第二章 第1课时

第二章 第1课时内容摘要：

1、、弹力、胡克定律 滑 动摩擦力、静摩擦力、动 摩擦因数 矢量和标量 力的合成与分解 共点力的平衡 实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系实验：验证力的平行四边形定则高考着重考查的知识点有：力的合成与分解、弹力、摩擦力概念及其在各种形 态下的表现形式对受力分析的考 查涵盖了高中物理的所有考试热点问题此外，基础概念与实际联系也是当前高考命题的一个趋势考试命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是牛 顿定律、功和能、电磁学的内容结合起来考 查，考 课时力、重力、弹力导学目标 、力的认识基础导引1举出具体的实例来说明：(1)力能够改变物体的运动状态或使物 2、体产生形变； (2)每一个力，都有一个施力物体和一个受力物体2请你用一个点代表受力物体，作出以下几个力的图示，并指明施力物体和受力物体(1)水平桌面对放在桌面上的书产生 5 N 竖直向上的支持力(2)某人用 800 N 的力沿与水平线成 30角斜向右上方拉一辆小车(3)静止于倾角为 30斜面上的物体对斜面产生 1 000 N 的压力知识梳理1力的作用效果(1)改变物体的_(2)使物体发生_2力的性质(1)物质性：力不能脱离_而存在，没有“施力物体 ”或“受力物体”的力是_的(2)相互性：力的作用是_的施力( 受力)物体同时也是受力(施力) 物体(3)矢量性：力是矢量，既有_，又有_，力的运算遵 3、循 _定则或_定则3力的图示及示意图(1)力的图示：从力的作用点沿力的方向画出的_(包括力的三要素)(2)力的示意图：受力分析时作出的表示物体受到某一力的_：力的图示与受力示意图有什么区别。 思 考二、重力基础导引把一个放在水平地面上、长为 l 的匀质链条竖直向上刚好拉直时，它的重心位置升高多少。 把一个放在水平地面上、棱长为 a 的均匀正方体，绕其一条棱翻转时，其重心位置升高的最大高度是多少。 知识梳理1产生：由于地球对物体的_而使物体受到的力2大小：G_.3g 的特点(1)在地球上同一地点 g 值是一个不变的常数(2)g 值随着_的增大而增大(3)g 值随着高度的增大而减小4方向：_向下5重心( 4、1)相关因素物体的_物体的_(2)位置确定质量分布均匀的规则物体，重心在其_；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用_确定：重力就是地球对物体的万有引力， 这个说法对吗。 为什么。 思 考三、弹力基础导引1质量均匀的钢管，一端放在水平地面上，另一端被竖直绳悬吊着(如图 1 所示) ，钢管受到几个力的作用。 各是什么物体对它的作用。 画出钢管受力的示意图2如图 2 所示，一根筷子放在光滑的碗内，筷子与碗壁、碗边都没有摩擦作示意图表示筷子受到的力知识梳理1弹力发生_的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力(1)产生的两个必要条件物体直接_；发生_(2)弹力的方向弹力 5、的方向总是与物体形变的方向_2胡克定律(1)内容：弹簧发生_时，弹力的大小 F 跟弹簧伸长 (或缩短)的长度 x 成_(2)表达式：F_.k 是弹簧的_，单位为 N/m；k 的大小由弹簧_决定x 是弹簧长度的_，不是弹簧形变以后的长度：弹力的方向与受力物体、施力物体的形变方向存在何种关系。 思 考考点一弹力方向的判断考点解读1根据物体产生形变的方向判断物体所受弹力的方向与施力物体形变的方向相反，与自身形变的方向相同2根据物体的运动状态判断物体的受力必须与物体的运动状态符合，依据物体的运 动 状态，由共点力的平衡条件或牛 顿第二定律确定弹力的方向3几种接触弹力的方向弹力 弹力的方向面与面接触的弹力 6、 垂直于接触面，指向受力物体点与面接触的弹力 过接触点垂直于接触面(或接触面的切面 )，指向受力物体球与面接触的弹力 在接触点与球心连线上，指向受力物体球与球接触的弹力 垂直于 过接触点的公切面，)绳只能产生拉力，不能产生支持力，且绳子弹力的方向一定沿着绳子收缩的方向(2)杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，弹力的方向可能沿着杆，也可能不沿杆典例剖析例 1画出下列物体 A 受力的示意图思维突破 判断弹力方向时需特 别关注的是：(1)绳与杆的区别，绳的拉力一定沿绳，杆的弹力可沿任意方向 (2)，只接触无形 变时不产生弹力，如上 题中(3)小题(3)利用牛顿定律，根据物体运动状态确定弹力的方向跟踪 7、训练 1画出下图中物体 A 所受弹力的示意图(所有接触面均光滑)考点二弹力大小的计算考点解读1分析判断弹力的方向是计算弹力大小的基础2处于平衡状态的物体所受弹 力大小根据平衡方程计算3有加速度的物体所受弹力大小根据牛 顿第二定律计算典例剖析例 2如图 3 所示，用轻质细杆连接的 A、B 两物体正沿着倾角为 的斜面匀速下滑，已知斜面的粗糙程度是均匀的，A、B 两物体与斜面的接触情况相同试判断 A 和 B 之间的细杆上是否有弹力若有弹力，求出该弹力的大小；若无弹力，请说明理由思维突破 本例是一道通过计 算判断弹力有无的题目，涉及三种重要的物理思维方法：一种是假设法；一种是整体法和隔离法本例中先用整 8、体法求出动摩擦因数，再用隔离法计算弹力大小；一种是正交分解法在垂直斜面和沿斜面两个方向上列方程，从而解出杆的拉力跟踪训练 2 两个完全相同的小球 A 和 B，质量均为 m，用长度相同的两根细线悬挂在水平天花板上的同一点O，再用长度相同的细线连接 A、B 两小球，如图 4 所示然后用一水平向右的力 F 拉小球 A，使三线均处于直线状态，此时 恰好位于竖直方向，且两小球都静止，小球可视为质点，则拉力 F 的大小为 ()A0 B. C. D簧模型考点解读中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有如下几个特性：(1)弹簧产生的弹力遵循胡克定律 F中 x 是弹簧的形变量(2)轻：即弹簧(或橡皮 9、 绳)的重力可视为零由此特点可知，同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等(3)弹簧既能受拉力，也能受压力(沿着弹簧的轴线) ，橡皮 绳 只能受拉力，不能受压力，分析含弹簧问题时要特别注意(4)由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变但是，当弹簧和橡皮绳被剪断时，它 们所受的弹力立即消失典例剖析例 3如图 5 所示，斜面倾角为 60，10 物体通过弹簧与斜面上的固定板相连，已知弹簧的劲度系数k100 N/m，当弹簧长度为 22 8 ，物体分别位于 A 点和 B 点，且此两点是物体刚好可以平衡的点，试求斜面与物体间的动摩擦因数思维突破 当不能确定 10、弹簧处 于拉伸状态还是压缩状态时，一般情况下可以假 设其处于某种状态，列出相应的方程，因为伸长量 xLL 0 而压缩量 x ，两者均与弹力反向，故无论假设是否正确，均不影响计算 结果跟踪训练 3如图 6 所示，在动力小车上固定一直角硬杆 别系在水平直杆 端的轻弹簧和细线将小球 P 悬吊起来轻弹簧的劲度系数为 k，小球 P 的质量为 m，当小车沿水平地面以加速度 a 向右运动而达到稳定状态时，轻弹簧保持竖直，而细线与杆的竖直部分的夹角为 ，试求此时弹簧的形变量3.“假设法”判断弹力的有无例 4如图 7 所示，用两根细线把 A、B 两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接 A、B 两小球 11、，然后用某个力 F 作用在小球 A 上，使三根细线均处于直线状态，且 线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态则该力可能为图中的()F 1 BF 2 CF 3 DF 4方法提炼 “假设法”或“撤离法 ”：可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合还可以设想将与研究对 象接触的物体“撤离” ，看研究对象能否保持原来的状态，若能， 则与接触物体间无弹力；若不能，则与接触物体间 有弹力跟踪训练 4如图 8 所示，小车内放有一物体，物体刚好可放入车箱中，小车在水平面上向右运动，下列说法正确的有 ()A若小车做匀速运动，则物体只受两个力作用B若小车做匀加速运动，则物体受到车箱前壁 12、的作用C若小车做匀减速运动，则物体受到车箱前壁的作用D若小车做匀速运动，则物体受三个力作用A 组力的基本概念和重力1关于力的概念，下列说法正确的是 ()A一个受力物体可能受到两个施力物体的作用力B力可以从一个物体传给另一个物体C只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用D一个受力物体可以不对其他物体施力2下列关于力及重力的说法中正确的是 ()A相距一定距离的两磁体间有相互作用力，说明力的作用可以不需要物质传递B物体的运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用C形状规则的物体，其重心一定在其几何中心D物体重力的大小总是等于它对竖直弹簧秤的拉力B 组弹力的分析与判断3. 两刚性球 a 和 b 的质量分别为 径分别为 db(da将 a、b 球依次放入一竖直放置、内直径为 d(，则弹簧压缩xm(g)/踪训练 4课时规范训练1D4A5C6C7C。