18物理2014版高考人教版一輪復(fù)習(xí)課件與測(cè)評(píng)80份2.1彈力摩擦力

1、第二章 相互作用一、三年高考考點(diǎn)統(tǒng)計(jì)與分析(1)從近三年高題考點(diǎn)分布可以看出，高考對(duì)的考查重點(diǎn)有：彈力、摩擦力的分析與計(jì)算，共點(diǎn)力平衡的條件及應(yīng)用，涉及的解題方法主要有力的法、正交分解法、整體法和法的應(yīng)用等。(2)高考對(duì)主要以選擇題形式考查，對(duì)靜摩擦力的分析、物體受力分析及平衡條件的應(yīng)用是本章的?？純?nèi)容。二、2014 年高考考情(1)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件的應(yīng)用，平衡條件推論的應(yīng)用；共點(diǎn)力作用下的平衡又常與運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、功能關(guān)系相結(jié)合，有時(shí)還與電場(chǎng)及磁場(chǎng)中的帶電體的運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，是高考命題的熱點(diǎn)。(2)以生活中的實(shí)際問題為背景考查力學(xué)知識(shí)是今后高考命題的一大趨勢(shì)。備課札記第二章相 互

2、作 用學(xué)習(xí)目標(biāo)定位考 綱考 情 上 線滑動(dòng)摩擦力、動(dòng)摩擦因數(shù)、靜摩擦力()形變、彈性、定律()矢量和標(biāo)量()力的和分解()共點(diǎn)力的平衡()實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)三：驗(yàn)證力的平行四邊形定則高考地位高考對(duì)本章中知識(shí)點(diǎn)考查頻率最高的是摩擦力及物體的平衡，題目常以選擇題的形式出現(xiàn)，對(duì)理解能力要求較高?？键c(diǎn)布設(shè)彈力、摩擦力的產(chǎn)生條件、方向判斷及大小計(jì)算。力的與分解的方法及平行四邊形定則的應(yīng)用。物體的平衡條件及其應(yīng)用。第 1 單元彈力 摩擦力想如圖 211 所示的甲、乙、丙三個(gè)小球均處于狀態(tài)，各接觸面均光滑，請(qǐng)思考三個(gè)小球各受幾個(gè)彈力作用？并彈力的具體方向。圖 211提示：甲受一個(gè)彈力作用，

3、方向垂直于水平支持面豎直向上；乙受一個(gè)彈力作用，方向垂直于水平面豎直向上；丙受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向左，另一個(gè)沿半徑方向斜向右上方。記一記 1彈力(1)定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。(2)產(chǎn)生條件：兩物體相互接觸；發(fā)生彈性形變。(3)方向：彈力的方向總是與施力物體形變的方向相反。2(1)內(nèi)定律簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小 F 跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度 x 成正比。(2)表達(dá)式：Fkx。k 是彈簧的勁度系數(shù)，為牛/米；k 的大小由彈簧自身性質(zhì)決定。x 是彈簧長(zhǎng)度的變化量，不是彈簧形變以后的長(zhǎng)度。試一試1一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為

4、F1 的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為 l1；改用大小為 F2 的力拉彈簧，平衡時(shí)長(zhǎng)度為 l2。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為()A.F2F1F2F1B. l2l1l2l1彈力F2F1F2F1C. l2l1D. l2l1：選 C設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為 l0，勁度系數(shù)為 k，由定律，F(xiàn)1k(l0l1)，F(xiàn)2：kF2F1k(l l )，以上兩式聯(lián)立l2l1 ，故C 正確。20想(1)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向不相同就相反，這種說法對(duì)嗎？ (2)物體 m 沿水平面滑動(dòng)時(shí)，受到的滑動(dòng)摩擦力大小一定等于 mg 嗎？(3)滑動(dòng)摩擦力是不是一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)？提示：(1)摩擦力的方向可以與物體

5、的運(yùn)動(dòng)方向相同，也可以相反，還可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向成任何角度，但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。(2)物體 m 沿水平面滑動(dòng)時(shí)，對(duì)水平面的壓力不一定為 mg，故大小也不一定為 mg。(3)滑動(dòng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，促使物體運(yùn)動(dòng)是動(dòng)力，但滑動(dòng)摩擦力一定阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。記一記1靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力2.摩擦力與彈力的依存關(guān)系兩物體間有摩擦力，物體間一定有彈力，兩物體間有彈力，物體間不一定有摩擦力。試一試2用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為 m 的物體，時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為 L，現(xiàn)用該彈簧沿斜面名稱項(xiàng)目靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力定義兩相對(duì)的物體間的摩擦力兩相對(duì)滑動(dòng)的物體間的摩擦力產(chǎn)生條件(1)接觸面粗糙 (2)接

6、觸處有彈力(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)(1)接觸面粗糙 (2)接觸處有彈力(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)大小、方向大?。?mg，方向可能沿桿向上嘗試解題小球受重力和桿的作用力 F 處于或勻速運(yùn)動(dòng)，由力的平確定彈力的大小和方向小球所受的合力小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)彈力彈力的方向面與面接觸的彈力垂直于接觸面，指向受力物體點(diǎn)與面接觸的彈力過接觸點(diǎn)垂直于接觸面(或接觸面的切面)，指向受力物體球與面接觸的彈力在接觸點(diǎn)與球心連線上，指向受力物體球與球接觸的彈力垂直于過接觸點(diǎn)的公切面，指向受力物體衡條件知，二力必等大反向，有：Fmg，方向豎直向上。小車向右勻運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球有向右的恒定度，根據(jù)第二定律知，mg 和 F 的合力應(yīng)

7、水平向右，。由圖可知，F(xiàn)mg，方向可能沿桿向上。CD輕桿彈力的確定方法桿的彈力與繩的彈力不同，繩的彈力始終沿繩指向繩收縮的方向，但桿的彈力方向不一定沿桿的方向，其大小和方向的判斷要根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來確定，可以理解為“按需提供”，即為了維持物體的狀態(tài)，由受力平衡或運(yùn)動(dòng)定律求解得到所需彈力的大小和方向，桿就會(huì)根據(jù)需要提供相應(yīng)大小和方向的彈力。1.靜摩擦力有無及方向的常用判斷方法(1)假設(shè)法：利用假設(shè)法判斷的思維程序如下：(2)狀態(tài)法：此法關(guān)鍵是先判明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即度的方向)，再利用第二定律(Fma)確定合力，然后通過受力分析確定靜摩擦力的大小及方向。(3)第三定律法：此法的關(guān)鍵是抓住“力是成

8、對(duì)出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。(4)在分析摩擦力的方向時(shí)，要注意靜摩擦力方向的“可變性”和滑動(dòng)摩擦力方向的“相對(duì)性”。2摩擦力大小的計(jì)算 (1)滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算：滑動(dòng)摩擦力的大小用公式 FFN 計(jì)算，應(yīng)用此公式時(shí)要注意以下兩點(diǎn)： 為動(dòng)摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關(guān)；FN 為兩接觸面間的正壓力，其大小不一定等于物體的重力?；瑒?dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，與接觸面積的大小無關(guān)。(2)靜摩擦力的計(jì)算：其大小、方向都跟產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力密切相關(guān)，但跟接觸面相互擠壓力 FN 無直接關(guān)系，因而靜摩擦力

9、具有大小、方向的可變性，其大小只能依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，若為平衡狀態(tài)，靜摩擦力可由平衡條件建立方程求解；若為非平衡狀態(tài)，可由動(dòng)力學(xué)規(guī)律建立方程求解。摩擦力的大小計(jì)算和方向判斷方法最大靜摩擦力 Ffm 是物體將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)這一臨界狀態(tài)時(shí)的摩擦力，它的數(shù)值與FN 成正比，在 FN 不變的情況下，滑動(dòng)摩擦力略小于 Ffm，而靜摩擦力可在 0Ffm 間變化。例 2如圖 215 所示，A、B 兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對(duì)地向右做勻直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中 B 受到的摩擦力 ()圖 215B方向向左，逐漸減小 D方向向右，逐漸減小A方向向左，大小不變 C方向向右，大小不變 審題指導(dǎo)第一步

10、：抓關(guān)鍵點(diǎn)第二步：找突破口要確定物塊 B 受到的摩擦力的大小和方向，應(yīng)明確物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，確定物塊做勻運(yùn)動(dòng)的度的大小和方向。利用第二定律 Fma 求解。嘗試解題對(duì) A、B 整體受力分析，滑動(dòng)摩擦力 Ff 使整體產(chǎn)生度 a，a 等于 g 不變，對(duì) B 受力分析知，B 所受靜摩擦力 FfmBamBg，大小不變，方向向左，故 A 對(duì)，B、C、D 錯(cuò)。A應(yīng)用“狀態(tài)法”分析靜摩擦力方向時(shí)應(yīng)注意的兩點(diǎn)(1)明確物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，分析物體的受力情況，根據(jù)平衡方程或摩擦力的大小和方向。第二定律求解靜(2)靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向沒有必然關(guān)系，可能相同，也可能相反，還可能成一定的夾角。關(guān)鍵點(diǎn)獲取信息保持相對(duì)物

11、塊 B 可能受靜摩擦力向右做勻直線運(yùn)動(dòng)度水平向左模型概述輕桿、輕繩、輕彈簧都是忽略質(zhì)量的理想模型，與這三個(gè)模型相關(guān)的問題在高中物理中有相當(dāng)重要的地位，且涉及的情景綜合性較強(qiáng)，物理過程復(fù)雜，能很好地考查學(xué)生的綜合分析能力，倍受高考命題的青睞。典例如圖216 所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37，小球的重力為 12 N，輕繩的拉力為 10 N，水平輕彈簧的拉力為 9 N，求輕桿對(duì)小球的作用力。圖 216本題考查輕繩、輕桿、輕彈簧中力的方向及大小的特點(diǎn)，解題時(shí)要結(jié)合題意及小球處于平衡狀態(tài)的受力特點(diǎn)。以小球?yàn)閷?duì)象，受力分析如圖 217 所示，小球受四個(gè)力的作用：重力、輕繩的拉力、

12、輕彈簧的拉力、輕桿的作用力，其中輕桿的作用力的方向和大小不能確定，重力、彈三種模型輕桿輕繩輕彈簧模型圖示模型特點(diǎn)形變特點(diǎn)只能發(fā)生微小形變?nèi)彳?，只能發(fā)生微小形變，各處張力大小相等即可伸長(zhǎng)，也可壓縮，各處彈力大小相等方向特點(diǎn)不一定沿桿，可以是任意方向只能沿繩，指向繩收縮的方向一定沿彈簧軸線，與形變方向相反作用效果特點(diǎn)可提供拉力、推力只能提供拉力可以提供拉力、推力大小突變特點(diǎn)可以發(fā)生突變可以發(fā)生突變一般不能發(fā)生突變簧的彈力二者的合力的大小為 F G2F215 N1圖 217F13設(shè) F 與豎直方向夾角為 ，sin F 5，則 37即直方向成 37角斜向下，這個(gè)力與輕繩的拉力恰好在同一條直線上。根據(jù)物體平衡的條件可知，輕桿對(duì)小球的作用力大小為 5 N，直方向成 37角斜向上。5 N直方向成 37角斜向上題后悟道(1)對(duì)于彈力方向的確定，一定要分清情景類型及相關(guān)結(jié)論和規(guī)律，尤其要注意結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析。(2)輕桿對(duì)物體的彈力不一定沿桿，其具體方向與物體所處的狀態(tài)有關(guān)，一般應(yīng)結(jié)合物體平衡或第二定律分析。如圖 218 所示，將兩相同的木塊 a、b 置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩系于墻壁。開始時(shí) a、b 均，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力，a所受摩擦力 Fa0，b 所受摩擦力 Fb0，現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬間()圖 21