内容正文:
相互作用
第二章
第1讲 重力、弹力、摩擦力
[教材阅读指导]
(对应人教版新教材必修第一册页码及相关问题)
提示:重力是地球对物体吸引力的一个分力,二者不总是相等;重力的方向竖直向下,并不一定指向地心。
提示:说明了质量分布均匀的形状规则的物体的重心在它的几何中心上,而质量分布不均匀的物体,重心的位置除了跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。
提示
提示:弹力产生的原因是施力物体发生了形变,要恢复原状;弹力的方向与施力物体形变方向相反。
提示:不能,滑动摩擦力的公式为Ff=μFN,压力FN的大小不一定等于物体的重力mg。
提示:不是,运动的物体也可能受到静摩擦力;大小可以变化,0<F≤Fmax。
提示
物理观念 回顾与重建
地球
竖直向下
质量
形状
形状
形状
体积
恢复原状
形变
接触
弹性形变
相反
弹性形变
正比
kx
劲度系数
牛顿每米
变化量
压缩状态
相对运动
相对滑动
相对运动趋势
粗糙
压力
相对滑动
粗糙
相反
0
相反
压力
2.滑动摩擦力大小的计算公式Ff=μF压中μ为比例常数,称为动摩擦因数,其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。
说明:最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力Ff。
相对运动
相对运动趋势
一 堵点疏通
1.自由下落的物体所受重力为零。( )
2.相互接触的物体间一定有弹力。( )
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静摩擦力。( )
5.接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。( )
6.两物体接触处的弹力增大时,接触面间的摩擦力大小可能不变。( )
×
×
×
√
√
√
二 对点激活
1.下列关于重力和重心的说法正确的是( )
A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力
B.物体静止时,对水平支持物的压力就是物体的重力
C.用细线将物体悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上
D.重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上
答案
解析 重力是由于地球吸引产生的,是物体所受地球的万有引力的一个分力,两者一般不相等,A错误。压力和重力是两种性质不同的力,B错误。由平衡条件知,被细线悬挂的物体静止时,细线拉力和重力平衡,重心在重力作用线上,则一定在悬线所在的直线上,C正确。重心的位置跟物体的形状、质量分布有关,是重力的等效作用点,但不一定在物体上,如折弯成直角的均匀直杆,D错误。
解析
2.如图所示,一本书放在水平桌面上保持静止,下列说法中正确的是( )
A.书对桌面的压力就是书受到的重力
B.书对桌面的压力是由于桌面发生形变产生的
C.书对桌面的压力与桌面对书的支持力都是弹力
D.书对桌面的压力是书发生形变的原因
解析 书对桌面的压力是弹力,与书受到的重力是两种不同性质的力,A错误;书对桌面的压力是由于书发生形变而产生的,是桌面发生形变的原因,B、D错误;书对桌面的压力与桌面对书的支持力都是弹力,C正确。
答案
解析
3.(多选)一重为100 N的木箱放在水平地板上,至少要用35 N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用30 N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知( )
A.木箱与地板间的最大静摩擦力为35 N
B.木箱所受的滑动摩擦力为30 N
C.木箱与地板间的动摩擦因数为0.35
D.木箱与地板间的动摩擦因数为0.3
答案
解析
核心素养 发展与提升
[科学思维梳理]
1.弹力有无的判断“四法”
(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的运动状态,若运动状态不变,则此处可能不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定有弹力。
(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力的平衡条件判断弹力是否存在。
(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否发生形状的变化,若发生形变,则此处一定有弹力。
2.弹力方向的确定
3.弹力大小的计算方法
(1)对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体,弹力的大小可以由胡克定律F=kx计算。
(2)对于难以观察的微小形变,可以根据物体的受力情况和运动情况,运用共点力的平衡条件或牛顿第二定律来确定弹力大小。
例1 画出下图中物体A受力的示意图(各接触面均光滑)。
[答案]
答案
[关键能力升华]
轻杆和轻绳上弹力的分析
(1)“动杆”和“定杆”上的弹力
①动杆:若轻杆用光滑的转轴或铰链连接,当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆,轻杆只能起到“拉”或“推”的作用,否则会引起杆的转动。如图甲所示,若C处为转轴