《高考風向標》高考物理一輪復習 專題二 第1講 力課件

專題二力物體的平衡考綱考點要求熱點考向

1.滑動摩擦力、靜摩 擦力、動摩擦因數(shù)Ⅰ1.三種常見力：重力、彈力和摩擦力，都是高考?？純热荩矬w的受力分析法是物理學重要的分析方法，是高考的必考內容．2.本專題的高考熱點主要由兩個：一是有關摩擦力的問題，二是共點的兩個力的合成問題．3.本專題知識經(jīng)常與牛頓定律、功和能、電磁場等內容綜合考查．單純考查本專題的題型多以選擇題為主，難度不大．

4.近年來，本專題命題多與體育運動、生活生產(chǎn)相聯(lián)系．5.本專題備考策略：受力分析是整個物理學的基礎，把專題內容與其他知識綜合命題，主要涉及彈簧彈力、摩擦力、共點力的合成與分解、物體的平衡等，復習時要加大對受力分析的訓練．摩擦力是高考考查的熱點和難點，一定要搞清楚產(chǎn)生的條件從而牢固掌握好；力的合成與分解是力學的基礎，應熟練掌握平行四邊形定則和三角形定則，明確力的各種分解方法.

2.形變、彈性、胡克定律Ⅰ

3.矢量和標量Ⅰ

4.力的合成與分解Ⅱ

5.共點力的平衡Ⅱ

6.實驗：探究彈力和 彈簧伸長的關系

7.實驗：驗證力的平行四邊形定則第1講力考點1形變和彈力1．彈性形變：撤去外力后物體能夠完全恢復原狀的形變，叫彈性形變．接觸并擠壓2．彈力：由于彈性形變而產(chǎn)生的力．彈性形變3．彈力的產(chǎn)生條件：兩物體___________；發(fā)生__________．4．彈力方向的判斷(1)細繩的拉力一定指向繩收縮的方向．(2)彈力垂直于接觸面指向受力物體形變的方向．5．彈簧的彈力大小kx

彈簧在彈性限度內彈力的大小遵循胡克定律：F＝____.式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，并非原長或總長． 6．輕繩、輕桿、輕彈簧三個模型彈力的特點 (1)輕繩：繩對物體的拉力沿著繩收縮的方向．同一根繩上各點所受拉力大小都相等． (2)輕桿：桿對物體的彈力不一定沿桿的方向，如果輕直桿只有兩端受力而處于平衡狀態(tài)，則輕桿兩端對物體的彈力方向一定沿桿方向． (3)輕彈簧：彈簧對物體的力的方向一定沿彈簧軸線方向．1．(單選)有關彈力的說法中正確的是()D

A．彈力的大小總是與形變成正比 B．彈力的反作用力不一定是彈力 C．彈力的平衡力一定是彈力D．桌子上的鉛筆給桌子的壓力是由于鉛筆發(fā)生形變而產(chǎn)生的

2．(雙選)圖中

a、b、c為三個物塊，M、N為兩個輕質彈簧R為跨過定滑輪的輕繩，它們連接如圖2－1－1并處于平衡狀態(tài)()ADA．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài)B．有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)圖2－1－1C．有可能N處于不伸不縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)D．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于不伸不縮狀態(tài)

解析：由于R只能拉而不能壓縮彈簧，故N不能處于壓縮狀態(tài)，只能處于拉伸或不伸不縮狀態(tài)，則B選項錯誤．若N處于拉伸狀態(tài)，則輕繩對N的拉力必不為零，因而繩子R對物體塊a的拉力也不必不零，即a必受R作用于它的向上拉力T作用，對a受力分析得T＋F－mag＝0，彈簧對a的作用力F＝mag－T，F(xiàn)>0表示豎直向上，F(xiàn)<0表示豎直向下，F(xiàn)＝0表示彈簧M不伸不縮狀態(tài)．綜合上述分析可知A、D選項正確．

【教師參考·備選題】原長為16cm的輕質彈簧，當甲、乙兩人同時用100N的力由兩端反向拉時，彈簧長度變?yōu)?8cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的拉，求： (1)這時彈簧的長度； (2)此彈簧的勁度系數(shù)．

解：(1)由胡克定律可知100∶200＝(18－16)∶(l－16)， 解得l＝20cm. (2)由胡克定律可得彈簧勁度系數(shù)考點2靜摩擦力和滑動摩擦力1．滑動摩擦力(1)滑動摩擦力的產(chǎn)生①產(chǎn)生：兩個相互接觸的物體發(fā)生相對滑動時產(chǎn)生的摩擦力．相互接觸并擠壓接觸面粗糙②產(chǎn)生條件：___________________；________________；_______________．有相對滑動(2)大小：與正壓力成正比，即：f＝_____.μN(3)方向：跟接觸面相切，并跟物體的____________相反．相對運動方向2．靜摩摩擦力(1)靜靜摩擦力力的產(chǎn)生生①產(chǎn)生：：兩個相相互接觸觸的物體體，有相相對運動動趨勢時時產(chǎn)生的的摩擦力．．有相對運運動②產(chǎn)生條條件：相相互接觸觸且擠壓壓；接觸觸面粗糙糙；________________．(2)大?。海弘S外力的變變化而變化，，有最大值．最最大靜摩擦力力與物體間的正正壓力成正比比，還與接觸觸面有關．實實際中最大靜靜摩擦力略大于滑滑動摩擦力，，但在一般計計算中，若無無特別說明，，認為二者相等．．相對運動趨勢勢方向(3)方向：：跟接觸面相相切，并跟物物體的_________________相相反．的趨勢滑動摩擦力靜摩擦力大小f＝μN0＜f靜≤fmax方向與相對運動方向相反與相對運動趨勢方向相反作用點接觸面3．滑動摩擦擦力與靜摩擦擦力的比較CD3．(雙選)下列關于摩擦擦力的說法中，正正確的是()A．阻礙物體體運動的力稱稱為摩擦力B．滑動摩擦擦力的方向總總是與物體運運動方向相反反C．靜摩擦力力的方向可能能與物體運動動方向垂直D．接觸面上上的摩擦力總總是與接觸面面平行解析：摩擦力的作用用效果是阻礙礙物體間的相相對運動或相相對運動趨勢的，，而不是阻礙礙物體的運動動，A選項錯誤誤．摩擦力的方向與相對運運動方向或相相對運動趨勢勢方向相反，，故B選項錯誤．．當相對運動趨趨勢方向與運運動方向垂直直時，靜摩擦擦力的方向就就與運動方向垂直直，故C正確．摩擦力力是切向力，，故與接觸面面平行，D正確．4．(單選)如圖2－1－2是是主動輪P通過皮帶帶動動從動輪Q的示意圖，A與B、C與D分別是皮帶與與輪緣相互接接觸的點，如果皮帶不打打滑，當主動動輪P沿順時針方向向旋轉時，A、B、C、D各點所受摩擦擦力的方向()D圖2－1－－2A．向上，向下，，向下，向上上B．向下，向向上，向下，，向上C．向下，向向上，向上，，向下D．向上，向向下，向上，，向下解析：設主動輪P與皮帶間無摩摩擦力，則當當P順時針起動時，P與皮帶間將打打滑，此時B點將相對于上，P與皮帶間沒有打滑，可見B點相對于A點有向上運動趨勢，反之A點相對于B點有向下運動趨勢，所以A、B兩點受到的摩擦力的方向分別為向上、向下．同理，可得C、D兩點受到的摩擦力的方向為向上、向下．本題選D.熱點1彈簧的彈力問問題【例1】(雙選)(2009年廣東卷)某緩沖裝置可可抽象成圖2－1－3所示的簡單模模型．圖中K1、K2為原長相等、、勁度系數(shù)不不同的輕質彈簧．．下列表述正正確的是()BD圖2－1－3A.緩沖效果與彈彈簧的勁度系系數(shù)無關B.墊片向向右移移動時時，兩兩彈簧簧產(chǎn)生生的彈力大大小相相等C.墊片向向右移移動時時，兩兩彈簧簧的長度保保持相相等D.墊片向向右移移動時時，解析：：不同同彈簧簧的緩緩沖效效果與在墊片向右運動的過程中，由于兩個彈簧相連，則它們之間的作用力等大，B正確；由于兩彈簧的勁度系數(shù)不同，由胡克定律F=kΔx可知，兩彈簧的形變量不同，則兩彈簧的長度不相等，C錯誤；在墊片向右運動的過程中，由于彈簧的彈力做功，則彈性勢能將發(fā)生變化，D正確.對于彈彈簧的的彈力力關鍵鍵在于于理解解F＝kΔx中Δx的含義，同同時要要清楚楚一根根彈簧簧的勁勁度系系數(shù)只只與彈彈簧本本身的的材料料和做做工有有關關，，與與彈彈簧簧的的伸伸長長量量和和承承受受的的力力是是無無關關的的．．高中中物物理理中中的的彈彈簧簧是是一一種種模模型型，，沒沒有有質質量量．．因因此此這這種種模模型型無論論處處于于什什么么狀狀態(tài)態(tài)，，所所受受合合外外力力都都為為零零，，即即彈彈簧簧兩兩端端彈彈力力永永遠遠等大大反反向向，，且且形形變變量量越越大大，，具具有有的的彈彈性性勢勢能能就就越越大大．．1．(雙選選)(2010年廣廣州州調調研研)用一一根根輕輕質質彈彈簧簧豎豎直直懸懸掛掛一一小小球，，小小球()BCA．．F1的施施力力者是是彈彈簧簧B．．F2的反反作作用用力力是是F3C．．F3的施施力力者者是是小小球球D．．F4的反反作作用用力力是是F1圖2－－1－－4解析析：：F1就是是物物體體F2是彈簧對小球的彈力，F(xiàn)3

是小球對彈簧的彈力(施力物體是小球)，它們是一對作用力與反作用力，故B、C對；F1是地球對小球的重力，F(xiàn)4

是天花板對彈簧的拉力，它們不是相互作用力，故D錯．熱點2摩擦力問問題【例2】(單選)(2009年天津卷卷分別按圖示的方向對物塊施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上．B中F垂直于斜面向下，C中F豎直向上，D中F豎直向下，施力后物塊仍然靜止，則物塊所受的靜摩擦力增大的是()D解析：四個圖中中都是靜靜摩擦．A圖中fA＝Gsinθ；B圖中fB=Gsinθ；C圖中fC＝(G－F)sinθ；D圖中fD＝(G＋F)sinθ.摩擦力問問題主要要應用在在分析物物體運動動趨勢和和相對運動的情況，，所謂運動趨趨勢，一般被被解釋為物體體要動還未動動這樣的狀態(tài)．沒沒動是因為有有靜摩擦力存存在，阻礙相相對運動產(chǎn)生生，使物體間的相相對運動表現(xiàn)現(xiàn)為一種趨勢勢．由此可以以確定運動趨趨勢的方向的方法法是假設靜摩摩擦力不存在在，判斷物體體沿哪個方向向產(chǎn)生相對運動，，該相對運動動方向就是運運動趨勢的方方向．如果去去掉靜摩擦力無相相對運動，也也就無相對運運動趨勢，靜靜摩擦力就不不存在．2．(單選)(2009年韶關二模)如圖2－1－5，用水水平力F推乙物塊，使甲甲、乙、丙、、丁四個完全全相同的物塊塊一起沿水平平地)C面以相同的速速度勻速運動動，各物塊受受到摩擦力的的情況是(圖2－1－－5A．甲物塊受受到一個摩擦擦力的作用B．乙物塊受受到兩個摩擦擦力的作用C．丙物塊受受到兩個摩擦擦力的作用D．丁物塊沒沒有受到摩擦擦力的作用解析：四個物塊做勻勻速運動，故故所受F合＝0，所以甲不會會受摩擦力，乙乙受到丙施加加的向左的摩摩擦力，丙受受到乙、地面面施加的摩擦力，，丁受到地面面的摩擦力，，故C項正確．．易錯點1：：摩擦力方向向的判斷【例1】(單選)工人師傅用80N的水平向前的的推力，推著著一輛小車在水水平方向上勻勻速前進，突突然他發(fā)現(xiàn)前前面不遠處有有一位老人，為了了避免相撞，，他立即用200N的水平力力向后拉車，，)A當車仍水平向向前運動時，，車所受的合合力大小是(A．280NB．200NC．120ND．80N錯解分析：認為摩擦力的的方向與拉力力方向相反，，F(xiàn)合＝F拉=200N－80N＝120N．選擇C.正確解析：水平力為80N時，小車勻速前前進，受力平衡，f＝F推＝80N；改用200N的的水平力拉拉車時，因對對地的壓力和和接觸面的粗糙程程度不變，摩摩擦力的大小仍仍為80N，此時小車仍仍然水平向前運動動，摩擦力方方向向后，F(xiàn)合＝F拉＋f＝200N＋80N＝280N.既然摩擦力是是阻礙物體作作相對運動的的力，摩擦擦力就與相對運動動方向相反，，而不是與拉拉力方向相反反．1．(雙選)(2010年江蘇蘇州模模擬)如圖2－面上復印機紙盒里放一疊共計10張復印紙，每一張紙的質量均為m.用一摩擦輪以豎直向下的力F壓第1張紙，并以一定的角速度逆時針轉動摩擦輪，確保摩擦輪與第1張紙之間、第1張紙與第2張紙之間均有相對滑動．設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同，摩擦輪與第1張紙之間的動摩擦因數(shù)為μ1，紙張間的動)摩擦因數(shù)均均為μ2，且有μ1＞μ2.則下列說說法正確的的是(圖2－1－6A．第2張紙到第9張紙之間可可能發(fā)生相相對滑動B．第2張紙到第9張紙之間不不可能發(fā)生生相對滑動動C．第1張紙受到摩摩擦輪的摩摩擦力方向向向左D．第6張紙受到的的合力為零零解析：對于第2張紙：上表表面受到第第1張紙向右的的滑動摩擦力Ff12＝μ2(mg＋F)①；下表面受受到第3張紙向左的的最大靜摩摩擦力Ff32＝μ2(2mg＋F)②.由①②可知知：Ff12＜Ff32，所以A錯誤，B正確；第1張紙受到摩摩擦輪的摩摩擦力方向向向右，C錯誤；因為為第6張紙不會發(fā)發(fā)生相對滑滑動而處于于靜止狀態(tài)態(tài)，所以它它受到第5張紙向右的的靜摩擦力力與第7張紙向左的的靜摩擦力力等大反向向，D正確．答案：BD易錯點2：摩擦力力大小的求求解【例2】(單選)如圖2－－1－7所所示，質質量為M的木板靜止止在桌面上，木木板上有質質量為m的滑塊在勻勻速滑行(受拉力未未畫出)，，已知滑塊與與木板間、、木板與桌桌面間的動動摩擦因數(shù)數(shù)均為μ，M＝3m，)A那么木板所所受桌面的的摩擦力的的大小是(圖2－1－7A.μmgB.2μmgC.3μmgD.4μmg錯解分析：：木板對桌面面的正壓力力為4mg，故滑動摩摩擦力大小為f＝4μmg.正確解析：：題目中長木木板始終處處于靜止狀狀態(tài)，故所所受合力為零，地面面對木板的的摩擦力為為靜摩擦力力，而非滑滑動摩擦力力．由于小物塊在在木板上滑滑動，故小小物塊受到到的滑動摩摩擦力為μmg，所以小物塊對對長木板的的滑動摩擦擦力亦為μmg.又因為長木木板受力平平衡，故地面面對長木板板的摩擦為為μmg.故選A．在計算摩擦擦力時，應應首先判是動摩擦．．2．．(單選選)如如圖圖2－－1－－8所所示示，，兩兩個個等等大大的的水水平平力力F分別別作作用在在B和C上，，A、B、C都處處于于靜靜止止狀狀態(tài)態(tài)．．各各接接觸觸面面與與水水平平地地面平平行行，，A、C間的的摩摩擦擦力力大大小小為為f1，B、C間的的摩摩擦擦力力大大小小為為)Bf2，C與地地面面間間的的摩摩擦擦力力大大小小為為f3，則則(圖2－－1－－8A.f1＝0，，f2＝0，，f3＝0B.f1＝0，，f2＝F，f3＝0C.f1＝F，f2＝0，，f3＝0D.f1＝0，，f于靜止狀態(tài)，所以A、C間沒有摩擦力；B物體平衡，故C對B的摩擦力向左，大小為F；由相互作用力知識可知，B對C的靜摩擦力向右且為F，所以C物體平衡，故地面對C沒有摩擦力．易錯錯點點3：：不不理理解解““輕輕彈彈簧簧””的的物物理理含含義義處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：①中彈簧的左端固定在墻上，②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用，③中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動，④中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動．若認為彈簧的質量都為零，以L1、L2、L3、L4依次次表表示示四四個個彈彈簧簧的的伸伸長長量量，，則則有有()圖2－1－9A．L2>L1C．L1>L3B．L4>L3D．L2＝L4錯解分析：由于④中彈簧的左左端拴一小物塊，且且物塊在有摩擦的桌面上上滑動，而③中彈簧的左端端拴