内容正文:
25届高三物理一轮复习第4讲五种力导学提纲
课程标准:
认识重力、弹力与摩擦力。通过实验,了解胡克定律。知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。
命题趋势:
鉴于本节的内容的基础性,往往不会单独命题,都是与其它知识综合命题,但是在高考题中经常出现,尤其摩擦力几乎是年年必考的内容,要引起同学们的重视。
备考策略:
重视最基本的力的观念的理解,如各种力的概念、力的运算法则等,要求学生能熟练地进行受力分析,这是解决力学问题的基础。
学习目标
1.理解力的概念;2.掌握重力、弹力、摩擦力、静电力、磁场力的产生、大小和方向;3.掌握受力分析的基本方法和基本技能
基础感知(思\议):
一、研读课本(必修一第3章第1~3节),绘制知识网络树状图(本单元).
二、(思\议)
1、如何理解力的概念?
2、五种力产生的原因、条件分别是什么?它们的方向、大小如何?
3、如何判定弹力的有无及方向?
4、如何判定静摩擦力的有无及方向?
5、下列关于摩擦力的说法是否正确
说法
判断
说明理由
运动的物体间一定有摩擦力,静止的物体间不存在摩擦力
有弹力就有摩擦力,有摩擦力就有弹力
只有运动的物体才会受到滑动摩擦力作用
只有静止的物体才会受到静摩擦力的作用
摩擦力的大小一定与正压力成正比
摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
摩擦力总是阻力,总是阻碍物体的运动
静摩擦力总是不做功,滑动摩擦力总是做负功
摩擦力的方向与物体运动方向一定在同一直线上
深化认知:
1、小车向右做初速为零的匀加速运动,物体恰好沿车后壁匀速下滑。试分析下滑过程中物体所受摩擦力的方向和物体速度方向的关系如何?
2、 如图所示,倾角为θ的斜面A固定在水平面上。木块B、C的质量分别为M、m,始终保持相对静止,共同沿斜面下滑。B的上表面保持水平,A、B间的动摩擦因数为μ。⑴当B、C共同匀速下滑;⑵当B、C共同加速下滑时,分别求B、C所受的各力。
3、小球质量为m,电荷为+q,以初速度v向右沿水平绝缘杆滑动,匀强磁场方向如图所示,球与杆间的动摩擦因数为μ。试描述小球在杆上的运动情况。
请发散思维,提出发现和积累的问题
深化认知参考答案:
1、略
2、解析:⑴先分析C受的力。这时以C为研究对象,重力G1=mg,B对C的弹力竖直向上,大小N1= mg,由于C在水平方向没有加速度,所以B、C间无摩擦力,即f1=0。
再分析B受的力,在分析 B与A间的弹力N2和摩擦力f2时,以BC整体为对象较好,A对该整体的弹力和摩擦力就是A对B的弹力N2和摩擦力f2,得到B受4个力作用:重力G2=Mg,C对B的压力竖直向下,大小N1= mg,A对B的弹力N2=(M+m)gcosθ,A对B的摩擦力f2=(M+m)gsinθ
由于B、C 共同加速下滑,加速度相同,所以先以B、C整体为对象求A对B的弹力N2、摩擦力f2,并求出a ;再以C为对象求B、C间的弹力、摩擦力。
这里,f2是滑动摩擦力N2=(M+m)gcosθ, f2=μN2=μ(M+m)gcosθ
沿斜面方向用牛顿第二定律:(M+m)gsinθ-μ(M+m)gcosθ=(M+m)a
可得a=g(sinθ-μcosθ)。B、C间的弹力N1、摩擦力f1则应以C为对象求得。
由于C所受合力沿斜面向下,而所受的3个力的方向都在水平或竖直方向。这种情况下,比较简便的方法是以水平、竖直方向建立直角坐标系,分解加速度a。
分别沿水平、竖直方向用牛顿第二定律:
f1=macosθ,mg-N1= masinθ,
可得:f1=mg(sinθ-μcosθ) cosθ N1= mg(cosθ+μsinθ)cosθ
点评:由本题可以知道:①灵活地选取研究对象可以使问题简化;②灵活选定坐标系的方向也可以使计算简化;③在物体的受力图的旁边标出物体的速度、加速度的方向,有助于确定摩擦力方向,也有助于用牛顿第二定律建立方程时保证使合力方向和加速度方向相同。
3、解析:先分析小球的受力情况,再由受力情况确定其运动情况。
小球刚沿杆滑动时,所受场力为:重力mg方向向下,洛伦兹力Ff=qvB方向向上;再分析接触力:由于弹力FN的大小、方向取决于v和的大小关系,所以须分三种情况讨论:
⑴ v>,在摩擦力作用下,v、Ff、FN、f都逐渐减小,当v减小到等于时达到平衡而做匀速运动;⑵ v<,在摩擦力作用下,v、Ff逐渐减小,而FN、f逐渐增大,故v将一直减小到零;⑶ v=,Ff=G, FN、f均为零,小球保持匀速运动。
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