内容正文:
第 二 章 相互作用
核心考点
核心素养
1.形变、弹力、胡克定律
2.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力
3.矢量和标量
4.力的合成和分解
5.共点力的平衡
6.实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
7.实验:探究两个互成角度的力的合成规律
物理观念
认识力的概念和重力、弹力、摩擦力,通过实验了解力的合成和分解,知道矢量和标量,理解共点力的平衡条件
科学思维
会正确分析物体的受力情况并画出受力示意图,掌握整体法和隔离法,掌握共点力的平衡条件,会处理静态平衡和动态平衡问题
科学探究
会探究弹簧弹力与形变量的关系,并会用图像、计算等方法处理实验数据;会探究两个互成角度的力的合成规律,能正确使用仪器,合理使用证据分析实验结果,会正确分析实验误差
科学态度与责任
认识力的合成与分解、力的平衡在生活、生产、科技等方面的应用
第1讲 重力 弹力 摩擦力
知识梳理 对点激活
基础·自主落实
一、力
1.力是物体对物体的作用,力的三要素:力的大小、方向、作用点。
2.力的性质
(1)力不能脱离物体而独立存在,没有施力物体或受力物体的力是不存在的。
(2)力的作用是相互的,施力物体同时也一定是受力物体。
3.力的表示方法
(1)力的图示。
(2)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:与物体的质量成正比,即G=mg。可用弹簧测力计测量重力。
3.方向:总是竖直向下的。
4.重心:其位置与物体的质量分布和形状有关。
【微测1】 关于重力,下列说法正确的是( )
A.球体的重心一定在球心上
B.物体上只有重心处才受到重力作用
C.物体向上抛出时受到的重力小于它静止时受到的
D.同一物体在同一地点,无论运动状态如何,其所受重力都一样大
解析 均匀球体的重心一定在球心上,而非均匀球体的重心不一定在球心上,A项错误;物体上各处都受到重力作用,B项错误;由于物体的重力是由地球对物体的吸引而产生的,与物体的运动状态无关,则知物体向上抛出时受到的重力等于它静止时受到的重力,C项错误;同一物体在同一地点,重力加速度g相同,物体的重力G=mg相同,D项正确。
答案 D
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。
【微辨析】 (1)物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同。(√)
(2)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。(×)
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=kx。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。
【微测2】 一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2,弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
解析 设弹簧原长为l0,根据胡克定律得F1=k(l0-l1),F2=k(l2-l0),两式联立,得k=,C项正确。
答案 C
四、摩擦力
滑动摩擦力和静摩擦力的对比
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、
方向
大小:0<Ff≤Ffm
方向:与受力物体相对运动趋势的方向相反
大小:Ff=μFN
方向: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
滑动摩擦力大小的计算公式Ff=μFN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。
【微测3】 (多选)重量为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
解析 因为至少要用35 N的水平推力才能使木箱开始运动,所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35 N,A项正确;因为木箱匀速运动时水平推力为30 N,所以木箱与地板间的滑动摩擦力为30 N,B项正确;由μFN=30 N,FN=mg=100 N,得μ=0.3,C项错误,D项正确。
答案 ABD
核心考点 分层突破
考点