内容正文:
新课程标准
考情分析
1.认识重力、弹力与摩擦力。通过实验,了解胡克定律。知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。例如调查生产生活中所用弹簧的形状及使用目的;制作一个简易弹簧测力计,用胡克定律解释其原理。
2.通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量。能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。
1.命题规律
高考对本章的考查为选择题和实验题,命题热点侧重于弹力、摩擦力的分析与计算;受力分析、共点力的静态平衡和动态平衡问题。
2.应对策略
(1)复习以弹力和摩擦力的分析判断、力的合成与分解、受力分析等方法应用为主。
(2)对生活中的实际问题,要注重物理模型构建能力的培养。注重实验原理、实验操作、数据处理方法的复习
第1讲 重力 弹力 摩擦力
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)物体的质量不会变。
(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。
3.方向:总是竖直向下。
注意:竖直向下是和水平面垂直,不一定和接触面垂直,也不一定指向地心。
4.重心:物体的每一部分都受重力作用,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位置的确定方法:悬挂法。
二、弹力
1.弹力
(1)定义:发生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,弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx
①k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。
②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
三、摩擦力
1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上会产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
2.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或相对运动的趋势。
3.方向:与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
4.大小
(1)滑动摩擦力:Ff=μFN,μ为动摩擦因数,其大小由接触面的材料及粗糙程度决定,与接触面积无关。
(2)静摩擦力:0<F≤Fmax。
5.弹力与摩擦力的关系
有无
有摩擦必有弹力,有弹力不一定有摩擦
方向
同一接触面上相互垂直
大小
F动=μFN
一、易混易错判断
1.重力的方向不一定指向地心。(√)
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.滑动摩擦力一定是阻力,静摩擦力可以是动力。(×)
5.接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用,且二者相互垂直。(√)
6.静摩擦力的方向与运动方向可成任意夹角。(√)
二、经典小题速练
1.如图所示,两辆汽车正以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的方向总是垂直向下的
C.物体重心的位置与物体形状和质量分布无关
D.力是使物体运动的原因
解析:A 物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,重力的方向总是和水平面垂直,是
竖直向下而不是垂直向下,所以选项A正确,B错误;从题图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置就发生了变化,故选项C错误;力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因,所以选项D错误。
2.(人教版教材原题改编)如图所示,在一粗糙水平面上,有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ。现用水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,两木块间的距离为( )
A.L+m1g B.L+
C.L+m2g D.L+
解析:A 对木块1研究,木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力。根据平衡条件弹簧的弹力F=μm1g,又由胡克定律得到弹簧伸长的长度x==,所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离s=L+x=L+m1g,故选项A正确。
考点一 弹力的分析和计算 (基础考点)
1.弹力有无的判断
2.弹力方向的判断方法
(1)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.计算弹力的两种方法
(1)弹簧、橡皮条等物体的弹力可以由胡克定律F=kx计算。
(2)其他弹力可以根据物体的受力情况和运动情况