【学海导航】安徽省2012届高中物理总第一轮复习 第2章1力的基本概念及三种常见力课件 新人教版

内容要求说明滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ重力、弹性形变、弹性、胡克定律Ⅰ矢量和标量Ⅰ力的合成和分解Ⅱ实验：探究弹力和弹簧伸长的关系实验：验证力的平行四边形定则近五年的高考试题中本章知识百分之百出现，大部分情况是与其他知识综合出题，主要涉及弹簧的弹力、摩擦力、共点力的合成与分解、物体的平衡等.本章单独出题往往以摩擦力、物体的平衡为主，题型为选择题，难度适中.鉴于本章是物理学的基础，仍然是高考的重点、热点，其中摩擦力和力的合成与分解将是重点中的重点，在考查能力这一命题的原则下，出题人会考虑以创新的情景来考核这部分内容.命题的题型将不会有大的变化.力与物体的平衡是物理学的基础，力的概念与受力分析贯穿于整个高中物理部分，力的合成与分解是运用等效的思想观点而建构的知识体系，它的运算满足平行四边形定则，既可以应用数学的思想方法，又可以借助物理的思维方式，因此对这部分要求考生应当从思想方法与思维能力角度来进行复习.本章在考试命题方面主要涉及的内容与方法是：1.着重考查的知识点有：力的合成与分解、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式.对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有考试热点问题.此外，基础概念与实际联系也是当前高考命题的一个趋势.2.考试命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及几个知识点，而且都是牛顿定律、动量、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核.3.考试命题涉及的基本方法：综合分析法、动态变化的分析与判断、图解法、整体与隔离法、正交分解法、等效变换法、相似类比法以及数学方法(主要是函数思想、三角知识、几何知识等).力与物体的平衡力力的概念：力是物体间的相互作用常见的三种力重力：G=mg弹力：胡克定律F=kx摩擦力静摩擦力：0≤Ff≤Ffmax滑动摩擦力：Ff=μFN产生条件、大小、方向、作用力的合成与分解原则：力的作用效果相同（等效替换）方法：平行四边形定则作图法解析法物体的平衡平衡状态：静止、匀速直线运动平衡条件：合外力为零∑F=01力的基本概念及三种常见力第二章相互作用1.对力、重力、重心等概念的理解关于重力，下列的说法中正确的是()A．地球对物体的吸引力就是物体的重力B．在空中向上运动的物体不受重力作用C．重力的方向总是垂直接触面向下的D．抛出去的物体总会落向地面，这是由于物体受到重力作用的缘故解析：物体的重力是由于地球的吸引而产生的，但重力大小不等于地球对它的吸引力，故A选项不正确；地球附近一切物体都受到重力作用，与物体的运动状态无关，因此B选项不正确；重力的方向总是竖直向下，但不是垂直向下，竖直向下是一种特定的垂直，是指与水平面垂直，故C选项也是错误的；由于重力作用，抛向空中的物体最终都要落回地面，所以D选项正确．点评：重力的方向总是竖直向下的，“总是”指在任何情况下都不变．解答本题的关键在于正确区分“竖直向下”和“垂直向下”．竖直向下是指垂直于水平面向下，而垂直向下是垂直于某个平面向下，这个平面不一定是水平面，可能是斜面，这时竖直向下和垂直向下就是两个不同的方向了．只有当物体放在水平支持面上时，竖直向下与垂直向下的方向才是一致的．如图2-1-3所示，青铜像“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、浪漫想象和高超艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，该雕塑中的马之所以能用一只蹄稳稳地踏在燕子上是因为()A.马跑得快的缘故B.马蹄大的缘故C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上图2-1-3马之所以能用一只蹄稳稳地踏在燕子上是因为马处于平衡状态，燕子对马的支持力和马的重力作用在一条竖直线上，故D正确.根据马的形态，马的重心不会在燕子上，C错.2.弹力有无及方向的判断杂技演员有高超的技术，如图214所示，能轻松地顶接从高处落下的坛子．关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是()A．坛的形变B．头的形变C．物体受到的重力D．人受到的重力图214解析：要理解好“直接原因”这四个字的含义．弹力产生的原因是施力物体发生形变．发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，发生形变的物体是施力物体．头顶受到的压力的直接原因是坛子发生形变造成的．答案：A点评：弹力是直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力，产生条件是：(1)两物体直接接触；(2)物体发生弹性形变．物体所受的弹力必定是由于施力物体发生形变产生的．3.运用胡克定律解决与弹簧的弹力有关的问题如图2-1-5所示，在倾角为α的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3,中间均用原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运行，三个木块处于平衡状态.下列结论正确的是()A.2,3两木块之间的距离等于B.2,3两木块之间的距离等于C.1,2两木块之间的距离等于2,3两木块之间的距离D.如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离都将增大图2-1-5cosmgLk(sincos)mgLk答案：B点评：应用胡克定律时一定要分清原长l0、现长l、伸长(或缩短)x，它们的关系是x=|l-l0|.除弹簧外，其他物体的弹力大小，通常应根据研究对象的运动情况，利用平衡条件或动力学规律建立方程求解．如图216所示，两木块质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在这个过程中下面木块移动的距离为()11111222A.B.C.D.mgmgkkmgmgkk图216解析：方法一：考虑m1、m2整体，弹簧k2压缩，Dx1=(m1+m2)/k2，m1刚离开弹簧时，弹簧k2压缩，Dx2=m2g/k2.此过程中下面木块移动距离Dx=Dx1-Dx2=m1g/k2，故应选C.方法二：本题从求弹簧k2由于弹力的变化导致压缩量的变化这个角度去考虑，弹簧k2上的力是由(m1+m2)g减小到m2g，即减小了m1g，根据胡克定律知，弹簧k2的压缩量变化Dx=DF/k2=m1g/k2.故应选C.4.静摩擦力有无、方向的确定（2009·山东莱芜四中）如图2-1-6所示粗糙的斜面M放在粗糙的水平面上，物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑，斜面静止不动，若用平行斜面向下的力F推此物块，使物块加速下滑，则斜面()A.受地面的摩擦力大小为零B.受地面的摩擦力方向水平向右C.对地面的压力增大D.在力F的作用下，斜面可能沿水平面向右运动F作用方向为沿斜面向下，不会改变m与M之间弹力和滑动摩擦力的大小和方向，故M仍没有相对地面的运动趋势，对地面弹力也不会发生改变.答案：A图2-1-6点评：产生摩擦力的条件可归纳为：①两物体必须接触；②接触面粗糙；③接触面间有弹力存在；④两物体间有相对运动或相对运动趋势．这四个条件是紧密相连的，缺少其中任意一个条件都不能产生摩擦力．在分析物体所受摩擦力时，要根据产生摩擦力的条件全盘考虑．（2009·山东济南市一模）如图2-1-7所示，质量为m的小物块静止地放在半径为R的半球体上，物块与半球体间的动摩擦因数为μ，物块与球心的连线与水平地面的夹角为θ,下列说法中正确的是()A.地面对半球体的摩擦力方向水平向左B.物块对半球体的压力大小为mgcosθC.物块所受摩擦力大小为μmgcosθD.物块所受摩擦力大小为mgcosθ整体分析可知，地面对半球体没有摩擦力，隔离物块分析可知，物体对半球体的压力为mgsinθ，受静摩擦力大小为mgcosθ.答案：D图2-1-7长直木板的上表面的一端放置一个铁块，木板放置在水平面上，将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起，木板另一端相对水平面的位置保持不变，如图2-1-8所示.铁块受到的摩擦力f随木板倾角变化的图线可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()图2-1-8本题应分三种情况进行分析：①当0≤α＜arctanμ(μ为铁块与木板间的动摩擦因数)时，铁块相对木板处于静止状态，铁块受静摩擦力作用其大小与重力沿木板面(斜面)方向分力大小相等，即f=mgsinα，α=0时，f=0；f随α增大按正弦规律增大.②当arctanμ=α时处于临界状态，此时摩擦力达到最大静摩擦，由题设条件可知其等于滑动摩擦力大小.③当arctanμ＜α＜90°时，铁块相对木板向下滑动，铁块受到滑动摩擦力的作用，f=FN=μmgcosα，f随α增大按余弦规律减小.综合上述分析可知C图可能正确地表示了f随α变化的图线.点评：摩擦力有静摩擦力与滑动摩擦力．静摩擦力大小的取值范围为0≤F静≤Fm(Fm为最大静摩擦力)．在计算过程中可以根据物体的平衡条件或动力学规律来求．但要特别注意的是物体之间的最大静摩擦力与正压力的大小是有关的．滑动摩擦力的大小可根据公式Ff=μFN计算，其大小与正压力成正比．因此在求摩擦力大小时一定要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力．把一重为G的物体，用一个水平推力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，如图2-1-9所示.从t=0开始物体所受的摩擦力f随时间t的变化关系是下图中的()图2-1-9B易错题：物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，如图2-111所示，再把物块放到P点自由滑下，则()A．物块将仍落在Q点B．物块将会落在Q点的左边C．物块将会落在Q点的右边D．物块有可能落不到地面上图2111错解：因为皮带轮转动起来以后，物块在皮带轮上的时间长，相对皮带位移变大，摩擦力做功将比皮带轮不转动时多，物块在皮带右端的速度将小于皮带轮不动时，所以落在Q点左边，应选B选项．错解分析：错误主要是对物体的运动过程中的受力分析不准确，没有深入理解滑动摩擦力大小的决定因素．实质上当皮带轮逆时针转动时，无论物块以多大的速度滑下来，传送带给物块施加的摩擦力都是相同的，且与传送带静止时一样，由运动学公式知位移相同．从传送带上做平抛运动的初速度相同．水平位移相同，落点相同．正解：物块从斜面滑下来，当传送带静止时，在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力，物块将做匀减速运动，离开传送带时做平抛运动．当传送带逆时针转动时物体相对传送带向前运动，受到的滑动摩擦力方向与运动方向相反，物体做匀减速运动，离开传送带时，也做平抛运动，且与传送带不动时的抛出速度相同，故落在Q点，所以A选项正确．解题指导：若此题中传送带顺时针转动，物块相对传送带的运动情况就应讨论了．(1)当v0=vB，物块滑到底端的速度等于传送带速度，没有摩擦力作用，物块做匀速运动，离开传送带做平抛运动的初速度比传送带不动时的大，水平位移也大，所以落在Q点的右边．(2)当v0＞vB，物块滑到底端速度小于传送带的速度，有两种情况，一是物块始终做匀加速运动，二是物块先做加速运动，当物块速度等于传送带的速度时，物块做匀速运动．这两种情况落点都在Q点右边．(3)v0＜vB，当物块滑上传送带的速度大于传送带的速度，有两种情况，一是物块一直减速，二是先减速后匀速．第一种落在Q点，第二种落在Q点的右边．