内容正文:
第讲 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)
P55阅读“重力”这一部分内容,为什么不说“地球对物体的吸引力就是重力”?重力指向地心吗?
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。
P56图3.1-1和图3.1-2,说明什么问题?
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。
P57图3.1-7及左侧文字,归纳弹力产生的原因及弹力的方向。
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。
P60~61阅读“滑动摩擦力”这一部分内容,滑动摩擦力公式可以写成Ff=μmg吗?
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。
P62阅读“静摩擦力”这一部分内容,只有静止的物体才受静摩擦力吗?静摩擦力的大小有何特点?
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。
物理观念 重力
1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小:物体受到的重力G与物体的质量m的关系是G=mg,其中g是自由落体加速度。
3.方向:总是竖直向下。
4.重心:其位置与物体的质量分布和形状有关。
物理观念 形变、弹力、胡克定律
1.形变
物体在力的作用下形状或体积的变化叫作形变。
2.弹性
(1)弹性形变:物体发生形变后,如果撤去作用力能够恢复原状,这种形变叫作弹性形变。
(2)弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度。
3.弹力
(1)定义:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的作用力。
(2)产生的条件
①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
(3)方向:总是与物体弹性形变的方向相反。
4.胡克定律
(1)内容:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。k叫作弹簧的劲度系数,由弹簧自身的性质决定,单位是牛顿每米,用符号N/m表示。x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。只知弹簧弹力大小时,弹簧可能处于拉伸状态,也可能处于压缩状态,两种情况都要考虑。
物理观念 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力
1.滑动摩擦力和静摩擦力的对比
名称
项目
滑动摩擦力
静摩擦力
定义
两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力
相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时的摩擦力,叫作静摩擦力
产生条件
①接触面粗糙
②接触处有压力
③两物体间有相对滑动
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
大小、方向
大小:Ff=μF压
方向:沿着接触面,与受力物体相对运动的方向相反
大小:0<F≤Fmax
方向:沿着接触面,与受力物体相对运动趋势的方向相反
作用效果
总是阻碍物体间的相对运动
总是阻碍物体间的相对运动趋势
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。
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。( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.√
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 C
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。
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