重力、彈力、摩擦力.ppt

重力 彈力 摩擦力 制作人 閆樹起 重力 一 重力二 重心 2 大小 可由彈簧秤測定 G mgg 9 8m s2 3 方向 豎直向下 1 定義 由于地球的吸引而使物體受到的力 一 重力 g隨高度的增加而減小g隨緯度的增加而增大 二 重心重力的作用點 等效作用點 影響重心的因素 質(zhì)量分布和形狀 重心的位置可以在物體上也可以在物體外 有時候可以將物體看作質(zhì)量集中于重心的質(zhì)點 例1 一杯子裝滿水 杯的底部有一個小孔 在水從小孔不斷流出的過程中 杯連同杯中水的共同重心將 A 一直下降B 一直上升C 先升后降D 先降后升 D A B C D A B C D 例2 把一個邊長為L的正方形薄板繞C點緩慢轉(zhuǎn)動45 則物體的重心位置升高了多少 彈力 1 彈力2 方向3 判定4 繩 桿5 彈簧 1 彈力 1 定義 發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀 而對跟它接觸的物體所產(chǎn)生的力叫做彈力 2 條件 彼此直接接觸并發(fā)生形變的物體的接觸面間才有彈力產(chǎn)生 3 大小 彈力的大小跟形變大小有關(guān) 同一物體形變越大彈力越大 形變消失彈力隨之消失 4 方向 總是指向形變物體恢復(fù)原狀的方向 方向 總是指向形變物體恢復(fù)原狀的方向 1 壓力的方向 垂直于支持面指向被壓的物體 2 支持力的方向 垂直于支持面指向被支持的物體 3 繩子拉力的方向 沿繩子指向繩子收縮的方向 2 彈力方向 曲面與平面接觸 曲面與曲面接觸 點與平面接觸 垂直于面 分析下列球所受重力 彈力 各表面光滑 一 彈力產(chǎn)生的條件二 假設(shè)法三 物體的運動狀態(tài) 3 彈力有無的判斷 例1 如圖1所示 小車沿水平面向右做勻加速直線運動 車上固定的硬桿和水平面的夾角為 桿的頂端固定著一個質(zhì)量為m的小球 當(dāng)小車運動的加速度逐漸增大時 桿對小球的作用力 F1至F4變化 的變化圖示 沿桿方向 可能是 C 1 如圖甲中一水平輕桿在右端的P點系有兩根細線 一根斜上拉且固定 另一根豎直向下連接質(zhì)量為m的物體而處于平衡 圖乙中水平輕桿左端固定 右端連接一個光滑滑輪 用細線繞過滑輪 上端固定而下端連接與甲同樣的物體處于平衡 下列說法中正確的是 A 甲 乙圖中斜拉線受到的拉力大小相等B 甲 乙圖中斜拉線受到的拉力大小不相等C 甲圖中輕桿對P點的作用力與乙圖中輕桿對滑輪的作用力大小相等D 甲圖中輕桿對P點的作用力與乙圖中輕桿對滑輪的作用力大小不相等 BD 4 繩 桿 2 如圖所示 晾曬衣服的繩子輕且光滑 懸掛衣服的衣架的掛鉤也是光滑的 輕繩兩端分別固定在兩根豎直桿上的A B兩點 衣服處于靜止?fàn)顟B(tài) 如果保持繩子A端位置不變 將B端分別移動到不同的位置 下列判斷正確的是 A B端移到B1位置時 繩子張力不變B B端移到B2位置時 繩子張力變小C B端在桿上位置不動 將桿移動到虛線位置時 繩子張力變大D B端在桿上位置不動 將桿移動到虛線位置時 繩子張力變小 AD 解見下頁 解 B端移到B1 B2位置 掛鉤將分別移動到C1 C2位置 如圖示 由于繩長不變 由幾何關(guān)系知 夾角 ACB不變 繩子張力保持不變 B端在桿上位置不動 將桿移動到虛線位置時 由于繩長不變 夾角 ACB變小 繩子張力變小 5 彈力 胡克定律 在彈性限度內(nèi) F kx 還可以表示成 F k x 即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比 2 彈簧的變化一根彈簧剪斷成兩根后 每根的勁度k都比原來的勁度大 兩根彈簧串聯(lián)后總勁度變小 兩根彈簧并聯(lián)后 總勁度變大 其中 k 彈簧的勁度系數(shù)單位 牛每米 符號N mx 彈簧伸長 或縮短 的長度 1 如圖所示 用細線將A物體懸掛在頂板上 B物體放在水平地面上 A B間有一勁度系數(shù)為100N m的輕彈簧 此時彈簧改變了2cm 已知A B兩物體的重力分別是3N和5N 則細線的拉力及B對地面的壓力分別是 A 1N和0NB 5N和7NC 5N和3ND 1N和7N CD 2 一根彈簧受到10N的拉力時 它的長度12cm 當(dāng)它受到16N拉力時 它的長度是14cm 則 1 該彈簧的原長是多少 2 彈簧的勁度系數(shù)是多少 3 彈簧受到20N的拉力時 仍在彈性限度內(nèi) 則此時彈簧的長度為多少 令x1表示未加F時彈簧的壓縮量 由胡克定律和牛頓定律可知 3 如圖所示 在傾角為 的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A B 它們的質(zhì)量分別為mA mB 彈簧的勁度系數(shù)為k C為一固定擋板 系統(tǒng)處一靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運動 求物塊B剛要離開C時物塊A的加速度a和從開始到此時物塊A的位移d 重力加速度為g mgsin kx1 令x2表示B剛要離開C時彈簧的伸長量 a表示此時A的加速度 由胡克定律和牛頓定律可知 kx2 mBgsin F mAgsin kx2 mAa 得 解 由題意d x1 x2 由 式可得 4 有一勁度系數(shù)為K2的輕彈簧豎直固定在桌面上 上面連一質(zhì)量為m的物塊 另一勁度系數(shù)為k1的輕彈簧豎直固定在物塊上 開始時彈簧K1處于原長 現(xiàn)將彈簧k1的上端A緩慢地豎直向上提高 當(dāng)提到K2的彈力大小2mg 3時 求A點上升的高度為多少 mg 1 k1 1 k2 3 5 如圖所示 質(zhì)量為m的質(zhì)點 與三根相同的螺旋形輕彈簧相連 靜止時 相鄰兩彈簧間的夾角均為1200 已知彈簧a b對質(zhì)點的作用力均為F 則彈簧c對質(zhì)點的作用力大小不可能為 A FB F mgC F mgD mg F 解 彈簧a b對質(zhì)點的合力也為F 方向豎直向上 a b均伸長 或豎直向下 彈簧a b均壓縮 質(zhì)點的重力為mg 彈簧c對質(zhì)點的作用力大小不可能為F 若彈簧a b c均壓縮 則T F mg 若彈簧a b c均伸長 則F T mgT F mg 若彈簧a b均伸長 彈簧c壓縮 則F T mgT mg F A 6 一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧 大彈簧比小彈簧長0 2m 它們的下端平齊并固定 另一端自由 如圖所示 當(dāng)壓縮此組合彈簧時 測得彈力與彈簧壓縮量的關(guān)系如圖所示 試求這兩根彈簧的勁度系數(shù)k1和k2 摩擦力 1 摩擦力2 摩擦力方向3 騎車 傳送帶4 整體 隔離法 一 摩擦力 1 摩擦力產(chǎn)生的條件 兩物體直接接觸 兩物體間有擠壓 有相對運動或相對運動的趨勢 接觸面不光滑 2 摩擦力的大小 靜摩擦力 在達到最大靜摩擦力之前隨引起這個摩擦力的外力增大而增大 0 f靜 fmax最大靜摩擦力 靜摩擦力的最大值 滑動摩擦力 f FN 1 如圖所示 位于斜面上的物體M在沿斜面向上的力F作用下 處于靜止?fàn)顟B(tài) 則斜面作用于物塊的靜摩擦力為 A 方向可能沿斜面向上 B 方向可能沿斜面向下 C 大小可能等于零 D 大小可能等于F ABCD 練習(xí) 如圖 質(zhì)量為m的三角形尖劈靜止于斜面上 上表面水平 今在其上表面加一豎直向下的力F 則物體 A 保持靜止 B 向下勻速運動 C 向下加速運動 D 三種情況都要可能 A 2 人在自行車上蹬車前進時 車的前后兩輪受到地面對它的摩擦力的方向A 都向前 B 都向后 C 前輪向前 后輪向后 D 前輪向后 后輪向前 變題 若改為推自行車前進呢 3 如圖是主動輪P通過皮帶帶動從動輪Q的示意圖 A與B C與D分別是皮帶與輪邊沿相接觸的一點 如果皮帶不打滑 則下列判斷錯誤的是 A A與B C與D處于相對靜止?fàn)顟B(tài) B B點相對于A點運動趨勢的方向與B點的運動方向相反 C D點相對于C點運動趨勢的方向與C點的運動方向相反 D 主動輪受的摩擦力是阻力 從動輪受的摩擦力是動力 4 如圖所示 A B的質(zhì)量分別為ml和m2 跨過定滑輪的細繩沿水平方向與A B連接 滑輪的摩擦不計 涉及到的接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為 求以下情況下拉力F的大小 1 現(xiàn)用力F向左拉B 使A B作勻速運動 2 現(xiàn)用力F向左拉A 使A B作勻速運動 5 如圖 兩塊相同的豎直木板A B之間 有質(zhì)量均為m的4塊相同的磚 用兩個大小相等的水平力壓木板 使磚靜止不動 設(shè)所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均為 則第二塊磚對第三塊磚的摩擦力大小為 A mg B 0 C F D 2mg 6 如圖3所示 F1 F2 1N 分別作用于A B兩個重疊物體上 且A B均保持靜止 則A與B之間 B與地面之間的摩擦力分別為 A 1N 零 B 2N 零 C 1N 1N D 2N 1N 7 如圖所示 長方形斜面體傾角為37 其長為0 8m 寬為0 6m 一重為20N的木塊原先