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1、第一講 重力彈力摩擦力,一、力 1力的概念:物體與物體之間的_____作用 2力的性質 (1)物質性:力不能脫離_____而獨立存在沒有“施力物體”或“受力物體”的力是_______的 (2)相互性:力的作用是_____的施力(受力)物體同時也是受力(施力)物體 (3)矢量性:力是矢量,既有_____,又有_____ (4)獨立性:一個力作用于某個物體上產生的效果,與這個物體是否受到其他力的作用_____,基礎知識梳理,相互,物體,不存在,相互,大小,方向,無關,形變,運動狀態(tài),5力的圖示和示意圖 (1)力的圖示:包含力的_____、_____、______三個要素 (2)力的示意圖:受力分析
2、時,作出的表示物體受到某一力的有向線段,大小,方向,作用點,4.力的三要素:包含力的_____、_____、______.,標度,刻度,箭頭,二、重力 1產生:由于地球的吸引而使物體受到的力 2大?。篏mg. 3方向:總是_________ 4重心:因為物體各部分都受重力的作用,從效果上看,可以認為各部分受到的重力作用集中于一點,這一點叫做物體的重心 【注意】: (1)重力的方向總是與當?shù)氐乃矫娲怪保煌胤剿矫娌煌?,其垂直水平面向下的方向也就不?(2)重力的方向不一定指向地心 (3)并不是只有重心處才受到重力的作用,豎直向下,【思考感悟】 重心的位置與哪些因素有關? 提示:與質量分布和
3、物體的形狀有關,【歸納總結】重心往往偏向質量分布較多的一側,只有形狀規(guī)則且質量分布均勻的物體,重心才是它的幾何中心。,三、彈力 1定義:發(fā)生彈性形變的物體由于要_________,對與它接觸的物體產生力的作用 2產生的條件 (1)兩物體_________;(2)發(fā)生_________,恢復原狀,相互接觸,彈性形變,3方向: 與物體形變方向_____ 4大小 (1)彈簧類彈力在彈性限度內遵從胡克定律,其公式為Fkx; (2)非彈簧類彈力大小應由_________或動力學規(guī)律求得,相反,平衡條件,四、摩擦力 1產生:相互接觸且發(fā)生形變的粗糙物體間,有_________或_____________時
4、,在接觸面上所受的阻礙_________或_____________的力 2產生條件:接觸面_____;接觸面間有彈力;物體間有_________或_____________,相對運動,相對運動趨勢,相對運動,相對運動趨勢,粗糙,相對運動,相對運動趨勢,FN,4方向:與相對運動或相對運動趨勢方向_____,相反,【注意】: (1)摩擦力阻礙的是物體間的相對運動或相對運動趨勢,但不一定阻礙物體的運動 (2)受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,受滑動摩擦力作用的物體不一定運動 (3)接觸面處有摩擦力時一定有彈力,且彈力與摩擦力方向總垂直,反之不一定成立,1.彈力的有無及方向的判斷方法 (1)彈力有無的
5、判斷方法 根據(jù)彈力產生的條件直接判斷(形變較明顯) 根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力,利用假設法判斷(形變不明顯) 對形變不明顯的情況,可假設兩個物體間彈力不存在,即把與我們所研究的物體相接觸的其他物體去掉,看物體還能否保持原有的狀態(tài),若運動狀態(tài)不變,則此處不存在彈力,若運動狀態(tài)改變,則此處一定存在彈力 根據(jù)“物體的運動狀態(tài)”分析(形變不明顯) 由狀態(tài)分析彈力,使物體的受力必須與物體的運動狀態(tài)符合, 依據(jù)物體的運動狀態(tài),由物體受力平衡(或牛頓第二定律)列方程來判斷物體間的彈力是否存在,【疑難點分析歸納】,(2)彈力的方向的判斷方法 彈力的方向與物體形變的方向相反,具體情況有
6、以下幾種:,由物體的運動狀態(tài)判斷(形變不明顯) 物體的受力必須與物體的運動狀態(tài)相符合可根據(jù)物體的運動狀態(tài),先假設一個彈力的方向,由共點力的平衡條件或牛頓第二定律列方程,求出彈力若所得結果為正值,其方向與假設方向相同,如果為負值,其方向與假設方向相反,【注意】: (1)繩對物體只能產生拉力,不能產生推力,且繩子彈力的方向一定沿著繩子并指向繩子收縮的方向,這是由繩子本身的特點決定的 (2)桿既可以產生拉力,也可以產生推力,彈力的方向可以沿桿,也可以不沿桿,這是桿和繩兩種模型的最大區(qū)別,【即時應用】 1.如圖211所示,小車內有一固定光滑斜面,一個小球通過細繩與車頂相連,細繩始終保持豎直關于小球的受
7、力情況,下列說法正確的是( ),圖211,A若小車靜止,繩對小球的拉力可能為零 B若小車靜止,斜面對小球的支持力一定為零 C若小車向右運動,小球可能受三個力的作用 D若小車向左運動,小球可能受三個力的作用,BCD,2.如圖215所示,小車上固定著一根彎成角的曲桿,桿的另一端固定著一個質量為m的球試分析下列情況下桿對球的彈力的大小和方向: (1)小車靜止; (2)小車以加速度a水平向右加速運動,圖215,【思路點撥】解答本題時應注意以下三點: (1)桿對小球的彈力方向不一定沿桿; (2)小車靜止時,由平衡條件可以求解彈力的大小和方向; (3)小車加速運動時,可由牛頓第二定律求解彈力的大小和方向,
8、【解析】 (1)小車靜止時,球處于平衡狀態(tài),由平衡條件可求:F1mg,方向豎直向上 (2)當小車以加速度a向右勻加速運動時,小球的加速度也為a,設桿對球的彈力為F2,與豎直方向的夾角為,如圖216所示,則有:,圖216,3.如圖217所示,原長分別為L1和L2,勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質彈簧豎直懸掛在天花板上,兩彈簧之間有一質量為m1的物體,最下端掛著質量為m2的另一物體,整個裝置處于靜止狀態(tài) 求:,(1)這時兩彈簧的總長 (2)若用一個質量為M的平板把下面的物體豎直緩慢地向上托起,直到兩彈簧的總長度等于兩彈簧的原長之和,求這時平板受到下面物體m2的壓力,圖217,2.摩擦力的有無及方向的
9、判斷方法 (1)假設法:即假設接觸面光滑,看物體是否會發(fā)生相對運動 若發(fā)生相對運動,則說明物體原來雖相對靜止卻有相對運動的趨勢且假設接觸面光滑后物體發(fā)生相對運動的方向即為原來相對運動趨勢的方向,從而確定靜摩擦力的方向 若沒有發(fā)生相對運動,則說明沒有靜摩擦力,(2)根據(jù)物體的運動狀態(tài)用平衡條件或牛頓定律來計算大小用牛頓第二定律判斷,關鍵是先判斷物體的運動狀態(tài)(即加速度方向),再利用牛頓第二定律(Fma)確定合力的方向,然后由受力分析判斷靜摩擦力方向,3.摩擦力大小的計算 (1)靜摩擦力大小的計算 物體處于平衡狀態(tài)時(靜止或勻速),利用力的平衡條件來判斷其大小 物體有加速度時,若只有摩擦力,則Ff
10、ma,例如勻速轉動的圓盤上物塊靠摩擦力提供向心力產生向心加速度;若除摩擦力外,物體還受其他力,則F合ma,先求合力再求摩擦力,(2)滑動摩擦力的計算 滑動摩擦力的大小用公式FfFN來計算 根據(jù)物體的運動狀態(tài)判斷:若物體處于平衡狀態(tài),利用平衡條件求解;若物體有加速度,利用牛頓第二定律和受力分析結合起來求解,【即時應用】 4.如圖213所示,斜面固定在地面上,傾角37(sin370.6,cos370.8),質量為1 kg的滑塊,以一定的初速度沿斜面向下滑,斜面足夠長,滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8.該滑塊所受摩擦力Ff隨時間變化的圖象是圖214中的(取初速度方向為正方向,g10 m/s2)(),
11、圖213,圖214,解析:選A.由于mgsin37