物理高考大二轮ⅰ第二章第1课时Word格式文档下载.docx
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角斜向右上方拉一辆小车、
(3)静止于倾角为30°
斜面上的物体对斜面产生1000N的压力、
[知识梳理]
1、力的作用效果
(1)改变物体的____________、
(2)使物体发生________、
2、力的性质
(1)物质性:
力不能脱离________而存在,没有“施力物体”或“受力物体”的力是____________的、
(2)相互性:
力的作用是________的、施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体、
(3)矢量性:
力是矢量,既有________,又有________,力的运算遵循________________定那么或__________定那么、
3、力的图示及示意图
(1)力的图示:
从力的作用点沿力的方向画出的____________________(包括力的三要素)、
(2)力的示意图:
受力分析时作出的表示物体受到某一力的____________、
:
力的图示与受力示意图有什么区别?
【二】重力
把一个放在水平地面上、长为l的匀质链条竖直向上刚好拉直时,它的重心位置升高多少?
把一个放在水平地面上、棱长为a的均匀正方体,绕其一条棱翻转时,其重心位置升高的最大高度是多少?
1、产生:
由于地球对物体的________而使物体受到的力、
2、大小:
G=________.
3、g的特点
(1)在地球上同一地点g值是一个不变的常数、
(2)g值随着________的增大而增大、
(3)g值随着高度的增大而减小、
4、方向:
________向下
5、重心
(1)相关因素
①物体的____________、②物体的____________、
(2)位置确定
①质量分布均匀的规那么物体,重心在其____________;
②对于形状不规那么或者质量分布不均匀的薄板,重心可用__________确定、
重力就是地球对物体的万有引力,这个说法对吗?
为什么?
【三】弹力
1、质量均匀的钢管,一端放在水平地面上,另一端被竖直绳悬吊着(如图1所示),钢管受到几个力的作用?
各是什么物体对它的作用?
画出钢管受力的示意图、
2、如图2所示,一根筷子放在光滑的碗内,筷子与碗壁、碗边都没有摩擦、作示意图表示筷子受到的力、
图1图2
1、弹力
发生____________的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力、
(1)产生的两个必要条件
①物体直接________;
②发生____________、
(2)弹力的方向
弹力的方向总是与物体形变的方向________、
2、胡克定律
(1)内容:
弹簧发生____________时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成________、
(2)表达式:
F=________.
①k是弹簧的______________,单位为N/m;
k的大小由弹簧________决定、
②x是弹簧长度的__________,不是弹簧形变以后的长度、
弹力的方向与受力物体、施力物体的形变方向存在何种关系?
考点一弹力方向的判断
考点解读
1、根据物体产生形变的方向判断
物体所受弹力的方向与施力物体形变的方向相反,与自身形变的方向相同、
2、根据物体的运动状态判断
物体的受力必须与物体的运动状态符合,依据物体的运动状态,由共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向、
3、几种接触弹力的方向
弹力
弹力的方向
面与面接触的弹力
垂直于接触面,指向受力物体
点与面接触的弹力
过接触点垂直于接触面(或接触面的切面),指向受
力物体
球与面接触的弹力
在接触点与球心连线上,指向受力物体
球与球接触的弹力
垂直于过接触点的公切面,指向受力物体
4.绳和杆的弹力的区别
(1)绳只能产生拉力,不能产生支持力,且绳子弹力的方向一定沿着绳子收缩的方向、
(2)杆既可以产生拉力,也可以产生支持力,弹力的方向可能沿着杆,也可能不沿杆、
典例剖析
例1画出以下物体A受力的示意图、
思维突破判断弹力方向时需特别关注的是:
(1)绳与杆的区别,绳的拉力一定沿绳,杆的弹力可沿任意方向、
(2)有形变才有弹力,只接触无形变时不产生弹力,如上题中(3)小题、(3)利用牛顿定律,根据物体运动状态确定弹力的方向、
跟踪训练1画出下图中物体A所受弹力的示意图、(所有接触面均光滑)
考点二弹力大小的计算
1、分析判断弹力的方向是计算弹力大小的基础、
2、处于平衡状态的物体所受弹力大小根据平衡方程计算、
3、有加速度的物体所受弹力大小根据牛顿第二定律计算、
图3
例2如图3所示,用轻质细杆连接的A、B两物体正沿着倾角为θ
的斜面匀速下滑,斜面的粗糙程度是均匀的,A、B两物体与斜
面的接触情况相同、试判断A和B之间的细杆上是否有弹力、假设有
弹力,求出该弹力的大小;
假设无弹力,请说明理由、
思维突破本例是一道通过计算判断弹力有无的题目,涉及三种重要的物理思维方法:
一种是假设法;
一种是整体法和隔离法、本例中先用整体法求出动摩擦因数,再用隔离法计算弹力大小;
一种是正交分解法、在垂直斜面和沿斜面两个方向上列方程,从而解出杆的拉力、
图4
跟踪训练2两个完全相同的小球A和B,质量均为m,用长度相同的
两根细线悬挂在水平天花板上的同一点O,再用长度相同的细线连
接A、B两小球,如图4所示、然后用一水平向右的力F拉小球A,
使三线均处于直线状态,此时OB线恰好位于竖直方向,且两小球都静止,小球可视为质点,那么拉力F的大小为()
A、0B.
mgC.
mgD、mg
考点三弹簧模型
中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型,具有如下几个特性:
(1)弹簧产生的弹力遵循胡克定律F=kx,其中x是弹簧的形变量、
(2)轻:
即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零、由此特点可知,同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等、
(3)弹簧既能受拉力,也能受压力(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能受拉力,不能受压力,分析含弹簧问题时要特别注意、
(4)由于弹簧和橡皮绳受力时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变、但是,当弹簧和橡皮绳被剪断时,它们所受的弹力立即消失、
图5
例3如图5所示,斜面倾角为60°
,10kg的物体通过弹簧与斜面上的固定板相连,弹簧的劲度系数k=100N/m,当弹簧长度为22cm和8cm时,物体分别位于A点和B点,且此两点是物体刚好可以平衡的点,试求斜面与物体间的动摩擦因数、
思维突破当不能确定弹簧处于拉伸状态还是压缩状态时,一般情况下可以假设其处于某种状态,列出相应的方程,因为伸长量x=L-L0而压缩量x=L0-L,两者均与弹力反向,故无论假设是否正确,均不影响计算结果、
图6
跟踪训练3如图6所示,在动力小车上固定一直角硬杆ABC,分
别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来、轻
弹簧的劲度系数为k,小球P的质量为m,当小车沿水平地面以
加速度a向右运动而达到稳定状态时,轻弹簧保持竖直,而细线
与杆的竖直部分的夹角为θ,试求此时弹簧的形变量、
3.“假设法”判断弹力的有无
图7
例4如图7所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的
同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F
作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰
好沿竖直方向,两小球均处于静止状态、那么该力可能为图中的
()
A、F1B、F2C、F3D、F4
方法提炼“假设法”或“撤离法”:
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来的状态,假设能,那么与接触物体间无弹力;
假设不能,那么与接触物体间有弹力、
图8
跟踪训练4如图8所示,小车内放有一物体,物体刚好可放入车箱
中,小车在水平面上向右运动,以下说法正确的有()
A、假设小车做匀速运动,那么物体只受两个力作用
B、假设小车做匀加速运动,那么物体受到车箱前壁的作用
C、假设小车做匀减速运动,那么物体受到车箱前壁的作用
D、假设小车做匀速运动,那么物体受三个力作用
A组力的基本概念和重力
1、关于力的概念,以下说法正确的选项是()
A、一个受力物体可能受到两个施力物体的作用力
B、力可以从一个物体传给另一个物体
C、只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用
D、一个受力物体可以不对其他物体施力
2、以下关于力及重力的说法中正确的选项是()
A、相距一定距离的两磁体间有相互作用力,说明力的作用可以不需要物质传递
B、物体的运动状态没有发生改变,物体也可能受到力的作用
C、形状规那么的物体,其重心一定在其几何中心
D、物体重力的大小总是等于它对竖直弹簧秤的拉力
B组弹力的分析与判断
图9
3.两刚性球a和b的质量分别为ma和mb、直径分别为da和db(da>
db)、将a、
b球依次放入一竖直放置、内直径为d(da<
d<
da+db)的平底圆筒内,如图9
所示、设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为F1和F2,筒底所
受的压力大小为F.重力加速度大小为g.假设所有接触面都是光滑的,那么
A、F=(ma+mb)g,F1=F2
B、F=(ma+mb)g,F1≠F2
C、mag<
F<
(ma+mb)g,F1=F2
D、mag<
(ma+mb)g,F1≠F2
4.如图10所示,质量为m的小球置于倾角为30°
的光滑斜面上,劲度系数为k的轻弹簧一端系在小球上,另一端固定在P点,小球静止时,弹簧与竖直方向的夹角为30°
,那么弹簧的伸长量为()
图10
A.
B.
C.
D.
图11
5、如图11所示,将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、
4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30°
.假定石块间的摩擦力可以忽略不计,那么第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为()
课时规范训练
(限时:
30分钟)
1、以下说法错误的选项是()
A、力是物体对物体的作用
B、只有直接接触的物体间才有力的作用
C、用脚踢出去的足球,在向前飞行的过程中,始终受到向前的力来维持它向前运动
D、甲用力把乙推倒,说明甲对乙的作用力在先,乙对甲的作用力在后
2、如图1所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N、GB=4N,A用悬绳挂在天花板上,B放在水平地面上,A、B间的轻弹簧上的弹力F=2N,那么绳中张力F1和B对地面的压力F2的可能值分别为
图1
A、7N和10N
B、5N和2N
C、1N和6N
D、2N和5N
3、如图2所示,质量为m的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB与竖直方
向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1
和F2,以下结果正确的选项是()
图2
A、F1=mgsinθ
B、F1=
C、F2=mgcosθ
D、F2=
4、(2017·
江苏·
1)如图3所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称
楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g.假设接触
面间的摩擦力忽略不计,那么石块侧面所受弹力的大小为()
mgtanαD.
mgcotα
5、如图4所示,两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球,
小球可以在杆上无摩擦地自由滑动,两小球用长为2L的轻绳相连,
今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F,恰能使两小球沿竖直杆向
上匀速运动、那么每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)()
B、mgC.
F/3D、F
6、如图5所示,AC、CD、BD为三根长度均为l的轻绳,A、B两
端被悬挂在水平天花板上,相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m
的重物,为使CD轻绳保持水平,在D点上可施加力的最小值为
A、mgB.
mg
mgD.
7、如图6所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态、假设要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°
不变,那么外力F的大小()
A、可能为
mgB、可能为
C、可能为
mgD、可能为mg
8、如图7所示,完全相同的质量为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,静止不动时,
弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ,那么弹簧的长度被压缩了
复习讲义
基础再现
【一】
基础导引1.
(1)玻璃杯从桌子上掉下,在重力作用下,运动得越来越快;
被掷出去的铅球,在重力作用下沿曲线落回地面;
蹦蹦床在人的压力作用下,向下凹;
橡皮筋在拉力作用下变得细长、
(2)人坐在凳子上,人对凳子有一个压力,该力的施力物体是人,受力物体是凳子、
2.
知识梳理1.
(1)运动状态
(2)形变
2、
(1)物体不存在
(2)相互(3)大小方向平行四边形三角形3.
(1)有刻度的有向线段
(2)有向线段
思考:
力的图示要求精确画出力的大小、方向和作用点,在相同标度下用线段的长短表示力的大小,指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点;
受力示意图着重于力的方向,不要求作出标度、
【二】
基础导引
a
知识梳理1.吸引2.mg3.
(2)纬度4.竖直5.
(1)①几何形状②质量分布
(2)①几何中心②悬挂法
不对、理由是:
(1)重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,但不能认为重力就是地球对物体的吸引力、
(2)地球对物体的引力除产生重力外,还要提供物体随地球自转所需的向心力、
【三】
基础导引1.钢管受到三个力的作用:
重力G、地面的支持力F1、绳
的拉力F2(如下图)、重力G的施力物体是地球,地面的支持力
F1的施力物体是地面,绳的拉力F2的施力物体是绳、
2.筷子受三个力作用:
重力G、碗对筷子一端的支持力F1、另一端
的支持力F2,如下图、
知识梳理1.弹性形变
(1)①接触②弹性形变
(2)相反2.
(1)弹性形变正比
(2)kx①劲度系数自身②
变化量
弹力的方向与施力物体的形变方向相反,与受力物体的形变方向相同、
课堂探究
例1
跟踪训练1
例2无弹力,理由见解析
跟踪训练2B
例30.14
跟踪训练3见解析
解析FTsinθ=ma,FTcosθ+F=mg,F=kx
联立解得:
x=m(g-acotθ)/k
讨论:
(1)假设a<
gtanθ,那么弹簧伸长
(2)假设a=gtanθ,那么弹簧伸长x=0
(3)假设a>
gtanθ,那么弹簧压缩
x=m(acotθ-g)/k
例4BC
跟踪训练4AC
分组训练
1、A2.B3.A4.C
5、B
1、BCD
2、BC
3、D
4、A
5、C
6、C
7、BCD
8、C