人教版高考物理一轮复习第2章相互作用第1讲重力弹力摩擦力课件

这是一份人教版高考物理一轮复习第2章相互作用第1讲重力弹力摩擦力课件，共52页。PPT课件主要包含了目标要求，弹簧测力计，竖直向下，几何中心，悬挂法，恢复原状，弹性形变，劲度系数，自身性质，形变量等内容，欢迎下载使用。
第1讲　重力　弹力　摩擦力
一、重力1．产生：由于 的吸引而使物体受到的力。2．大小：与物体的质量成 ，即G＝ 。可用 测量重力。3．方向：总是 的。4．重心：其位置与物体的 分布和 有关。
5．重心位置的确定质量分布均匀且形状规则的物体，重心在其 ；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用 确定。
二、形变、弹性、胡克定律1．形变物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。2．弹性(1)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力能够 的形变。(2)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的 ，这个限度叫弹性限度。
3．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要 ，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。(2)产生条件：物体相互 且发生 。(3)方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向 。
4．胡克定律(1)内容：弹簧发生 时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成 。(2)表达式：F＝ 。①k是弹簧的 ，单位为N/m；k的大小由弹簧 决定。②x是 ，但不是弹簧形变以后的长度。
三、滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力1．静摩擦力与滑动摩擦力对比
 3．计算弹力大小的方法(1)弹簧、橡皮条等物体的弹力可以由胡克定律F＝kx计算。(2)其他弹力可以根据物体的受力情况和运动情况，利用平衡条件或牛顿第二定律来确定大小。
1.如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是(　　)A．细绳一定对小球有拉力的作用B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力
解析：若小球与小车一起匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a＝gtan α，则轻弹簧对小球无弹力，D正确。
2．图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是(　　)
解析：选项A中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力应竖直向上，所以A错。选项B中如果左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故B错。对于球与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，即D项中大半圆对小球的支持力FN2应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心的弹力，所以D错。球与球相接触的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，而指向受力物体，由此可知C对。
3．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　)A．86 cm　B. 92 cm　 　C. 98 cm　　 D. 104 cm
2.掌握静摩擦力有无及方向的判断“三法”(1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下。
(2)状态法：先判明物体的运动状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。(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方向。
3．熟悉摩擦力分析与计算的“三点技巧”(1)在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力。(2)滑动摩擦力有具体的计算公式“Ff＝μFN”，其中FN是接触面间的弹力，并不总是等于物体的重力。(3)静摩擦力要借助其他公式求解。若物体处于平衡状态(静止或匀速运动)时，利用力的平衡条件来计算其大小。当物体有加速度时，若只有静摩擦力，则Ff＝ma；若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力。
　 摩擦力有无及方向的判断[典例1]　如图所示，物体A、B在力F作用下一起沿F方向匀速运动。关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是(　　)A．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同B．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反C．甲、乙两图中A均不受摩擦力D．甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向和F相同
[解析]　题图甲中在水平方向A不受外力，相对于B没有运动趋势，故题图甲中A不受摩擦力；题图乙中A有相对于B沿斜面下滑的运动趋势，受到B对其沿斜面向上的摩擦力，即方向和F相同，选项D正确。
　摩擦力大小的计算 [典例2]　如图所示，质量为M的长木板放在水平地面上，放在长木板上的质量为m的木块在水平向右的拉力F的作用下向右滑行，长木板保持静止。已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，下列说法正确的是(　　)A．地面对长木板的摩擦力的大小一定为μ1mgB．地面对长木板的摩擦力的大小一定为μ2MgC．地面对长木板的摩擦力的大小一定为μ2(m＋M)gD．只要拉力F增大到足够大，长木板一定会与地面发生相对滑动
[解析]　木块所受木板的滑动摩擦力大小为μ1mg，方向水平向左，根据牛顿第三定律可知，木板受到木块的摩擦力方向水平向右，大小等于μ1mg，木板处于静止状态，水平方向受到木块的滑动摩擦力和地面的静摩擦力，根据平衡条件可知木板受到地面的摩擦力的大小也是μ1mg，木板相对于地面处于静止状态，不能使用滑动摩擦力的公式计算木板受到地面的摩擦力，所以木板与地面之间的摩擦力不一定是μ2(m＋M)g，故A正确，B、C错误；开始时木板处于静止状态，说明木块与木板之间的摩擦力小于木板与地面之间的最大静摩擦力，与拉力F的大小无关，所以即使拉力F增大到足够大，木板仍静止，故D错误。
规律总结 摩擦力分析与计算的思维流程
4．(多选)如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m，M与m间有一个处于拉伸状态的弹簧，整个装置处于静止状态。下列说法正确的是(　　)A．M对m无摩擦力作用B．M对m的摩擦力方向向左C．地面对M的摩擦力方向向左D．地面对M无摩擦力作用
 解析：对m受力分析，m受到重力、支持力、水平向右的弹簧的拉力和木板的摩擦力，根据平衡条件知，M对m的摩擦力方向向左，故A错误，B正确；对整体受力分析，在竖直方向上受到重力和支持力平衡，若地面对M有摩擦力，则整体合力不为零，则整个装置不可能处于静止状态，故地面对M无摩擦力作用，故C错误，D正确。
“动—静”突变[典例4]　如图所示，斜面固定在地面上，倾角为θ＝37°(sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)。质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图象是下图中的(取初速度v0的方向为正方向，g取10 m/s2)(　　)
[解析]　滑块向上滑行过程中受滑动摩擦力，由Ff＝μFN和FN＝mgcs θ联立得Ff＝6.4 N，方向沿斜面向下；当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mgsin θ＜μmgcs θ，滑块将静止，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得Ff′＝mgsin θ，代入数据可得Ff′＝6 N，方向沿斜面向上，故选项B正确。[答案]　B
　“静—动”突变[典例5]　(多选)将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上。如图甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律，一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系一沙桶，整个装置开始处于静止状态。在滑块与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的Ft 图象如图乙所示，则(　　)
A．2.5 s前小车慢慢滑动B．2.5 s后小车做变加速运动(假设细沙仍在加注中)C．2.5 s前小车所受摩擦力不变D．2.5 s后小车所受摩擦力不变
[解析]　由题图乙可知，2.5 s之后传感器拉力不变，说明此时小车开始运动，2.5 s之前，滑块与小车之间没有相对滑动，属于静摩擦力，所以2.5 s前，小车、滑块均静止，选项A错误；2.5 s后小车受恒定摩擦力，但是外力增加，因此做变加速直线运动，选项B正确；根据上述分析，2.5 s前滑块受静摩擦力，且静摩擦力在变化，2.5 s后受滑动摩擦力，且大小不变，选项C错误，D正确。[答案]　BD
　“动—动”突变[典例6]　(多选)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ