高中物理必修1力学.pptx

力学力学位育中学位育中学相关联知识网络相关联知识网络静力学知识框架静力学知识框架 相关概念相关概念 力的力的概念概念 力是物体对物体的作用力是物体对物体的作用 力的力的基本特征基本特征 力的力的物质性物质性：力不能脱离物体而独立存在：力不能脱离物体而独立存在 力的力的相互性相互性：力的作用是相互的：力的作用是相互的 力的力的矢量性矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向：力是矢量，既有大小，又有方向力的力的独立性独立性：一个力作用于某一物体上产生的：一个力作用于某一物体上产生的效果，与这个物体是否同时受到其他力的作用无关效果，与这个物体是否同时受到其他力的作用无关 力的效果力的效果1）使物体发生）使物体发生形变形变2）改变物体的改变物体的运动状态运动状态例：以下说法正确的是（例：以下说法正确的是（）1）力增大，物体的速度一定增大力增大，物体的速度一定增大2）力的方向改变，速度方向一定改变力的方向改变，速度方向一定改变3）速度方向改变，力的方向一定改变速度方向改变，力的方向一定改变4）以上说法都不对以上说法都不对力的分类力的分类 力的分类可以按照性质分，效果分，作力的分类可以按照性质分，效果分，作用方式分（场力、接触力），研究对象用方式分（场力、接触力），研究对象分（内力、外力）分（内力、外力）重力重力产生产生：重力是物体受到地球的吸引而产生的：重力是物体受到地球的吸引而产生的方向方向：重力的方向总是竖直向下的：重力的方向总是竖直向下的大小大小：物体受到的重力跟物体的质量成正比：物体受到的重力跟物体的质量成正比（在地球上同一纬度数且同一高度处）（在地球上同一纬度数且同一高度处）G=mg作用点作用点：重心，重心也可能在物体的外部。：重心，重心也可能在物体的外部。例：当物体在以下情况中重力大小是例：当物体在以下情况中重力大小是否会改变否会改变1）当物体在加速上升的电梯中当物体在加速上升的电梯中2）物体在加速下降电梯中物体在加速下降电梯中3）物体在人造卫星中物体在人造卫星中4）离地较高高空离地较高高空5）地球上不同纬度地球上不同纬度 弹力弹力 定义：定义：发生弹性形变的物体，会对跟它接发生弹性形变的物体，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。产生的产生的条件：条件：1）直接接触）直接接触 2）相互挤压）相互挤压（发生形变）（发生形变）弹力的弹力的方向：方向：总是跟形变的方向相反且垂总是跟形变的方向相反且垂直于接触面。弹力的受力物体是引起形变直于接触面。弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体。的物体，施力物体是发生形变的物体。例例以下说法正确的是以下说法正确的是 （）1）放在桌面上的书对桌面压力是由于桌面放在桌面上的书对桌面压力是由于桌面弹性形变产生的弹性形变产生的2）绳子受到的弹力是沿绳子收缩方向的绳子受到的弹力是沿绳子收缩方向的3）在弹性限度内弹力跟弹簧的长度成正比在弹性限度内弹力跟弹簧的长度成正比4）以上说法都不对以上说法都不对1）绳索弹力绳索弹力2）支面弹力支面弹力3）支点弹力支点弹力弹力有无的判断方法弹力有无的判断方法（1）明显形变的情况）明显形变的情况（2）形变不明显的情况：）形变不明显的情况：“假设法假设法”大小：胡克定律：大小：胡克定律：f=kx，其中其中k是比例是比例常数，叫做弹簧的劲度系数常数，叫做弹簧的劲度系数分类分类例1 如图，如图，a、b为两根相连的轻质弹簧，为两根相连的轻质弹簧，他们的劲度系数分别为他们的劲度系数分别为ka=1103N/m，kb=2103N/m，原长分别为原长分别为la=6cm，lb=4cm。在下端挂一在下端挂一物体物体G，重力为重力为10N，平衡时（平衡时（）A、弹簧弹簧a下端受的拉力为下端受的拉力为4N，b下下端受的拉力为端受的拉力为6NB、弹簧弹簧a下端受的拉力为下端受的拉力为10N，b下端受的拉力为下端受的拉力为10NC、弹簧弹簧a的长度变为的长度变为7cm，b的长的长度变为度变为4.5cmD、弹簧弹簧a的长度变为的长度变为6.4cm，b的的长度变为长度变为4.3cm例例 如图，质量为的物体与如图，质量为的物体与甲、乙两个弹簧相连，乙甲、乙两个弹簧相连，乙弹簧下端与地相连，其劲弹簧下端与地相连，其劲度系数分别为、。度系数分别为、。现用手拉甲的上端，使现用手拉甲的上端，使它缓慢上移。当乙弹簧中它缓慢上移。当乙弹簧中的弹力为原来的时，甲上的弹力为原来的时，甲上端移动的距离为多少？端移动的距离为多少？甲甲乙乙摩擦力摩擦力 定义：当两个相互接触的物体间有相对运定义：当两个相互接触的物体间有相对运动趋势或相对运动时动趋势或相对运动时,接触面之间存在摩接触面之间存在摩擦力擦力,分别叫分别叫静摩擦力静摩擦力和和滑动摩擦力滑动摩擦力。产生的条件是：产生的条件是：1）接触面接触面粗糙粗糙，2）在）在相相互接触互接触的物体间有的物体间有正压力存在正压力存在（有摩擦（有摩擦力必有弹力）力必有弹力），3）物体之间有物体之间有相对运动相对运动或或相对运动趋势相对运动趋势。如图所示，如图所示，A、B、C三个物体叠落在一三个物体叠落在一起，置于平面上在外力起，置于平面上在外力F作用下，三个作用下，三个物体均没动各物体所受摩擦力情况是物体均没动各物体所受摩擦力情况是怎样的？怎样的？摩擦力的方向：摩擦力的方向：(1)(1)摩擦力方向沿着接触面摩擦力方向沿着接触面的切线方向；的切线方向；(2)(2)摩擦力方向与该物体相摩擦力方向与该物体相对运动对运动(或相对趋势或相对趋势)方向相反方向相反物体有无相对运动趋势的判断：物体有无相对运动趋势的判断：“假设法假设法”，“反推法反推法”滑动摩擦力及其特点滑动摩擦力及其特点大小：大小：滑动摩擦力滑动摩擦力f f跟跟压力压力N N成正比，公式成正比，公式就是：就是：f=Nf=N其中其中是比例常数，叫做是比例常数，叫做动摩擦因数动摩擦动摩擦因数动摩擦因数跟物体的材料和因数跟物体的材料和接触面的粗糙程度有接触面的粗糙程度有关关静磨擦力的大小和方向都跟产生静磨擦力的大小和方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关，相对运动趋势的外力密切相关，与正压力大小无关。与正压力大小无关。因此因此f fs s具有具有大小、方向的可变性。大小、方向的可变性。静摩擦力及其特点静摩擦力及其特点例例1 1 如图所示，位于水平面上的质量为如图所示，位于水平面上的质量为M M的小木块，在的小木块，在大小为大小为F F、方向与水平方向成方向与水平方向成角的推力作用下沿角的推力作用下沿地面运动，若木块与地面之间的动摩擦因数为地面运动，若木块与地面之间的动摩擦因数为，则木块所受的滑动摩擦力为则木块所受的滑动摩擦力为 A AMgMgB BFFsinsinC C(Mg+Fsin)(Mg+Fsin)D D(Mg-Fsin)(Mg-Fsin)例例2 2 如如图图，以以木木块块放放在在水水平平面面上上，在在水水平平方方向向共共受受到到三三个个力力即即F1F1、F2F2和和摩摩擦擦力力作作用用，木木块块处处于于静静止止状状态态，其其中中F1=10NF1=10N、F2=2NF2=2N，若若撤撤去去力力F1F1，则木块在水平方向受到的合力为（则木块在水平方向受到的合力为（）A A、10N10N，方向向左方向向左 B B、6N6N，方向向右方向向右 C C、2N,2N,方向向左方向向左 D D、零零F1F2例例3 3 如图所示，斜劈如图所示，斜劈B B置于地面上静止，物块置于地面上静止，物块A A置置于斜劈于斜劈B B上静止，求地面对斜劈上静止，求地面对斜劈B B的摩擦力的摩擦力例4 m1m2F如图所示，质量为如图所示，质量为m1的木块在的木块在质量为质量为m2的长木板上向右滑行，的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力木块同时受到向右的拉力F的的作用，长木板处于静之状态，作用，长木板处于静之状态，已知木块与木板间的动摩擦系已知木块与木板间的动摩擦系数为数为 1，木板与地面间的动摩，木板与地面间的动摩擦系数为擦系数为 2，则（，则（）A、木板受到地面的摩擦力的大小一定是木板受到地面的摩擦力的大小一定是 1m1gB、木板受到地面的摩擦力的大小一定是木板受到地面的摩擦力的大小一定是 2（m1+m2）gC、当当F 2(m1+m2)g时，木块便会开始运动时，木块便会开始运动D、无论怎样改变无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动。的大小，木板都不可能运动。质量为质量为m的物体放在水平放置的钢板的物体放在水平放置的钢板C上，与上，与钢板的动摩擦因数为钢板的动摩擦因数为。由于光滑导槽。由于光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动，现使钢的控制，物体只能沿水平导槽运动，现使钢板以速度板以速度v1向右运动，同时用力向右运动，同时用力F沿导槽的沿导槽的方向拉动物体使物体以速度方向拉动物体使物体以速度v2沿导槽运动，沿导槽运动，则则F的大小为（的大小为（）。）。A、等于等于 mg B、大于大于 mg C、小于小于 mg D、不能确定不能确定v1v2ABC例5例6 质量为质量为m、横截面为直角三横截面为直角三角形的物体角形的物体ABC，靠在竖靠在竖直墙面上，直墙面上，ABC=，F是垂直于斜面是垂直于斜面BC的推力，的推力，现物体静止不动，则摩擦现物体静止不动，则摩擦力的大小为力的大小为 。ABC F例7以下说法是否正确以下说法是否正确（1）静摩擦力总产生在静止物体间）静摩擦力总产生在静止物体间（2）运动物体受到摩擦力方向一定跟运动方向）运动物体受到摩擦力方向一定跟运动方向相反相反（3）在地面上滑动的物体到的摩擦力一定跟滑）在地面上滑动的物体到的摩擦力一定跟滑动方向相反动方向相反（4）传送带加速下降时，物体受到摩擦力一定）传送带加速下降时，物体受到摩擦力一定跟运动方向相反跟运动方向相反（5）物体受到摩擦力方向一定跟速度平行）物体受到摩擦力方向一定跟速度平行（6）静摩擦力方向一定跟外力方向相反）静摩擦力方向一定跟外力方向相反小结：摩擦力大小静摩擦力大小静摩擦力大小：（1）有一最大值）有一最大值（2）未达最大值时）未达最大值时滑动摩擦力大小：滑动摩擦力大小：注意注意N 以下情况下物体以下情况下物体A与小车之间的摩擦与小车之间的摩擦力是否存在？（为什么？）是哪种摩力是否存在？（为什么？）是哪种摩擦力？摩擦力的方向？大小？擦力？摩擦力的方向？大小？（1）小车与物体皆静止）小车与物体皆静止（2）小车与物体一起匀速前进）小车与物体一起匀速前进（3）小车与物体一起以）小车与物体一起以a匀加速前进匀加速前进（4）小车与物体一起以）小车与物体一起以a匀减速前进匀减速前进A受力分析受力分析1）顺序：重力、已知力、弹力、摩擦力）顺序：重力、已知力、弹力、摩擦力FacbvvF