必修1第三章第13节重力基本相互作用 弹力 摩擦力.docx

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必修1第三章第13节重力基本相互作用弹力摩擦力

重力基本相互作用、弹力、摩擦力

主讲：

梁建兴

一、学习目标：

1.掌握重力、弹力、摩擦力产生的条件。

方向的判断及大小的计算。

2.熟练掌握胡克定律，以及滑动摩擦力的求解。

3.能准确的进行受力分析。

二、重点、难点：

重点：

1.力的概念、图示以及力的作用效果。

2.重力的概念及重心的理解。

3.弹力有无的判断、弹力方向的判断和弹力大小的计算。

4.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断，静摩擦力有无的判断以及方向的判断。

难点：

1.重心的概念和位置。

2.弹力有无的判断及弹力方向的判断。

3.静摩擦力有无的判断、静摩擦力方向的判断。

和静摩擦力大小的简单计算。

三、考点分析：

本节课所学知识是力学的基础，单独出题进行考查的情况不多，常和后面所学的物体的平衡、牛顿运动定律及运动等内容结合起来综合出题，是高考中的重点内容。

内容和要求

考点细目

出题方式

重力，弹力，摩擦力

重力的方向

选择题、计算题

弹力有无的判断，胡克定律的应用

摩擦力方向的判断，摩擦力大小的计算

分析方法

假设法

选择题、计算题

一、

1.力：

物体与物体之间的相互作用（施力物体和受力物体）

2.四种基本相互作用

作用对象

特点

作用范围

举例

万有引力

一切物体之间

力的作用随距离增大而减弱

长程力

重力

电磁相互作用

电荷间、磁体间

力的作用随距离增大而减弱，但比万有引力要强

长程力

弹力

摩擦力

强相互作用

组成原子核的核子间

距离增大时，力的作用急剧减小

短程力

核力

弱相互作用

基本粒子之间

距离增大时，力的作用急剧减小，且比强相互作用要小得多

短程力

基本粒子

间的力

3.力的分类（力有许多种分类方式，比如力可以分成接触力和非接触力。

但今天我们学习的是其他的分类方法）

①按力的性质分——重力、摩擦力；弹力、电场力、磁场力、分子力等（性质力）。

②按力的效果分——引力、斥力；压力、支持力、浮力、动力、阻力、拉力等（效果力）。

二、

1.重力：

由于地球的吸引而使物体受到的力。

（施力物体是地球，受力物体是有重力的物体）

3.重心：

一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点就叫做物体的重心。

物体的重心可能在物体中，也可能在物体之外。

①形状规则，质量分布均匀的物体，它的重心在其几何中心处。

②质量分布不均匀的物体，其重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。

③薄板状物体重心的确定——悬挂法→

三、

1.弹力：

发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。

支持力、压力、拉力、推力均属于弹力。

匀变速直线运动问题的解题思想

（1）选定研究对象，分析各阶段运动性质；

（2）根据题意画运动草图

2.弹力产生的条件：

①直接接触

②发生形变

注意：

①形变：

是指物体的形状或体积的改变，任何物体都能发生形变。

②形变分类：

弹性形变，非弹性形变。

③形变包含三层含义，一是“变形”；二是“恢复原状”；三是“产生弹力”。

◆常见弹力的方向：

*压力、支持力的方向总是垂直于两物体的接触面。

（1）点与平面接触，弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。

（2）平面与平面接触，弹力方向垂直于平面，且指向受力物体；球面与球面接触，弹力方向沿两球球心连线方向，且指向受力物体。

*绳对物体的拉力（引力）总是沿着绳收缩的方向。

*杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。

四.摩擦力：

特点

产生条件

方向

大小

作用点

动摩擦

有相对运动

1相互接触并挤压

2接触面粗糙

3有相对运动

与接触面相切，与物体相对运动方向相反

F＝μFN

接触面

静摩擦

有相对运动趋势

1相互接触并挤压

2接触面粗糙

3有相对运动趋势

与接触面相切，与物体相对运动趋势方向相反

根据运动状态与受力情况来判断

0＜F≤Fmax.

■滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。

当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小很多

增大摩擦的方法：

（1）增大压力

（2）增大接触面的粗糙程度（3）变滚动为滑动。

减小摩擦的方法：

（1）减小压力

（2）减小接触面的粗糙程度（3）变滑动为滚动（4）分离摩擦面。

五.受力分析

1.受力分析的顺序

一般遵循由易到难（重力、弹力、摩擦力）或由已知到未知的原则。

2.受力分析的方法

（1）隔离法

（2）整体法

3.受力分析的步骤

（1）确定研究对象（单个物体或几个物体组成的系统／整体）

（2）把研究对象与其他物体隔离

（3）按一定的顺序画出外界物体对研究对象施加的力的示意图。

4.注意事项

（1）不能总认为物体在运动方向上一定受到力的作用。

即在画力的示意图时要明确该力的施力物体是哪个。

（2）受力分析是分析物体受到的力，不能把研究对象对外界物体施加的力也画在受力图上。

（3）判断弹力的有无时可假设把外界物体移走，通过物体的运动状态是否变化来判断接触面处有没有弹力。

判断静摩擦力的有无及方向时可假设接触面光滑，通过物体是否发生相对运动和相对运动的方向来判断静摩擦力的有无和方向。

（4）用整体法进行受力分析时，可把系统以外的物体对系统内任一物体的作用力都认为是系统受到的力，系统内物体之间的作用力（内力）不需要画出来。

（5）在课本范围内，我们只研究共点力的情况，所以不管是单个物体还是几个物体组成的系统，在对它们进行受力分析时，都应把它们当作一个点（质点）来处理，且所有力的作用点都是同一点。

知识点一：

常用的解题方法

例1.下列关于力的说法中正确的是（）

A.射出枪口的子弹，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用

B.甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用

C.只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力

D．任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体

例2.下列关于重力的说法，正确的是（）

A.重力就是地球对物体的吸引力

B.只有静止的物体才受到重力

C.同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力

D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的

例3.在弹簧测力计秤钩下挂一个静止的小球，下列说法正确的是

A.小球对弹簧测力计的拉力就是小球的重力

B.小球所受拉力的施力物体是地球

C.弹簧测力计对小球的拉力在数值上等于小球的重力

D.小球对弹簧测力计拉力的施力物体是小球

知识点二：

弹力

例4.弹力有无的判断

如图所示，细绳竖直拉紧，使小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则小球受到的力是（）

A.重力、绳的拉力B.重力、绳的拉力、斜面的弹力

C.重力、斜面的弹力D.绳的拉力、斜面的弹力

例5.弹力方向的确定

画出下图中物体A和B所受重力、弹力的示意图。

（各接触面均光滑）

【拓展】画出下列各图中物体A受到的弹力：

例6.如图所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系.根据图象判断，下列正确的结论是（）

A.弹簧的劲度系数为1N／mB.弹簧的劲度系数为100N／m

C.弹簧的原长为6cmD.弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为4N

知识点三：

摩擦力

例7.用手握住一个油瓶（瓶始终处于竖直方向）.下列说法正确的是（）

A.瓶中油越多，手必须握得越紧

B.手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大

C.不管手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的

D.以上说法都正确

例8.关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）

A.物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大

B.滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反

C.接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越大

D.滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反

例9.质量为M的木块，置于水平面上，物体受到水平方向的恒力F1＝4N，F2＝8N处于静止状态，如图所示，则（）

A.木块受到的静摩擦力方向水平向右

B.如果去掉F2，木块一定处于静止状态

C.如果去掉F1，木块可能处于静止状态

D.如果将F2增大到15N，木块可能运动起来

1F1

F2

例10.情景1：

如图1所示，甲、乙两物体叠放在水平面上静止不动。

当甲受到水平向右的拉力F与乙一起匀速向右运动时，甲和乙是否受到摩擦力的作用？

方向如何？

情景2：

如图2所示，在一条水平的传送带上放着一个物体A，物体A随着传送带一起向右做匀速直线运动，则此时物体A受到传送带对它的摩擦力方向如何？

情景3：

如图3所示，在一条倾斜的传送带上放着一个物体，物体随着传送带一起斜向上做匀速直线运动，则此时物体受到传送带对它的摩擦力方向如何？

例11.如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、B与地面的动摩擦因数相同，将物体B用细绳系住，当水平拉力F＝32N时，才能将A匀速拉出，求其接触面间的动摩擦因数。

知识点四：

受力分析

口诀：

分析对象先隔离，已知各力画上面。

接触点、面要找全，推拉挤压弹力显。

糙面滑动动摩擦，欲动未动静摩现。

隔离体上力画全，不多不少展笑颜。

例12.对下列物体进行受力分析：

对物体A进行受力分析（并写出各力的施力物体）