推荐学习K12cgtAAA2019年高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第1讲 重力 弹力 摩擦力学

第1讲重力弹力摩擦力

微知识1 力

1．力的概念：力是物体对物体的作用。

2．力的三要素：力的大小、方向、作用点。

3．力的性质

(1)力不能脱离物体而独立存在，没有施力物体或受力物体的力是不存在的。

(2)力的作用是相互的，施力物体同时也一定是受力物体。

4．力的表示方法

(1)力的图示。

(2)力的示意图。

微知识2 重力

1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

2．大小：与物体的质量成正比，即G＝mg。可用弹簧测力计测量重力。

3．方向：总是竖直向下的。

4．重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。

微知识3 弹力

1．弹力

(1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。

(2)产生的条件

①物体间直接接触。

②接触处发生弹性形变。

(3)方向：总是与物体形变的方向相反。

2．胡克定律

(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。

(2)表达式：F＝kx。k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是N/m，x是弹簧长度的改变量，不是弹簧形变以后的长度。

微知识4 摩擦力

滑动摩擦力和静摩擦力的对比

滑动摩擦力大小的计算公式f＝μN中μ为比例常数，称为动摩擦因数，其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。

一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)

1．重力的方向一定指向地心。(×)

2．物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同。(√)

3．轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。(×)

4．运动的物体也可以受到静摩擦力作用。(√)

5．两物体间正压力增大时，接触面间的摩擦力不一定增大。(√)

6．物体间的摩擦力越大，动摩擦因数一定越大。(×)

二、对点微练

1．(重力和重心)如图所示，两辆车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识，你可以得出的结论是( )

A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点

B．重力的方向总是垂直向下的

C．物体重心的位置与物体形状和质量分布无关

D．力是使物体运动的原因

解析物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以选项A正确，B错误；从题图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故选项C错误；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，所以选项D错误。

答案 A

2.(对弹力的理解)(多选)如图所示，倾角为30°，重为80 N的斜面体静止在水平面上。一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是( )

A．斜面体有向左运动的趋势

B．地面对斜面体的支持力为82 N

C．小球对弹性轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下

D．弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上

解析杆、球、斜面体均静止，可以看成整体，用整体法研究，相对于地面没有向左运动的趋势。由二力平衡可知，地面对斜面体的支持力等于整体的重力82 N，故A项错误、B项正确；小球保持静止状态，处于平衡状态，合力为零；再对小球受力分析知，其受重力和弹力，根据二力平衡条件可判断弹力和重力等值、反向、共线，故弹力为2 N，竖直向上；根据牛顿第三定律，球对弹性轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下，故C项正确、D项错误。

答案BC

3．(胡克定律)(多选)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P 端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则( )

A ．b 弹簧的伸长量也为L

B ．b 弹簧的伸长量为

k 1L k 2

C ．P 端向右移动的距离为2L

D ．P 端向右移动的距离为⎝

⎛

⎭

⎪⎫1＋k 1k 2L

解析 两个劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧a 、b 串接在一起，两弹簧中的弹力大小相等，

k 1L ＝k 2x ，解得b 弹簧的伸长量为x ＝k 1L

k 2

，选项A 错误，B 正确；P 端向右移动的距离为L ＋

x ＝⎝ ⎛⎭

⎪⎫1＋k 1k 2L ，C 项错误，D 项正确。 答案 BD

4．(对摩擦力的理解)(多选)如图所示，物块M 在静止的传送带上以速度v 匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v ，则传送带启动后( )

A ．M 静止在传送带上

B ．M 可能沿斜面向上运动

C ．M 受到的摩擦力不变

D ．M 下滑的速度不变

解析 由M 匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、摩擦力和支持力作用，传送带启动以后对M 受力没有影响，自然也不会影响其运动状态，C 、D 项正确。 答案 CD

见学生用书P018

微考点 1 弹力的分析和计算

核|心|微|讲

1．弹力有无的判断

(1)“条件法”：根据弹力产生的两个条件——接触和形变直接判断。

(2)“假设法”或“撤离法”：在一些微小形变难以直接判断的情况下，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状态。如图中绳“1”对小球必无弹力，否则小球不能静止在此位置。

(3)“状态法”：根据研究对象的运动状态受力分析，判断是否需要弹力，物体才能保持现在的运动状态。如图中车匀加速向右运动，A必然受车厢壁的弹力才能随车向右加速运动。

2．五种常见模型中弹力的方向

(1)根据胡克定律进行求解。

(2)根据力的平衡条件进行求解。

(3)根据牛顿第二定律进行求解。

典|例|微|探

【例1】如图所示，完全相同、质量均为m的A、B两球，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，系统处于静止状态时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩( )