2026届高考物理一轮复习课件-2.2 弹力 摩擦力

02 第2节　弹力 摩擦力 一、轻环模型 第2节　弹力 轻环：不计质量 轻环由于不计质量，所以忽略重力，当轻环套在光滑杆上受到外力缓慢牵引时，轻环会缓慢运动运动.当轻环静止时，外力应与轻环受到的弹力平衡，即二力平衡，如图所示. 轻环静止的条件：杆对环的弹力与外力等大反向，即外力一定垂直杆(直杆)或垂直杆的切线方向(曲杆). 一、轻环模型 第2节　弹力 【原型题1】如图所示，在竖直平面内固定一光滑直杆，杆与地面间夹角为θ，将轻环套在杆上．不计质量的滑轮用轻质绳OP悬挂在天花板上，另一轻绳通过滑轮系在环上，不计所有摩擦．现向左缓慢拉绳，当环静止时，与手相连的轻绳处于水平，分析绳OP与天花板之间的夹角大小 【解析】根据轻环平衡条件知,当轻环静止不动时,  PQ 绳对轻环的拉力与杆对轻环的弹力等大、反向、共线,所以 op  绳垂直于杆. 由几何关系可知,绳        与竖直方向之间的夹角是    ,对滑轮进行受力分析,如图乙所示. 由于滑轮的质量不计,所以        绳对滑轮的拉力与两段轻绳拉力的合力大小相等、方向相反,所以        绳的方向一定在两绳夹角的角平分线上,由几何关系可得 op  绳与天花板之间的夹角为                                        . 第2节　弹力 二、轻绳的活结与死结问题 【原型题2】如图所示，一根轻绳两端固定在两固定杆的顶端a、c点，质量为m的物体通过光滑轻环挂在轻绳中间，静止时轻绳两端夹角为θ，重力加速度为g，求轻绳拉力的大小. 【原型题3】如图所示，将质量为m的物体用三根轻绳悬挂在空中，处于静止状态，ab绳水平，bc绳与竖直方向的夹角为θ.重力加速度为g，求ab绳与bc绳拉力的大小. 总结 (1)活结问题：轻绳拉力的大小处处相等，属于正Y受力模型，满足正Y受力模型的规律； (2)死结问题：研究结点时，结点上的轻绳为不同绳，不同绳拉力大小不一定相等. 第2节　弹力 三、轻杆中的活杆与死杆问题 【原型题4】如图所示，小车固定在地面上，其中杆OA为轻质活杆，可绕O点无摩擦的转动，杆一端固定一质量为m的小球，将小球拉至侧面静止释放，初始时OA杆与竖直方向的夹角为θ，小球在运动的过程中，不计空气阻力，重力加速度为g，分析小球的受力情况. 总结 如果沿同一直线运动的两质点的加速度相同，那么它们之间的相对运动为匀速运动.利用相对运动解决相遇问题也是一种较为简便的方法. 第2节　弹力 四、弹簧 胡克定律 1.胡克定律及其变式的应用 胡克定律：x＝， 胡克定律的常用变式：ΔF＝k·Δx. 【原型题5】如图所示，有一质量为m的物体，上端与劲度系数为k1的弹簧连接，下端与劲度系数为k2的弹簧连接且弹簧下端固定；现将k1弹簧的上端缓慢向上提，当下端弹簧的弹力大小恰好等于mg时，已知重力加速度为g，求A点上提的高度. 一、摩擦力方向的判断 第2节　摩擦力 【原型题1】如图所示，将物块放置在运动的木板或传送带上，接触面均粗糙，给物块一个大小合适的初速度，其中木板与传送带匀速运动，判断不同情况下物块受到摩擦力的方向. 一、摩擦力方向的判断 第2节　摩擦力 【原型题1】如图所示，将物块放置在运动的木板或传送带上，接触面均粗糙，给物块一个大小合适的初速度，其中木板与传送带匀速运动，判断不同情况下物块受到摩擦力的方向. 一、摩擦力方向的判断 第2节　摩擦力 【原型题1】如图所示，将物块放置在运动的木板或传送带上，接触面均粗糙，给物块一个大小合适的初速度，其中木板与传送带匀速运动，判断不同情况下物块受到摩擦力的方向. 一、摩擦力方向的判断 第2节　摩擦力 1.摩擦力方向的判断方法 若物体受到滑动摩擦力的作用，则摩擦力的方向与相对运动方向相反；若物体受到静摩擦力的作用，则摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反. 2.特别注意 (1)在物块与水平匀速传送带共速后，物块与传送带一起做匀速运动，物块与传送带间无摩擦力. (2)无论物块上滑或下滑，物块与倾斜匀速传送带共速后，物块收到的摩擦力均沿倾斜传送带向上. 理由：共速时系统无相对运动(有相对运动趋势)，即相对静止，可将物块与传送带均看成静止，物块虽在传送带上静止，但有沿传送带向下运动的趋势(也可通过假设接触面光滑来判断)故物块受到的静摩擦力沿传送带向上. 一、摩擦力方向的判断 第2节　摩擦力 【原型题2】根据经验，分析人走路时脚受到的摩擦力方向与骑车时前后轮受到的摩擦力方向. 总结 加速时，驱动轮受到的摩擦力与加速方向相同，从动轮受到的摩擦力方向与运动方向相反； 减速时，驱动轮与从动轮受到摩擦力的方向均与运动方向相反，从而阻碍车的运动，速度减慢. 二、影响滑动摩擦力的因素 (1)求滑动摩擦力的大小时，可利用公式Ff＝μFN来计算； (2)影响滑动摩擦力的因素只有μ和FN，相对滑动的速度和接触面积不影响滑动摩擦力的大小. 第2节　摩擦力 二、影响滑动摩擦力的因素 【原型题3】如图所示，一木板B放在粗糙的水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过轻质水平弹簧与竖直墙壁连接.现用水平力F向左拉B，使B以速度v向左匀速运动，这时弹簧对木块A的拉力大小为FT，A、B接触面粗糙，求：(1)A和B之间滑动摩擦力的大小；(2)木板B受到地面滑动摩擦力的大小；(3)若木板以2v的速度运动，木块A受到的摩擦力大小；(4)若作用在木板B上的水平力为2F，则地面受到的滑动摩擦力的大小. 第2节　摩擦力 二、影响滑动摩擦力的因素 【原型题4】如图所示，A、B、C三个物体质量相等，与传送带间的动摩擦因数均相同.三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示.(1)求物体A、B、C所受摩擦力；(2)若传送带匀速运动的速度越大，分析物体受到的摩擦力是否也越大？ 【原型题5】如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，分析传送带启动后，M的运动状态. 三、静摩擦力 第2节　摩擦力 1.影响静摩擦力的因素 1.影响静摩擦力的因素静摩擦力属于被动力，需要时就存在，不需要时就不存在，静摩擦力的大小取决于外力的需要.2.影响最大静摩擦力的因素①接触面的粗糙程度，即动摩擦因数μ；②接触面间的弹力大小，即支持力FN. 【原型题6】如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力(即F1、F2和摩擦力)的作用，木块处于静止状态，其中F1＝10N，F2＝2N.求：(1)若撤去力F1，木块受到的摩擦力大小；(2)若撤去力F2，木块受到的摩擦力大小. 四、动、静摩擦力的转变问题 第2节　摩擦力 【原型题7】如图所示，物块A放在倾斜的木板上，缓慢的将木板顺时针旋转，发现木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，求物块和木板间的动摩擦因数. 总结物体受力变化的过程中，需特别注意摩擦力的转变问题，无论摩擦力由静摩擦力转变成滑动摩擦力，还是由滑动摩擦力转变成静摩擦力，摩擦力的大小均可能发生突变，且摩擦力的变化规律发生改变. 方向： 方向： 方向： 方向： 方向： 方向： 方向： 方向： 方向： 方向： 方向： 方向： 方向： 方向： 方向： 物块上滑与传送带共速瞬间， 方向： 物块上滑与传送带共速瞬间， 方向： $$