内容正文:
第一讲 三种常见的力
考点1 重力和重心
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。
(2)大小:G=mg,可用( )测量。同一物体G的变化是由在地球上不同位置处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。
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。( )
考点2 弹力
1.弹力
(1)定义:发生( )的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生的力的作用。
(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( )。
2.弹力有无的判断方法
条件法
根据弹力产生的两个条件(接触和形变)直接判断
假设法
在一些微小形变难以直接判断的情况下,可以先假设有弹力存在,然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合
状态法
根据研究对象的运动状态进行受力分析,判断是否需要弹力,物体才能保持现在的运动状态
3.接触面上的弹力方向判断
面与面
点与平面
点与曲面
曲面与平面
垂直于
接触面
垂直于
接触面
垂直于切面
垂直于平面
4.弹力的计算方法
(1) 利用胡克定律F=kx进行弹簧弹力的计算。其中,x代表形变量。
(2) 当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,通过共点力平衡条件来确定弹力。
(3) 在物体处于非平衡状态下,可采用牛顿第二定律来计算弹力。
1.只要物体发生形变就会产生弹力作用。( )
2.轻绳产生的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向。( )
3.轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向。( )
轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较
轻绳
轻杆
弹性绳
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
拉伸形变、压缩形变
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
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
沿着绳,指向绳收缩的方向
沿着弹簧,指向弹簧恢复原长的方向
考点3 摩擦力
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。
4.大小
(1)滑动摩擦力:Ff=μFN,μ为动摩擦因数;
(2)静摩擦力:0<F≤Fmax。
5.弹力与摩擦力的关系
若两物体间有摩擦力,则两物体间 弹力,若两物体间有弹力,但两物体间 摩擦力。(均选填“一定有”或“不一定有”)
1.滑动摩擦力的方向与物体的运动方向一定相反。( )
2.静摩擦力可能是动力,滑动摩擦力一定是阻力。( )
3.运动的物体不可能受到静摩擦力作用。 ( )
4.正压力越大,摩擦力可能越大,也可能不变。 ( )
5.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。 ( )
6.计算摩擦力大小的思维流程
【例1】(2022·浙江1月选考4)如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是 ( )
A.水桶自身重力的大小
B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶冲击力的大小
D.水桶与水整体的重心高低
【例2】(多选)如图所示,物体A沿粗糙斜面加速下滑,斜面体B静止不动,在这个过程中 ( )
A.A所受斜面的支持力与摩擦力的合力方向斜向左上方
B.A所受斜面的支持力与摩擦力的合力方向斜向右上方
C.斜面体B受到地面向右的摩擦力作用
D.斜面体B受到地面向左的摩擦力作用
1.如图所示,固定斜面上有一小球,由一竖直轻弹簧P与一平行于斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则下列说法正确的是 ( )
A.若小球光滑,轻弹簧P一定有弹力
B.若小球光滑,小球可能受到4个力
C.若斜面和小球都不光滑,轻弹簧Q不可能处于压缩状态
D.若斜面和小球都不光滑,小球与斜面之间一定有弹力
2.(多选)如图所示,一质量为m的物块静置在倾角θ=60°的粗糙固定斜面上,用一个与斜面底边平行的力F=作用在物块上,该物块仍保持静止,则下列说法正确的是 ( )
A.该物块受到的摩擦力大小为mg
B.该物块受到的摩擦力大小为mg
C.若撤掉该外力F,此物块可能发生滑动
D.若撤掉该外力F,此物块仍静止不动
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第一讲 三种常见的力
考点梳理
考点1
1.(2)运动状态 2.(1)地球的吸引
2.(2)弹簧测力计 2.(3)竖直向下
2.(4)①质量 2.(4)②悬挂
判断正误:× × √
考点2
1.(1)形变 2.(2)形变 2.(3)相反
判断正误:× √ ×
考点3
1.相对运动、相对运动趋势 2.(1)粗糙
2.(2)压力 2.(3)相对运动、相对运动趋势
3.相对运动、相对运动趋势 5.一定有 不一定有
判断正误 :× × × √ ×
例题精讲
【例1】 D 【解析】水管口持续有水流出,而过一段时间桶会翻转一次,主要原因是流入的水导致水桶与水整体的重心往上移动,桶中的水到一定量之后水桶不能保持平衡,发生翻转,故选D。
【例2】 BC 【解析】AB.取A为研究对象,由于物体A匀速下滑时所受合力为零,支持力、摩擦力的合力与重力等值反向,即竖直向上;当物体A加速下滑时,A所受合力平行斜面向下,则此时摩擦力与支持力的合力必斜向右上方,故A错误,B正确;
CD.取AB整体为研究对象,因斜面体静止,物体A有平行斜面向下的加速度,则整体在水平方向上受到的合力不为零且方向向右,而此合力只能由地面对斜面体的摩擦力来提供,斜面体B受到地面向右的摩擦力作用,故C正确,D错误。故选BC。
基础过关
1.B 【解析】小球光滑时,若弹簧P无拉力,则弹簧Q一定有拉力,斜面对小球有支持力,小球可以平衡,A错误;小球光滑时,若弹簧P和Q都有拉力,斜面对小球一定有支持力,否则不会平衡,小球受4个力的作用,B正确;斜面和小球都不光滑时,若弹簧P无拉力且小球处于平衡状态,对小球受力分析,受到竖直向下的重力,斜面的支持力,受到的摩擦力可能沿斜面向下也可能沿斜面向上,还可能为零,弹簧Q可能伸长也可能压缩,还可能处于原长状态,C错误;斜面和小球都不光滑时,对小球受力分析,受到竖直向下的重力,若弹簧Q无拉力,小球受到弹簧P的拉力与重力平衡时,不受支持力,即小球与斜面间有可能无弹力,D错误。
2.BD 【解析】AB.对物块受力分析,可以简化成如图所示的受力分析,根据平衡条件,则有
f==mg,故A错误,B正确。
CD.当撤去外力之后,只需要沿斜面向上大小为mg的摩擦力就可以平衡,故C错误,D正确。故选BD。
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