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文檔簡介

1、內(nèi)部資料歡迎交流金牌學(xué)案編寫人:育三物理備課組校對人:高三物理備課組第四講 力的概念 三個(gè)性質(zhì)力課時(shí)安排:2 課時(shí)教學(xué)目標(biāo):1 理解力的概念;2.掌握重力、彈力、 摩擦力的產(chǎn)生、大小和方向3 掌握受力分析的基本方法和基本技能本講重點(diǎn):1 .彈力、摩擦力2.受力分析本講難點(diǎn):彈力、摩擦力的分析與計(jì)算考點(diǎn)點(diǎn)撥:1.彈力方向的判斷及大小計(jì)算2.摩擦力方向的判斷及大小計(jì)算3.受力分析的一般方法第一課時(shí)、力的概念及三個(gè)常見的性質(zhì)力1.力的力是物岸對物體的作用.力冊物質(zhì)性力不窿離開物陳而獨(dú)立存在,有力就一宦有謹(jǐn)力審受力倆個(gè)物颯 二者抉一不可,(2)力的相互性主力的作用是相互的力的作用救果形畫改變運(yùn)動狀態(tài)口

2、(4力的表達(dá):力的圖示.2.力的分類(L搜性質(zhì)分2重力(萬有引力農(nóng)弾力 r 庠嚓力、分子力、電場力、礎(chǔ)場力.討傾代物理學(xué)理論論, ,愉體面的相互作用分四類:長程相互作用有引力相互作用、電磁相互作用; 矩程相互作用有強(qiáng)相互作用和員財(cái)日互作用.宏觀物枠間只存在前兩種相互作用.)C2)搜!果分壓力、支持力 r 拉力、動力 阻力 X 向心力、回復(fù)力.C3)按產(chǎn)生案件分場力GE捋援rtL3-婁力=由于地球的唳引而使物體受到的力.方向;總是豎直向T7(2)大小大小G=fig注意;重力是萬有引尢的一個(gè)分尢=另一丸提供物悴隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心尢,在兩極 處重力等于萬苞引力-由于重力遠(yuǎn)大于向心力,一般惜況下近愎

3、認(rèn)為重力等于萬有弓 I 力口重心;重力的等鮫作用點(diǎn).重心的位買與韌體的形狀歴質(zhì)壘的分帝有關(guān).重心不一定 在物庫上.廣量分帝均勻 r 形狀規(guī)則的物幗 重心在幾何中心上.薄板類物悴的重心可用懸 掛袪確定.4.彈力(1)彈力的產(chǎn)生條件:彈力的產(chǎn)生條件是兩個(gè)物體直接接觸,并發(fā)生彈性形變。(2)彈力的方向:與彈性形變的方向相反。(3)彈力的大小對有明顯形變的彈簧,彈力的大小可以由胡克定律計(jì)算。對沒有明顯形變的物體,如桌面、繩子等物體,彈力大小由物體的受力情況和運(yùn)動情況共同決定。1胡克定律可表示為(在彈性限度內(nèi)):F=kx,還可以表示成AF=kAx,即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比。2“硬”彈

4、簧,是指彈簧的 k 值較大。(同樣的力 F 作用下形變量Ax較?。追N典型物體模型的彈力特點(diǎn)如下表。項(xiàng)目輕繩輕桿彈簧形變情況伸長忽略不計(jì)認(rèn)為長度不變可伸長可縮短施力與受力情只能受拉力或施出拉力能受拉或受壓可施出拉力或壓 -同桿況力力的方向始終沿繩不一定沿桿沿彈簧軸向力的變化可發(fā)生突變同繩只能發(fā)生漸變5.摩擦力(1)摩擦力產(chǎn)生條件:兩物體直接接觸、相互擠壓、接觸面粗糙、有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動 的趨勢。這四個(gè)條件缺一不可。兩物體間有彈力是這兩物體間有摩擦力的必要條件。(沒有彈力不可能有摩擦力)(2)滑動摩擦力大小1在接觸力中,必須先分析彈丈 I,再分析歴擦力.2只有滑鞘摩換力才能用公式其中的齊:表示

5、正壓力,不一定等于重力 0, 門)靜摩擦力大小1心須明確,靜摩擦力大于不能用滑功摩攥定律計(jì)舉只有當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值 時(shí),其最犬值一股可認(rèn)為等于滑動摩藻九 既註甞尺2靜摩瘵力的犬小妾很據(jù)韌體的受力情況和運(yùn)動情況共同確定,苴可能的取值范圍是 0邏1D.(五)胡克定律的應(yīng)用考點(diǎn)點(diǎn)撥根據(jù) F=kx 求解問題,關(guān)鍵在于確定彈簧的原長和形變后的的長度,進(jìn)而確定形變量(伸長量和壓縮量)13【例 6】如圈所示,四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位寡 它們的右端受到大小皆為,的擔(dān) 力作用,而左端的惰況各不相同匕中彈簧琦左端固定在墻上,中彈簧的左端受大小也為 尸的拉力作用*中彈簧的左端拴一于物塊*物塊在光滑的黨面上關(guān)

6、 L中彈簧的左端拴 小物塊.物塊在有摩壽的桌面上滑動口若認(rèn)為理餐的質(zhì)量都対零.以 4氐氐4 丄依枝表 示四個(gè)彈簧的伸長量,剛有 ()A./;AB,心心EU /:DAh解析由于彈簧質(zhì)量不考慮所以四種情況下彈簧的伸摂壘只由尢 F 決定,力 F 相同,則彈 蓄諂扶量相同,所以 D 選項(xiàng)正曲答奏:D 考點(diǎn)精煉5.如圖所示,在一粗糙水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m 和 m 的木塊 1 和 2,中間用一原長為L,勁度系數(shù)為 k 的輕彈簧連結(jié)起來,木塊與地面間的滑動摩擦因數(shù)均為口.現(xiàn)用一水平力向右拉木塊 2,當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時(shí)兩木塊之間的距離是()h 如圖所示, 兩木塊的質(zhì)量分為州和叱, 兩輕質(zhì)弾簧的動度奈數(shù)

7、分別為筍和匕上面 木塊壓在上面的彈簧上 (限不拴接人整牛系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)緩慢向上虹面的木塊, 直到它剛離開上面彈黃-在這過程中下而木塊移前的距離酋()第二課時(shí)(六)摩擦力的方向及大小計(jì)算 考點(diǎn)點(diǎn)撥|WVWW- F - WAVW- -VAWA-A. L+ mg kB. L+ 一(m+m) gkC. L+ mg kD. L+ k口沖2解析本題考查A 與 B 之間無相對滑動趨勢,故fi=O,(1)摩擦力的方向1滑動摩擦力的方向:“滑動摩擦力的方向和物體間 相對運(yùn)動的方向相反”,這是判斷滑動摩擦力方向的依據(jù)。摩擦力方向可能和物體運(yùn)動方向相同(作為動力),可能和物體運(yùn)動方向相反(作為阻力),還可能和

8、物體速度方向垂直(作為勻速圓周運(yùn)動的向心力)。在特殊情況下,可能成任意角度。2靜摩擦力的方向:“靜摩擦力的方向和物體間 相對運(yùn)動趨勢的方向相反”。 可用假設(shè)法判 斷,也可根據(jù)物體的運(yùn)動情況利用平衡條件或牛頓第二定律判斷。(2)摩擦力的大小必須明確,是靜摩擦力還是滑動摩擦力。滑動摩擦力可用公式F=FN,計(jì)算。其中的FN表示正壓力。靜摩擦力大小不能用F=FN計(jì)算,要根據(jù)物體 的受力情況和運(yùn)動情況由平衡條 件或牛頓第二定律計(jì)算?!纠?1 如圖所示,表面粕槌的固走斜面頂端安有滑輪,兩物塊入 Q 用輕蠅逹接并跨過滑 輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩攧),戸懸于空中,0 膠往斜而上,均處于琶止?fàn)顟B(tài)-當(dāng)用水平向 左的

9、恒丈 I 推 Q 時(shí)! R Q 仿靜止不動,則 CA.0 受到的摩擦力一定變屮B.。受到的摩擦力一定變大C.輕繩上揑力一定變小D.輕綣上拉力一宦不變 解析物體 P 靜止不動, 輕繩上拉力和 P 的重力平衡,故輕腿上拉力一定不變,D 頊正確. 若開始時(shí),0 有下滑趨勢,靜摩擦力沿斜面向匕用水平晅力向左推 0 則靜摩凜力減帕 若開始時(shí),Q 有上滑趨勢靜摩擦力沿斜面向下.用水平恒力向左推 0 則靜章擦力増尢 因此,0 受到的摩擦力大小不確宦菩英! D【例 8】如圖所示,物體疊放在水平桌面上,水平力為Fb=5N Fc=10N,分別作用于物體 B、C 上,A B和 C 仍保持靜止。以 fi、f2、f3分

10、別表示 A 與 B B 與 C C 與桌面間的靜摩擦力的大小,則 ()A.fi=5N, f2=0, f3=5NB.fi=5N, f2=5N, f3=0C.fi=0, f2=5N, f3=5ND.fi=0, f2=10N, f3=5N 根據(jù)物塊 B 的水平方向平衡條件可判定 f2=5N,再分析 C 的平衡條件,則得出 f3=5N,即 C 項(xiàng)正確。答案:C亠如圖所示,質(zhì)壘為吋懂載面沖直角三角形 KJ 物塊興BGUE.AB邊靠在豎直端面上用塊與墻面間的動摩滌因敕為Li .F是垂直于斜面BC X 的推九 慟塊沿墻面勻速下簡則摩條力的大丿卜湖 ( )$口A.叨直-F血盤血盤Bmg - F aQ 4C.

11、阿吩D. /FcosCf(七)物體的受力分析考點(diǎn)點(diǎn)撥1 明確研究對象在進(jìn)行受力分析時(shí),研究對象可以是某一個(gè)物體,也可以是保持相對靜止的若干個(gè)物體。在解決比較復(fù)雜的問題時(shí),靈活地選取研究對象可以使問題簡潔地得到解決。研究對象確定以后,只分析研究對象以外的物體施予研究對象的力(即研究對象所受的外力),而不分析研究對象施予外界的力。2 按順序找力先場力(重力、電場力、磁場力),后接觸力;接觸力中必須先彈力,后摩擦力(只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力)。3.只畫性質(zhì)力,不畫效果力畫受力圖時(shí),只能按力的性質(zhì)分類畫力,不能按作用效果(拉力、壓力、向心力等)畫力,否則將出現(xiàn)重復(fù)。4需要合成或分解時(shí),必

12、須畫出相應(yīng)的平行四邊形(或三角形)在解同一個(gè)問題時(shí), 分析了合力就不能再分析分力;分析了分力就不能再分析合力,千萬不 可重復(fù)。A.力是物體對物體的作用B 只有直接接觸的物體間才有力的作用【?!?如圖所幾 I毘兒(5 的斜面出固定在水平血丄.木抉爪木抉爪C的質(zhì)堡分別対”M 加 始終保持相對靜止,共同沿斜面下滑.月的上裘面保持水平,土,土月閭的動摩擦因數(shù)為扯 當(dāng)鳥 c 共同勻速下滑】住肖萬、匸共同加速F滑時(shí),分劃求B.C 所受的各力口解析:先分析匚受的九這時(shí)以 f 溝研究對象重力 GL 怡 廳對 U 的彈丈I豎直向上,尢小 A噸、噸、由于 C 在水平壽向投有 加 SK,所以乩(?間無摩擦力,冃卩壬

13、血再分析 3 受的力.在分析 3 E 二間的彈力:.-和摩療丈I-時(shí)” 以占亡整體曲對象較好,上對協(xié)整撫的彈力和摩援力就是足對仔 的萍力技和摩擁力心 痔到占受4牛力作用:重力 G 心C 對 5的壓力豎直向下,大小-V.= ?時(shí) 3 的彈力死吒如倔 8 勉丄丄對B的摩際力/!/亠祁。爭U1&由于執(zhí) C 共同加速下渝加謹(jǐn)度相同,所以先以臥 C 整體沖 對彖求屈對的弾力旳、JM5 力花,芥求出再以 c 為對彖求 從 Q 間的弾力 I 產(chǎn)糜力這里!於是滑動摩擦尢圧=(爐冊冷 2 韜用心孕(脅如)呂 00 詔 沿斜醞畝向用牛頓第二定律:山皿驢 u 旳心/+?gg 對吒 W 亠折)d 可緡亡老厲曲.:工毋

14、.臥臥間的弾x睜摩力伍血應(yīng) U!匸曲寸 家求得 由于匚所受合為沿斜更向下,而所受的 3 個(gè)力的方向都在水平或豎直方向這種情況下.比校簡便的方法是以水平、豎直方向窿立直第坐標(biāo)系、系、分解加速度 6分別沿水平、豎直方向用牛頓第二左律:*=們處 0 曲曲 g-,i=皿引口創(chuàng)可得:*Jg(sin-/fCosS) eosfl加呂(gsfl応 irt)coH點(diǎn)評 I 由玄題可以知道 T靈丫舌地選取硏兗對象可以康 T 可題簡化!靈活選定坐標(biāo)系的方向也可以使計(jì)算簡化;在物體的受力圖的旁邊標(biāo)出物體的速度、加 速度的方向,有助于確定摩擦力方向, 也有助于用牛頓第二定律建立方程時(shí)保證使合力方向 和加速度方向相同???/p>

15、點(diǎn)精煉&如圖所示,用跟水平方向成 a 角的推力 F 推重量為 G 的木塊沿天 花板向右運(yùn)動,木塊和天花板間的動摩擦因數(shù)為 口,求木塊所受的摩 擦力大小。三、考點(diǎn)落實(shí)訓(xùn)練1 關(guān)于力的下述說法中正確的是C.力可以離開物體而獨(dú)立存在D 力的大小可以用天平測量丄關(guān)于地球上的物體,下列說崔中正確的是()A.物體靜止時(shí)不受到重力作用B.愉體只有落向地而時(shí)才受到重力作用C.物體落向地面時(shí)上匕物體上拋時(shí)所受的重丈 P 卜D 物如所受重力的大小與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體是否運(yùn)動尺翕樣運(yùn)動無關(guān)3.關(guān)于物體的重心,以下說法中正確的是()凡物體的重心不一定在物悴上B.用線懸掛的物體靜止時(shí),細(xì)線方向一定通過重心C.一塊璉

16、平放、側(cè)啟或立枚時(shí),其重心在誌內(nèi)的位買不變D.舞蹈演員在做各種優(yōu)美動作時(shí),其重心的位首不變4.一個(gè)物體所受重力在下列哪些情況下要發(fā)生變化()A.把它從赤道拿到南極B.把它送到月球上去C.把它放到水里 D.改變它的運(yùn)動狀態(tài)5.下列說法中不正確 的是()A. 書放在水平桌面上受到的支持 力,是由于書發(fā)生了微小形變而產(chǎn)生的B. 用細(xì)木棍撥動浮在水中的圓木,圓木受到的彈力是由于細(xì)木棍發(fā)生形變而產(chǎn)生的C. 繩對物體的拉力方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向D. 支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體6.關(guān)于摩擦力,下面說法正確 K)是()A.產(chǎn)擦力的方向總是和物體的運(yùn)動方向相反B.相互壓緊,接觸面粗

17、糙的物悴之間總有摩擦力C.相互接觸的物體之 Jib 壓力曙大,摩擦力一定噌大D 靜止受到靜摩線力時(shí)大小和材料的粗槌程度無董匚如圖所示,用水平力尸把一鐵塊蚩壓在豎直墻壁上靜止不動,當(dāng)尸増大時(shí)(3 扎 墻對鐵塊的理力噌大B.墻對鐵塊的摩攜力增大Ic.墻對鐵按的摩撫力不變及墻與鐵塊間的摩聲力減小JS.下列說法,正確的是()A.物體所受摩擦力的大小不僅跟捲融面的性質(zhì)和物體對接融面的壓力有藝 有時(shí)也踉愉體 曬運(yùn)動情況有關(guān)B.靜摩篠力的方向總是扌合接觸面的切裟方向,且跟物體運(yùn)動的方向相反C.滑動摩擦力的犬小嚴(yán)假物陳對接觸而壓力的大小甌成正比,其中二堤弾性力,在數(shù)值 上等于韌體的重力D.靜摩擦力是變力,壓力

18、增大時(shí),靜摩擦力也隨著增大9關(guān)于相互接觸的兩個(gè)物體之間的彈力和摩擦力,以下說法中正確的是A.有彈力必定有摩擦力B. 有摩擦力必定有彈力C. 摩擦力的大小一定與彈力大小成正比D. 摩擦力方向與彈力方向始終垂直10如圖所示,物體AB C 疊放在水平桌面上,力F 作用在物體 C 上后,各物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài),那么以下說法正確的是A. C 不受摩擦力作用B. B 不受摩擦力作用C. A 受的各個(gè)摩擦力的合力不為零D. A、B C 三個(gè)物體組成的整體所受摩擦力為零11物體 M 位于斜面上,受到平行于斜面的水平力 狀態(tài),如圖所示,如果將外力 F 撤去,則物體(A.會沿斜面下滑B.摩擦力方向一定變化C.摩擦力變大 D.摩擦力變小12如圖 5 (甲)所示,粗糙長木板 I 的一端固定在鉸鏈上,木塊放在木板上,開始木板處 于水平位置。當(dāng)木板向下轉(zhuǎn)動,角逐漸增大的過程中, 摩擦力 Ff的大小隨 角變化最有可能的是圖 5 (乙)中的()13.質(zhì)量為 5kg 的物體靜止在水平桌面上,當(dāng)受到 20N 的水平推力作用時(shí)開始滑

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