教科版物理高考第一輪復(fù)習(xí)——重力彈力摩擦力問(wèn)題（學(xué)案）

1、.年 級(jí)高三學(xué) 科物理版 本教育科學(xué)版內(nèi)容標(biāo)題高考第一輪復(fù)習(xí)重力彈力摩擦力問(wèn)題一、教學(xué)內(nèi)容：高三第一輪復(fù)習(xí)：重力彈力摩擦力問(wèn)題歸納二. 學(xué)習(xí)目的：1、知道力、重力和重心的概念。2、掌握彈力與摩擦力的產(chǎn)生的條件和計(jì)算方法。3、重點(diǎn)掌握本部分內(nèi)容的重要的習(xí)題類(lèi)型及相關(guān)解法?？键c(diǎn)地位：力學(xué)中常見(jiàn)的三種力是高考的必考內(nèi)容，彈力和摩擦力問(wèn)題是高考考察的熱點(diǎn)，其中彈力的大小和方向的判斷，特別是彈簧模型在不同的物理情景下的綜合應(yīng)用問(wèn)題在高考當(dāng)中出現(xiàn)的頻率很高，摩擦力問(wèn)題常與實(shí)際情景相結(jié)合，是本部分內(nèi)容考察的難點(diǎn)所在，試題形式一般以選擇題題形為主，09年天津理綜卷第1題、08年廣東理科根底卷第2題、07年寧夏

2、理綜卷第15題、海南卷第2題這些題均通過(guò)選擇題的形式進(jìn)展考察。 1. 力的概念：力是物體對(duì)物體的作用1力是物體間的互相作用，其中“物體分別是施力物體和受力物體，“作用是指一對(duì)作用，即施力物體對(duì)受力物體的作用和受力物體對(duì)施力物體的作用，它們是通過(guò)作用力和反作用力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2力的單位是牛頓，符號(hào)是N，測(cè)量工具是彈簧測(cè)力計(jì)。2. 力的根本性質(zhì)1力的物質(zhì)性：力不能分開(kāi)物體而獨(dú)立存在，有力就一定有“施力物體和“受力物體，兩者缺一不可。2力的互相性：力的作用是互相的。3力的矢量性：力不僅有大小，而且有方向，是矢量，力的運(yùn)算遵循矢量運(yùn)算法那么平行四邊形定那么。4力的獨(dú)立性：一個(gè)力作用在某個(gè)物體上產(chǎn)生的效果，

3、與這個(gè)物體是否同時(shí)還受到其他力的作用無(wú)關(guān). 3. 力的作用效果1靜力學(xué)效果使物體發(fā)生形變. 2動(dòng)力學(xué)效果改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即使物體產(chǎn)生加速度. 4. 力的圖示與力的示意圖1力的三要素：包括力的大小、方向、作用點(diǎn)，其中力的大小可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量. 2力的圖示：選好標(biāo)度，嚴(yán)格按照力的“三要素大小、方向、作用點(diǎn)作圖. 3力的示意圖：受力分析時(shí)，作出力的方向及大小，不需要畫(huà)出標(biāo)度. 5. 力的分類(lèi)1按性質(zhì)分：重力萬(wàn)有引力、彈力、摩擦力、分子力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等. 2按效果分：壓力、支持力、拉力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等. 3按作用方式分：萬(wàn)有引力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等屬于場(chǎng)力非接觸力；彈力、摩擦力

4、等屬于接觸力. 一重力：1. 重力的產(chǎn)生：重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力，它不同于地球?qū)ξ矬w的吸引力。地球?qū)ξ矬w的吸引力是萬(wàn)有引力，重力是地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力的一個(gè)分力。2. 重力的大小：。3. 重力的方向：總是豎直向下。4. 重心：重力的作用點(diǎn)。物體各部分都要受到地球的吸引，我們可以認(rèn)為，這種吸引集中作用在一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是重心。形狀規(guī)那么、質(zhì)量分布均勻的物體，其重心在幾何中心上。1影響重心位置的因素：物體的形狀；物體的質(zhì)量分布。2確定方法：可用懸掛法，即當(dāng)懸掛物靜止時(shí)，懸線所在直線必過(guò)物體的重心。說(shuō)明：物體的重心不一定在物體上，如質(zhì)量分布均勻的圓環(huán)，其重心就不在環(huán)上而在環(huán)的圓心。

5、例1、質(zhì)量為2kg的物體被一根細(xì)繩懸吊在天花板下靜止g=9.8N/kg，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A. 物體重力大小等于19.6NB. 物體對(duì)繩的拉力與物體重力的大小、方向均一樣，所以它們是同一個(gè)力C. 剪斷細(xì)繩后，物體不受任何力的作用D. 物體的各部分中，只有重心處受重力答案：A二彈力：1. 定義：發(fā)生彈性形變的物體，會(huì)對(duì)跟它直接接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈力。彈力的施力物體是發(fā)生形變的物體，受力物體是引起形變的物體. 2. 產(chǎn)生條件：兩個(gè)物體直接接觸，并發(fā)生彈性形變. 3. 方向：與物體的形變的方向相反. 1壓力、支持力的方向總是垂直于接觸面假設(shè)接觸面是曲面那么垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的切面指

6、向被壓或被支持的物體. 2繩對(duì)物體的拉力總是沿著繩而指向繩收縮的方向。3桿對(duì)物體彈力的方向并不一定沿桿，桿中彈力方向要根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)確定。4. 大小：與物體的形變程度有關(guān)，形變量越大，產(chǎn)生的彈力越大，形變量越小，產(chǎn)生的彈力越小. 對(duì)有明顯形變的彈簧，彈力的大小可以由胡克定律計(jì)算。胡克定律可表示為在彈性限度內(nèi)：F=kx，還可以表示成F=kx，即彈簧彈力的改變量和彈簧的形變量成正比. 對(duì)沒(méi)有明顯形變的物體，如桌面、繩子等物體，彈力大小由物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況共同決定. 問(wèn)題1、彈力有無(wú)及方向確實(shí)定問(wèn)題：如下圖，固定在小車(chē)上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為，在斜桿下端固定有質(zhì)量為m的小球，以下關(guān)

7、于桿對(duì)球的作用力F的判斷中，正確的選項(xiàng)是 A. 小車(chē)靜止時(shí)，方向沿桿向上B. 小車(chē)靜止時(shí)，方向垂直桿向上C. 小車(chē)向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有D. 小車(chē)向左以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，方向斜向左上方，與豎直方向的夾角為答案：D變式1：如以下圖所示，傾角為30，斜面體固定在地面上，光滑斜面上放一輛小車(chē)。一根彈性桿的一端固定在小車(chē)上，另一端固定一個(gè)重為2N的小球。問(wèn)：1當(dāng)由于外力作用使小車(chē)靜止在斜面上時(shí)，桿對(duì)小球的彈力怎樣？2當(dāng)小車(chē)由靜止沿斜面下滑時(shí)，桿對(duì)小球的彈力又怎樣？解析：1以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，由平衡條件知，方向豎直向上2以小車(chē)和小球?yàn)檠芯繉?duì)象，沿斜面下滑的加速度將小球受到的重力分解如以下圖所示，沿斜面

8、方向，垂直斜面方向合力為零，所以。方向垂直斜面向上。答案：12N 方向豎直向上2 方向垂直斜面向上問(wèn)題2、運(yùn)用胡克定律解決與彈簧的彈力有關(guān)的問(wèn)題：如下圖，原長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1和L2，勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛在天花板上，兩彈簧之間有一質(zhì)量為m1的物體，最下端掛著質(zhì)量為m2的另一物體，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài). 求：1這時(shí)兩彈簧的總長(zhǎng)多大?2假設(shè)用一個(gè)質(zhì)量為M的平板把下面的物體豎直緩慢地向上托起，直到兩彈簧的總長(zhǎng)度等于兩彈簧的原長(zhǎng)之和，求這時(shí)平板受到下面物體m2的壓力？解析：1設(shè)上面彈簧受到的彈力為F1，伸長(zhǎng)量為，下面彈簧受到的彈力為F2，伸長(zhǎng)量為，由物體的平衡及胡克定律有，所以總長(zhǎng)為2要

9、使兩個(gè)彈簧的總長(zhǎng)度等于兩彈簧原長(zhǎng)之和，必須是上面彈簧伸長(zhǎng)，下面彈簧縮短。對(duì)，對(duì)變式2：如下圖，物塊的質(zhì)量為M，與甲、乙兩彈簧相連接，乙彈簧下端與地面連接，甲、乙兩彈簧質(zhì)量不計(jì)，其勁度系數(shù)分別為k1、k2. 起初甲彈簧處于自由長(zhǎng)度，現(xiàn)用手將甲彈簧的A端緩慢上提，使乙彈簧產(chǎn)生的彈力大小變?yōu)樵瓉?lái)的，求A端上移的間隔 是多少。解析：該題運(yùn)用胡克定律的增量式較為方便，分兩種情況討論：當(dāng)彈簧乙仍處于壓縮狀態(tài)時(shí)，有對(duì)乙對(duì)甲，那么A端上移的間隔 為當(dāng)彈簧乙處于拉伸狀態(tài)時(shí)，有對(duì)乙彈簧由支持力變?yōu)槔δ敲磳?duì)甲，那么那么A端上移的間隔 為答案：三摩擦力1. 摩擦力的產(chǎn)生條件1兩物體互相接觸且有擠壓。2接觸面粗糙。3

10、兩物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫滑動(dòng)摩擦力，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫靜摩擦力。2. 摩擦力有無(wú)的斷定方法：相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)不如相對(duì)運(yùn)動(dòng)直觀，具有很強(qiáng)的隱蔽性，所以靜摩擦力的方向斷定較困難，為此常用下面兩種方法判斷：“假設(shè)法和“反推法。3. 摩擦力的方向1滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，例如，A與B之間的滑動(dòng)摩擦力，A所受到的滑動(dòng)摩擦力與A相對(duì)于B的運(yùn)動(dòng)方向相反，且與接觸面相切。2靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向就是假設(shè)沒(méi)有摩擦力時(shí)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向。靜摩擦力方向與接觸面相切。摩擦力的方向一定與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。阻

11、礙物體的相對(duì)滑動(dòng)，摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向沒(méi)有確定關(guān)系. 4. 摩擦力的大小1滑動(dòng)摩擦力的大小公式：.為動(dòng)摩擦因數(shù)，與互相接觸的兩物體的材料有關(guān)，與接觸面的粗糙程度有關(guān)，與接觸面的大小無(wú)關(guān)。FN表示壓力的大小，值得注意的是FN與物體的重力沒(méi)有必然聯(lián)絡(luò)，要根據(jù)平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求出。2靜摩擦力的大?。红o摩擦力的大小與引起相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力有關(guān)，應(yīng)根據(jù)平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律計(jì)算其大小。靜摩擦力的大小介于零和最大靜摩擦力之間，即. 就是物體剛要滑動(dòng)時(shí)的摩擦力，它與壓力FN有關(guān)，而靜摩擦力與壓力FN無(wú)關(guān)。問(wèn)題3、滑動(dòng)摩擦力大小、方向的綜合分析問(wèn)題：如下圖，一木板B放在程度面上，木塊A放在B的上

12、面，A的右端通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的輕繩固定在直立墻壁上，用力F向左拉動(dòng)B，使它以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)繩的張力為T(mén)，下面說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A. 木板B受到的滑動(dòng)摩擦力大小等于TB. 程度面受到的滑動(dòng)摩擦力大小等于TC. 木板A受到的滑動(dòng)摩擦力大小等于TD. 假設(shè)木板B以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)，那么拉力等于2F答案：C變式3：如下圖，質(zhì)量為m的工件置于程度放置的鋼板C上，二者間動(dòng)摩擦因數(shù)為，由于光滑導(dǎo)槽A、B的控制，工件只能沿程度導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使鋼板以速度v1向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)用力F拉開(kāi)工件F方向與導(dǎo)槽平行使其以速度v2沿導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)，那么F的大小為 A. 等于mgB. 大于mgC. 小于mgD. 不能確定答案：C

13、變式4：如圖，位于程度桌面上的物塊P，由跨過(guò)定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是程度的。Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是，兩物塊的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì)，假設(shè)用一程度向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動(dòng)，那么F的大小為A.4mg B. 3mgC. 2mg D. mg答案：A問(wèn)題4、靜摩擦力有無(wú)、方向的斷定及大小的計(jì)算問(wèn)題：木塊A、B分別重50N和60N，它們與程度地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25。夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m。系統(tǒng)置于程度地面上靜止不動(dòng)。現(xiàn)用F=1N的程度拉力作用在木塊B上，如下圖，力F作用后 A. 木塊A所受摩擦力大小是12.5NB. 木塊A所受摩擦力大小是11.5NC. 木塊B所受摩擦力大小是9ND. 木塊B所受摩擦力大小是7N答案：C變式5、如下圖，物體A、B和C疊放在程度桌面上，程度力為，分別作用于物體B、C上，A、B和C仍保持靜止，以、分別表示A與B，B與C，C與桌面間的靜摩擦力的大小，那么 A. B. C. D. 答案：C變式6、如下圖，外表粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過(guò)滑輪不