第一讲 重力、弹力、摩擦力-2023年高三物理一轮复习精讲精练

第一讲 重力、弹力、摩擦力 · 知识梳理 一、力 1.力的概念：力是物体对物体的作用。 2.力的三要素：力的大小、方向、作用点。 3.力的表示方法：力的图示或力的示意图。 二、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：总是竖直向下的。 4.重心：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，这一点叫作物体的重心；质量分布均匀的规则物体的重心在其几何中心上，形状不规则或质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。 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：总是与物体形变的方向相反。 2.胡克定律 (1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。 (2)表达式：F＝。k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是N/m，x是弹簧长度的改变量，不是弹簧形变以后的长度。 四、摩擦力 1.静摩擦力 (1)定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时的摩擦力。 (2)产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动趋势。 (3)方向：沿两物体的接触面，与相对运动趋势的方向相反。 (4)大小：0<F≤。 2.滑动摩擦力 (1)定义：一个物体在另一个物体表面滑动时，受到另一物体阻碍它们相对滑动的力。 (2)产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动。 (3)方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向相反。 (4)大小：F＝，μ为动摩擦因数，其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。 · 知识训练 考点一、弹力 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：假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态， 若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。 (3)状态法：根据物体的运动状态， 由平衡条件或牛顿第二定律进行判断。 2.弹力方向的判断 (1)五种常见模型中弹力的方向 (2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。 3.弹力大小的计算 (1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力．注意：x表示形变量． (2)物体静止或做匀速直线运动时，用共点力平衡来计算弹力． (3)物体不平衡时应用牛顿第二定律计算弹力． 例1、如图所示，固定斜面上有一小球，用一竖直轻弹簧与之相连，小球处于静止状态，不考虑小球的滚动。下列说法正确的是(　　) A．小球与斜面之间一定有弹力 B．弹簧可能处于压缩状态 C．弹簧一定处于伸长状态 D．小球最多受到5个力 例2、在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为(　　) A．均竖直向上 B．均指向球心O C．A点处指向球心O，B点处竖直向上 D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上 例3、(多选)如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，根据图线可以确定(　　) A．弹簧的原长为10 cm B．弹簧的劲度系数为200 N/m C．弹簧伸长15 cm时弹力大小为10 N D．弹簧伸长15 cm时弹力大小为30 N · 课堂随练 训练1、下列对图中弹力的判断说法正确的是(　　) A．图甲中，小球随车厢一起向右做匀速直线运动，车厢左壁对小球有弹力 B．图乙中，小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，斜面对小球有弹力 C．图丙中，小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止，其中a绳竖直，b绳对小球有拉力 D．图丁中，两个相同小球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止，则两球间有弹力 训练2、(2022·广东深圳市高级中学检测)如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平．A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2，物块在A、B两点均能恰好静止，物块与地面间的最大静摩擦力为F1，则弹簧的劲度系数为(　　) A． B． C． D． 考点二、摩擦力 1.对摩擦力的理解 (1)摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反。 (2)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)，但不一定阻碍物体的运动。 (3)摩擦力不一定是阻力，也可以是动力。 (4)受静摩擦力作用的物体不一定静止，但一定保持相对静止。 2.静摩擦力的有无及方向的判断方法 (1)假设法 (2)状态法 根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的方向。 (3)牛顿第三定律法 先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。 3.摩擦力的突变问题 当物体的受力情况发