2.1 力学中三种力-2024年高考物理一轮复习100考点100讲

2024高考物理一轮复习100考点100讲 第二章 相互作用 第2.1讲 力学中三种力 【知识点精讲】 1．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)重力加速度g的特点： ①大小：在地球上同一地点g值是一个不变的常数；g值随着纬度的增大而增大；g值随着高度的增大而减小。 ②方向：竖直向下。 (5)重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。 (6)重心位置的确定 质量分布均匀的规则物体，重心在其几何中心；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。21·cn·jy·com 【易错警示】 （1）．误认为重力的大小与物体的运动状态有关。 （2）．误认为重力的方向指向地心，实际上重力的方向是竖直向下，不一定指向地心。 （3）．误认为力可以没有施力物体或受力物体，实际上力是物体与物体间的相互作用，任何力同时具有施力物体与受力物体。 （4）．误认为只有相互接触的物体间才存在作用力，实际上有些力可以发生在不接触的物体间，如重力等。 2.　弹力 （1）形变：物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。 （2）弹性： (i)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变。 (ii)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。 （3）弹力 (i)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。 (ii)产生条件：物体相互接触且发生弹性形变。 (iii)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。 （4）胡克定律 (i)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。 (ii)表达式：F＝kx。 ①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定。 ②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。 【特别提醒】利用胡克定律F＝kx时，要注意： (1)弹簧要在弹性限度内形变。 (2)x为弹簧的伸长量或压缩量，并不是弹簧的长度。 (3)轻弹簧：即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零。 (4)弹簧既能受到拉力作用，也能受到压力作用(沿着弹簧的轴线)，橡皮绳只能受到拉力作用，不能受到压力作用。 3.　摩擦力 (1)滑动摩擦力 （i）产生条件 ①接触面粗糙。 ②接触处有弹力。 ③两物体间有相对运动。 (ii)定义：两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它们发生相对运动时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力。 (iii)大小及方向 ①大小：F＝μFN，公式中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。 ②方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向相反。 （2）静摩擦力 (i)产生条件 ①接触面粗糙。 ②接触处有弹力。 ③两物体有相对运动趋势(仍保持相对静止)。 (ii)定义 两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它们具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力。 (iii)大小和方向 ①大小：0<F≤Fm ②方向：沿两物体的接触面与相对运动趋势的方向相反。 【方法归纳】 1.　常见的弹力方向判断 2. 弹力方向的判断方法 （1）．压力和支持力一定垂直于它们的接触面，且指向受力物体； （2）．绳对物体的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向； （3）．分析物体的运动状态(是平衡还是加速运动)，结合平衡条件和牛顿第二定律，就容易分析出弹力的方向； （4）．当遇到弹力难以判断时，可尝试用假设法。 3．判断静摩擦力的有无及方向的三种方法 (1)假设法 利用假设法判断的思维程序如下： (2)运动状态法 此法关键是先确定物体的运动状态(如平衡或求出加速度)，再利用平衡条件或牛顿第二定律(F＝ma)确定静摩擦力的方向。 (3)牛顿第三定律法 “力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向。 4．滑动摩擦力方向判断 (1)根据滑动摩擦力方向与相对运动方向相反 (2)根据运动状态 5．摩擦力大小的计算方法 (1)先要依据条件判断是滑动摩擦力还是静摩擦力； (2)滑动摩擦力的大小可以用f＝μFN计算，也可以用平衡条件计算； (3)静摩擦力的大小要根据平衡条件计算。 计算摩擦力大小时的“三点注意” (1)公式F＝μFN中的FN是两个物体接触面上的压力，称为正压力(垂直于接触面的力)，性质上属于弹力，它不一定等于物体的重力，许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定。21*cnjy*com (2)滑动摩擦力F的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小无关。 (3)该公式适用于滑动摩擦力大小的计算。求静摩擦力