重力、彈力、摩擦力.ppt

重力 彈力 摩擦力 制作人 閆樹(shù)起 重力 一 重力二 重心 2 大小 可由彈簧秤測(cè)定 G mgg 9 8m s2 3 方向 豎直向下 1 定義 由于地球的吸引而使物體受到的力 一 重力 g隨高度的增加而減小g隨緯度的增加而增大 二 重心重力的作用點(diǎn) 等效作用點(diǎn) 影響重心的因素 質(zhì)量分布和形狀 重心的位置可以在物體上也可以在物體外 有時(shí)候可以將物體看作質(zhì)量集中于重心的質(zhì)點(diǎn) 例1 一杯子裝滿(mǎn)水 杯的底部有一個(gè)小孔 在水從小孔不斷流出的過(guò)程中 杯連同杯中水的共同重心將 A 一直下降B 一直上升C 先升后降D 先降后升 D A B C D A B C D 例2 把一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形薄板繞C點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)45 則物體的重心位置升高了多少 彈力 1 彈力2 方向3 判定4 繩 桿5 彈簧 1 彈力 1 定義 發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀 而對(duì)跟它接觸的物體所產(chǎn)生的力叫做彈力 2 條件 彼此直接接觸并發(fā)生形變的物體的接觸面間才有彈力產(chǎn)生 3 大小 彈力的大小跟形變大小有關(guān) 同一物體形變?cè)酱髲椓υ酱?形變消失彈力隨之消失 4 方向 總是指向形變物體恢復(fù)原狀的方向 方向 總是指向形變物體恢復(fù)原狀的方向 1 壓力的方向 垂直于支持面指向被壓的物體 2 支持力的方向 垂直于支持面指向被支持的物體 3 繩子拉力的方向 沿繩子指向繩子收縮的方向 2 彈力方向 曲面與平面接觸 曲面與曲面接觸 點(diǎn)與平面接觸 垂直于面 分析下列球所受重力 彈力 各表面光滑 一 彈力產(chǎn)生的條件二 假設(shè)法三 物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 3 彈力有無(wú)的判斷 例1 如圖1所示 小車(chē)沿水平面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 車(chē)上固定的硬桿和水平面的夾角為 桿的頂端固定著一個(gè)質(zhì)量為m的小球 當(dāng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸增大時(shí) 桿對(duì)小球的作用力 F1至F4變化 的變化圖示 沿桿方向 可能是 C 1 如圖甲中一水平輕桿在右端的P點(diǎn)系有兩根細(xì)線 一根斜上拉且固定 另一根豎直向下連接質(zhì)量為m的物體而處于平衡 圖乙中水平輕桿左端固定 右端連接一個(gè)光滑滑輪 用細(xì)線繞過(guò)滑輪 上端固定而下端連接與甲同樣的物體處于平衡 下列說(shuō)法中正確的是 A 甲 乙圖中斜拉線受到的拉力大小相等B 甲 乙圖中斜拉線受到的拉力大小不相等C 甲圖中輕桿對(duì)P點(diǎn)的作用力與乙圖中輕桿對(duì)滑輪的作用力大小相等D 甲圖中輕桿對(duì)P點(diǎn)的作用力與乙圖中輕桿對(duì)滑輪的作用力大小不相等 BD 4 繩 桿 2 如圖所示 晾曬衣服的繩子輕且光滑 懸掛衣服的衣架的掛鉤也是光滑的 輕繩兩端分別固定在兩根豎直桿上的A B兩點(diǎn) 衣服處于靜止?fàn)顟B(tài) 如果保持繩子A端位置不變 將B端分別移動(dòng)到不同的位置 下列判斷正確的是 A B端移到B1位置時(shí) 繩子張力不變B B端移到B2位置時(shí) 繩子張力變小C B端在桿上位置不動(dòng) 將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí) 繩子張力變大D B端在桿上位置不動(dòng) 將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí) 繩子張力變小 AD 解見(jiàn)下頁(yè) 解 B端移到B1 B2位置 掛鉤將分別移動(dòng)到C1 C2位置 如圖示 由于繩長(zhǎng)不變 由幾何關(guān)系知 夾角 ACB不變 繩子張力保持不變 B端在桿上位置不動(dòng) 將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí) 由于繩長(zhǎng)不變 夾角 ACB變小 繩子張力變小 5 彈力 胡克定律 在彈性限度內(nèi) F kx 還可以表示成 F k x 即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比 2 彈簧的變化一根彈簧剪斷成兩根后 每根的勁度k都比原來(lái)的勁度大 兩根彈簧串聯(lián)后總勁度變小 兩根彈簧并聯(lián)后 總勁度變大 其中 k 彈簧的勁度系數(shù)單位 牛每米 符號(hào)N mx 彈簧伸長(zhǎng) 或縮短 的長(zhǎng)度 1 如圖所示 用細(xì)線將A物體懸掛在頂板上 B物體放在水平地面上 A B間有一勁度系數(shù)為100N m的輕彈簧 此時(shí)彈簧改變了2cm 已知A B兩物體的重力分別是3N和5N 則細(xì)線的拉力及B對(duì)地面的壓力分別是 A 1N和0NB 5N和7NC 5N和3ND 1N和7N CD 2 一根彈簧受到10N的拉力時(shí) 它的長(zhǎng)度12cm 當(dāng)它受到16N拉力時(shí) 它的長(zhǎng)度是14cm 則 1 該彈簧的原長(zhǎng)是多少 2 彈簧的勁度系數(shù)是多少 3 彈簧受到20N的拉力時(shí) 仍在彈性限度內(nèi) 則此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為多少 令x1表示未加F時(shí)彈簧的壓縮量 由胡克定律和牛頓定律可知 3 如圖所示 在傾角為 的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A B 它們的質(zhì)量分別為mA mB 彈簧的勁度系數(shù)為k C為一固定擋板 系統(tǒng)處一靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)開(kāi)始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng) 求物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)物塊A的加速度a和從開(kāi)始到此時(shí)物塊A的位移d 重力加速度為g mgsin kx1 令x2表示B剛要離開(kāi)C時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量 a表示此時(shí)A的加速度 由胡克定律和牛頓定律可知 kx2 mBgsin F mAgsin kx2 mAa 得 解 由題意d x1 x2 由 式可得 4 有一勁度系數(shù)為K2的輕彈簧豎直固定在桌面上 上面連一質(zhì)量為m的物塊 另一勁度系數(shù)為k1的輕彈簧豎直固定在物塊上 開(kāi)始時(shí)彈簧K1處于原長(zhǎng) 現(xiàn)將彈簧k1的上端A緩慢地豎直向上提高 當(dāng)提到K2的彈力大小2mg 3時(shí) 求A點(diǎn)上升的高度為多少 mg 1 k1 1 k2 3 5 如圖所示 質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn) 與三根相同的螺旋形輕彈簧相連 靜止時(shí) 相鄰兩彈簧間的夾角均為1200 已知彈簧a b對(duì)質(zhì)點(diǎn)的作用力均為F 則彈簧c對(duì)質(zhì)點(diǎn)的作用力大小不可能為 A FB F mgC F mgD mg F 解 彈簧a b對(duì)質(zhì)點(diǎn)的合力也為F 方向豎直向上 a b均伸長(zhǎng) 或豎直向下 彈簧a b均壓縮 質(zhì)點(diǎn)的重力為mg 彈簧c對(duì)質(zhì)點(diǎn)的作用力大小不可能為F 若彈簧a b c均壓縮 則T F mg 若彈簧a b c均伸長(zhǎng) 則F T mgT F mg 若彈簧a b均伸長(zhǎng) 彈簧c壓縮 則F T mgT mg F A 6 一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧 大彈簧比小彈簧長(zhǎng)0 2m 它們的下端平齊并固定 另一端自由 如圖所示 當(dāng)壓縮此組合彈簧時(shí) 測(cè)得彈力與彈簧壓縮量的關(guān)系如圖所示 試求這兩根彈簧的勁度系數(shù)k1和k2 摩擦力 1 摩擦力2 摩擦力方向3 騎車(chē) 傳送帶4 整體 隔離法 一 摩擦力 1 摩擦力產(chǎn)生的條件 兩物體直接接觸 兩物體間有擠壓 有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì) 接觸面不光滑 2 摩擦力的大小 靜摩擦力 在達(dá)到最大靜摩擦力之前隨引起這個(gè)摩擦力的外力增大而增大 0 f靜 fmax最大靜摩擦力 靜摩擦力的最大值 滑動(dòng)摩擦力 f FN 1 如圖所示 位于斜面上的物體M在沿斜面向上的力F作用下 處于靜止?fàn)顟B(tài) 則斜面作用于物塊的靜摩擦力為 A 方向可能沿斜面向上 B 方向可能沿斜面向下 C 大小可能等于零 D 大小可能等于F ABCD 練習(xí) 如圖 質(zhì)量為m的三角形尖劈靜止于斜面上 上表面水平 今在其上表面加一豎直向下的力F 則物體 A 保持靜止 B 向下勻速運(yùn)動(dòng) C 向下加速運(yùn)動(dòng) D 三種情況都要可能 A 2 人在自行車(chē)上蹬車(chē)前進(jìn)時(shí) 車(chē)的前后兩輪受到地面對(duì)它的摩擦力的方向A 都向前 B 都向后 C 前輪向前 后輪向后 D 前輪向后 后輪向前 變題 若改為推自行車(chē)前進(jìn)呢 3 如圖是主動(dòng)輪P通過(guò)皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪Q的示意圖 A與B C與D分別是皮帶與輪邊沿相接觸的一點(diǎn) 如果皮帶不打滑 則下列判斷錯(cuò)誤的是 A A與B C與D處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài) B B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向與B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相反 C D點(diǎn)相對(duì)于C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向與C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相反 D 主動(dòng)輪受的摩擦力是阻力 從動(dòng)輪受的摩擦力是動(dòng)力 4 如圖所示 A B的質(zhì)量分別為ml和m2 跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩沿水平方向與A B連接 滑輪的摩擦不計(jì) 涉及到的接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 求以下情況下拉力F的大小 1 現(xiàn)用力F向左拉B 使A B作勻速運(yùn)動(dòng) 2 現(xiàn)用力F向左拉A 使A B作勻速運(yùn)動(dòng) 5 如圖 兩塊相同的豎直木板A B之間 有質(zhì)量均為m的4塊相同的磚 用兩個(gè)大小相等的水平力壓木板 使磚靜止不動(dòng) 設(shè)所有接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 則第二塊磚對(duì)第三塊磚的摩擦力大小為 A mg B 0 C F D 2mg 6 如圖3所示 F1 F2 1N 分別作用于A B兩個(gè)重疊物體上 且A B均保持靜止 則A與B之間 B與地面之間的摩擦力分別為 A 1N 零 B 2N 零 C 1N 1N D 2N 1N 7 如圖所示 長(zhǎng)方形斜面體傾角為37 其長(zhǎng)為0 8m 寬為0 6m 一重為20N的木塊原先