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第一讲 重力、弹力和摩擦力
知识点关键词填空
1.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)重心: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一点,
这一点叫做物体的重心.
2.弹力
(1)定义:发生弹性形变的物体由于要 ,
对与它接触的物体产生力的作用.
(2)产生的条件:两物体 ,发生 .
(3)方向:与物体形变方向 .
3.胡克定律
(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹簧的弹力大小
F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成 .
(2)表达式:F=kx.
①k是弹簧的 ,单位为N/m;k的大小由弹
簧 决定.
②x是弹簧长度的 ,不是弹簧形变以后的
长度.
4.摩擦力
名称
项目
静摩擦力 滑动摩擦力
定义
两个 的物
体间的摩擦力
两个 的物
体间的摩擦力
产生条件
①接触面
②接触处有
③两物体间有
①接触面
②接触处有
③两物体间有
大小
< Ff ≤ Ff=
方向
与受力物体相对运
动趋势的方向
与受力物体相对运
动的方向
作用效果
总是阻碍物体间的 总是阻碍物体间的
重难点全方位解读
一、重力及重心问题
物体任何时候都受到重力作用,重力的方向总是
竖直向下.重心的位置与物体的形状、质量分布有关.
重心可以在物体上,也可以在物体外.
例 1.(数理报原创)BMX的全称是 BICYCLE
MOTOCROSS(自行车越野),它是在70年代中后期在
美国兴起的一种自行车越野运动.BMX运动包括五个
不同的类型,分别是:街道,公园,U型道,泥地以及平
地.平地花式是最基础的,也是最重要的,它的动作有
上百种,其中最基本的是车上静平衡,如后轮点地跳,
前轮点地跳,擦轮,定车,飘,过桥等(如图1所示).下
面关于平地花式小轮车的重力和重心问题,说法正确
的是 ( )
A.在做各种动作时,人的重力是不断变化的
B.在做各种动作时,人的双脚离开地面后人不再
受重力
C.在做各种动作时,人和车整体的重力不变,重心
也不变
D.在做各种动作时,人和车整体的重力不变,重心
不断变化
解析:在做各种动作时,人和车的质量不变,人和
车的重力均不变,故整体的重力也不变.在做各种动作
时,人和车整体的形状、质量分布不断变化,故重心也
不断在变化.故ABC错误,D正确.
答案:D
二、弹力的分析与计算
1.弹力有无的判断
(1)“条件法”:根据弹力产生的两个条件 ——— 接
触和形变直接判断.
(2)“假设法”或“撤离法”:在一些微小形变难以
直接判断的情况下,可以先假设有弹力存在,然后判断
是否与研究对象所处状态的实际情况相符合.还可以
设想将与研究对象接触的物体“撤离”,看研究对象能
否保持原状态.如图2中绳“1”对小球必无弹力,否则
小球不能静止在此位置.
(3)“状态法”:根据研究对象的运动状态受力分
析,判断是否需要弹力,物体才能保持现在的运动状
态.如图3中小车匀加速向右运动,A必然受车厢壁的
弹力才能随车向右加速运动.
2.五种常见模型中弹力的方向
弹簧两端的弹力:与弹簧中心轴线重合,指向弹簧
恢复原状的方向.
轻绳的弹力:沿绳指向绳收缩的方向.
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)且指向受力物体.
杆的弹力:可能沿杆,也可能不沿杆,应具体情况
具体分析.
3.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.
例2.如图4所示,一小车的表
面由一光滑水平面和光滑斜面连
接而成,其上放一球,球与水平面
的接触点为 a,与斜面的接触点为
b.当小车和球一起在水平桌面上
做直线运动时,下列结论正确的是
( )
A.球在a、b两点处一定都受到支持力
B.球在a点处一定受到支持力,在b点处一定不受
支持力
C.球在a点处一定受到支持力,在b点处不一定受
到支持力
D.球在a点处不一定受到支持力,在b点处也不一
定受到支持力
解析:若球与车一起水平匀速运动,则球在 b处不
受支持力作用,若球与车一起水平向左匀加速运动,则
球在a处的支持力可能为零,故D正确.
答案:D
例3.如图5所示,一倾角为45°
的斜面固定于竖直墙边,为使图中光
滑的铁球静止,需加一水平力F,且F
通过球心,下列说法正确的是( )
A.球一定受墙的弹力且水平向
左
B.球可能受墙的弹力且水平向左
C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上
D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上
解析:球处于静止状态,由平衡条件知,当 F较小
时,球的受力情况如图6甲所示,当F较大时,球的受力
情况如图6乙所示,故B、C正确.
答案:BC
例4.如图7所示为一