高中物理 2.1重力、彈力、摩擦力基礎(chǔ)

考點(diǎn)1重力、彈力、摩擦力力和四種基本相互作用1.作力的圖示時(shí)應(yīng)注意：①不能用不同標(biāo)度畫同一物體所受的不同力。②力的圖示與力的示意圖不同，力的圖示要求嚴(yán)格，而力的示意圖著重于力的方向，不要求做出標(biāo)度。2.性質(zhì)相同的力，效果可以相同，也可以不同；效果相同的力，性質(zhì)可以相同，也可以不同。.典例一力與力的圖示【例1】甲、乙兩拳擊運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技，甲一拳擊中乙肩部，觀眾可認(rèn)為甲運(yùn)動(dòng)員(的拳頭)是施力物體，乙運(yùn)動(dòng)員(的肩部)是受力物體，但是在甲一拳打空的情況下，下列說法中正確的是()A.這是一種只有施力物體，沒有受力物體的特殊情況B.此時(shí)的受力物體是空氣C.甲的拳頭、胳膊與自身軀干構(gòu)成相互作用的物體D.以上說法都不正確

【解析】力的作用是相互的，只要有力產(chǎn)生必然存在著施力物體與受力物體，甲運(yùn)動(dòng)員擊空了，但在其擊拳過程中，其拳頭、胳膊與軀干的組成的系統(tǒng)內(nèi)由于相互作用而產(chǎn)生力。選C。本題的關(guān)鍵是對(duì)受力物體的分析上，如果有力，一定要有受力物體，誰是受力物體呢？本題要求學(xué)生掌握力的內(nèi)涵與外延，理解力的作用的相互性與物質(zhì)性。C.如圖所示，靜止木塊對(duì)桌面的壓力為6N，試畫壓力的圖示，說明施力物體和受力物體，并畫出木塊所受重力和支持力的示意圖?！敬鸢浮繅毫Φ膱D示如圖甲，重力、支持力的示意圖如圖乙或圖丙所示；壓力的施力物體是木塊，受力物體是桌子。.考點(diǎn)2重力2.重力的大小隨緯度的升高而增大，隨高度的增大而減??；同一地方，物體重力的大小與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。重力的大小可以小于或等于萬有引力的大小，如圖所示，萬有引力的方向一定指向地心，但重力的方向不一定指向地心。只不過由于F向引起的重力變化不大，一般情況下可以不考慮地球的自轉(zhuǎn)效應(yīng)，近似認(rèn)為重力等于萬有引力。1.重力是地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，但不能說重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力。當(dāng)物體處在地球兩極時(shí)，物體的重力與萬有引力相等；在地球上其他位置，由于物體隨地球自轉(zhuǎn)，重力是萬有引力的一個(gè)分力。.1.重心是一個(gè)物體各部分受到的重力作用的等效作用點(diǎn)。2.質(zhì)量分布均勻的物體，重心的位置只跟物體的形狀有關(guān)，有規(guī)則幾何形狀的均勻物體，它的重心的位置在它的幾何中心，如實(shí)心鉛球的重心就在球心。3.質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置與物體的形狀有關(guān)，還跟物體質(zhì)量的分布有關(guān)。懸掛物靜止時(shí)，懸線所在直線必過重心，兩次懸掛找懸線的交點(diǎn)，即為重心位置。4.物體重心的位置可以在物體上，也可以在物體外，例如一塊平板的重心在板上，而一個(gè)鐵環(huán)的重心就不在鐵環(huán)上。5.重心的位置與物體的位置、放置狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，但一個(gè)物體的質(zhì)量分布發(fā)生變化時(shí)，其重心的位置也發(fā)生變化。.典例二重力與重心【例2】運(yùn)輸貨車的制造標(biāo)準(zhǔn)是：當(dāng)貨車側(cè)立在傾角為30°的斜坡上時(shí)，如圖所示，仍不致翻倒。也就是說，貨車受到的重力的作用線仍落在貨車的支持面(地面上，以車輪為頂點(diǎn)構(gòu)成的平面)以內(nèi)，如果車輪間的距離為2m，車身的重心不能高出地面多少m？貨車不翻倒的臨界點(diǎn)就是貨車的重力作用線不能落到它的支持面外?！窘馕觥恐亓Φ淖饔镁€在豎直方向，由題意知，要求重力的作用線落在貨車的支持面內(nèi)，即要求重力作用線與斜坡的交點(diǎn)應(yīng)在車輪與中軸線之間，當(dāng)交點(diǎn)位于車輪與斜坡的接觸點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的重心的位置即為滿足條件的最高重心位置，作出示意圖，利用幾何關(guān)系可求解。作出如圖所示的示意圖，設(shè)重心離斜面的最高位置為x，A點(diǎn)是車輪與斜面的交點(diǎn)，B為中軸線與斜面的交點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知，在ABO中，∠AOB=30°，有AB/x=tan30°，將AB=1m代入得x=m=1.7m?！敬鸢浮?.7m.關(guān)于重力的大小，下列說法中正確的是()A.物體的重力大小總是恒定的B.同一地點(diǎn)，物體的重力與物體的質(zhì)量成正比C.物體落向地面時(shí)，它受到的重力大于它靜止時(shí)所受的重力D.物體的重力總等于它對(duì)豎直測(cè)力計(jì)的拉力B.考點(diǎn)3彈力1.彈力有無的判斷方法(1)根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件直接判斷根據(jù)物體間是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷，此方法多用來判斷形變較明顯的情況。(2)利用假設(shè)法判斷對(duì)于形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力存在，再根據(jù)所受其它力和運(yùn)動(dòng)情況來判斷彈力的有無。(3)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析靜止(或勻速直線運(yùn)動(dòng))的物體都處于受力平衡狀態(tài)，這可以作為判斷某個(gè)接觸面上彈力是否存在的依據(jù)。2.彈力方向的判斷方法(1)根據(jù)物體產(chǎn)生形變的方向判斷物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反，與自身形變方向相同。(2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由共點(diǎn)力平衡條件或牛頓第二定律列方程，確定彈力方向。.(1)桿的彈力方向可能沿著桿，也可能不沿著桿。(2)繩子只能產(chǎn)生拉力，且拉力方向沿著繩收縮的方向。(3)幾種常見模型中彈力方向的確定彈力彈力的方向彈簧兩端的彈力與彈簧中心軸線重合，指向彈簧恢復(fù)原狀的方向輕繩的彈力沿繩指向繩收縮的方向面與面接觸的彈力垂直于接觸面而指向受力物體點(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)而指向受力物體球與球接觸的彈力在接觸點(diǎn)與球心的連線上并指向受力物體.典例三彈力的方向【例3】如圖所示，支架固定在小車上，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，下列關(guān)于桿對(duì)球的作用力F的判斷中，正確的是()A.小車靜止時(shí)，F(xiàn)=mgcos，方向沿桿向上B.小車靜止時(shí)，F(xiàn)=mgcos，方向垂直桿向上C.小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有F=ma/sinD.小車向左以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=，方向斜向左上方，與豎直方向的夾角為arctan(a/g)【解析】小車靜止時(shí)，由物體的平衡條件可知，此時(shí)桿對(duì)球的作用力方向豎直向上，且大小等于球的重力mg。小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球受桿的作用力方向與豎直方向的夾角為，如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有：

Fcos=mg①

Fsin=ma②①②聯(lián)立解得tan=a/g.可見,只有當(dāng)球的加速度a=gtan時(shí)，桿對(duì)球的作用力才沿桿的方向，此時(shí)才有F=ma/sin。.根據(jù)力的合成，這三力構(gòu)成圖所示矢量三角形，由圖得F=，方向斜向左上方，與豎直方向的夾角為'=arctan(a/g)。桿產(chǎn)生的彈力方向可能沿桿，也可能不沿桿，需結(jié)合物體的其他受力情況、運(yùn)動(dòng)情況，由平衡條件或F合=ma確定。小車向左以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律知小球受重力mg和桿對(duì)球的作用力F的合力大小為ma，方向水平向左?！敬鸢浮緿.如圖所示，小球B放在真空容器A內(nèi)，球B的直徑恰好等于正方體A的邊長，將它們以初速度v0豎直向上拋出，下列說法中正確的是()A.若不計(jì)空氣阻力，上升過程中，A對(duì)B

有向上的支持力B.若考慮空氣阻力，上升過程中，A對(duì)B的壓力向下C.若考慮空氣阻力，下落過程中，B對(duì)A的壓力向上D.若不計(jì)空氣阻力，下落過程中，B對(duì)A沒有壓力BD.典例四胡克定律的應(yīng)用【例4】如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面的木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)緩慢地向上提上面的木塊，直到它剛離開上面的彈簧，求這個(gè)過程中下面木塊移動(dòng)的距離。解決此類問題的關(guān)鍵是明確初、末狀態(tài)彈簧的彈力大小、伸長還是壓縮、端點(diǎn)和物體移動(dòng)距離與形變量的關(guān)系，必要時(shí)輔以作圖明示。【答案】m1g/k2【解析】根據(jù)題意，向上提上面木塊前，有k2x2=(m1+m2)g①向上提上面木塊后，有k2x2′=m2g②下面木塊向上移動(dòng)的距離為：x2=x2-x2′③①②③聯(lián)立，得x2=m1g/k2。.如圖所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，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(dòng)；④中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零，以l1、l2、l3、l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長量，則有()A.l2>l1B.l4>l3C.l1>l3D.l2=l4D.考點(diǎn)4摩擦力1.區(qū)分兩種摩擦力靜止的物體也可能受滑動(dòng)摩擦力作用，運(yùn)動(dòng)的物體也可能受靜摩擦力作用；這里的靜摩擦力的“靜”和滑動(dòng)摩擦力的“動(dòng)”是針對(duì)接觸面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而言的，區(qū)分“運(yùn)動(dòng)”和“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”、“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”是不同的。

2.摩擦力的方向可能和運(yùn)動(dòng)方向相同——充當(dāng)動(dòng)力，做正功；可能和運(yùn)動(dòng)方向相反——充當(dāng)阻力，做負(fù)功；也可能和運(yùn)動(dòng)方向成某一夾角。

3.靜摩擦力的方向判斷(1)假設(shè)法：即假設(shè)接觸面光滑。若兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則說明它們?cè)瓉碛邢鄬?duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并且原來相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向跟假設(shè)接觸面光滑時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相同，然后根據(jù)靜摩擦力方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，便可以確定靜摩擦力的方向。(2)結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷，由運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況。.1.物體受到滑動(dòng)摩擦力時(shí)，物體不一定是運(yùn)動(dòng)的，也可能是靜止的，但一定發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，水平傳送帶以速度v運(yùn)動(dòng)，放上初速為零的物體，此時(shí)物體受到的是滑動(dòng)摩擦力。2.同樣，物體受到靜摩擦力時(shí)，物體不一定是靜止的，也可能是運(yùn)動(dòng)的，但一定是相對(duì)靜止的。如圖乙所示，物體隨傳送帶一起以速度v向上運(yùn)動(dòng)，物體相對(duì)傳送帶靜止，物體雖然運(yùn)動(dòng)受到的卻是靜摩擦力。..9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20238:21:40AM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍見翻疑夢(mèng)，相悲各問年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20238:21:40AM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荊門九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天氣晚來秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人