物体间正压力增大时,接触面间的摩擦力不一定增大.( √ )
(6)物体间的摩擦力越大,动摩擦因数一定越大.( × )
2.(新教材教科版必修第一册P91T1)关于重力和重心,下列说法正确的是( D )
A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的,其大小与物体的运动状态有关
B.形状规则的物体,重心在其几何中心
C.重力的方向总是垂直向下的
D.物体的重心可能在物体上,也可能在物体外
3.(多选)(新教材粤教版必修第一册P93T3)下列关于弹力的说法中,正确的是( BD )
A.两块相同的砖并排挨放在同一水平面上,它们之间有弹力作用
B.两块相同的砖并排挨放在同一光滑水平面上,一起做匀速运动时,它们之间无弹力作用
C.两块相同的砖并排挨放在同一水平面上,一起做匀速运动时,它们之间一定有弹力作用
D.两块相同的砖并排挨放在同一光滑斜面上,受推力作用一同沿斜面向上匀速运动时,它们之间一定有弹力作用
4.(新教材人教版必修第一册P63T2改编)一只玻璃瓶,在下列情况下是否受到摩擦力?如果受到摩擦力,摩擦力朝什么方向?
(1)瓶子静止在粗糙水平桌面上;
(2)瓶子静止在倾斜的桌面上;
(3)瓶子被瓶口朝上握在手中静止;
(4)瓶子压着一张纸条,扶住瓶子把纸条抽出.
答案 (1)无 (2)受到沿斜面向上的静摩擦力