第1讲　重力　弹力　摩擦力 课件 -2027届高考物理一轮复习

高考总复习 物理 人教版 第二章　相互作用 索引 考点1 考点2 课时跟踪练 考点3 返回导航 第二章　相互作用 返回导航 第二章　相互作用 第1讲　重力　弹力　摩擦力 返回导航 第二章　相互作用 课程标准　1.掌握重力的大小、方向及重心的概念。2.掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法,理解并掌握胡克定律。3.会判断摩擦力的方向,会计算摩擦力的大小。 返回导航 第二章　相互作用 01 考点1　重力与重心 返回导航 第二章　相互作用 1.力 (1)定义:力是一个物体对另一个物体的作用。 (2)作用效果:使物体发生形变或改变物体的__________(即产生加速度)。 (3)性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。 2.重力 (1)产生:由于__________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。 运动状态 地球的吸引 返回导航 第二章　相互作用 (2)大小:G=mg,可用____________测量。同一物体的重力G的变化是由在地球上不同位置处重力加速度g的变化引起的。 (3)方向:__________。 (4)重心:物体的各部分都受到重力的作用,可认为重力集中作用于一点,这一点叫作物体的重心。 ①影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的______分布。 ②不规则薄板形物体重心的确定方法:_____法。 注意:重心的位置不一定在物体上。 弹簧测力计 竖直向下 质量 悬挂 返回导航 第二章　相互作用 1.重力就是地球对物体的吸引力。( ) 2.形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心。( ) 3.重力加速度g的大小与在地球表面的位置有关。( ) 4.重力的方向总是指向地心。( ) 5.地面上的同一物体在赤道上所受重力最小。( ) √ × × √ × 返回导航 第二章　相互作用 (人教版必修第一册P58图片改编)(多选)如图所示,两辆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.载重汽车的重心可以随着装货多少和装载位置而变化 D.当汽车加速运动时,重心位置会发生变化 返回导航 第二章　相互作用 解析: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,重力的方向总是竖直向下而不是垂直向下,A项正确,B项错误;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,C项正确;重心位置与物体的形状和质量分布有关,与物体的运动状态无关,D项错误。 返回导航 第二章　相互作用 (多选)(2026·湖北荆州模拟)下列关于重力的说法正确的是(　　) A.静止在水平面上的物体的重力就是物体对垂直水平面的压力 B.重力的方向不总是指向地心 C.地面上的同一物体在赤道上所受重力最小 D.物体竖直挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数等于物体的重力大小 返回导航 第二章　相互作用 [解析]　物体的重力作用在物体上,物体对垂直水平面的压力作用在水平面上,且重力和压力性质不同,所以重力不是压力,故A错误;重力的方向总是竖直向下,但不总是指向地心,故B正确;在地球表面,纬度越高重力加速度越大,即赤道处的重力加速度最小,所以地面上的同一物体在赤道上所受重力最小,故C正确;物体竖直挂在弹簧测力计下,只有物体处于平衡状态时,弹簧测力计的示数才等于物体的重力大小,故D错误。 返回导航 第二章　相互作用 (2026·浙江杭州师范大学附属中学期中)小明在参观科技馆时观察到有一个十分有趣的“锥体上滚”实验。如图所示,将一个双圆锥体轻轻放在倾斜轨道的低端,就会看到它似乎在向“上”滚去,关于锥体的运动,下列说法正确的是(　　) 返回导航 第二章　相互作用 A.双圆锥体的重心在锥体的外部,不在锥体上 B.双圆锥体在上滚的过程中,锥体的重心在向上运动 C.双圆锥体上滚实验中,虽然看到的现象好像是锥体在上滚,但是从侧面观察,锥体重心其实是下移的 D.当双圆锥体在轨道的最低处时,它的重心在最低处;当双锥体在轨道最高处时,它的重心在最高处 返回导航 第二章　相互作用 [解析]　双圆锥体的重心在锥体的中心轴的中间,A错误;虽然看到的现象好像是锥体在上滚,但是从侧面观察,锥体重心其实是下移的,B错误,C正确;双圆锥体放在轨道的低处时,放手后它会向轨道高处滚动,这是因为当双圆锥体在轨道的最低处时,它的重心在最高处;当双圆锥体在轨道最高处时,它的重心却在最低处,D错误。 返回导航 第二章　相互作用 02 考点2　弹力 返回导航 第二章　相互作用 1.弹力 (1)定义:发生______的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用。 (2)产生条件 ①物体间直接接触。 ②接触处发生__________。 (3)方向:总是与施力物体形变的方向______。 形变 弹性形变 相反 返回导航 第二章　相互作用 2.弹力有无的判断方法 (1)条件法:根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变。 (2)假设法:假设两个物体间不存在弹力,看物体能否保持原有的状态。若运动状态不变,则此处______(填“有”或“没有”)弹力;若运动状态改变,则此处_______(填“一定”或“不一定”)有弹力。 (3)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。 没有 一定 返回导航 第二章　相互作用 3.接触面上的弹力方向判断 返回导航 第二章　相互作用 4.弹力大小的计算 (1)应用胡克定律F=kx计算弹簧的弹力。注意:x表示弹簧的__________。 (2)物体静止或做匀速直线运动时,用共点力平衡条件来计算弹力。 (3)物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力。 形变量 返回导航 第二章　相互作用   轻绳 轻杆 轻弹簧 图示       受外力作用时形变的种类 拉伸形变 拉伸形变、压缩形变、弯曲形变 拉伸形变、压缩形变 轻绳、轻杆和轻弹簧的比较 返回导航 第二章　相互作用   轻绳 轻杆 轻弹簧 受外力作用时形变量大小 微小,可忽略 微小,可忽略 较大,不可忽略 弹力方向 沿着绳,指向绳收缩的方向 既能沿着杆,也可以与杆成任意角度 沿着弹簧,指向弹簧恢复原长的方向 返回导航 第二章　相互作用 1.施力物体是发生形变的物体。( ) 2.只要物体发生形变就会产生弹力作用。( ) 3.物体所受弹力的方向与施力物体形变方向相反。( ) 4.轻绳产生的弹力方向一定沿着绳的方向。( ) 5.轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向。( ) × × √ √ √ 返回导航 第二章　相互作用 弹力的有无及方向的判断 如图所示,图中各物体均处于静止状态。画出图中物体A所受的弹力。 返回导航 第二章　相互作用 [答案] 返回导航 第二章　相互作用 ·方法总结· “三法”判断弹力的有无 返回导航 第二章　相互作用 弹力大小的分析与计算 如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,重力加速度为g。现使小车以加速度a(a≠0)向右做匀加速直线运动,下列说法正确的是(　　) A.杆对小球的弹力一定竖直向上 B.杆对小球的弹力一定沿杆斜向上 C.杆对小球的弹力大小为mg D.杆对小球的弹力大小为 返回导航 第二章　相互作用 [解析]　 对小球受力分析如图所示,由图可知,当a大小不同时,杆上的弹力与竖直方向的夹角也不同,方向不一定沿杆,但一定是斜向上,且F>mg,选项A、B、C错误;由几何关系可知F=,选项D正确。   返回导航 第二章　相互作用 ·方法总结· 计算弹力大小的三种方法 公式法 利用胡克定律F=kx计算。适用于弹簧、橡皮筋等弹力的计算 平衡法 利用二力平衡的条件计算。例如:平衡的物体所受绳的弹力或杆的弹力 牛顿 第二 定律法 利用牛顿第二定律求解。先利用牛顿第二定律确定ma的大小和方向,再确定mg的大小和方向,利用三角形定则或勾股定理确定弹力的大小和方向。例如:加速运动的物体所受杆的弹力 返回导航 第二章　相互作用 　胡克定律的应用 　(2026·河南驻马店高三期中)如图所示,某单弹簧减震器水平放置,初始时弹簧处于原长状态,对减震器两端同时施加大小为F1的水平压力时,减震器的长度为L1;对减震器两端同时施加大小为F2的水平拉力时,减震器的长度为L2。若忽略所有摩擦,则该减震器中弹簧的原长为(　　) A.　　　　 B. C. D. 返回导航 第二章　相互作用 [解析]　根据题意,由胡克定律得 压缩时有F1=k(L0-L1) 伸长时有F2=k(L2-L0) 联立解得L0= 故选B。 返回导航 第二章　相互作用 03 考点3　摩擦力 返回导航 第二章　相互作用 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__________或______________的力。 2.产生条件 (1)接触面_______。 (2)接触处有_______。 (3)两物体间有__________或________________。 3.方向:与受力物体__________或______________的方向相反。 相对运动 相对运动趋势 粗糙 压力 相对运动 相对运动趋势 相对运动 相对运动趋势 返回导航 第二章　相互作用 4.大小 (1)滑动摩擦力:Ff=_________,μ为动摩擦因数。 (2)静摩擦力:____<F≤_____。 5.弹力与摩擦力的关系 若两物体间有摩擦力,则两物体间______有弹力,若两物体间有弹力,则两物体间__________有摩擦力。(两空均填“一定”或“不一定”) μFN Fmax 0 一定 不一定 返回导航 第二章　相互作用 关于摩擦力的四个易错点 (1)摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反。 (2)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但不一定阻碍物体的运动。即摩擦力可以作为阻力使物体减速,也可以作为动力使物体加速。 返回导航 第二章　相互作用 (3)受静摩擦力作用的物体不一定相对地面静止,但一定与静摩擦力的施力物体保持相对静止。 (4)静摩擦力的大小与正压力无关,仅与外力及运动状态有关,最大静摩擦力的大小与正压力有关且成正比。 返回导航 第二章　相互作用 1.静摩擦力可能是动力,滑动摩擦力一定是阻力。( ) 2.运动的物体不可能受到静摩擦力作用。( ) 3.正压力增大,摩擦力可能增大,也可能不变。( ) 4.滑动摩擦力与接触面积有关,相同材料的两物体接触面积越大,滑动摩擦力越大。( ) × √ × × 返回导航 第二章　相互作用 (人教版必修第一册P65~P66演示实验改编)某实验小组利用图甲所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。水平实验台上固定一个力传感器,传感器用细线拉住物块,物块放置在粗糙的均匀长木板上,物块的重力为5 N。水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。请完成下列填空。 返回导航 第二章　相互作用 (1)此实验中木板是否一定做匀速直线运动：　　　　(选填“一定”或“不一定”)。   (2)物块受到的最大静摩擦力为　　　　N。   (3)物块与木板之间的动摩擦因数为　　　　。   0.4 不一定 2.6 返回导航 第二章　相互作用 摩擦力的有无及方向的判断 如图所示,请判断下列相互接触的物体间是否存在摩擦力,若存在,请画出物体A或人所受摩擦力的示意图(各接触面均粗糙,且相互挤压)。 返回导航 第二章　相互作用 [答案]　见解析 返回导航 第二章　相互作用 [解析] 返回导航 第二章　相互作用 ·方法总结· (1)静摩擦力的有无及方向的判断方法 ①假设法 返回导航 第二章　相互作用 ②状态法:根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的方向。 ③牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向。 (2)滑动摩擦力的方向确定方法:先确定该物体相对于其接触物体的运动方向,滑动摩擦力与这个相对运动的方向相反。 返回导航 第二章　相互作用 　静摩擦力大小的计算 (多选)(2026·河南模拟)如图所示,木块A、B的质量分别为3 kg和 5 kg,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了4 cm,作用在A上的水平推力F= 12 N,系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为200 N/m,重力加速度g取 10 m/s2,撤去推力F瞬间,弹簧弹力不变。现撤去推力F,则(　　) 返回导航 第二章　相互作用 A.撤去推力F前,木块A所受摩擦力大小是4 N,方向向左 B.撤去推力F前,木块B所受摩擦力大小是8 N,方向向右 C.撤去推力F后的瞬间,木块A所受摩擦力大小是6 N,方向向右 D.撤去推力F后的瞬间,木块B所受摩擦力大小是10 N,方向向左 返回导航 第二章　相互作用 [解析]　木块A与地面间的最大静摩擦力为fAmax=μmAg=6 N,弹簧的弹力为F弹=kx=8 N,由题知F=12 N<F弹+fAmax=14 N,故木块A处于静止状态,则有fA=F-F弹=4 N,方向向左,故A正确;木块B与地面间的最大静摩擦力为fBmax=μmBg=10 N,由题可知F弹=8 N<fBmax=10 N,故木块B处于静止状态,则有fB=F弹=8 N,方向向左,故B错误;撤去推力F后的瞬间,弹簧的弹力不变,仍为8 N,大于木块A与地面间的最大静摩擦力,可知木块A会滑动,故木块A受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为fA'=fAmax=6 N,方向向右,故C正确;撤去推力F后的瞬间,弹簧的弹力不变,仍为8 N,小于木块B与地面间的最大静摩擦力,可知木块B仍处于静止状态,对木块B受力分析,可得fB'=F弹=8 N,方向向左,故D错误。 返回导航 第二章　相互作用 ·方法总结· (1)摩擦力大小的计算 首先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。若是静摩擦力,则根据平衡条件或牛顿第二定律求解;若是滑动摩擦力,则用Ff=μFN计算,其中FN并不总等于物体的重力。 (2)静摩擦力大小的分析与计算 ①物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时,利用力的平衡条件来计算静摩擦力的大小。 ②物体有加速度时,若只有静摩擦力提供加速度,则Ff=ma。若除受静摩擦力外,物体还受其他力,则F合=ma,先求合力再求静摩擦力。 返回导航 第二章　相互作用 滑动摩擦力大小的计算 如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从定滑轮到物块P和到物块Q的两段绳都是水平的,已知物块Q与物块P之间以及物块P与桌面之间的动摩擦因数都为μ=0.4,物块P重为40 N,物块Q重为20 N,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉物块P使它做匀速运动,求: 返回导航 第二章　相互作用 (1)物块Q所受的滑动摩擦力的大小和方向; (2)物块P所受桌面的滑动摩擦力的大小和方向。 [答案]　(1)8 N　水平向右　(2)24 N　水平向左 返回导航 第二章　相互作用 [解析]　(1)物块Q所受的滑动摩擦力的大小 Ff1=μFNQ=μGQ=0.4×20 N=8 N 方向水平向右。 (2)物块P所受桌面的滑动摩擦力的大小 Ff2=μFNP=μ(GP+GQ)=0.4×(40+20) N=24 N 方向水平向左。 返回导航 第二章　相互作用 ·方法总结· 滑动摩擦力大小的计算方法 公式法 若μ已知,则Ff=μFN,FN是两物体间的正压力 状态法 若μ未知,可结合物体的运动状态和其他受力情况,利用平衡条件或牛顿第二定律列方程求解 返回导航 第二章　相互作用 课时跟踪练 温馨提示 返回导航 第二章　相互作用 $