第4講重力彈力摩擦力-2021屆高考物理二輪復習專題講義

重力、彈力、摩擦力【考試內容與要求】知道形變。①知道彈性形變；②知道范性形變。理解彈力。①知道彈力的概念；②理解彈力產(chǎn)生的原因；③能在具體的情景中確定彈力的方向。理解滑動摩擦力。①知道滑動摩擦力的概念；②知道滑動摩擦力產(chǎn)生的條件；③能在具體情景中判定滑動摩擦力的有無及其方向；④能用Ff=μN分析、計算滑動摩擦力的大小。知道靜摩擦力。①知道靜摩擦力的概念；②知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件；③知道靜摩擦力的方向與相對運動趨勢方向相反；④知道最大靜摩擦力的概念知識點點撥：力的概念：（１）力是物體之間的相互作用。相互作用的一對力稱為作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，是性質相同的一對力，是作用在互相作用的兩個物體上，因此作用力與反作用力不會互相抵消。（２）力的大小、方向和作用點稱力的三要素，這是研究力的出發(fā)點。（３）力的作用效果：使物體發(fā)生形變或改變物體的運動狀態(tài)。（４）力的形象表示：力的圖示法。常見的性質力：（１）重力：源自地球的萬有引力。①重力是由于地球對物體的吸引而產(chǎn)生的.［注意］重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生，但不能說重力就是地球的吸引力，重力是萬有引力的一個分力，但在地球表面附近，可以認為重力近似等于萬有引力②重力的大小:地球表面G=mg，離地面高h處G/=mg/，其中g/=[R/（R+h）]2g③重力的方向:豎直向下（不一定指向地心）。④重心:物體的各部分所受重力合力的作用點，物體的重心不一定在物體上.彈力：彈性形變的物體在恢復原狀時產(chǎn)生的力。對于彈簧：x為形變量，它由彈簧本身的因素所決定。①產(chǎn)生原因:由于發(fā)生彈性形變的物體有恢復形變的趨勢而產(chǎn)生的.②產(chǎn)生條件:（a）直接接觸;（b）有彈性形變.③彈力的方向:與物體形變的方向相反，彈力的受力物體是引起形變的物體，施力物體是發(fā)生形變的物體.在點面接觸的情況下，垂直于面;在兩個曲面接觸（相當于點接觸）的情況下，垂直于過接觸點的公切面.（a）繩的拉力方向總是沿著繩且指向繩收縮的方向，且一根輕繩上的張力大小處處相等.（b）輕桿既可產(chǎn)生壓力，又可產(chǎn)生拉力，且方向不一定沿桿.④彈力的大小:一般情況下應根據(jù)物體的運動狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來求解，彈簧彈力可由胡克定律來求解.★胡克定律:在彈性限度內，彈簧彈力的大小和彈簧的形變量成正比，即F=kx.k為彈簧的勁度系數(shù)，它只與彈簧本身因素有關，單位是N/m.（３）摩擦力：相互擠壓的不光滑物體間，對相對運動或相對運動趨勢的阻礙作用力。①產(chǎn)生的條件:（a）相互接觸的物體間存在壓力;（b）接觸面不光滑;（c）接觸的物體之間有相對運動（滑動摩擦力）或相對運動的趨勢（靜摩擦力），這三點缺一不可.②摩擦力的方向:沿接觸面切線方向，與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反，與物體運動的方向可以相同也可以相反.③判斷靜摩擦力方向的方法:（a）假設法:首先假設兩物體接觸面光滑，這時若兩物體不發(fā)生相對運動，則說明它們原來沒有相對運動趨勢，也沒有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對運動，則說明它們原來有相對運動趨勢，并且原來相對運動趨勢的方向跟假設接觸面光滑時相對運動的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體相對運動趨勢的方向相反確定靜摩擦力方向.（b）平衡法:根據(jù)二力平衡條件可以判斷靜摩擦力的方向.③大小:先判明是何種摩擦力，然后再根據(jù)各自的規(guī)律去分析求解.（a）滑動摩擦力大小:利用公式f=μFN進行計算，其中FN是物體的正壓力，不一定等于物體的重力，甚至可能和重力無關.或者根據(jù)物體的運動狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來求解.（b）靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在0與fmax之間變化，一般應根據(jù)物體的運動狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來求解.【檢測示例】1、 (2019-徐匯區(qū)二模)重力和質量的比值大小描述的是( )物體所受地球引力的大小物體在重力場中下落的快慢物體在重力場中具有的能量重力場中某點場的強弱(2020-青浦區(qū)一模)小明根據(jù)“磁體對周圍小磁針的力的作用，不需要接觸，說明磁體周圍存在磁場”類比得出：地球周圍存在“重力”場。用假想的線描述重力場，如右圖所示，最合理的是：；物體在月球上的重力大約是地球上的六分之一，說明月球附近的重力場比地球附近的重力場(選填“強”或“弱”)。TOC\o"1-5"\h\z3、（2019-浦東新區(qū)二模）如圖，彈性桿的B端固定在墻上，A端固定一個質量為m的小球，現(xiàn)用測力計沿豎直方向緩慢拉動小球，使桿發(fā)生彎曲，在測力計的示數(shù)逐漸增大的過程中，AB桿對球的彈力方向（）（A）斜向左下方（B）斜向右下方（C）始終水平（D）始終豎直4、（2020?黃浦區(qū)一模）如圖所示，各接觸面均光滑，A、B間無彈力作用的是（）5、（2019-奉賢區(qū)一模）如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為9的斜面上，桿的另一端固定一個小球，小球處于靜止狀態(tài)，則彈性桿對小球的彈力方向為（）（A）平行于斜面沿OA斜向上（B）與桿右上端垂直沿OB斜向上（C）豎直向上沿OC（D）與桿右上端平行沿OD斜向上（2019-金山區(qū)一模）一架水平向右勻速運動的直升機下方固定一根質量分布均勻的電纜。若不計空氣阻力，則電纜的形狀最接近于（）（2019-虹口區(qū)二模）某同學在探究摩擦力的實驗中采取了圖示裝置，將一個長方體木塊放在水平桌面上，然后用力傳感器對木塊施加一個水平拉力F,并對木塊的運動狀態(tài)進行監(jiān)測，根據(jù)表格記錄的數(shù)據(jù)可知，木塊與桌面間的最大靜摩擦力Ffm一定不小于N；木塊第二次勻加速運動時受到的摩擦力Ff=N。實驗次數(shù)運動狀態(tài)水平拉力F/N1靜止3.622靜止4.033勻速4.014勻加速5.015勻加速5.498、（2019?虹口區(qū)一模）物體A質量為1kg，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，其從t＝0開始以初速度v0向右滑行。與此同時，A還受到一個水平向左、大小恒為1N的作用力，能反映A所受摩擦力Ff隨時間變化的圖象是（設向右為正方向）（）9、（2020?虹口區(qū)二模）消防員沿豎直桿勻速向上爬時，手與桿間的彈力大小為FN1，受到的摩擦力大小為Ff1；沿豎直桿勻速向下滑時，手與桿間的彈力大小為FN2，受到的摩擦力大小為Ff2。則以下關系正確的是（）（A）FN1＝FN2，F(xiàn)f1＝Ff2（B）FN1<FN2，F(xiàn)f1>Ff2（C）FN1>FN2，F(xiàn)f1＝Ff2（D）FN1＝FN2，F(xiàn)f1>Ff210、（2020普陀區(qū)二模）如圖，在水平桌面上放置一張白紙，用杯子壓住白紙?，F(xiàn)向右輕輕拉白紙，白紙未被拉動。下列說法正確的是（）（A）杯子受到向右的摩擦力（B）杯子受到向左的摩擦力（C）桌面受到向右的摩擦力（D）桌面受到向左的摩擦力11、（2020?寶山區(qū)一模）如圖，一輛運送沙子的自卸卡車裝滿沙子，沙粒之間的動摩擦因數(shù)為μ1，沙子與車廂底部材