高一-物理-重力弹力摩擦力(课堂PPT).ppt

重力、弹力、摩擦力瞿老师瞿老师2024/6/26 周三1 三、弹力三、弹力1产生的条件产生的条件(1)两物体两物体_；(2)发生发生_相互接触相互接触弹性形变弹性形变(1)弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律，其公式弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律，其公式为为Fkx；(2)非弹簧类弹力大小应由非弹簧类弹力大小应由_或动力学规律或动力学规律求得求得平衡条件平衡条件2摩擦力摩擦力FN4方向：与相对运动或相对运动趋势方向方向：与相对运动或相对运动趋势方向_相反相反3【注意注意】：(1)摩擦力阻碍的是物体间的摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，相对运动或相对运动趋势，但但不一定阻碍物体的运动不一定阻碍物体的运动(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动的物体不一定运动(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向总垂直，反之不一定成立总垂直，反之不一定成立4弹力的方向的判断方法弹力的方向的判断方法 弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况有以弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况有以下几种：下几种：弹力弹力弹力的方向弹力的方向弹簧两端的弹弹簧两端的弹力力与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向轻绳的弹力轻绳的弹力沿绳指向绳收缩的方向沿绳指向绳收缩的方向平面与平面间平面与平面间的弹力的弹力垂直于接触面指向受力物体垂直于接触面指向受力物体点与面接触的点与面接触的弹力弹力过接触点垂直于接触面过接触点垂直于接触面(或接触面的切面或接触面的切面)而指向受而指向受力物体力物体球与面接触的球与面接触的弹力弹力在接触点与球心的连线上，指向受力物体在接触点与球心的连线上，指向受力物体球与球接触的球与球接触的弹力弹力垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体杆的弹力杆的弹力可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析5【注意注意】：(1)绳对物体只能产生拉力，不能产生推力，且绳子弹力的绳对物体只能产生拉力，不能产生推力，且绳子弹力的方向一定沿着绳子并指向绳子收缩的方向，这是由绳子本身方向一定沿着绳子并指向绳子收缩的方向，这是由绳子本身的特点决定的的特点决定的(2)杆既可以产生拉力，也可以产生推力，弹力的方向可以杆既可以产生拉力，也可以产生推力，弹力的方向可以沿杆，也可以不沿杆，这是杆和绳两种模型的最大区别沿杆，也可以不沿杆，这是杆和绳两种模型的最大区别61.1.如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直关于小球的受力情况，下列说法正确的相连，细绳始终保持竖直关于小球的受力情况，下列说法正确的是是()A A若小车静止，绳对小球的拉力可能为零若小车静止，绳对小球的拉力可能为零B B若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零C C若小车向右运动，小球可能受三个力的作用若小车向右运动，小球可能受三个力的作用D D若小车向左运动，小球可能受三个力的作用若小车向左运动，小球可能受三个力的作用BCD7 2.2.如图所示，小车上固定着一根弯成如图所示，小车上固定着一根弯成角的曲杆，杆的角的曲杆，杆的另一端固定着一个质量为另一端固定着一个质量为m m的球试分析下列情况下杆对的球试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向球的弹力的大小和方向:(1)(1)小车静止；小车静止；(2)(2)小车以加速度小车以加速度a a水平向右加速运动水平向右加速运动 8 3.3.如图所示，原长分别为如图所示，原长分别为L L1 1和和L L2 2，劲度系数分别为，劲度系数分别为k k1 1和和k k2 2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m m1 1的物体，最下端挂着质量为的物体，最下端挂着质量为m m2 2的另一物体，整个装置处的另一物体，整个装置处于静止状态于静止状态求：求：(1)(1)这时两弹簧的总长这时两弹簧的总长(2)(2)若用一个质量为若用一个质量为M M的平板把下面的物体竖的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体物体m m2 2的压力的压力910112.2.摩擦力的有无及方向的判断方法摩擦力的有无及方向的判断方法（1 1）假设法：即假设接触面光滑，看物体是否会发生相对）假设法：即假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动运动若发生相对运动，则说明物体原来虽相对静止却有相对运若发生相对运动，则说明物体原来虽相对静止却有相对运动的趋势且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即动的趋势且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向为原来相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向若没有发生相对运动，则说明没有静摩擦力若没有发生相对运动，则说明没有静摩擦力12（2）根据物体的运动状态用平衡条件或牛顿定律）根据物体的运动状态用平衡条件或牛顿定律来计算大小用牛顿第二定律判断，关键是先判断来计算大小用牛顿第二定律判断，关键是先判断物体的运动状态物体的运动状态(即加速度方向即加速度方向)，再利用牛顿第二，再利用牛顿第二定律定律(Fma)确定合力的方向，然后由受力分析判确定合力的方向，然后由受力分析判断静摩擦力方向断静摩擦力方向133.3.摩擦力大小的计算摩擦力大小的计算（1 1）静摩擦力大小的计算）静摩擦力大小的计算物体处于平衡状态时物体处于平衡状态时(静止或匀速静止或匀速)，利用力的平衡条件，利用力的平衡条件来判断其大小来判断其大小物体有加速度时，若只有摩擦力，则物体有加速度时，若只有摩擦力，则F Ff fmama，例如匀速，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；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，则若除摩擦力外，物体还受其他力，则F F合合mama，先求合力再，先求合力再求摩擦力求摩擦力14（2）滑动摩擦力的计算）滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式滑动摩擦力的大小用公式FfFN来计算来计算根据物体的运动状态判断：若物体处于平衡状态，根据物体的运动状态判断：若物体处于平衡状态，利用平衡条件求解；若物体有加速度，利用牛顿第利用平衡条件求解；若物体有加速度，利用牛顿第二定律和受力分析结合起来求解二定律和受力分析结合起来求解154.4.如图所示，斜面固定在地面上，倾角如图所示，斜面固定在地面上，倾角37(sin3737(sin370.60.6，cos37cos370.8)0.8)，质量为，质量为1 kg1 kg的滑块，以一定的初速度沿斜面向下的滑块，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数为滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8.0.8.该滑块所受摩该滑块所受摩擦力擦力F Ff f随时间变化的图象是图中的随时间变化的图象是图中的(取初速度方向为正方向，取初速度方向为正方向，g g10 10 m/sm/s2 2)()()解析：解析：选选A.由于由于mgsin370后，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，则后，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，则F滑滑Gcos.故当故当继续变大时，物体受到的滑动摩擦力减小了继续变大时，物体受到的滑动摩擦力减小了当当90时，物体受到的滑动摩擦力等于时，物体受到的滑动摩擦力等于0.【答案】见解析32模型三“动静”突变20.如图所示，质量为如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数的物体与地面间的动摩擦因数0.2，从，从t0开始以初速度开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力平向左的恒力F1 N的作用，取的作用，取g10 m/s2，向右为正方向，该物，向右为正方向，该物体受到的摩擦力体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦最大静摩擦力等于滑动摩擦力力)()【答案答案】A3321.如图所示，把一重为如图所示，把一重为G的物体，用一水平方向的推力的物体，用一水平方向的推力Fkt(k为恒量，为恒量，t为时间为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从压在竖直的足够高的平整墙上，从t0开始物体所受的摩擦力开始物体所受的摩擦力Ff随随t的变化关系是下图中的的变化关系是下图中的()34【解析】物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力Ff的作用，由于Ff从零开始均匀增大，开始一段时间FfG，物体向下做减速运动，直至减速为零在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小为FfFNFkt，即Ff与t成正比，是一条过原点的倾斜直线当物体速度减为零后，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小FfG，所以物体静止后的图线为平行于t轴的线段正确答案为B.【答案】B 3522.如图所示，重如图所示，重80 N的物体的物体A放在倾角为放在倾角为30的粗糙斜面上，的粗糙斜面上，有一根原长为有一根原长为10 cm，劲度系数为，劲度系数为1 000 N/m的弹簧，其一端的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为后，弹簧长度缩短为8 cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为大静摩擦力为25 N，当弹簧的长度仍为，当弹簧的长度仍为8 cm时，测力计读数时，测力计读数不可能为不可能为()A10 N B20 NC40 N D60 N【答案】D3623.如图，质量如图，质量mAmB的两物体的两物体A、B叠放在一起，靠着叠放在一起，靠着竖直墙面让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程竖直墙面让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体中，物体B的受力示意图是的受力示意图是()37【解析】虽然墙面粗糙，但是物体与墙面之间无弹力，所以物体与墙面之间无摩擦力，A、B均只受重力，A项正确【答案】A3824如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑在支撑点点M、N处受力的方向，下列说法正确的是处受力的方向，下列说法正确的是()AM处受到的支持力竖直向上处受到的支持力竖直向上BN处受到的支持力竖直向上处受到的支持力竖直向上CM处受到的静摩擦力沿处受到的静摩擦力沿MN方向方向DN处受到的静摩擦力沿水平方向处受到的静摩擦力沿水平方向【答案】A39