2020選考物理-必修1-第二章-第1講-重力-彈力-摩擦力課件

2020選考物理-必修1-第二章-第1講-重力-彈力-摩擦力課件[選考導(dǎo)航]知識內(nèi)容考試要求歷次選考統(tǒng)計2016/042016/102017/042017/112018/042018/11重力、基本相互作用c237

彈力c

145

摩擦力c2020

20、5、191911力的合成c

10

力的分解c

1375

共點力平衡條件及應(yīng)用c

5

實驗2探究求合力的方法

17

17(1)[選考導(dǎo)航]知識內(nèi)容考試要求歷次選考統(tǒng)計2016/04201第1講重力彈力摩擦力第1講重力彈力摩擦力知識排查重力基本相互作用1.重力產(chǎn)生：由于______的吸引而使物體受到的力。2.重力大小：與物體的質(zhì)量成______，即G＝______?？捎胈___________測量重力。3.重力方向：總是_________的。4.重心：其位置與物體的______分布和______有關(guān)。5.四種基本相互作用：

______________、______________、

_______________、

______________。mg地球正比彈簧測力計豎直向下質(zhì)量形狀引力相互作用電磁相互作用強相互作用弱相互作用知識排查重力基本相互作用1.重力產(chǎn)生：由于______的吸1.彈性 (1)彈性形變：有些物體在形變后撤去作用力能夠__________的形變。 (2)彈性限度：當(dāng)形變超過一定限度時，撤去作用力后，物體不能完全恢復(fù)原來的_______，這個限度叫彈性限度。2.彈力 (1)定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要__________，對與它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。 (2)產(chǎn)生條件：物體相互_______且發(fā)生__________。 (3)方向：彈力的方向總是與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力方向_______。彈力恢復(fù)原狀形狀恢復(fù)原狀接觸彈性形變相反1.彈性彈力恢復(fù)原狀形狀恢復(fù)原狀接觸彈性形變相反3.胡克定律(1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生__________時，彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成_______。(2)表達(dá)式：F＝_____。①k是彈簧的__________，單位為N/m；k的大小由彈簧__________決定。②x是_________，但不是彈簧形變以后的長度。彈性形變正比kx勁度系數(shù)自身性質(zhì)形變量3.胡克定律(1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生__________時，彈力滑動摩擦力、靜摩擦力粗糙彈力運動趨勢相切相反相切相反滑動摩擦力、靜摩擦力粗糙彈力運動趨勢相切相反相切相反（3）摩擦力的大小,①靜摩擦力的大小與相對運動趨勢的強弱有關(guān)，趨勢越強，靜摩擦力越大，但不能超過最大靜摩擦力，即0<F≤Fm。②滑動摩擦力的大?。篎＝______。（其中μ為動摩擦因數(shù)，與接觸面的______和__________有關(guān)。）③滑動摩擦力與最大靜摩擦力的關(guān)系：一般最大靜摩擦力比滑動摩擦力略大一些，在許多問題的處理過程中往往認(rèn)為其大小等于滑動摩擦力。μFN材料粗糙程度（3）摩擦力的大小,①靜摩擦力的大小與相對運動趨勢的強弱有關(guān)小題速練1.思考判斷 (1)只有接觸的物體間才會有力的作用(

) (2)物體的重心一定在物體上(

) (3)重力的方向豎直向下，不一定與接觸面垂直(

) (4)繩、桿的彈力方向一定沿繩、桿(

) (5)有摩擦力一定有彈力(

) (6)靜止的物體不可能受到滑動摩擦力(

) (7)滑動摩擦力的方向一定與物體運動方向相反(

) (8)摩擦力的方向可能與運動方向垂直(

)

答案

(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)√

(6)×

(7)×

(8)√小題速練1.思考判斷2.在下列各圖中，a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且接觸面均光滑，a、b間一定有彈力的是(

)答案B2.在下列各圖中，a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且接觸面均光滑，a、3.一輕質(zhì)彈簧原長為8cm，在4N的拉力作用下伸長了2cm，彈簧未超出彈性限度。則該彈簧的勁度系數(shù)為(

) A.40m/N

B.40N/m C.200m/N

D.200N/m答案D3.一輕質(zhì)彈簧原長為8cm，在4N的拉力作用下伸長了24.[人教版必修1·P61·T3改編]重量為100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它從原地開始運動。木箱從原地移動以后，用30N的水平推力，就可以使木箱繼續(xù)做勻速運動。下列說法正確的是(

) A.木箱與地板間的最大靜摩擦力為30N B.木箱所受的滑動摩擦力為35N C.木箱與地板間的動摩擦因數(shù)為0.35 D.木箱與地板間的動摩擦因數(shù)為0.3

答案

D4.[人教版必修1·P61·T3改編]重量為100N的木箱重力1.與重力有關(guān)知識易錯點再認(rèn)識 (1)誤認(rèn)為重力的大小與物體的運動狀態(tài)有關(guān)。 (2)誤認(rèn)為重力的方向指向地心，實際上重力的方向是豎直向下，不一定指向地心。 (3)誤認(rèn)為重力沒有施力物體，實際上重力的施力物體是地球，任何力同時具有施力物體與受力物體。 (4)誤認(rèn)為只有相互接觸的物體間才存在作用力，實際上有些力可以發(fā)生在不接觸的物體間，如重力等。重力1.與重力有關(guān)知識易錯點再認(rèn)識2.重力方向豎直向下也就是沿重垂線的方向，不能將豎直向下說成垂直向下，也不能說成指向地心。豎直向下是指垂直于當(dāng)?shù)氐乃矫嫦蛳?，而垂直向下可以指垂直于任何支持面向下。只有在兩極或赤道時，重力的方向才指向地心。2.重力方向豎直向下也就是沿重垂線的方向，不能將豎直向下說成1.下列關(guān)于重力和重心的說法正確的是(

) A.物體所受的重力就是地球?qū)ξ矬w產(chǎn)生的吸引力 B.重力的方向總是指向地心 C.用細(xì)線將重物懸掛起來，靜止時物體的重心一定在懸線所在的直線上 D.重心就是物體所受重力的等效作用點，故重心一定在物體上1.下列關(guān)于重力和重心的說法正確的是()解析重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但不是地球的吸引力，A錯誤；重力的方向豎直向下，不一定指向地心，B錯誤；由平衡條件可知，細(xì)線拉力和重力平衡，重心在重力作用線上，C正確；重心位置跟物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān)，是重力的等效作用點，但不一定在物體上，如質(zhì)量分布均勻的球殼，其重心就不在球殼上，D錯誤。答案C解析重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但不是地球的吸引力，A錯2.關(guān)于物體的重力和重心，下列說法正確的是(

) A.物體所受的重力是由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的，所以方向總是垂直于地面向下 B.同一物體在地球上的不同位置，當(dāng)用不同的彈簧測力計測量時其所受重力大小是不同的，當(dāng)用同一彈簧測力計測量時所受重力大小一定相同 C.物體的重心就是物體各部分所受重力的等效作用點 D.形狀規(guī)則的物體(如正方體)，其重心一定在其幾何中心處2.關(guān)于物體的重力和重心，下列說法正確的是()解析重力的方向為豎直向下而不是垂直地面向下，選項A錯誤；同一物體在地球上不同位置所受重力不同，與彈簧測力計無關(guān)，選項B錯誤；重心為物體各部分所受重力的等效作用點，選項C正確；重心的位置與物體的形狀與質(zhì)量分布是否均勻有關(guān)，如果質(zhì)量分布不均勻，僅有規(guī)則幾何外形，其重心也不一定在幾何中心上，選項D錯誤。答案C解析重力的方向為豎直向下而不是垂直地面向下，選項A錯誤；同1.“三法”判斷彈力的有無彈力1.“三法”判斷彈力的有無彈力2.彈力方向的判斷(1)常見模型中彈力的方向(2)根據(jù)共點力的平衡條件或牛頓第二定律判斷。2.彈力方向的判斷(1)常見模型中彈力的方向(2)根據(jù)共點力3.計算彈力大小的方法 (1)彈簧、橡皮條等物體的彈力可以由胡克定律F＝kx計算。 (2)其他彈力可以根據(jù)物體的受力情況和運動情況，利用平衡條件或牛頓第二定律來確定大小。4.利用胡克定律F＝kx時，要注意 (1)彈簧要在彈性限度內(nèi)形變。 (2)x為彈簧的伸長量或壓縮量，并不是彈簧的長度。 (3)輕彈簧：即彈簧(或橡皮繩)的重力可視為零。3.計算彈力大小的方法1.(2018·浙江東陽中學(xué)期中)如圖1所示，足球迎面撞上運動員的臉部，下列說法錯誤的是(

)A.由于運動員的臉部形變，它對運動員臉部產(chǎn)生彈力B.發(fā)生撞擊時，足球的形變越明顯說明產(chǎn)生彈力越大C.由于足球的形變，它對運動員臉部產(chǎn)生彈力D.足球與運動員臉部之間產(chǎn)生彈力的前提是它們相互接觸圖11.(2018·浙江東陽中學(xué)期中)如圖1所示，足球迎面撞上運解析運動員臉部形變，則運動員對足球產(chǎn)生彈力，A錯誤；發(fā)生撞擊時，足球的形變越明顯說明產(chǎn)生彈力越大，B正確；足球形變對運動員臉部產(chǎn)生彈力，C正確；彈力產(chǎn)生需直接接觸和發(fā)生彈性形變兩個條件，D正確。答案A解析運動員臉部形變，則運動員對足球產(chǎn)生彈力，A錯誤；發(fā)生撞2.(2018·河北遵化一中月考)如圖2所示，為一輕質(zhì)彈簧的彈力大小和長度的關(guān)系，根據(jù)圖象判斷，正確的結(jié)論是(

)圖2A.彈簧的勁度系數(shù)為1N/mB.彈簧的勁度系數(shù)為100N/mC.彈簧的原長為4cmD.彈簧伸長0.02m時，彈力的大小為4N2.(2018·河北遵化一中月考)如圖2所示，為一輕質(zhì)彈簧的答案

B答案B3.如圖3所示，一位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ，在斜桿的下端固定有質(zhì)量為m的小球。下列關(guān)于桿對球的作用力F的判斷中，正確的是(

)A.小車靜止時，F(xiàn)＝mgsinθ，方向沿桿向上B.小車靜止時，F(xiàn)＝mgcosθ，方向垂直于桿向上C.小車向右勻速運動時，一定有F＝mg，方向豎直向上D.小車向右勻加速運動時，一定有F<mg，方向可能沿桿向上圖33.如圖3所示，一位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜解析小球受重力和桿的作用力F，處于靜止或勻速運動時，由力的平衡條件知，二力必等大反向，有F＝mg，方向豎直向上，選項A、B錯誤，C正確；小車向右勻加速運動時，小球有向右的恒定加速度，根據(jù)牛頓第二定律知，mg和F的合力應(yīng)水平向右，如圖所示。由圖可知，F(xiàn)>mg，方向可能沿桿向上，選項D錯誤。答案C解析小球受重力和桿的作用力F，處于靜止或勻速運動時，由力的4.如圖4所示，質(zhì)量均為m的物體A、B通過一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，開始時B放在地面上，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)通過細(xì)繩將A加速向上拉起，當(dāng)B剛要離開地面時，A上升距離為L，假設(shè)彈簧一直在彈性限度范圍內(nèi)，則(

)圖44.如圖4所示，質(zhì)量均為m的物體A、B通過一勁度系數(shù)為k的輕答案B答案B1.明晰“三個方向”摩擦力的分析和計算名稱釋義運動方向一般指物體相對地面(以地面為參考系)的運動方向相對運動方向指以其中一個物體為參考系，另一個物體相對參考系的運動方向相對運動趨勢方向由兩物體間靜摩擦力的存在導(dǎo)致，能發(fā)生卻沒有發(fā)生的相對運動的方向1.明晰“三個方向”摩擦力的分析和計算名稱釋義運動方向一般指2.靜摩擦力的有無及方向的判斷方法 (1)假設(shè)法(2)狀態(tài)法根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律，判斷靜摩擦力的方向。(3)牛頓第三定律法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。2.靜摩擦力的有無及方向的判斷方法(2)狀態(tài)法3.摩擦力的計算(1)在確定摩擦力的大小之前，首先分析物體所處的狀態(tài)，分清是靜摩擦力還是滑動摩擦力。(2)滑動摩擦力有具體的計算公式，而靜摩擦力要利用平衡條件列方程或牛頓第二定律列方程等計算。(3)滑動摩擦力的大小可以用F＝μFN計算，也可以用平衡條件或牛頓第二定律計算。3.摩擦力的計算(1)在確定摩擦力的大小之前，首先分析物體所4.計算摩擦力大小時的“三點注意”(1)公式F＝μFN中的FN是兩個物體接觸面上的壓力，稱為正壓力(垂直于接觸面的力)，性質(zhì)上屬于彈力，它不一定等于物體的重力，許多情況下需結(jié)合物體的平衡條件等加以確定。(2)滑動摩擦力F的大小與物體的運動速度無關(guān)，與接觸面積的大小無關(guān)。(3)該公式適用于滑動摩擦力大小的計算。求靜摩擦力的大小時，該公式不成立。4.計算摩擦力大小時的“三點注意”(1)公式F＝μFN中的F【典例1】如圖5所示，在水平桌面上有一向右運動的物體，其質(zhì)量為20kg，與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1。物體在運動過程中，還受到一個方向水平向左的大小為10N的拉力作用，則物體受到的滑動摩擦力為(g＝10m/s2)(

)圖5A.10N，水平向右

B.10N，水平向左C.20N，水平向右

D.20N，水平向左【典例1】如圖5所示，在水平桌面上有一向右運動的物體，其質(zhì)解析題中物體與水平面間的摩擦力是滑動摩擦力，其方向與相對運動方向相反，即水平向左，大小可根據(jù)Ff＝μFN＝μmg求解，代入數(shù)據(jù)得Ff＝20N，D正確。答案D解析題中物體與水平面間的摩擦力是滑動摩擦力，其方向與相對運【典例2】如圖6所示，物體A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向勻速運動，關(guān)于物體A所受的摩擦力，下列說法正確的是(

)圖6A.甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與F相同B.甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與F相反C.甲、乙兩圖中物體A均不受摩擦力D.甲圖中物體A不受摩擦力，乙圖中物體A受摩擦力，方向和F相同【典例2】如圖6所示，物體A、B在力F作用下一起以相同速度解析用假設(shè)法分析：甲圖中，假設(shè)A受摩擦力，與A做勻速運動在水平方向合力為零不符，所以A不受摩擦力；乙圖中，假設(shè)A不受摩擦力，A將相對B沿斜面向下運動，則知A受沿F方向的摩擦力。選項D正確。答案D解析用假設(shè)法分析：甲圖中，假設(shè)A受摩擦力，與A做勻速運動在1.如圖7所示，質(zhì)量為m的木塊P在質(zhì)量為M的長木板ab上滑行，長木板放在水平面上一直處于靜止?fàn)顟B(tài)。若ab與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，木塊P與長木板ab間的動摩擦因數(shù)為μ2，則長木板ab受到地面的摩擦力大小為(

)圖7A.μ1Mg

B.μ1(m＋M)gC.μ2mg

D.μ1Mg＋μ2mg1.如圖7所示，質(zhì)量為m的木塊P在質(zhì)量為M的長木板ab上滑行解析木塊P對長木板的滑動摩擦力大小為F＝μ2mg，長木板始終靜止，則地面對長木板的靜摩擦力大小為F′＝F＝μ2mg，故選項C正確。答案

C解析木塊P對長木板的滑動摩擦力大小為F＝μ2mg，長木板始2.用如圖8所示的方法可以測定木塊A與長木板B之間的滑動摩擦力的大小。把木塊A放在長木板B上，長木板B放在光滑水平面上，在恒力F作用下，長木板B在水平面上運動，水平彈簧測力計的示數(shù)為FT。下列說法中正確的是(

)A.木塊A受到的滑塊摩擦力的大小等于FTB.木塊A受到的滑動摩擦力的大小等于FC.若長木板B以2v的速度勻速運動時，木塊A受到的摩擦力的大小等于2FTD.若用2F的力作用在長木板B上，木塊A受到的摩擦力的大小等于2F圖8解析木塊A受到的摩擦力與長木板B的受力及運動狀態(tài)無關(guān)，只要木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，長木板B對木塊A的摩擦力都等于FT，故選項A正確，選項B、C、D錯誤。答案A2.用如圖8所示的方法可以測定木塊A與長木板B之間的滑動摩擦3.(2018·11月浙江選考)小明在觀察如圖9所示的沙子堆積時，發(fā)現(xiàn)沙子會自然堆積成圓錐體，且在不斷堆積過程中，材料相同的沙子自然堆積成的圓錐體的最大底角都是相同的。小明測出這堆沙子的底部周長為31.4m，利用物理知識測得沙子之間的摩擦因數(shù)為0.5，估算出這堆沙的體積最接近(

)圖9A.60m3

B.200m3

C.250m3

D.500m33.(2018·11月浙江選考)小明在觀察如圖9所示的沙子堆答案A答案A計算摩擦力時的三點注意(1)首先分清摩擦力的性質(zhì)，因為只有滑動摩擦力才能利用公式F＝μFN計算，靜摩擦力通常只能根據(jù)物體的運動狀態(tài)求解。(2)公式F＝μFN中，F(xiàn)N為兩接觸面間的正壓力，與物體的重力沒有必然聯(lián)系，不一定等于物體的重力。(3)滑動摩擦力的大小與物體速度的大小無關(guān)，與接觸面積的大小也無關(guān)。計算摩擦力時的三點注意(2)公式F＝μFN中，F(xiàn)N為兩接觸面1.“靜—靜”突變

物體在摩擦力和其他力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)作用在物體上的其他力的合力發(fā)生變化時，如果物體仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到的靜摩擦力的大小和方向?qū)l(fā)生突變。2.“靜—動”突變或“動—靜”突變

物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)其他力變化時，如果物體不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到的靜摩擦力將“突變”成滑動摩擦力。3.“動—動”突變

某物體相對于另一物體滑動的過程中，若突然相對運動方向變了，則滑動摩擦力方向發(fā)生“突變”。摩擦力的突變問題1.“靜—靜”突變摩擦力的突變問題【典例1】如圖10所示，物體A靜止在粗糙水平面上，左邊用一輕質(zhì)彈簧和豎直墻相連，彈簧的長度大于原長?，F(xiàn)用從零開始逐漸增大的水平力F向右拉A，直到A被拉動，在A被拉動之前的過程中，彈簧對A的彈力F1的大小和地面對A的摩擦力Ff大小的變化情況是(

)圖10A.F1減小

B.F1增大C.Ff先減小后增大

D.Ff始終減小審題關(guān)鍵點①A靜止在粗糙水平面上。②彈簧的長度大于原長。③從零開始逐漸增大的水平力F向右拉A。④直到A被拉動?！镜淅?】如圖10所示，物體A靜止在粗糙水平面上，左邊用一解析在A被拉動之前的過程中，彈簧仍處于原狀，因此彈力F1不變，靜止時彈簧的長度大于原長，則彈簧對A的拉力向左，由于水平面粗糙，因此物體受到水平向右的靜摩擦力Ff。當(dāng)再用一個從零開始逐漸增大的水平力F向右拉A，直到把A拉動前過程中，物體A受到的靜摩擦力Ff從向右變?yōu)樗较蜃螅訤f大小先減小后增大，故選項C正確，A、B、D錯誤。答案

C解析在A被拉動之前的過程中，彈簧仍處于原狀，因此彈力F1不【典例2】長直木板的上表面的一端放有一鐵塊，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與水平面的夾角α變大)，另一端不動，如圖11所示。則鐵塊受到的摩擦力Ff隨角度α的變化圖象可能正確的是下圖中的(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(

)圖11【典例2】長直木板的上表面的一端放有一鐵塊，木板由水平位置解析設(shè)木板與水平面間的夾角增大到θ時，鐵塊開始滑動，顯然當(dāng)α<θ時，鐵塊與木板相對靜止。由力的平衡條件可知，鐵塊受到的靜摩擦力的大小為Ff＝mgsinα；當(dāng)α≥θ時鐵塊與木板間的摩擦力為滑動摩擦力，設(shè)動摩擦因數(shù)為μ，由滑動摩擦力公式得，鐵塊受到的滑動摩擦力為Ff＝μmgcosα。通過上述分析知道：當(dāng)α<θ時，靜摩擦力隨α角增大按正弦規(guī)律增大；當(dāng)α≥θ時，滑動摩擦力隨α角增大按余弦規(guī)律減小，所以正確選項為C。答案C解析設(shè)木板與水平面間的夾角增大到θ時，鐵塊開始滑動，顯然當(dāng)1.一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個力即F1、F2和摩擦力的作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖12所示，其中F1＝10N，F(xiàn)2＝2N，若撤去F1，則木塊受到的摩擦力為(

)圖12A.10N，方向向左

B.6N，方向向右C.2N，方向向右

D.01.一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個力即F1、F2解析當(dāng)物體受F1、F2及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時，由平衡條件可知物體所受的摩擦力的大小為8N，方向向左。可知最大靜摩擦力Ffmax≥8N。當(dāng)撤去力F1后，F(xiàn)2＝2N＜Ffmax，物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可知物體所受的靜摩擦力大小和方向發(fā)生突變，且與作用在物體上的F2等大反向，選項C正確。答案

C解析當(dāng)物體受F1、F2及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時，由平2.如圖13所示，斜面固定在地面上，傾角為37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。質(zhì)量為1kg的滑塊以初速度v0從斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足夠長，該滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8)，則該滑塊所受摩擦力F隨時間變化的圖象是下圖中的(取初速度v0的方向為正方向，g＝10m/s2)(

)圖132.如圖13所示，斜面固定在地面上，傾角為37°(sin3解析滑塊上升過程中受到滑動摩擦力作用，由F＝μFN和FN＝mgcosθ聯(lián)立得F＝6.4N，方向為沿斜面向下。當(dāng)滑塊的速度減為零后，由于重力的分力mgsinθ<μmgcosθ，滑塊不動，滑塊受的摩擦力為靜摩擦力，由平衡條件得F＝