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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,1/61,内容,要求,新课标卷真题,命题热点,滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力,卷22题,相互作用主要考查力产生条件、力大小方向判断、力合成与分解、平衡条件应用、动态平衡问题分析、连接体问题分析包括思想方法有：整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等,形变、弹性、胡克定律,卷17题,矢量和标量,力合成与分解,2/61,内容,要求,新课标卷真题,命题热点,共点力平衡,卷19题,卷14题,卷17题,卷16、24题,受力分析是分析解答物理问题基本功，物体平衡考查模型普通为叠加体、连接体(轻绳连接、轻杆连接、轻弹簧连接)、死结模型、滑轮模型(活结模型)、轻弹簧模型等，可能单独以选择题形式考查，又或在试验、计算题中综合考查.,试验二：探究弹力和弹簧伸长关系,卷23题,试验三：验证力平行四边形定则,3/61,第1讲力、重力、弹力、摩擦力,【考纲解读】1.了解重力大小、方向和重心概念；2.掌握弹力产生条件、弹力方向判断及大小计算；3.了解胡克定律并能计算弹簧弹力大小；4.掌握静摩擦力和滑动摩擦力方向判断和大小计算,4/61,一、力,1,概念：物体与物体之间_作用,2作用效果：使物体发生_；改变物体_,二、重力,1,重力：因地球吸引而使物体受到力方向总是_大小：,G,mg,.,2重心：从效果上看，能够认为物体各部分受到重力作用集中于一点，这一点叫作物体重心,考点O讲堂梳理自查,相互,形变,运动状态,竖直向下,5/61,三、弹力,1,弹力：发生弹性形变物体因为要_，对与它接触物体产生力作用,产生条件：两物体_；发生_方向与物体形变方向_,2胡克定律：弹簧发生弹性形变时，弹簧弹力大小,F,跟弹簧伸长(或缩短)长度,x,成_即,F,kx,.,说明：,k,是弹簧_，单位为N/m；,k,大小由弹簧_决定；,x,是弹簧长度_，不是弹簧形变以后长度,恢复原状,相互接触,弹性形变,相反,正比,劲度系数,本身性质,改变量,6/61,四、摩擦力,1,静摩擦力与滑动摩擦力,摩擦力,静摩擦力,滑动摩擦力,定义,两相对静止物体间摩擦力,两相对滑动物体间摩擦力,产生,条件,接触面粗糙,接触处有弹力,有相对运动趋势,接触面粗糙,接触处有弹力,有相对运动,大小,方向,大小：0ffm,方向：与受力物体相对运动趋势方向相反,大小：fFN,方向：与受力物体相对运动方向相反,作用效果,总是妨碍物体间相对运动趋势,总是妨碍物体间相对运动,7/61,2摩擦力与弹力依存关系,两物体间有摩擦力，物体间一定有_，两物体间有弹力，物体间不一定有摩擦力,弹力,8/61,1,对力概念考查,(多项选择)(届甘肃名校统测),关于力，以下说法正确是(),A拳击运动员一记重拳出击，被对手躲过，运动员施加力没有受力物体,B不相互接触物体之间也能够存在力作用,C重力、弹力、摩擦力是按力性质命名，动力、阻力、压力、支持力是按力作用效果命名,D同一物体，放在斜面上受到重力小于放在水平面上受到重力,【答案】,BC,9/61,【解析】,因为任何力都是物体与物体间相互作用，没有施力物体和受力物体力是不存在，拳击运动员即使没有击中对手，但却打在了空气上，故其受力物体是空气，所以A项错误；地球与太阳没有接触，但它们之间却有引力作用，可见，有力并不需要两个物体直接接触，B项正确；C项中说法也是正确，因为效果力是按力作用效果定义，而性质力是按力本身性质定义，所以重力、弹力、摩擦力是性质力，而动力、阻力、压力、支持力是效果力；D项中同一物体放在斜面上受到重力与放在水平面上受到重力是相等，但物体对斜面压力与对水平面压力是不一样，故D项错误,10/61,2,对重力概念考查,(年辽宁沈阳检测),如图，某儿童在水平桌面上将三个形状不规则石块成功叠放在一起以下说法正确是(),A石块,b,对,a,支持力与,a,受到重力是一对相互作用力,B石块,b,对,a,支持力一定等于,a,受到重力,C石块,c,对,b,作用力一定竖直向上,D石块,c,受到水平桌面向左摩擦力,【答案】,C,11/61,【解析】,依据平衡条件，依据相互作用力内容，及力合成与分解方法，并依据摩擦力产生条件，即可求解石块,b,对,a,支持力与其对,a,静摩擦力协力，跟,a,受到重力是平衡力，故A项错误；由A项分析可知，故B项错误；选取,ab,作为整体研究，依据平衡条件，则石块,c,对,b,作用力与其重力平衡，则块,c,对,b,作用力一定竖直向上，故C项正确；以三块作为整体研究，则石块,c,不会受到水平桌面摩擦力，故D项错误,12/61,3,对胡克定律考查,(届吉林长春检测),如图所表示，小球,a,质量为小球,b,质量二分之一，分别与轻弹簧,A,、,B,和轻绳相连接并处于平衡状态轻弹簧,A,与竖直方向夹角为60，轻弹簧,A,、,B,伸长量刚好相同，则以下说法正确是(),A轻弹簧,A,、,B,劲度系数之比为3,1,B轻弹簧,A,、,B,劲度系数之比为2,1,C轻绳上拉力与轻弹簧,A,上拉力大小之比为2,1,D轻绳上拉力与轻弹簧,B,上拉力大小之比为1,1,【答案】,A,13/61,14/61,考点1弹力分析与计算,15/61,16/61,1弹力有没有判断,(1)条件法：依据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断(多用来判断形变较显著情况),(2)假设法：形变不显著时，可假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有状态，若运动状态不变，则不存在弹力；若运动状态改变，则一定有弹力,(3)状态法：依据物体运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在,17/61,2计算弹力大小三种方法,(1)依据胡克定律进行求解,(2)依据力平衡条件进行求解,(3)依据牛顿第二定律进行求解,18/61,例1,(届浙江宁波检测),如图所表示，小车上有一根固定水平横杆，横杆左端固定轻杆与竖直方向成,角，轻杆下端连接一小铁球；横杆右端用一根细线悬挂一小铁球，当小车做匀变速直线运动时，细线保持与竖直方向成,角，若,，则以下说法中正确是(),A轻杆对小球弹力方向沿着轻杆方向向上,B轻杆对小球弹力方向与水平向右,C小车可能以加速度,g,tan,向右做匀加速运动,D小车可能以加速度,g,tan,向右做匀加速运动,19/61,思绪剖析：,(1)两小球加速度方向相同，所受弹力方向也相同吗？(2)对哪个小铁球受力分析求小车做匀变速直线运动加速度？,【答案】,C,【解析】,因为两小球加速度方向相同，所受弹力方向也应该相同，所以轻杆对小球弹力方向与细线平行向上，选项A、B错误；对细线悬挂小铁球受力分析有,F,合,mg,tan,，由牛顿第二定律可得,ma,mg,tan,，小车一定以加速度,g,tan,向右做匀加速运动，或向左做匀减速运动选项C正确，D错误,20/61,练1,(届牡丹江一中检测),如图所表示，斜面小车,M,静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁若再在斜面上加一物体,m,，且,M,、,m,相对静止，则此时小车受力个数为(),A6B5,C4D3,【答案】,C,【解析】,先对物体,m,受力分析，受到重力、支持力和静摩擦力；再对,M,受力分析，受重力、,m,对它垂直斜面向下压力和沿斜面向下静摩擦力，同时地面对,M,有向上支持力，共受到4个力，故选项C正确,21/61,1,弹力方向判断,(1)依据物体产生形变方向判断物体所受弹力方向与施力物体形变方向相反，与本身形变方向相同,(2)依据物体运动状态判断：物体受力必须与物体运动状态符合，依据物体运动状态由共点力平衡条件或牛顿第二定律确定弹力方向,(3)判断弹簧弹力方向要注意看弹簧是压缩还是伸长,(4)绳子产生弹力沿绳收缩方向,(5)平面产生或受到弹力(压力或支持力)垂直于平面，曲面产生或受到弹力垂直于曲面该处平面(或曲面切线)，其方向均指向被压或被支持物体,22/61,2判断弹力方向时需尤其关注,(1)绳与杆区分，绳拉力一定沿绳，杆弹力可沿任意方向,(2)有形变才有弹力，只接触无形变时不产生弹力(3)利用牛顿运动定律，依据物体运动状态确定弹力方向,23/61,1静摩擦力方向判断,(1)假设法：利用假设法判断思维程序以下,考点2摩擦力分析与计算,24/61,(2)状态法：先判断物体加速度方向，再利用,F,ma,确定协力，然后经过受力分析确定静摩擦力大小及方向,(3)牛顿第三定律法：关键要抓住,“,力是成对出现,”,，先确定受力较少物体受到静摩擦力方向，再依据,“,力相互性,”,确定另一物体受到静摩擦力方向,25/61,2静摩擦力大小计算,(1)静摩擦力大小和方向都跟产生相对运动趋势力亲密相关，跟接触面相互挤压力,F,N,无直接关系，要详细分析研究对象运动状态，依据其所处状态(平衡、加速等)，由力平衡条件或牛顿运动定律求解,(2)最大静摩擦力,F,max,是物体将要发生相对运动时摩擦力，与,F,N,成正比在,F,N,不变时，,F,max,比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者近似相等，而静摩擦力可在0,F,max,间改变,3滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，但与物体运动方向不一定相反,26/61,4滑动摩擦力大小计算,(1)公式法：,F,f,F,N,.应用此公式时要注意：,为动摩擦因数，与接触面材料、表面粗糙程度相关；,F,N,为两接触面间正压力，其大小不一定等于物体重力,滑动摩擦力大小与物体速度和接触面大小无关,(2)结合研究对象运动状态(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,27/61,例2,(届安徽六安检测),如图甲所表示，斜面体固定在水平面上，斜面上有一物块在拉力,F,作用下一直处于静止状态，拉力,F,在如图乙所表示范围内改变，取沿斜面向上为正方向.则物块所受摩擦力,F,f,与时间,t,关系正确是(),甲乙,28/61,思绪剖析：,(1)物块在哪几个力作用下处于平衡状态？(2)摩擦力伴随拉力减小怎样改变？,【答案】,B,【解析】,物块在重力、斜面支持力和拉力,F,作用下处于平衡状态在0时刻和,t,1,时刻物块都能恰好静止，所以开始时，摩擦力沿斜面向下，且为最大静摩擦力静摩擦力,F,f,F,mg,sin,，所以摩擦力伴随拉力减小而减小；当拉力减小到与重力沿斜面方向分力相等时(,t,1,时刻之前)，摩擦力减小到零；伴随拉力继续减小，摩擦力反向增大，所以选项B正确,29/61,练2,(届辽宁沈阳检测),如图所表示，一质量为,m,物体,A,恰能在倾角为,斜面体上匀速下滑若用与水平方向成,角、大小为,F,力推,A,，使,A,加速下滑，斜面体一直静止以下关于斜面体受地面摩擦力说法正确是(),A方向水平向右，大小为,mg,cos,sin,B方向水平向左，大小为,mg,cos,sin,C方向水平向左，大小为,F,cos,D大小为0,【答案】,D,30/61,【解析】,对,A,匀速下滑时受力分析，受重力、支持力、滑动摩擦力，依据平衡条件，摩擦力与支持力协力应该与重力等大反向，即斜面对滑块作用力方向竖直向上，依据牛顿第三定律，则物块对斜面作用力方向竖直向下当用与水平方向成,角、大小为,F,力推,A,，,A,所受斜面支持力增大，摩擦力,f,N,也增大，不过支持力,N,与摩擦力,f,依然成百分比增大，其协力方向依然竖直向上，保持不变，则物块对斜面作用力方向依然竖直向下，只是数值上变大，故斜面没有运动趋势，不受地面摩擦力故选D,31/61,1,静摩擦力其大小、方向都跟产生相对运动趋势外力亲密相关，但跟接触面相互间压力,F,N,无直接关系因而静摩擦力含有大小、方向可变性，改变性强是它特点，其大小只能依据物体运动状态进行计算，若为平衡态，静摩擦力将由平衡条件建立方程求解；若为非平衡态，可由动力学规律建立方程求解,2“假设法”判断有没有静摩擦力：假设法有两种，一个是假设接触面光滑，不存在摩擦力，看是否改变原来运动状态另一个是假设摩擦力存在，看是否改变原来运动状态第一个假设往往用来判断做变速运动物体静摩擦力和有其它外力存在但物体处于平衡状态时静摩擦力第二种假设往往用来判断物体不受其它外力，物体处于平衡状态时静摩擦力,32/61,33/61,1三种模型对比,考点3轻绳、轻杆、轻弹簧,34/61,模型,轻绳,轻杆,轻弹簧,模,型,特,点,形变,特点,只能发生微小形变，各处张力大小相等,只能发生微小形变,既可伸长，也可压缩，各处弹力大小相等,方向,特点,只能沿绳，指向绳收缩方向,不一定沿杆，能够是任意方向,沿弹簧轴线，与形变方向相反,作用效,果特点,只能提供拉力,能够提供拉力、推力,能够提供拉力、推力,大小突,变特点,能够发生突变,能够发生突变,普通不能发生突变,35/61,2处理三种模型问题时应注意事项,(1)轻绳、轻杆、轻弹簧都是忽略质量理想化模型,(2)分析轻杆上弹力时必须结合物体运动状态,(3)讨论轻弹簧上弹力时应明确弹簧处于伸长还是压缩状态,36/61,37/61,思绪剖析：,(1)初始上面弹簧原长，下面弹簧处于什么状态？怎样计算其形变量？(2)固定物体换为2,m,再次平衡后，下面弹簧将处于什么状态？上面弹簧处于什么状态？怎样计算二者形变量呢？,【答案】,A,38/61,练3,(多项选择)(届湖南岳阳检测),如图所表示，,A,、,B,两木块重力均为50 N，放在倾角,37斜面上，,A,、,B,与斜面间动摩擦因数均为0.5.在沿斜面向上大小为60 N力,F,作用下，,A,、,B,静止在斜面上，此时，与,A,、,B,相连轻弹簧被拉伸了3 cm，弹簧劲度系数为400 N/m.则以下说法正确是(),A,A,、,B,所受摩擦力均为零,B,B,所受摩擦力为2 N，方向沿斜面向上,C,A,所受摩擦力为18 N，方向沿斜面向下,D,B,所受摩擦力为18 N，方向沿斜面向上,【答案】,CD,39/61,【解析】,依据胡克定律可知，弹簧弹力,F,弹,k,x,400,0.03 N12 N，,A,处于静止状态，受力平衡，设,A,受到摩擦力方向向下，依据平衡条件得,F,F,弹,G,sin 37,f,A,0，解得,f,A,18 N，方向沿斜面向下,B,处于静止状态，受力平衡，设,B,受到摩擦力方向向下，依据平衡条件得,F,弹,G,sin 37,f,B,0，解得,f,B,18 N，则,B,受摩擦力为18 N，方向沿斜面向上，故选项C、D正确，A、B错误,40/61,1,轻绳,(1)轻绳模型建立：轻绳或称为细线，它质量可忽略不计，轻绳是软，不能产生侧向力，只能产生沿着绳子方向力它劲度系数非常大，以至于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长,(2)轻绳模型特点：,轻绳各处受力相等，且拉力方向沿着绳子；,轻绳不能伸长；,用轻绳连接系统经过轻绳碰撞、撞击时，系统机械能有损失；,轻绳弹力会发生突变,41/61,2轻杆,(1)轻杆模型建立：轻杆质量可忽略不计，轻杆是硬，能产生侧向力，它劲度系数非常大，以至于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长或压缩,(2)轻杆模型特点：轻杆各处受力相等，其力方向不一定沿着杆方向；轻杆不能伸长或压缩；,轻杆受到弹力方式有拉力或压力,42/61,3轻弹簧,(1)轻弹簧模型建立：轻弹簧能够被压缩或拉伸，其弹力大小与弹簧伸长量或缩短量相关,(2)轻弹簧特点：轻弹簧各处受力相等，其方向与弹簧形变方向相反；弹力大小为,F,kx,，其中,k,为弹簧劲度系数，,x,为弹簧伸长量或缩短量；弹簧弹力不会发生突变,43/61,4绳和杆弹力区分,(1)绳只能产生拉力，不能产生支持力，且绳子弹力方向一定沿着绳子收缩方向,(2)杆既能够产生拉力，也能够产生支持力，弹力方向可能沿着杆，也可能不沿杆.,(3)轻绳拉力可忽略绳子形变量，其大小可由受力平衡或牛顿第二定律计算得出；轻弹簧拉力与弹簧形变量相关，其大小可由胡克定律求得,44/61,1问题特征,当物体受力或运动状态发生改变时，摩擦力常发生突变，摩擦力突变，又会造成物体受力情况和运动性质突变，其突变点(时刻或位置)往往含有很深隐蔽性，对其突变点分析与判断是物理问题切入点,2常见类型,(1)静摩擦力突变为滑动摩擦力,(2)滑动摩擦力突变为静摩擦力,(3)静摩擦力大小和(或)方向发生突变,微课堂,摩擦力突变,45/61,例4,长直木板上表面一端放有一个木块，如图所表示，木板由水平位置迟缓向上转动(即木板与地面夹角,变大)，另一端不动，则木块受到摩擦力,F,f,随角度,改变图象是以下图中(),A,BCD,46/61,审题突破：,(1)木板由水平位置刚开始转动时摩擦力为多少？,(2)从木板开始转动到木板与木块发生相对滑动前是什么摩擦？怎么求？(3)木块相对于木板刚好要滑动而没滑动时，木块此时所受是什么摩擦？(4)木块滑动过程中受到是什么摩擦？怎么求？,【答案】,C,【解析】,物块受到摩擦力在开始到滑动过程为静摩擦力，,f,mg,sin,，故为正弦规律改变；而滑动后变为了滑动摩擦力，则摩擦力,f,mg,cos,，为余弦规律改变，而滑动摩擦力普通小于最大静摩擦力，故C项正确,47/61,用临界法处理摩擦力突变问题三点注意,1题目中出现,“,最大,”“,最小,”“,刚好,”,等关键词时，普通隐藏着临界问题有时，有些临界问题中并不含上述常见,“,临界术语,”,，但审题时发觉某个物理量在改变过程中会发生突变，则该物理量突变时物体所处状态即为临界状态,2静摩擦力有没有及其大小、方向取决于物体间相对运动趋势，而且静摩擦力存在最大值存在静摩擦连接系统，相对滑动与相对静止临界条件是静摩擦力到达最大值,3研究传送带问题时，物体和传送带速度相等时刻往往是摩擦力大小、方向和物体运动性质改变分界点,48/61,热点题组一重力、弹力、摩擦力综合分析,1,(届湖南长沙模拟),如图所表示，倾角为,、质量为,M,斜面体静止在水平桌面上，质量为,m,木块静止在斜面体上以下结论正确是(),A木块受到摩擦力大小是,mg,cos,B木块对斜面体压力大小是,mg,sin,C桌面对斜面体摩擦力大小是,mg,sin,cos,D桌面对斜面体支持力大小是(,M,m,),g,【答案】,D,模拟精选 组合专练,49/61,50/61,2,(届河北名校联考),如图所表示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球经过细绳与车顶相连，小车处于水平面上，细绳一直保持竖直关于小球受力情况，以下说法正确是(),A若小车静止，绳对小球拉力可能为零,B若小车静止，斜面对小球支持力一定为零,C若小车向右运动，小球一定受两个力作用,D若小车向右运动，小球一定受三个力作用,【答案】,B,51/61,【解析】,若小车静止，则小球受力平衡，因为斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、绳子拉力，重力和拉力都沿竖直方向；假如受斜面支持力，则没法到达平衡，所以在小车静止时，斜面对小球支持力一定为零，绳子拉力等于小球重力，故A项错误，B项正确；若小车向右匀速运动，小球受重力和绳子拉力两个力作用；若小车向右做减速运动，则一定受重力和斜面支持力，可能受绳子拉力，也可能不受绳子拉力，故C、D项都错误,52/61,热点题组二弹力,3,(届山西忻州模拟),如图所表示，在一个正方体盒子中放有一个质量分布均匀小球，小球直径恰好和盒子内表面正方体边长相等，盒子沿倾角为,固定斜面滑动，不计一切摩擦，以下说法中正确是(),A不论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子下底面有压力,B盒子沿斜面下滑时，球对盒子下底面和右侧面有压力,C盒子沿斜面下滑时，球对盒子下底面和左侧面有压力,D盒子沿斜面上滑时，球对盒子下底面和左侧面有压力,【答案】,A,53/61,【解析】,先以盒子和小球组成系统整体为研究对象，不论上滑还是下滑，用牛顿第二定律均可求得系统加速度大小为,a,g,sin,，方向沿斜面向下；小球加速度大小也是,a,g,sin,，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下重力分力大小恰好等于所需合外力，所以小球不需要盒子左、右侧面提供弹力，故选项A正确,54/61,热点题组三摩擦力,4,(届河北保定检测),如图所表示，物体,A,、,B,叠放在物体,C,上，,C,置于水平地面上，水平力,F,作用于,B,，使,A,、,B,、,C,一起匀速运动，各接触面间摩擦力情况是(),A,B,对,C,有向左摩擦力,B,C,对,A,有向左摩擦力,C物体,C,受到三个摩擦力作用,D,C,对地面有向右摩擦力,【答案】,D,55/61,【解析】,三个物体都做匀速直线运动，合外力均为零以,B,为研究对象，,B,水平方向受到向右拉力,F,作用，依据平衡条件得知，,C,对,B,有向左静摩擦力，而且此静摩擦力与,F,平衡，依据牛顿第三定律得知，,B,对,C,有向右静摩擦力，故A项错误对,A,研究，由平衡条件得知,C,对,A,没有摩擦力，不然,A,受力不平衡，不可能匀速直线运动，则,A,对,C,也没有摩擦力，故B项错误以整体为研究对象，由平衡条件得知地面对,C,有向左滑动摩擦力，则,C,对地面有向右滑动摩擦力，故,C,受到两个摩擦力，故C项错误，D项正确,56/61,5,(届湖北枣阳月考),如图所表示，斜面固定在地面上，倾角为37(sin 370.6，cos 370.8)质量为1 kg滑块以初速度,v,0,从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力,F,随时间改变图象是下列图中(取初速度,v,0,方向为正方向，,g,10 m/s,2,)(),57/61,【答案】,B,58/61,【解析】,滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用，由,F,F,N,和,F,N,mg,cos,联立得,F,6.4 N，方向为沿斜面向下当滑块速度减为零后，因为重力分力,mg,sin,mg,cos,，滑块不动，滑块受摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得,F,mg,sin,，代入可得,F,6 N，方向为沿斜面向上，故B项正确,59/61,60/61,61/61,
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