高一物理教科版必修一：2.3重力、彈力、摩擦力名補(bǔ)教案

第頁(yè)高一物理補(bǔ)習(xí)班名補(bǔ)教案目標(biāo)提高班名師培優(yōu)精講【教學(xué)標(biāo)題】重力、彈力、摩擦力【教學(xué)目標(biāo)】理解重力、彈力、摩擦力的性質(zhì)；學(xué)會(huì)受力分析；摩擦力的計(jì)算方法【教學(xué)重點(diǎn)】受力分析；靜摩擦力、動(dòng)摩擦力的區(qū)分和方向判斷【教學(xué)難點(diǎn)】1.桿的受力分析【進(jìn)門(mén)得分】1．如下圖，一小車的外表由一光滑水平面和光滑斜面連接而成，其上放一球，球與水平面的接觸點(diǎn)為a，與斜面的接觸點(diǎn)為b.當(dāng)小車和球一起在水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下結(jié)論正確的選項(xiàng)是()A．球在a、b兩點(diǎn)處一定都受到支持力B．球在a點(diǎn)一定受到支持力，在b點(diǎn)處一定不受支持力C．球在a點(diǎn)一定受到支持力，在b點(diǎn)處不一定受到支持力D．球在a點(diǎn)處不一定受到支持力，在b點(diǎn)處也不一定不受到支持力2．如下圖，汽車正在水平向右行駛，一輕桿的上端固定在車的頂部，另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，桿與豎直方向的夾角為θ.桿對(duì)球的彈力方向 ()A．不可能豎直向上 B．不可能斜向左上方C．可能斜向右上方，但不一定沿桿的方向 D．一定沿桿的方向上【教學(xué)內(nèi)容】重力1.重力的大小G=mg，重力的大小與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，與所處的緯度與高度有關(guān)。因重力加速度隨緯度的減小而減小，隨高度增加而減小。故物體重力在赤道最小，隨高度增加而減小。2.重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但重力并不等于地球的引力，它實(shí)際上是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力。3.物體重心的位置與物體的形狀和質(zhì)量分布有關(guān)，不一定在物體上?！纠?】病人在醫(yī)院輸液，液體一滴一滴從玻璃瓶中滴下，在液體不斷滴下的過(guò)程中，玻璃瓶連同液體共同的重心講〔〕一直下降B.一直上升C.先降后升D.先升后降二、彈力方向的判斷及其大小計(jì)算1.彈力有無(wú)的判斷(1)根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件直接判斷(2)利用假設(shè)法判斷〔對(duì)與形變不明顯的物體，可假設(shè)兩個(gè)物體間不存在彈力，看物體還能否保持原來(lái)的狀態(tài)〕(3)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析〔根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由物體的受力平衡列方程，或者定性判斷彈力是否存在及彈力的方向〕2.彈力的方向【例2】一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為L(zhǎng)1；改用F2的力拉彈簧時(shí)，平衡時(shí)長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)。該彈簧的進(jìn)度系數(shù)為〔〕A.B.C.D.三、摩擦力靜摩擦力1.靜摩擦力的有無(wú)及其方向的判斷靜摩擦力是否存在及其方向確實(shí)定，通常采用的方法有“假設(shè)法〞和“反推法〞2.靜摩擦力大小的計(jì)算(1)靜摩擦力與使物體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力密切相關(guān)，但與兩接觸面間的相互間的壓力Fn無(wú)直接關(guān)系，依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。(2)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)〔靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)〕，利用力的平衡條件求解。(3)假設(shè)有加速度時(shí)，可由動(dòng)力學(xué)規(guī)律建立方程求解二、滑動(dòng)摩擦力的大小與方向1.滑動(dòng)摩擦力一定與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反2.計(jì)算公式：F=μFn，其中μ為動(dòng)摩擦因素，它與材料，接觸面粗糙程度有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)的速度、接觸面積無(wú)關(guān)?！纠?】如圖7所示，一質(zhì)量不計(jì)的彈簧原長(zhǎng)為10cm，一端固定于質(zhì)量M=2kg的物體上，另一端施一水平拉力F〔g=10m/s2〕1、假設(shè)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)彈簧拉長(zhǎng)至12cm時(shí)，物體恰好勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧的勁度系數(shù)多大？2、假設(shè)將彈簧拉長(zhǎng)至11cm，物體所受到的摩擦力大小為多少？3、假設(shè)將彈簧拉長(zhǎng)至13cm，物體所受的摩擦力大小為多少？〔設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等〕【過(guò)手練習(xí)】1．如下圖，粗糙的斜面體M放在粗糙的水平地面上，物塊m恰好能在斜面體上沿斜面勻速下滑，斜面體靜止不動(dòng)，假設(shè)用平行斜面向下的力推動(dòng)物塊，使物塊加速下滑，那么斜面體 ()A．受地面的摩擦力的大小為零B．受地面的摩擦力的方向水平向右C．受地面的摩擦力的方向水平向左D．在F作用下，斜面體可能沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)2．如下圖，傾角為θ的斜面體C置于水平面上，B置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)．那么 ()A．B受到C的摩擦力一定不為零B．C受到水平面的摩擦力一定為零C．不管B、C間摩擦力大小、方向如何，水平面對(duì)C的摩擦力方向一定向左D．水平面對(duì)C的支持力與B、C的總重力大小相等3．如下圖，在傾角為θ的固定斜面上，質(zhì)量為m的物體受外力F1和F2的作用，F(xiàn)1方向水平向右，F(xiàn)2方向豎直向下，假設(shè)物體靜止在斜面上且物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．物體一定有下滑的趨勢(shì)B．物體一定有上滑的趨勢(shì)C．假設(shè)F1＝F2，且θ＝45°，那么物體一定有下滑的趨勢(shì)D．假設(shè)F1＝F2，且θ＝45°，那么物體一定有上滑的趨勢(shì)4．物體A的質(zhì)量為1kg，置于水平地面上，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2.從t＝0開(kāi)始物體以一定初速度v0向右滑行的同時(shí)，受到一個(gè)水平向左的恒力F＝1N的作用，那么能反映物體受到的摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是(取向右為正方向，g＝10m/s2) ()5．如下圖，一質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體在水平地面上，質(zhì)量為m的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在斜面上，現(xiàn)用一平行斜面、大小恒定的拉力F作用于小木塊，拉力在斜面所在的平面內(nèi)繞小木塊旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，斜面體和木塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài)．以下說(shuō)法中不正確的 ()A．小木塊受到斜面的最大摩擦力為F＋mgsinθB．小木塊受到斜面的最小摩擦力可能為零C．斜面體受到地面的最大摩擦力為FD．斜面體受到地面的最小摩擦力為零6．一根彈簧原長(zhǎng)10cm，勁度系數(shù)為200N/m，用此彈簧水平拉一重為20N的物體，如下圖．(1)當(dāng)彈簧長(zhǎng)為11cm時(shí)，物體未動(dòng)，求此時(shí)物體所受的靜摩擦力的大?。?2)當(dāng)彈簧長(zhǎng)為12cm時(shí)，物體仍未動(dòng)，求此時(shí)物體所受的靜摩擦力的大??；(3)當(dāng)彈簧長(zhǎng)為12.5cm時(shí)，物體剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，那么物體與水平地面間最大靜摩擦力為多大？(4)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.22，那么當(dāng)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所受的滑動(dòng)摩擦力為多大？求此時(shí)彈簧長(zhǎng)度．【拓展訓(xùn)練】1.如下圖，傾角為30°，斜面體固定在地面上，光滑斜面上放一輛小車．一根彈性桿的一端固定在小車上，另一端固定一個(gè)重為2N的小球．問(wèn)：(1)當(dāng)由于外力作用使小車靜止在斜面上時(shí)，桿對(duì)小球的彈力怎樣？(2)當(dāng)小車由靜止沿斜面下滑時(shí)，桿對(duì)小球的彈力又怎樣？8．如下圖，質(zhì)量為2m的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與地面上的質(zhì)量為3m的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k,一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)定滑輪，一端連物體A，另一端連一質(zhì)量為m的物體C，物體A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)．重力加速度為g，忽略一切摩擦．(1)求物體B對(duì)地面的壓力；(2)把物體C的質(zhì)量改為5m，這時(shí)，C緩慢下降，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間系統(tǒng)到達(dá)新的平衡狀態(tài)，這時(shí)B仍沒(méi)離開(kāi)地面，且C只受重力和繩的拉力作用，求此過(guò)程中物體A上升的高度．【出門(mén)檢測(cè)】1．如圖2－1－19所示，有一重力不計(jì)的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到注滿為止，此過(guò)程中容器始終保持靜止，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A．容器受到的摩擦力不斷增大B．容器受到的摩擦力不變C．水平力F必須逐漸增大D．容器受到的合力逐漸增大【課后作業(yè)】1．如下圖，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端皆受到大小為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：①?gòu)椈傻淖蠖斯潭ㄔ趬ι?；②彈簧的左端受大小也為F的拉力作用；③彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)；④彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng)．假設(shè)認(rèn)為彈簧質(zhì)量都為零，以L1、L2、L3、L4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量，那么有A．L2>L1B．L4>L3C．L1>L3D．L2＝L42.如下圖，質(zhì)量為mB＝14kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA＝10kg的貨箱A放在木板B上．一根輕繩一端拴在貨箱上，另一端拴在地面，繩繃緊時(shí)與水平面的夾