第二章 第1课时 常见的三种力、牛顿第三定律-【直击双1流】2024高考物理一轮复习讲义

第二章 相互作用 ——力 第 1 课时 常见的三种力、牛顿第三定律 一、重力 (1) 产生: 由于地球的吸引而使物体受到 的力。 　 　 注意:重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个 分力。 (2) 大小:G = mg,可用弹簧测力计测量。 　 　 注意:① 物体的质量 m 不会变;②G 的变化是由地球上不 同位置处 g 的不同引起的。 (3) 方向:总是竖直向下。 　 　 注意:竖直向下与水平面相垂直,但不一定与接触面垂直, 也不一定指向地心。 (4) 重心:物体的每一部分都受重力作用, 从效果上可认为重力集中作用于一点,即物体的 重心。 ① 影响重心位置的因素:物体的几何形状、 物体的质量分布。 ② 不规则薄板形物体重心的确定方法: 悬挂法。 　 　 注意:重心的位置不一定在物体上。 二、弹力 1.弹力 (1) 定义:发生弹性形变的物体,由于要恢 复原状,对与它接触的物体产生的作用力。 (2) 产生条件: ① 物体间直接接触; ② 接触处发生弹性形变。 (3) 方向: 总是与施力物体形变的方向 相反。 2.胡克定律 (1) 内容:在弹性限度内,弹力的大小和弹 簧的形变量(伸长或缩短的量) 成正比。 (2) 表达式:F = kx。 ① k 是弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米, 用符号 N / m 表示;k 的大小由弹簧自身性质 决定。 ② x 是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变后 的总长度。 三、摩擦力 1.静摩擦力与滑动摩擦力 项目 静摩擦力 滑动摩擦力 定义 两 相 对 静 止 物 体 间 的 摩 擦力 两相对运动物体间 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 0 < Ff ≤ Ffmax Ff = μF压 方向 与受力物体相对运动趋势 的方向相反 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,但不一定是阻力 总是阻碍物体间的 相对运动, 但不一 定是阻力 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 2.动摩擦因数 (1) 定义: 彼此接触的物体发生相对运动 时,滑动摩擦力和正压力的比值,即 μ = Ff F压 。 (2) 决定因素:接触面的材料和粗糙程度。 例 1 (2022·广东省名校联盟期末)劳动最 光荣。 在一次班级大扫除时,有位同学用 90 N 的水平拉力匀速拉动质量为20 kg 的课桌,如果 在课桌上放了 10 kg 的书,则这位同学要匀速拉 动课桌需要的水平拉力大小为(重力加速度 g 取10 N / kg) (　 　 ) A. 90 N B. 100 N C. 135 N D. 150 N 该同学用 90 N 的水平拉力匀速拉动 质量为 20 kg 的课桌,课桌在水平方向上受到水 平拉力和滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平 衡力,此时的滑动摩擦力为Ff = 90 N,如果在课 桌上放了 10 kg 的书,此时课桌和书的总质量为 课桌质量的 1. 5 倍,根据 F压 = G = mg 可知,课桌 对水平地面的压力变为原来的 1. 5 倍,因接触面 的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力变为原来的 1. 5 倍,即此时的滑动摩擦力为 F′f = 1. 5Ff = 90 × 1. 5 N = 135 N,故 C 正确,A、B、D 错误。 C 四、牛顿第三定律 (1) 内容:两个物体之间的作用力和反作用 力总是大小相等, 方向相反, 作用在同一条直 线上。 (2) 表达式:F =- F′。 (3) 作用力与反作用力的“六同、 三异、 二 无关”。 ① 六同 性质相同、大小相同、同一直线 同时产生、同时变化、同时消失{ ② 三异 方向相反 不同物体 不同效果 ì î í ï ï ï ï ③ 二无关 与物体的运动状态无关 与物体是否受其他力无关{ (4) 作用力和反作用力与一对平衡力的 比较。 项目 作用力和反作用力 一对平衡力 不同点 作用在两个物体上 作用在同一物体上 力的性质一定相同 对力的性质无要求 作用效果不可抵消 作用效果相互抵消 相同点 大小相等,方向相反,作用在同一直线上 　 　 例 2 (2023·浙江省宁波市北仑中学摸底)如 图所