高2021届高2018级高中物理大一轮复习资料三维设计课件教师用书第二章相互作用

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第1节 重力 弹力 摩擦力

一、力

1.力的概念:力是物体对物体的作用。[注1] 2.力的三要素:力的大小、方向、作用点。 3.力的表示方法:力的图示或力的示意图。[注2] 二、重力

1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。[注3]

2.大小:与物体的质量成正比,即G＝mg。可用弹簧测力计测量重力。 3.方向:总是竖直向下的。

4.重心:其位置与物体的质量分布和形状有关。 三、弹力 1.弹力

(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。[注4]

(2)产生的条件: ①物体间直接接触。 ②接触处发生弹性形变。

(3)方向:总是与物体形变的方向相反。

【注解释疑】

[注1] 力的作用是相互的(一个巴掌拍不响)。 [注2] 力的图示VS示意图

力的图示是严格表示力的方法,需要把力的三要素全部表示出来,而力的示意图只表示力的作用点和方向。

[注3] 重力并不是地球对物体的引力,产生差异的原因是地球自转。 [注4] 施力物体是发生形变的物体,受力物体是阻碍恢复形变的物体。

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[注5] 物体受静摩擦力作用时不一定处于静止状态。 [注6] 实际最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。

[注7] ①FN的大小不一定等于物体的重力,等于重力是特殊情况。 ②μ的大小与物体间接触面积的大小、相对运动速度的大小都无关。 2.胡克定律

(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。 (2)表达式:F＝kx。k是弹簧的劲度系数,由弹簧自身的性质决定,单位是N/m,x是弹簧长度的改变量,不是弹簧形变以后的长度。

四、摩擦力 1.静摩擦力

(1)定义:两个物体之间只有相对运动趋势,而没有相对运动时的摩擦力。[注5] (2)产生条件:接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动趋势。 (3)方向:沿两物体的接触面,与相对运动趋势的方向相反。 (4)大小:0

(1)定义:一个物体在另一个物体表面滑动时,受到另一物体阻碍它们相对滑动的力。 (2)产生条件:接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动。 (3)方向:沿两物体的接触面,与相对运动的方向相反。

(4)大小:F＝μFN,μ为动摩擦因数,其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。[注7]

【基础自测】

一、判断题

(1)只要物体发生形变就会产生弹力作用。(×) (2)物体所受弹力的方向与施力物体形变方向相反。(√) (3)轻绳产生的弹力方向一定沿着绳的方向。(√) (4)轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向。(×) (5)滑动摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同。(×) (6)物体受到的摩擦力的大小一定满足Ff＝μFN。(×) (7)运动的物体也可能受到静摩擦力的作用。(√) 二、选择题

1.[人教版必修1 P52图示改编]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( )

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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.物体重心的位置与物体形状和质量分布无关 D.力是使物体运动的原因

解析:选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,这个点就是物体的重心,重力的方向总是和水平面垂直,是竖直向下而不是垂直向下,所以选项A正确,B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,故选项C错误；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因,所以选项D错误。

2.[沪科版必修1 P71 T4]在半球形光滑碗内斜搁一根筷子,如图所示,筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为( )

A.均竖直向上 B.均指向球心O

C.A点处指向球心O,B点处竖直向上

D.A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上

解析:选D A点处弹力的方向沿半径指向球心O,B点处弹力的方向垂直于筷子斜向上,故D正确。

3.[粤教版必修1 P74 T9](多选)关于滑动摩擦力,下列说法正确的是( ) A.滑动摩擦力与物体的重力成正比

B.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 C.滑动摩擦力总是阻碍着物体间的相对运动 D.滑动摩擦力可能是动力

解析:选CD 滑动摩擦力与接触面间的压力成正比,A错误；滑动摩擦力总是与物体间的相对运动方向相反,阻碍着物体间的相对运动,但滑动摩擦力可能是动力,与物体的运动方向相同,故B错误,C、D正确。

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4.[沪科版必修1 P81 T8改编](多选)如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F施于A,而A、B仍保持静止,则下面的说法中正确的是( )

A.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于F B.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零 C.物体A与B间的静摩擦力的大小等于F D.物体A与B间的静摩擦力的大小等于零

解析:选AD 以A、B整体为研究对象,分析受力可知,整体水平方向受到拉力F和地面对A的静摩擦力fA,由平衡条件得到,fA＝F。故A正确,B错误。以B为研究对象,分析受力可知,B相对于A没有运动趋势,B不受静摩擦力,即物体A与B间的静摩擦力的大小等于零。故C错误,D正确。

考点一 弹力的分析与判断 [基础自修类]

【题点全练】

1.[细线拉力和斜面弹力有无的判断]

匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力,下列说法正确的是( )

A.重力和细线对它的拉力

B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力 C.重力和斜面对它的支持力

D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力

解析:选A 小球必定受到重力和细线的拉力。小球和光滑斜面接触,假设斜面对小球有弹力,小球将受到三个力作用,重力和细线的拉力在竖直方向上,弹力垂直于斜面向上,三个力的合力不可能为零,与题设条件矛盾,故斜面对小球没有弹力,故A正确。

2.[长方体和方槽内表面弹力有无的判断]

如图所示,长方体木块搁在光滑方形槽中,则长方体木块除重力外还受到弹力的个数是( )

A.1个 C.3个

B.2个 D.4个

解析:选C 长方体木块搁在光滑方形槽中,与槽接触的地方有三处,并且都有相互作用,故长方体木块除重力外还受到3个弹力的作用,选项C正确。