第二章　相互作用(教师用书)-【名师大课堂】2024年新高考物理艺术生总复习必备

第4讲　重力　弹力　摩擦力 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)重心：其位置与物体的质量分布和形状__有关__(选填“有关”或“无关”)． 2．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：物体间直接__接触__；接触处发生__弹性形变__． (3)方向：总是与物体形变的方向__相反__． 3．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． 4．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≤Fmax. 5．滑动摩擦力 (1)定义：一个物体在另一个物体表面滑动时，受到另一个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＝__μFN__，μ为动摩擦因数，其值与两个物体的材料和接触面的情况(如粗糙程度)有关． 考点一　弹力的分析与判断 1．弹力有无的判断 条件法 根据物体是否直接接触并发生形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况 假设法 对于形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若物体的运动状态不变，则此处不存在弹力，若物体的运动状态改变，则此处一定有弹力 状态法 根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在 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．计算弹力大小的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解． (2)根据力的平衡条件进行求解． (3)根据牛顿第二定律进行求解． [对点训练] 1. 如图所示，一小车的上表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b.当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是(　D　) A．球在a、b两点处一定都受到支持力 B．球在a点处一定受到支持力，在b点处一定不受支持力 C．球在a点处一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力 D．球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到支持力 解析：若小车和球一起做匀速直线运动，则球在b点处不受支持力作用；若小车和球一起向左做匀加速(或者向右做匀减速)直线运动，则球在a点处受到的支持力可能为零，选项D正确． 2．(多选)如图所示，固定的光滑斜面上有一小球，小球与竖直轻弹簧P和平行于斜面的轻弹簧Q连接，小球处于静止状态，则小球所受力的个数可能是(　ABC　) A．2　　　　　　　　 B．3 C．4 D．5 解析：若P弹簧对小球向上的弹力等于小球的重力，此时Q弹簧无弹力，小球受2个力平衡；若P弹簧的弹力为零，小球受重力、支持力、Q弹簧的拉力处于平衡，小球受3个力；若P弹簧弹力不为零且大小不等于小球的重力，则小球受重力、P弹簧的拉力、斜面的支持力、Q弹簧的拉力，小球受4个力平衡；由于斜面光滑，小球不受摩擦力，所以小球不可能受5个力，故A、B、C正确，D错误． 3．如图所示，一半球体M固定在水平地面上，一物体P静止在半球体表面上(不在最高点)．关于物体P受力情况的分析，下列说法正确的是(　B　) A．P所受的重力指向半球体的球心 B．P所受的支持力是由M发生形变而产生的 C．P所受的支持力的方向与M形变的方向相同 D．P对M的压力就是P所受重力沿半径方向的分力 解析：物体P静止在半球体表面上，受重力、支持力和摩擦力而处于平衡状态，如图所示，半球体固定在水平地面上，且物体P不在最高点，则P所受的重力不指向半球体的球心，故A错误；P所受支持力的施力物体是半球体M，是由M发生弹性形变之后由于要恢复原状而产生的弹力，此力的方向与M形变方向相反，故B正确，C错误；将P所受重力按作用效果进行分解，可知重力的其中一个作用效果是使P与M相互挤压，也就是说P对M的压力与P所受重力沿半径方向的分力大小相等、方向相同，但二者是两种不同性质的力，分别作用在两个物体上，所以不能说“P对M的压力就是P所受重力沿半径方向的分力”，故D错误． 考点二　摩擦力的分析与判断 1．判断静