(2)方向:
沿两物体的接触面与相对运动趋势的方向相反.
考点一 摩擦力的有无及方向的判断——学生自主型
静摩擦力有无及方向的判断“三法”
(1)假设法:
利用假设法判断的思维程序如下:
(2)状态法:
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.
(3)牛顿第三定律法:
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.
考点二 摩擦力大小的计算——教师点拨型
1.静摩擦力大小的计算
(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),利用力的平衡条件来判断其大小.
(2)物体有加速度时,若只有摩擦力,则Ff=ma.例如,匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度,若除摩擦力外,物体还受其他力,则F合=ma,先求合力再求摩擦力.
(3)最大静摩擦力并不一定是物体实际受到的力,物体实际受到的静摩擦力一般小于或等于最大静摩擦力,最大静摩擦力与接触面间的压力成正比.一般情况下,为了处理问题的方便,最大静摩擦力可按近似等于滑动摩擦力处理.
2.滑动摩擦力大小的计算
(1)滑动摩擦力的大小用公式Ff=μFN计算.
(2)结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动),利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解.
力的合成与分解
知识点一 力的合成和分解
1.合力与分力
(1)定义:
如果一个力跟几个共点力共同作用产生的效果相同,这一个力就叫做那几个力的,原来的几个力叫做这个力的.
(2)关系:
合力和分力是的关系.
2.共点力
作用在物体的,或作用线的交于一点的力.
3.力的合成
(1)定义:
求几个力的的过程.
(2)运算法则
①平行四边形定则:
求两个互成角度的的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边做平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的和.
②三角形定则:
把两个矢量,从而求出合矢量的方法.
4.力的分解
(1)定义:
求一个已知力的的过程.
(2)遵循原则:
定则或定则.
(3)分解方法:
①按力产生的分解;②正交分解.
牛顿运动定律
知识点一 牛顿第一定律
1.内容
一切物体总保持状态或状态,除非作用在它上面的力迫使它这种状态.
2.意义
(1)指出力不是物体运动的原因,而是物体运动状态的原因,即力是产生的原因.
(2)指出了一切物体都有,因此牛顿第一定律又称.
3.惯性
(1)定义:
物体具有保持原来状态或
状态的性质.
(2)量度:
是物体惯性大小的唯一量度,的物体惯性大,的物体惯性小.
(3)普遍性:
惯性是物体的属性,一切物体都有惯性.与物体的运动情况和受力情况无关.
知识点二 牛顿第三定律
1.作用力和反作用力
两个物体之间的作用的.一个物体对另一个物体施加了力,另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力.物体间相互作用的这一对力,通常叫做作用力和反作用力.
2.牛顿第三定律
(1)内容:
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小,方向,作用在.
(2)表达式:
F=-F′.
知识点一 牛顿第二定律 单位制
1.牛顿第二定律
(1)内容物体加速度的大小跟作用力成,跟物体的质量成.加速度的方向与方向相同.
(2)表达式:
F=.
(3)适用范围
①只适用于参考系(相对地面静止或运动的参考系).
②只适用于物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.
知识点一 超重和失重
1.实重:
物体实际所受的重力.
2.视重:
测力计或台秤所显示的数值.
3.超重
(1)概念:
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体重力的现象.
(2)条件:
物体的加速度方向.
(3)运动状态:
加速上升或.
4.失重
(1)概念:
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体重力的现象.
(2)条件:
物体的加速度方向.
(3)运动状态:
加速下降或.
(4)完全失重:
a=g、方向竖直.
知识点二 整体法和隔离法
1.外力与内力
(1)外力:
系统之外的物体对系统的作用力.
(2)内力:
系统内各物体间的相互作用力.
2.整体法:
把加速度相同的物体看作一个整体来研究的方法.
3.隔离法:
求系统内物体间的相互作用时,把一个物体隔离出来单独研究的方法.
考点二 整体法、隔离法处理连接体问题——教师导学型
1.连接体的分类
根据两物体之间相互连接的媒介不同,常见的连接体可以分为三大类.
(1)绳(杆)连接:
两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起;
(2)弹簧连接:
两个物体通过弹簧的作用连接在一起;
(3)接触连接:
两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起.
2.连接体问题的分析方法
(1)分析方法:
整体法和隔离法.
(2)选用整体法和隔离法的策略
①当各物体的运动状态相同时,宜选用整体法;当各物体的运动状态不同时,宜选用隔离法;
②对较复杂的问题,通常需要多次选取研究对象,交替应用整体法与隔离法才能求解.
这类问题一般多是连接体(系统)各物体保持相对静止,即具有相同的加速度.解题时,一般采用先整体、后隔离的方法.
考点三 动力学中的临界极值问题——师生共研型
1.动力学中的临界极值问题
在应用牛顿运动定律解决动力学问题中,当物体运动的加速度不同时,物体有可能处于不同的状态,特别是题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时,往往会有临界值出现.
2.产生临界问题的条件
(1)接触与脱离的临界条件:
两物体相接触或脱离,临界条件是:
弹力FN=0.
(2)相对滑动的临界条件:
两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对滑动的临界条件是:
静摩擦力达到最大值.
(3)绳子断裂与松弛的临界条件:
绳子所能承受的张力是有限的,绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛的临界条件是FT=0.
(4)加速度最大与速度最大的临界条件:
当物体在受到变化的外力作用下运动时,其加速度和速度都会不断变化,当所受合外力最大时,具有最大加速度;合外力最小时,具有最小加速度.当加速度等于零时,往往会出现速度最大或速度最小的情形.
考点四 滑块—木板模型——教师点拨型
1.模型特点
涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动.
2.两种位移关系
滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和滑板同向运动,位移之差等于板长;反向运动时,位移之和等于板长.
3.解题思路
(1)审题建模
求解时应先仔细审题,清楚题目的含义、分析清楚每一个物体的受力情况、运动情况.
(2)求加速度
准确求出各物体在各运动过程的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变).
(3)明确关系
找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口.求解中更应注意联系两个过程的纽带,每一个过程的末速度是下一个过程的初速度.
物理建模系列(五) 传送带模型
(2)倾斜传送带模型