第7讲重力弹力摩擦力.docx

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第7讲重力弹力摩擦力

第7讲重力、弹力、摩擦力

姓名学校日期

知识点

一、力：

⒈作用效果：

①改变物体的________________

②使物体发生________________

⒉三要素：

①_______________②______________③_______________

⒊基本特征：

①物质性：

力不能脱离____________而独立存在

②相互性：

物体间力的作用是____________的，只要有力，就一定有对应的_________

③独立性：

一个力作用于物体上产生的效果，与这个物体是否受其他力的作用________

④矢量性：

力既有大小，又有方向，力的运算遵循___________定则，或__________定则

⒋力的图示：

用一条带有箭头的线段表示，线段的长度表示力的__________，箭头的指向表示力的_____________，产、箭头（箭尾）画在力的作用点上，线段所在的直线叫做力的作用线

5、力的分类：

①按性质分类：

重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：

长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。

宏观物体间只存在前两种相互作用。

）

②按效果分类：

拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等

③按研究对象分类：

内力和外力。

④按作用方式分类：

重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦力为接触力。

说明：

性质不同的力可能有相同的效果，效果不同的力也可能是性质相同的。

【例1】甲、乙两拳击动员竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员（的拳头）是施力物体，乙运动员（的肩部）是受力物体，似但在甲一拳打空的情况下，下列说法中正确的是（）

A．这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况

B．此时的受力物体是空气

C．甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体

D．以上说法都不正确

【例2】关于力的叙述中正确的是（）

A．只有相互接触的物体间才有力的作用

B．物体受到力作用，运动状态一定改变

C．施力物体一定受力的作用

D．竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为竖直方向受到升力的作用

二、重力：

⒈产生：

由于________的吸引而例物体受到的力

⒉大小：

①G=_______________

②测力计测量

⒊g的变化：

重力加速度会随着_________的增大而增大，随着__________的增大而减小

⒋方向：

_________________

⒌重心：

①定义：

为了研究方便人为认定的重力的_______________

②相关因素：

物体的几何形状、物体的质量分布

③位置确定：

（1）质量分布均匀的规则物体，重心在其__________________

（2）对于形状不规则或质量分布不均匀的薄板，重心可用____________确定

（3）重心不一定在物体上

【重力实际上是物体与地球间的万有引力的一部分（另一部分为物体绕地球旋转所需要的向心力）重力是非接触力。

非特别说明，凡地球上的物体均受到重力。

重力的大小：

，

为当地的重力加速度

，且随纬度和离地面的高度而变。

（赤道上最小，两极最大；离地面越高，g越小。

在地球表面近似有：

）】

【例3】关于重力的说法正确的是（）

A．物体重力的大小与物体的运动状态有关，当物体处于超重状态时重力大，当物体处于失重状态时，物体的重力小。

B．重力的方向跟支承面垂直

C．重力的作用点是物体的重心

D．重力的方向是垂直向下

【例4】下面关于重力、重心的说法中正确的是（）

A．风筝升空后，越升越高，其重心也升高

B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上

C．舞蹈演员在做各种优美动作的时，其重心位置不断变化

D．重力的方向总是垂直于地面

【例5】下面关于物体重心的说法中正确的是（）

A．汽车上的货物卸下后，汽车的重心位置降低了

B．物体在斜面上上滑时，物体的重心相对物体的位置降低了

C．对于有规则几何形状的物体，重心一定在物体的几何中心

D．对于重力一定的物体，无论其形状如何变化，其重心位置不变

【例6】如图所示，有一等边三角形ABC，在B、C两点各放一个质量为m的小球，在A处放一个质量为2m的小球，求这三个球所组成的系统的重心在何处．

三、弹力：

⒈定义：

发生弹性形变的（施力）物体由于要恢复______________，对与它接触的（受力）物体产生力的作用

⒉产生条件：

物体相互________________接触并且发生_______________

⒊原因：

____________物体发生形变

⒋方向：

弹力的方向总是跟物体恢复形状的方向相同

①一般情况：

凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力；支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体．

②一般情况：

凡是一根线（或绳）对物体的拉力，都是这根线（或绳）因为发生形变而对物体产生的弹力；拉力的方向总是沿线（或绳）的方向．

③杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。

④弹力方向的特点：

由于弹力的方向跟接触面垂直，面面结触、点面结触时弹力的方向都是垂直于接触面的．

⒌大小：

①弹簧类物体弹力在弹性限度内遵从胡克定律F=_______________

②非弹簧类物体弹力大小可以由___________或牛顿运动定律求解

⒍水平面上压力和重力、斜面上压力和重力的垂直分力的联系和区别：

①联系：

大小相等、方向相同

②区别：

性质不同、受力物体不同、施力物体不同

1.弹力有无的判断方法

假设法。

将与研究对象接触的物体，逐一移走，如果研究对象的状态发生变化，表示它们之间有弹力；如果状态无变化表示它们之间无弹力。

【例7】在图中，a、b（a、b均处于静止状态）间一定有弹力的是（）

2.弹力方向的判断方法

（1）根据物体的形变方向判断：

弹力方向与物体形变方向相反，作用在迫使这个物体形变的那个物体上。

①弹簧两端的弹力方向是与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状方向；

②轻绳的弹力方向沿绳收缩的方向，离开受力物体；

③面与面，点与面接触时，弹力方向垂直于面（若是曲面则垂直于切面），且指向受力物体．

④球面与球面的弹力沿半径方向，且指向受力物体．

⑤轻杆的弹力可沿杆的方向，也可不沿杆的方向。

（2）根据物体的运动情况。

利用平衡条件或动力学规律判断．

【例8】如图所示中的球和棒均光滑，试分析它们受到的弹力。

【巩固训练】

1.如图所示，光滑但质量分布不均的小球的球心在O，重心在P，静止在竖直墙和桌边之间。

试画出小球所受弹力。

2.如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力。

3.如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为300的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（）

A．大小为2N，方向平行于斜面向上

B．大小为1N，方向平行于斜面向上

C．大小为2N，方向垂直于斜面向上

D．大小为2N，方向竖直向上

四、摩擦力：

⒈产生：

相互接触且发生形变的粗糙物体间，有______________或________________时，在接触上所受的______________相对运动或相对运动趋势的力

⒉两种摩擦力的比较：

名称

项目

静摩擦力

滑动摩擦力

定义

两相对_________的物体间的摩擦力

两相对________的物体的摩擦力

条件

①接触面_____________

②接触处有____________

③两物体有_____________

①接触面_____________

②接触处有____________

③两物体有_____________

大小、方向

大小：

___________________

方向：

___________________

大小：

___________________

方向：

___________________

效果

总是阻碍物体间的_______________

总是阻碍物体间的_______________

3.摩擦力与物体运动的关系

①摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动的趋势）的方向相反。

而不一定与物体的运动方向相反。

如：

课本上的皮带传动图。

物体向上运动，但物体相对于皮带有向下滑动的趋势，故摩擦力向上。

②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的。

而不一定是阻碍物体的运动的。

如上例，摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑，但恰恰是摩擦力使物体向上运动。

注意：

以上两种情况中，“相对”两个字一定不能少。

这牵涉到参照物的选择。

一般情况下，我们说物体运动或静止，是以地面为参照物的。

而牵涉到“相对运动”，实际上是规定了参照物。

如“A相对于B”，则必须以B为参照物，而不能以地面或其它物体为参照物。

③摩擦力不一定是阻力，也可以是动力。

摩擦力不一定使物体减速，也可能使物体加速。

④受静摩擦力的物体不一定静止，但一定保持相对静止。

⑤滑动摩擦力的方向不一定与运动方向相反

1.摩擦力有无的确定

1.

（1）由产生条件确定①接触面间有弹力；②接触面粗糙；③有相对运动或相对运动的趋势。

这种方法就是看产生摩擦力的三个条件是否满足。

有一个条件不满足，就没有摩擦力。

【例题9】物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，物体的质量为M。

当物体沿着墙壁自由下落时，物体受到的滑动摩擦力为________。

【例10】如图所示，长5m的水平传送带以2m/s的速度匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1。

现将物体轻轻地放到传送带的A端，那么，物体从A端到B端的过程中，摩擦力存在的时间有多长？

方向如何？

2．根据运动状态确定

由物体的运动状态，结合物体受其它外力的情况来进行判断。

即：

①假设没有摩擦力，看物体能否处于平衡，如不能处于平衡状态，则必有摩擦力；如能处于平衡状态，则必无摩擦力。

②如果物体处于平衡状态且有摩擦力，则摩擦力必与其它的力的合力等大反向

【例11】如图，力F拉着A、B共同作匀速运动，A是否受到摩擦力？

【例12】如图所示，物体B的上表面水平，B上面载着物体A，当它们一起沿斜面匀速下滑时，A物体受到的力：

（）

A．只有重力；

B．只有重力和支持力；

C．只有重力、支持力和摩擦力；

D．有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力

2.摩擦力方向的确定

1、由相对运动或相对运动的趋势确定，摩擦力的方向总与相对运动或相对运动趋势的方向相反。

“相对”二字决定了参照物的选取。

一般情况下是选地面或静止在地面上的物体做参照物，而在判断摩擦力的方向时，参照物不能任意选取。

判断两物体间的摩擦力时，必须以且中之一做参照物。

【例13】人在自行车上蹬车前进时，车的前后两轮受到地面对它的摩擦力的方向（）

A．都向前；

B．都向后；

C．前轮向前，后轮向后；

D．前轮向后，后轮向前。

2、由牛顿定律确定。

【例14】如图，A、B置于光滑水平面上，在水平力F作用下共同运动，A是否受摩擦力？

如有，摩擦力的方向如何？

3、由牛顿第三定律确定

物体与物体间的摩擦力的作用是相互的，必然满足牛顿第三定律。

所以在分析物体间的摩擦力时，借助牛顿第三定律，往往能起到化难为易的效果。

4、用整体法来确定

【例15】如图所示，三角形劈块放在粗糙的水平面上，劈块上放一个质量为m的物块，物块和劈块均处于静止状态，则粗糙水平面对三角形劈块：

（）

A．有摩擦力作用，方向向