《三維設計》2014新課標高考物理一輪總復習第二章相互作用第1單元彈力摩擦力60張課件

一、三年高考考點統(tǒng)計與分析考點試題題型分值三種力2012年湖南T82011年天津T22011年江蘇T12010年廣東T202010年新課標全國T15選擇選擇選擇選擇選擇4分6分3分6分6分考點試題題型分值力的合成與分解2012年上海T62011年廣東T162011年江蘇T92011年安徽T142010年廣東T132010年江蘇T3選擇選擇選擇選擇選擇選擇2分4分4分6分4分3分考點試題題型分值受力分析與物體平衡2012年新課標全國T162012年浙江T142012年山東T172012年廣東T162012年新課標全國T242011年山東T192011年廣東T162011年海南T42011年福建T182010年山東T172010年廣東T132010年安徽T19選擇選擇選擇選擇計算選擇選擇選擇選擇選擇選擇選擇6分6分5分4分14分4分4分3分4分4分4分6分

二、2014年高考考情預測(1)共點力作用下物體的平衡條件的應用，平衡條件推論的應用；共點力作用下的平衡又常與牛頓運動定律、動能定理、功能關系相結合，有時還與電場及磁場中的帶電體的運動相結合，是高考命題的熱點。(2)以生活中的實際問題為背景考查力學知識是今后高考命題的一大趨勢。[學習目標定位]第二章相互作用1.滑動摩擦力、動摩擦因數(shù)、靜摩擦力(Ⅰ)2．形變、彈性、胡克定律(Ⅰ)3．矢量和標量(Ⅰ)4．力的合成和分解(Ⅱ)5．共點力的平衡(Ⅱ)實驗二：探究彈力和彈簧伸長的關系實驗三：驗證力的平行四邊形定則高考地位考點布設高考對本章中知識點考查頻率最高的是摩擦力及物體的平衡，題目常以選擇題的形式出現(xiàn)，對理解能力要求較高。1.彈力、摩擦力的產生條件、方向判斷及大小計算。2．力的合成與分解的方法及平行四邊形定則的應用。3．物體的平衡條件及其應用?？?/p>

綱

下

載考

情

上

線彈力[想一想]如圖2－1－1所示的甲、乙、丙三個小球均處于靜止狀態(tài)，各接觸面均光滑，請思考三個小球各受幾個彈力作用？并指出彈力的具體方向。圖2－1－1超鏈接[記一記]1．彈力(1)定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要

，對與它接觸的物體會產生力的作用，這種力叫做彈力。(2)產生條件：①兩物體相互

；②發(fā)生

。(3)方向：彈力的方向總是與施力物體形變的方向

?；謴驮瓲罱佑|彈性形變相反

2．胡克定律(1)內容：彈簧發(fā)生

時，彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成

。(2)表達式：F＝

。①k是彈簧的

，單位為牛/米；k的大小由彈簧

決定。②x是彈簧長度的

，不是彈簧形變以后的長度。彈性形變正比kx勁度系數(shù)自身性質變化量[試一試]1．一根輕質彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時長度為l1；改用大小為F2的力拉彈簧，平衡時長度為l2。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內，該彈簧的勁度系數(shù)為 ()答案：C提示：(1)摩擦力的方向可以與物體的運動方向相同，也可以相反，還可以與物體的運動方向成任何角度，但一定與相對運動方向相反。(2)物體m沿水平面滑動時，對水平面的壓力不一定為mg，故大小也不一定為μmg。(3)滑動摩擦力的方向與物體的運動方向相同時，促使物體運動是動力，但滑動摩擦力一定阻礙物體間的相對運動。1.靜摩擦力與滑動摩擦力名稱項目靜摩擦力滑動摩擦力定義兩

的物體間的摩擦力兩

的物體間的摩擦力產生條件(1)接觸面_______

(2)接觸處有_____(3)兩物體間有

趨勢(1)接觸面________(2)接觸處有________(3)兩物體間有_________相對靜止相對滑動粗糙彈力相對運動粗糙彈力相對運動名稱項目靜摩擦力滑動摩擦力大小、方向大?。?/p>

<Ff≤Ffm方向：與受力物體相對運動趨勢的方向______大小：Ff＝________方向：與受力物體相對運動的方向______作用效果總是阻礙物體間的相對運動趨勢總是阻礙物體間的相對運動0相反μFN相反2.摩擦力與彈力的依存關系兩物體間有摩擦力，物體間一定有彈力，兩物體間有彈力，物體間不一定有摩擦力。解析：對豎直懸掛的物體，因處于靜止狀態(tài)，故有kL＝mg①對斜面上的物體進行受力分析，建立如圖所示的坐標系，并假設摩擦力方向沿x軸正方向。由平衡條件得：kL＋Ff＝2mgsin30°②聯(lián)立①②兩式解得：Ff＝0，故選項A正確，B、C、D錯誤。答案：A彈力方向的判斷1.根據(jù)彈力產生的條件直接判斷根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力。此方法多用來判斷形變較明顯的情況。2．利用假設法判斷對形變不明顯的情況，可假設兩個物體間彈力不存在，即把與我們所研究的物體相接觸的其他物體去掉，看物體還能否保持原有的狀態(tài)，若運動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力，若運動狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力。

3．根據(jù)物體的運動狀態(tài)分析根據(jù)物體的運動狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點力平衡條件判斷彈力是否存在。例如：如圖2－1－3所示，小球A在車廂內隨車廂一起向右運動，可根據(jù)小球的運動狀態(tài)分析車廂后壁對球A的彈力的情況。(1)若車廂和小球做勻速直線運動，則小球A受力平衡，所以車廂后壁對小球無彈力。(2)若車廂和小球向右做加速運動，則由牛頓第二定律可知，車廂后壁對小球的彈力水平向右。圖2－1－35.繩和桿的彈力的區(qū)別(1)繩只能產生拉力，不能產生支持力，且繩子彈力的方向一定沿著繩子收縮的方向。(2)桿既可以產生拉力，也可以產生支持力，彈力的方向可能沿著桿，也可能不沿桿。

[例1]如圖2－1－4所示為位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ，在斜桿的下端固定有質量為m的小球。下列關于桿對球的作用力F的判斷中，正確的是()A．小車靜止時，F(xiàn)＝mgsinθ，方向沿桿向上B．小車靜止時，F(xiàn)＝mgcosθ，方向垂直于桿向上C．小車向右勻速運動時，一定有F＝mg，方向豎直向上D．小車向右勻加速運動時，一定有F>mg，方向可能沿桿向上圖2－1－4[嘗試解題]小球受重力和桿的作用力F處于靜止或勻速運動，由力的平衡條件知，二力必等大反向，有：F＝mg，方向豎直向上。小車向右勻加速運動時，小球有向右的恒定加速度，根據(jù)牛頓第二定律知，mg和F的合力應水平向右，如圖所示。由圖可知，F(xiàn)>mg，方向可能沿桿向上。[答案]CD[審題指導]摩擦力的大小計算和方向判斷方法1.靜摩擦力有無及方向的常用判斷方法(1)假設法：利用假設法判斷的思維程序如下：(2)狀態(tài)法：此法關鍵是先判明物體的運動狀態(tài)(即加速度的方向)，再利用牛頓第二定律(F＝ma)確定合力，然后通過受力分析確定靜摩擦力的大小及方向。(3)牛頓第三定律法：此法的關鍵是抓住“力是成對出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。(4)在分析摩擦力的方向時，要注意靜摩擦力方向的“可變性”和滑動摩擦力方向的“相對性”。[例2]如圖2－1－5所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動，運動過程中B受到的摩擦力 ()A．方向向左，大小不變B．方向向左，逐漸減小C．方向向右，大小不變D．方向向右，逐漸減小圖2－1－5[審題指導]第一步：抓關鍵點關鍵點保持相對靜止向右做勻減速直線運動

第二步：找突破口要確定物塊B受到的摩擦力的大小和方向，應明確物體運動狀態(tài)，確定物塊做勻減速運動的加速度的大小和方向。利用牛頓第二定律F＝ma求解。獲取信息物塊B可能受靜摩擦力加速度水平向左[嘗試解題]對A、B整體受力分析如圖所示，滑動摩擦力Ff使整體產生加速度a，a等于μg不變，對B受力分析知，B所受靜摩擦力Ff′＝mB·a＝μmBg，大小不變，方向向左，故A對，B、C、D錯。[答案]A應用“狀態(tài)法”分析靜摩擦力方向時應注意的兩點(1)明確物體的運動狀態(tài)，分析物體的受力情況，根據(jù)平衡方程或牛頓第二定律求解靜摩擦力的大小和方向。(2)靜摩擦力的方向與物體的運動方向沒有必然關系，可能相同，也可能相反，還可能成一定的夾角。[模型概述]輕桿、輕繩、輕彈簧都是忽略質量的理想模型，與這三個模型相關的問題在高中物理中有相當重要的地位，且涉及的情景綜合性較強，物理過程復雜，能很好地考查學生的綜合分析能力，倍受高考命題專家的青睞。超鏈接即可伸長，也可壓縮，各處彈力大小相等柔軟，只能發(fā)生微小形變，各處張力大小相等只能發(fā)生微小形變形變特點模型特點模型圖示輕彈簧輕繩輕桿三種模型一般不能發(fā)生突變可以發(fā)生突變可以發(fā)生突變大小突變特點可以提供拉力、推力只能提供拉力可提供拉力、推力作用效果特點一定沿彈簧軸線，與形變方向相反只能沿繩，指向繩收縮的方向不一定沿桿，可以是任意方向方向特點模型特點輕彈簧輕繩輕桿三種模型[典例]如圖2－1－6所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37°，小球的重力為12N，輕繩的拉力為10N，水平輕彈簧的拉力為9N，求輕桿對小球的作用力。圖2－1－6圖2－1－7[題后悟道](1)對于彈力方向的確定，一定要分清情景類型及相關結論和規(guī)律，尤其要注意結合物體運動狀態(tài)分析。(2)輕桿對物體的彈力不一定沿桿，其具體方向與物體所處的狀態(tài)有關，一般應結合物體平衡或牛頓第二定律分析。如圖2－1－8所示，將兩相同的木塊a、b置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側用細繩系于墻壁。開始時a、b均靜止，彈簧處于伸長狀態(tài)，兩細繩均有拉力，a所受摩擦力Fa≠0，b所受摩擦力Fb＝0，現(xiàn)將右側細繩剪斷，則剪斷瞬間()A．Fa大小不變 B．Fa方向改變C．Fb仍然為零 D．Fb方向向左圖2－1－8解析：本題考查物體的受力分析、牛頓第二定律的瞬時性和彈簧的瞬時作用問題，意在考查考生對彈簧類問題中瞬時力的作用引起的狀態(tài)變化的掌握程度。右側細繩剪斷的瞬間，彈簧彈力來不及發(fā)生變化，故a的受力情況不變，a左側細繩的拉力、靜摩擦力的大小方向均不變，A正確，B錯誤；而b在剪斷細繩的瞬間，右側細繩的拉力立即消失，靜摩擦力向右，C、D錯誤。答案：A[隨堂鞏固落實]1.如圖2－1－9所示，重為G的木棒，可繞光滑軸O自由轉動，現(xiàn)將棒擱在表面粗糙的小車上，小車原來靜止，如果用水平力F拉動小車，則棒受到的摩擦力方向()A．向右 B．向左C．等于零 D．都有可能解析：由題圖可直接判斷出木棒相對小車水平向左運動，則棒受到小車給棒的摩擦力方向水平向右。答案:A圖2－1－92．(2012·海南高考)下列關于摩擦力的說法，正確的是()A．作用在物體上的滑動摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速B．作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速，不可能使物體減速C．作用在物體上的滑動摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速D．作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速，也可能使物體減速解析：摩擦力總是阻礙物體的相對運動(或相對運動趨勢)，而物體間的相對運動與物體的實際運動無關。當摩擦力的方向與物體的運動方向一致時，摩擦力是動力，方向相反時為阻力，故C、D項正確。答案：CD3．(2013·曲靖模擬)把一個重為G的物體，用一水平推力F＝kt(k為常量，t為時間)壓在豎直的足夠高的平整墻面上，如圖2－1－10所示，從t＝0開始物體所受的摩擦力f隨時間t的變化關系是圖2－1－11中的哪一個 ()圖2－1－10圖2－1－11解析：當f＝μkt<G時，物體沿墻壁向下加速；當f＝μkt>G時，物體開始減速。在物體停止運動前，所受摩擦力為滑動摩擦力，大小為f＝μkt；當物體停止運動時，摩擦力立即變?yōu)殪o摩擦力，大小為G，故本題正確選項為B。答案：B4．在如圖2－1－12所示的四幅圖中，AB、BC均為輕質桿，各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈相連接。下列說法正確的是 ()圖2－1－12A．圖中的AB桿可以用與之等長的輕繩代替的有(1)、(2)B．圖中的AB桿可以用與之等長的輕繩代替的有(1)、(3)C．圖中的BC桿可以用與之等長的輕繩代替的有(2)、(3)D．圖中的BC桿可以用與之等長的輕繩代替的有(2)、(4)解析：如果桿端受拉力作用，則可用等長的繩代替，若桿端受到沿桿的壓力作用，則桿不可用等長的輕繩代替，如圖(1)、(3)、(4)中的AB桿受拉力作用，而(1)、(2)、(4)中的BC桿均受沿桿的壓力作用，故A、C、D均錯誤，B正確。答案：B5.某學習小組為了體驗最大靜摩擦力與滑動摩擦力的臨界狀態(tài)，設計了如圖2－1－13所示的裝置，一位同學坐在長直木板上，讓長直木板由水平位置緩慢向上轉動(即木板與地面的夾角θ變大)，另一端不動，則該同學受到支持力FN、合外力F合、重力沿斜面方向的分力G1、摩擦力Ff隨角度θ的變化關系圖2－1－14中正確的是 ()圖2－1－13解析：重力沿斜面方向的分力G1＝mgsinθ，C正確，支持力FN＝mgcosθ，A正確；該同學滑動之前，F(xiàn)合＝0，F(xiàn)f＝mgsinθ，滑動后，F(xiàn)合＝mgsinθ－μmgcosθ，F(xiàn)f＝μmgcosθ，考慮到最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力的情況，可知B錯誤，D正確。答案:ACD課時跟蹤檢測見“課時跟蹤檢測（五）”圖2－1－141．如圖1所示，傳送帶向右上方勻速運轉，石塊從漏斗里豎直掉落到傳送帶上，然后隨傳送帶向上運動，下述說法中正確的是 ()A．石塊落到傳送帶上可能先做加速運動后做勻速運動B．石塊在傳送帶上一直受到向右上方的摩擦力作用C．石塊在傳送帶上一直受到向左下方的摩擦力作用D．開始時石塊受到向右上方的摩擦力后來不受摩擦力圖1（給有能力的學生加餐）解析：由相對運動可知，石塊受到向上的滑動摩擦力，使石塊加速向上運動，達到與皮帶共速，若所經位移大于兩滑輪間距，則一直加速；若達到共速時所經位移小于兩滑輪間距，共速后石塊與皮帶相對靜止，此后受靜摩擦力的作用，方向仍沿皮帶向上。答案：AB2．如圖2所示，物塊A放在傾斜的木板上，已知木板的傾角α分別為30°和45°時物塊所受摩擦力的大小恰好相同，則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為 ()圖2解析：由題意可以判斷出，當傾角α＝30°時，物塊受到的摩擦力是靜摩擦力，大小為F1＝mgsin30°，當α＝45°時，物塊受到的摩擦力為滑動摩擦力，大小為F2＝μFN＝μmgcos45°，由F1＝F2得μ＝。答案：C3．(2012·佛山模擬)如圖3所示，A、B兩個物體的重力分別為GA＝3N、GB＝4N，彈簧的重力不計，整個裝置沿豎直方向處于靜止狀態(tài)，這時彈簧的彈力F＝2N，則天花板受到的拉力和地板受到的壓力有可能是()A．1N、6N B．5N、6NC．1N、2N D．5N、2N圖3解析：若彈簧處于拉伸狀態(tài)，對A物體有FT＝GA＋F＝3N＋2N＝5N，對B物體有FN＝GB－F＝4N－2N＝2N，故天花板受到的拉力和地板受到的壓力分別為5N和2N；若彈簧處于壓縮狀態(tài)，對A物體有FT＝GA－F＝3N－2N＝1N，