《高考備考指南 物理 》課件-第1講　力　重力　彈力　摩擦力

物體間的相互作用第二章

第1講力重力彈力摩擦力(本講對(duì)應(yīng)系統(tǒng)用書P23)核心素養(yǎng)新課程標(biāo)準(zhǔn)物理觀念(1)理解重力、彈力、摩擦力的基本概念，明確其產(chǎn)生的原因和條件；(2)掌握力的合成與分解的方法；(3)運(yùn)用力的相互作用觀念分析力學(xué)問題科學(xué)思維(1)構(gòu)建輕繩、輕桿、輕質(zhì)彈簧及光滑斜面等物理模型；(2)運(yùn)用假設(shè)法分析判斷力是否存在，掌握受力分析法及動(dòng)態(tài)圖解法的運(yùn)用；(3)運(yùn)用共點(diǎn)力平衡分析求解實(shí)際問題科學(xué)探究(1)實(shí)驗(yàn)探究彈簧伸長和彈力的關(guān)系；(2)實(shí)驗(yàn)探究二力合成的規(guī)律科學(xué)態(tài)度與責(zé)任(1)通過實(shí)驗(yàn)和在生活中的經(jīng)歷認(rèn)識(shí)重力、彈力、摩擦力；(2)探究物理規(guī)律，激發(fā)興趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，逐漸形成熱愛生活，探索自然的內(nèi)在動(dòng)力命題分析1.考查方式：高考對(duì)本章內(nèi)容的考查重點(diǎn)，一是彈力、摩擦力的大小和方向的判斷；二是力的合成與分解以及共點(diǎn)力平衡的綜合應(yīng)用.題型延續(xù)選擇題的形式，以生活中的實(shí)際問題為背景考查本章知識(shí)和建模能力2.廣東命題趨勢(shì)：對(duì)力學(xué)中三種力的理解及認(rèn)識(shí).(1)繩上的“活結(jié)”與“死結(jié)”問題；(2)解決動(dòng)態(tài)平衡問題的三種方法；(3)生活中的平衡；(4)非共面力作用下物體的平衡欄目導(dǎo)航01知識(shí)

梳理查漏02題點(diǎn)

各個(gè)擊破03配套訓(xùn)練知識(shí)梳理查漏1知識(shí)一

重力1.產(chǎn)生：由于__________而使物體受到的力.注意：重力不是萬有引力，而是萬有引力豎直向下的一個(gè)分力.

2.大?。篏＝mg，可用__________測量.

注意：①物體的質(zhì)量不會(huì)變；②G的變化是由g在地球上不同位置發(fā)生變化而引起的.地球吸引彈簧測力計(jì)3.方向：總是__________.注意：豎直向下是和水平面垂直，不一定和接觸面垂直，也不一定指向地心.

4.重心：物體的每一部分都受重力作用，可認(rèn)為重力集中作用于一點(diǎn)，即物體的重心.(1)物體的重心與它的____________以及____________有關(guān).

(2)質(zhì)量分布均勻且有規(guī)則幾何外形的物體，其重心在物體的____________.對(duì)于形狀不規(guī)則或質(zhì)量分布不均勻的薄板，重心可用懸掛法來確定.

豎直向下幾何形狀質(zhì)量分布幾何中心5.重力與萬有引力的關(guān)系：重力是萬有引力的_______，粗略計(jì)算時(shí)可認(rèn)為兩者大小相等.

分力【自測1】如圖所示，一裝滿細(xì)沙的均勻球殼，底部有一閥門，現(xiàn)打開閥門讓細(xì)沙慢慢流出的過程中，該裝置的重心將會(huì)(

)A.一直下降

B.一直不變C.先下降后上升

D.先上升后下降【解析】裝滿細(xì)沙的球殼和細(xì)沙整體的重心在球心，隨著細(xì)沙從閥門不斷流出，重心位置不斷下降，當(dāng)細(xì)沙流完后，重心又上升，處于球心，故重心的位置先下降后上升，A、B、D錯(cuò)誤，C正確.C

知識(shí)二

彈力1.彈性形變：撤去外力后物體能夠__________的形變.

2.彈力：物體由于發(fā)生__________而對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用.

3.彈力產(chǎn)生的條件(1)兩物體____________；

(2)接觸處發(fā)生____________.

兩者缺一不可，并且彈力和形變同時(shí)______，同時(shí)______.

完全恢復(fù)原狀彈性形變直接接觸彈性形變產(chǎn)生消失4.彈力方向的判斷(1)細(xì)繩的彈力的方向一定沿繩指向______的方向.

(2)接觸面上的彈力方向垂直于接觸面指向_______物體.

5.胡克定律在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F的大小與彈簧的________(或_______)量x成_______，表達(dá)式為F＝________.式中k為彈簧的勁度系數(shù)，其大小由彈簧本身決定，x為彈簧的形變量(并非原長或總長).

繩收縮受力伸長縮短正比

kx6.輕繩、輕桿和輕彈簧的彈力特點(diǎn)(1)輕繩：繩對(duì)物體的拉力沿繩收縮的方向，同一根繩上彈力處處等大.(2)輕桿：桿對(duì)物體的彈力不一定沿桿的方向，要結(jié)合實(shí)際情況去判斷.(3)輕彈簧：彈簧的彈力方向一定沿著彈簧軸線的方向，與彈簧形變的方向相反.易錯(cuò)辨析

(1)物體受的彈力大小未必等于重力，甚至可能與重力無關(guān)(2)球體受到接觸面的彈力一定過球心，但不一定過重心.【自測2】(2023年廣州實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)如圖所示，將一個(gè)鋼球分別放在甲、乙、丙三個(gè)容器中，鋼球與各容器的底部和側(cè)壁相接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài).若鋼球和各容器的接觸面都是光滑的，各容器的底面均水平，則以下說法正確的是(

)A.各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無彈力作用B.各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均有彈力作用C.甲容器的側(cè)壁對(duì)鋼球無彈力作用，其余兩種容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均有彈力作用D.乙容器的側(cè)壁對(duì)鋼球有彈力作用，其余兩種容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無彈力作用A

【解析】將各容器的側(cè)壁搬離后，鋼球仍會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無彈力作用，A正確.知識(shí)三

摩擦力1.靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力對(duì)比

靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力定義兩相對(duì)靜止的物體間的摩擦力兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間的摩擦力產(chǎn)生條件(1)接觸面粗糙(2)接觸處有壓力(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)(1)接觸面粗糙(2)接觸處有壓力(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)大小(1)靜摩擦力為被動(dòng)力，與正壓力無關(guān)，滿足0＜Ff≤Ffm(2)最大靜摩擦力Ffm大小與正壓力大小有關(guān)Ff＝μFN

靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力方向與受力物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反與受力物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反作用效果總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)

相對(duì)運(yùn)動(dòng)粗糙程度小惑釋疑

（1）摩擦力的理解①摩擦力的方向總是與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）的方向相反，但不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反.②摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)），但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng).③摩擦力不一定是阻力，也可以是動(dòng)力；摩擦力不一定使物體減速，也可以使物體加速.④受靜摩擦力作用的物體不一定靜止，但一定保持相對(duì)靜止.（2）有無靜摩擦力及其方向的判斷方法①假設(shè)法：②狀態(tài)法：根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件、牛頓第二定律判斷摩擦力的方向.【自測3】小物塊在向上的力F的作用下沿豎直墻面向上運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列說法正確的是(

)A.墻面對(duì)小物塊一定有彈力作用B.墻面對(duì)小物塊可能有彈力作用C.小物塊一定不受摩擦力作用D.小物塊一定受向下的滑動(dòng)摩擦力【解析】物體在力F作用下沿豎直墻面向上運(yùn)動(dòng)，水平方向受力平衡，則墻壁對(duì)物體沒有彈力，沒有彈力也就沒有摩擦力，而豎直方向只受重力和F的作用，C正確.C

題點(diǎn)各個(gè)擊破2命題點(diǎn)一重力和彈力的分析與計(jì)算［自修掌握類］1.彈力的判斷

(1)彈力有無的判斷(2)彈力方向的判斷

①五種常見模型中彈力的方向②根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向.2.彈力大小計(jì)算的三種方法(1)根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解；(2)根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解；(3)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解.1.(2023年山東卷)餐廳暖盤車的儲(chǔ)盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤.托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平.已知單個(gè)盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距1.0cm，重力加速度大小g取10m/s2.彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為(

)A.10N/m B.100N/mC.200N/m D.300N/mB

【解析】由題知，取走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平，則說明一個(gè)盤子的重力可以使彈簧產(chǎn)生的形變量等于相鄰兩盤間距，則有mg＝3kx，解得k＝100

N/m，故B正確.2.下列圖中，所有接觸面均光滑，且a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中A、D選項(xiàng)中的細(xì)線均沿豎直方向.a、b間一定有彈力的是(

)A

B

C

DB3.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小環(huán)套在傾角為37°的光滑固定直桿上，為使小環(huán)靜止不動(dòng)，需對(duì)它施加一個(gè)水平拉力F.重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，則下列說法正確的是(

)A.小環(huán)一定受到四個(gè)力的作用B.直桿受到的壓力是因?yàn)橹睏U發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的C.F＝7.5N，方向水平向左D.F＝7.5N，方向水平向右C

【解析】小環(huán)套在光滑固定直桿上，受到重力和桿的支持力，因?yàn)闂U對(duì)小環(huán)的支持力的方向?yàn)橄蛴疑戏剑运嚼Φ姆较虮仨毾蜃?，環(huán)才能保持平衡.受力分析如圖所示.由幾何關(guān)系可得F＝mgtan

37°＝7.5

N，A、D錯(cuò)誤，C正確.直桿受到的壓力是因?yàn)榄h(huán)發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的，B錯(cuò)誤.4.(2022年浙江卷)如圖所示，公園里有一仿制我國古代欹器的U形水桶，桶可繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，水管口持續(xù)有水流出，每過一段時(shí)間桶會(huì)翻轉(zhuǎn)一次，決定桶能否翻轉(zhuǎn)的主要因素是(

)A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流對(duì)桶撞擊力的大小D.水桶與水整體的重心高低D

【解析】水管口持續(xù)有水流出而過一段時(shí)間桶會(huì)翻轉(zhuǎn)一次，說明主要原因是裝的水到一定量之后，導(dǎo)致水桶與水整體的重心往上移動(dòng)，豎直向下的重力作用線偏離中心轉(zhuǎn)軸，導(dǎo)致水桶不能穩(wěn)定平衡，發(fā)生翻轉(zhuǎn)，D正確.5.如圖所示，一個(gè)重為10N的球被固定在支撐桿AB的上端，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為7.5N，則AB桿對(duì)球的作用力方向及大小為多少？(sin53°＝0.8)

命題點(diǎn)二摩擦力的分析和計(jì)算［師生共研類］1.靜摩擦力有無及方向的判斷方法假設(shè)法狀態(tài)法根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律，通過受力分析確定靜摩擦力的有無及方向轉(zhuǎn)換對(duì)象法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2.摩擦力大小計(jì)算的思維流程例題

(多選)(2023年廣東模擬)如圖所示的實(shí)驗(yàn)可以用來研究物體所受到的滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)手拉木板從木塊下加速抽出時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為f，由此可知(

)A.木板與桌面間的滑動(dòng)摩擦力等于fB.木塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力等于fC.繩子對(duì)木板的拉力大于fD.人手對(duì)繩子的拉力大于繩子對(duì)人手拉力BC

【解析】由于木塊靜止，根據(jù)平衡條件可知，木塊水平方向所受木板對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧的彈力f，A錯(cuò)誤，B正確；人手對(duì)繩子的拉力與繩子對(duì)人手的拉力是一對(duì)相互作用力，大小相等，D錯(cuò)誤；手拉木板從木塊下加速抽出，由牛頓第二定律可知，繩子對(duì)木板的拉力大于木塊對(duì)木板的滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)牛頓第三定律知木塊對(duì)木板的摩擦力等于木板對(duì)木塊的摩擦力，木塊所受滑動(dòng)摩擦力又等于彈簧的彈力f，所以可推知繩子的拉力一定大于彈簧測力計(jì)的示數(shù)f，C正確.

1.(2023年湖南模擬)圖甲是一種榫卯連接構(gòu)件.相互連接的兩部分P、Q如圖乙所示.圖甲中構(gòu)件Q固定在水平地面上，榫、卯接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，沿P的軸線OO'用大小為F的力才能將P從Q中拉出.若各接觸面間的彈力大小均為FN，滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力大小相等，則FN的大小為(

)

A

2.如圖質(zhì)量為m1

的木塊P在質(zhì)量為m2

的長木板ab上滑行，長木板放在水平地面上一直處于靜止?fàn)顟B(tài).若ab與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木塊P與長木板ab間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，則長木板ab受到地面的摩擦力大小為(

)A.μ1m1g

B.μ1(m1＋m2)gC.μ2m1g D.μ1m2g＋μ2m1g【解析】由于長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此地面施加的是靜摩擦力，根據(jù)平衡條件得該摩擦力等于木塊在木板表