2、第一讲重力弹力摩擦力.doc

[体系构建] [考纲点击] 1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 () 2.形变、弹性、胡克定律 () 3.矢量和标量 () 4.力的合成和分解 () 5.共点力的平衡 () 实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系 实验三：验证力的平行四边形定则 [复习指导] 1.理解弹力和摩擦力的相关概念，并能对其进行灵活的应用。 2.全面掌握探究弹力和弹簧伸长关系的方法，熟练应用胡克定律。 3.掌握力的合成与分解的方法，能对共点力平衡问题进行熟练分析，同时能将此方法迁移到牛顿运动定律、功和能、电磁学相关问题的分析中。 重力和弹力 1．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。 (4)重心：其位置与其质量分布和形状有关。 2．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： 物体间直接接触； 接触处发生弹性形变。 (3)方向：总是与物体形变的方向相反。 (4)大小——胡克定律： 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。 表达式：F＝kx。k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是牛顿每米，用符号N/m表示。x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。 判断弹力有无的四种方法条件法 根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况。 假设法 对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有弹力。 状态法 根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。 替换法 可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的力学状态。 2．判断弹力方向的方法 (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。 (2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。 3．计算弹力大小的三种方法 (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。 1.如图2－1－1所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直。关于小球的受力情况，下列说法正确的是(　　) 图2－1－1 A．若小车静止，绳对小球的拉力可能为零 B．若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零 C．若小车向右运动，小球一定受两个力的作用 D．若小车向右运动，小球一定受三个力的作用 解析：选B　若小车静止，小球受力平衡，则小球只受两个力作用，即重力和细绳拉力，A错，B对；若小车向右匀速运动，则小球受力平衡，斜面对小球的支持力为零；小球不可能向右加速运动；若小球向右减速运动，则加速度水平向左，斜面对小球有支持力，小球共受三个力作用，选项C、D错。 摩 擦 力 1．定义 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。 2．产生条件 (1)接触面粗糙； (2)接触处有弹力； (3)两物体间有相对运动或相对运动趋势。 3．方向 与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 4．大小 (1)滑动摩擦力：F＝μFN； (2)静摩擦力：0F≤Fmax。 1．判断静摩擦力有无及方向的四种方法 (1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下。 (2)反推法：从研究物体的运动状态反推它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，从而判断静摩擦力的有无及方向。 (3)状态法：此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。 (4)牛顿第三定律法：此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。 2．静摩擦力的计算 (1)其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关，但跟接触面相互挤压力FN无直接关系，因而静摩擦力具有大小、方向的可变性，其大小只能依据物体的运动状态进行计算，若为平衡状态，静摩擦力可由平衡条件建立方程求解；若为非平衡状态，可由动力学规律建立方程求解。 (2)最大静摩擦力Fmax是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的摩擦力，它的数值与FN成正比，在FN不变的情况下，滑动摩擦力略小于Fmax，而静摩擦力可在0～Fmax间变化。 3．滑动摩擦力的计算 (1)公式：F＝μFN。 (2)注意事项： μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面的正压