内容正文:
第八讲 力 运动和力
第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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新课标·考点通
本节主要考点 课标要求 安徽考情分析
1.力的理解
2.弹力
3.重力
4.摩擦力
5.力的示意图 1.通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
2.能用示意图描述力。会测量力的大小 ◆2025年:摩擦力方向的分析;测量滑动摩擦力的大小,5分
◆2024年:摩擦力大小的计算,2分
◆2023年:画力的示意图;压力、摩擦力方向的分析,4分
◆2022年:滑动摩擦力大小的分析,2分
◆2021年:摩擦力的分析,1分
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实验突破·分层
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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1.定义:力是物体对物体的作用。发生作用的两个物体,一个是施力物体,另一个是 。在物理学中,力常用字母F表示。
2.单位: ,简称牛,用 表示。
N
牛顿
力
受力物体
考点1
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3.力的作用效果:(1)力可以使物体的 发生改变;(2)力可以使物体的 (指速度的大小或方向)发生改变。
4.力的三要素:力的 、 和________ 叫做力的三要素,它们都会影响力的作用效果。
作用点
方向
大小
运动状态
形状
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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5.力的示意图:在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段,箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点。在同一图中,线段越长表示力越大。这种表示力的方式叫做力的示意图。有时需在力的示意图附近标注力的大小。
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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易错判断
1.用手拍打桌面,手施力在先,桌面受力在后。( )
2.不接触的两个物体之间一定不会产生力。( )
×
×
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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1.弹力
(1)定义:物体因发生 而产生的力叫做弹力。常见的弹力有支持力、压力、拉力、推力等。
(2)产生条件:物体相互接触,发生 (若撤去外力,物体能自动恢复原状)。
(3)方向:与物体发生弹性形变的方向 (或与物体恢复原状的方向相同)。
相反
弹性形变
弹力
弹性形变
考点2
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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2.弹簧测力计的使用
(1)工作原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的
越大。
(2)使用方法:①看:测量前看清弹簧测力计的 、
以及指针是否与零刻度线对齐,若没有对齐,需要 ;②查:检查弹簧是否卡壳,避免指针、弹簧和外壳之间的摩擦影响测量的准确性;③测:测量时,要使弹簧测力计内弹簧的轴线跟所测的力在一条直线上,读数时视线要正对刻度线。
校零
分度值
量程
伸长量
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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易错判断
1.弹簧的长度越长,弹力越大。( )
2.静止在水平地面上的物体受到向上的支持力,是因为地面发生了形变。( )
√
×
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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1.定义:由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力,用字母G表示。重力的施力物体是 。
2.大小:物体所受重力跟它的质量成正比,可通过公式G= 计算,其中g=9.8 N/kg,粗略计算时,g可以取10 N/kg。
mg
重力 (5年5考)
地球
考点3
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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3.方向: 。
4.作用点:称为重心(物体所受重力的等效作用点),形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其 。为了简化问题,在画受力示意图时,常把力的作用点画在重心上。
几何中心
竖直向下
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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易错判断
1.由公式m=可知,物体的质量跟它所受的重力成正比。( )
2.重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上。( )
×
×
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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1.滑动摩擦力
(1)定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上产生的一种 相对运动的力。
(2)产生条件:①接触面 ;②物体间相互接触并
;③物体间有 。
(3)方向:总是沿着接触面,与物体间相对运动方向 。滑动摩擦力方向与物体的运动方向可能相同,也可能相反。
相反
相对滑动
挤压
粗糙
摩擦力 (5年5考)
阻碍
考点4
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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(4)大小:滑动摩擦力大小跟 和接触面的
有关。压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 。
(5)增大或减小滑动摩擦力的方法:①增大摩擦:增大压力、增大接触面的粗糙程度、变滚动为滑动;②减小摩擦:减小压力、减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面分离。
大
粗糙程度
压力
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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2.静摩擦力
两个相互接触的物体,当它们有相对运动趋势时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力。静摩擦力大小跟与其平衡的力的大小相等(二力平衡)。
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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教材变式练
冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同。蹬冰鞋的鞋底由橡胶制成,在向后蹬地的过程中,脚受到摩擦力的方向
(选填“向前”或“向后”),而滑行鞋的鞋底由塑料制成,目的是 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
减小
向前
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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例1 下列各图中物体A和B始终保持相对静止,关于物体A是否受摩擦力作用及物体A所受摩擦力的方向,下列说法正确的是( )
摩擦力的综合分析
C
重难考点精讲
考点
A.图甲中物体A受到向左的摩擦力
B.图乙中物体A不受摩擦力
C.图丙中物体A不受摩擦力
D.图丁中物体A受到向右的摩擦力
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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A.f1竖直向上,f2竖直向上
B.f1竖直向下,f2竖直向下
C.f1竖直向上,f2竖直向下
D.f1竖直向下,f2竖直向上
变式训练 爬竿在民族地区是一种特殊的健身娱乐活动。如图所示,爬竿者紧紧握竿保持静止,此时他受到的摩擦力为f1;片刻后,爬竿者适度减小握竿的力使自己匀速滑下,此时他受到的摩擦力为f2。则( )
A
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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A.物体对桌面的压力大于5 N
B.物体受到的摩擦力是10 N
C.若F为5 N,物体仍做匀速直线运动
D.若F为15 N,物体仍做匀速直线运动
例2 [2025·四川自贡]如图所示,质量为0.5 kg的物体静置于水平桌面上,用10 N的水平拉力F使物体沿水平方向做匀速直线运动,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )
B
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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【解析】物体对桌面的压力FN=G=mg=0.5 kg×10 N/kg=5 N,A项错误;物体做匀速直线运动,故受到的摩擦力f=F=10 N,B项正确;物体受到的滑动摩擦力为10 N,若F为5 N,物体保持静止,若F为15 N,物体做变速直线运动,C、D项错误。
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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A.F甲<F乙<F丙
B.F甲=F乙=F丙
C.F甲=F乙<F丙
D.F甲<F乙=F丙
变式训练1 如图所示,同一长方体木块先后以相同的速度v,在同一水平面上被匀速直线拉动,图甲中平放,图乙中竖放,图丙中平放且在上面叠放一重物(重物与木块相对静止),木块所受的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙,则( )
C
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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变式训练2 如图甲所示,物体A在水平推力F的作用下在粗糙程度相同的水平长木板上运动,推力F与时间t关系如图乙所示,物体A运动的速度v与时间t关系如图丙所示,则物体A在2~4 s内所受的摩擦力为 N。
2
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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摩擦力大小的分析
(1)静摩擦力的大小常根据运动状态求解。若物体处于平衡状态,可利用二力平衡条件求静摩擦力。
(2)滑动摩擦力的大小只取决于接触面粗糙程度和接触面所受压力。当物体处于平衡状态时,可利用二力平衡条件求滑动摩擦力。
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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实验突破·分层
实验 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
(2022版课标必做实验)
1.实验器材:弹簧测力计、带拉环的木块、砝码、长木板、毛巾等。
2.实验装置:
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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3.实验操作要点:
(1)测量滑动摩擦力时,必须水平方向拉动木块,使木块做匀速直线运动。
(2)探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,应控制
不变,改变 ,比较弹簧测力计示数。
(3)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,应控制
不变,改变 ,比较弹簧测力计示数。
接触面粗糙程度
压力
压力
接触面粗糙程度
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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4.实验结论:
(1)滑动摩擦力的大小与接触面所受压力有关,接触面的粗糙程度一定时,接触面所受压力越大,滑动摩擦力越 。
(2)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,接触面所受压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 。
大
大
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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◆•基础设问•◆
设计实验与制订方案
(1)[实验原理]根据 原理,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动时,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
匀速直线
能力突破练
在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,某实验小组选择长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等器材进行实验。
二力平衡
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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获取与处理信息
(2)[现象分析]比较图甲中 两次实验可知,当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[实验结论]实验时发现图甲中c实验弹簧测力计的示数比a实验的大,由此得出结论:______________________________
_______________。
a、b
当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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◆•能力设问•◆
交流、评估与反思
(4)[装置改进]该实验小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图乙所示的实验装置,该装置的优点是 (选填“需要”或“不需要”)木板做匀速直线运动。
不需要
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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(5)[数据处理]该实验小组为了进一步探究摩擦力大小与压力的关系,利用木板和砝码多次实验,记录的实验数据如表所示,请你根据表中数据在图丙所给的坐标系中作出f⁃F关系图像,根据图像可以得出结论:接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力f的大小与接触面受到的压力F成____比。
正
实验次数 1 2 3 4 5
F/N 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
f/N 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
答案:如图所示
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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(6)[探究深入]该实验小组为了进一步探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,实验小组用弹簧测力计拉着一小木板沿桌面从图丁a位置匀速运动至b位置,弹簧测力计示数不变,由此得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积 (选填“有关”或“无关”)。
无关
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第1节 力 弹力 重力 摩擦力
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(7)[数据分析]该实验小组继续利用图甲a实验装置探究滑动摩擦力大小与速度的关系,改变拉动木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表所示。分析实验数据可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度 (选填“有关”或“无关”)。
无关
实验次数 1 2 3 4 5
运动速度/(m·s-1) 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
弹簧测力计示数/N 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
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