2012届高考物理一轮复习 第6讲 力、重力、弹力精品课件

第二单元相互作用知识框架第二单元│知识框架力力的概念基本特性：物质性、相互性、独立性、矢量性力的表示：力的图示、力的示意图分类按性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力按效果分：拉力、压力、支持力、动力、阻力、浮力受力分析方法：整体法、隔离法分析顺序：场力、弹力、摩擦力、其他力力的运算类型：力的合成、力的分解运算法则：平行四边形定则力的平衡平衡条件：F合＝0分析方法：正交分解法、三角形法、多边形法等高考要求第二单元│高考要求新课程标准考试大纲要求说明(1)通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力．(2)知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律．(3)通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ形变、弹性、胡克定律Ⅰ矢量和标量Ⅰ力的合成和分解Ⅱ共点力的平衡Ⅱ求会正确使用的仪器：刻度尺、弹簧测力计等仪器实验：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复习策略受力分析是整个物理学的基础，是解决力学问题的关键．对弹力、摩擦力的分析计算在近几年的高考试题中频繁出现，是高考命题的重点和热点，本单元内容在高考命题中的体现有如下特点：1．考查重点集中在摩擦力、受力分析、力的合成和分解、共点力作用下物体的平衡、整体法和隔离法的综合应用等知识点上，每年必考．第二单元│复习策略2．考查题型多为选择题和计算题，选择题一般考查重力、弹力、摩擦力三力平衡问题，或与电场力、磁场力综合考查，难度中等；计算题易结合曲线运动、电磁感应、能量问题命题，难度中等或较难．3．命题情景易联系生活实际，常结合交通运输、体育竞技实例分析合力与分力的等效替代特征．本单元概念集中，与生活生产实际联系密切，复习时应加强基本概念与规律的理解与掌握，注重物理过程状态的分析和思维方法的总结．强化学生对物体进行受力分析的意识，养成规范画图的习惯，提高受力分析的熟练性和准确性．建议复习时重点突破以下几点：第二单元│复习策略1．受力分析是关键：解决力学问题的关键是对物体进行正确的受力分析，正确而深刻地理解力的概念，明确各种力的产生条件，掌握力的方向的判定方法．2.静摩擦力是难点：静摩擦力是受力分析中的难点，要掌握静摩擦力大小和方向的分析判断方法．3．物体的平衡是重点：要掌握合成法、分解法、正交分解法等多种解答共点力的平衡问题的方法，会结合整体法与隔离法处理系统平衡问题，会用图解法分析三力动态平衡问题，会求平衡中的极值问题.第二单元│复习策略第6讲力、重力、弹力考点整合一、力1．概念：力是___________的作用．2．作用：使物体发生________或改变物体的________状态(即产生________)．3．相互性：物体间力的作用总是相互的，相互作用力总是大小________、方向________、作用在________上．物体间的相互作用总是________产生，_______变化，________消失．第6讲│考点整合相等运动加速度相反物体对物体形变同一直线同时同时同时第6讲│考点整合4．矢量性：力是________量，既有大小又有________，力的运算遵循____________定则．5．力的分类(1)按力的性质分：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力、核力等．(2)按力的效果分：压力、支持力、拉力、浮力、向心力、回复力、动力、阻力等．(3)按研究对象分：内力和外力．6．力的表示：力可用力的图示或力的示意图表示．其中力的图示指用与力的大小成一定比例的有向线段表示力的________、________、________.大小方向作用点矢方向平行四边形第6讲│考点整合二、重力1．产生原因：由于地球对物体的________而使物体受到的力．地球周围的物体，无论与地球接触与否，运动状态如何，都受到地球的吸引力作用，因此任何物体都受到________的作用．2．大小：与物体的质量成________比，G＝mg.3．方向：________.4．重心：重力的等效作用点．重心的位置与物体的________及________分布情况有关，物体的重心不一定在物体上．质量分布________的规则物体的重心在其________，薄板类物体的重心可用________法确定．几何中心悬挂均匀吸引力重力正竖直向下形状质量第6讲│考点整合三、弹力1．产生条件：两物体相互________且发生了________．弹力和形变同时________，同时________．2．方向：沿绳的方向或垂直接触面，与________力物体形变的方向相反．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．3．大小：在弹簧的________限度内，弹簧类的弹力大小与形变量成________比，即F＝________.其中k表示弹簧的__________，反映弹簧的性质．其他弹力的大小随着形变量增大而________．弹性形变接触产生消失施弹性正kx进度系数增大第6讲│考点整合四、基本相互作用1．四种基本相互作用：________相互作用、________相互作用、强相互作用和弱相互作用．2．重力属于________相互作用，弹力、摩擦力、电场力、磁场力等本质上是电磁相互作用的不同表现．引力电磁引力要点探究►探究点一对力、重力、重心概念的理解1．力的基本特性(1)物质性：由于力是物体对物体的作用，所以力是不能脱离物体而独立存在的，一个力必然与两个物体密切相关，一个是其施力物体，另一个是其受力物体．(2)矢量性：力不仅有大小，而且有方向，在相关的运算中所遵从的是平行四边形定则．(3)瞬时性：所谓的力的瞬时性特征，指的是力与其作用效果是在同一瞬间产生的．第6讲│要点探究(4)独立性：某个力的作用效果与其他力是否存在毫无关系，只由该力的三要素决定．(5)相互性：力的作用总是相互的(牛顿第三定律)．2．重力与万有引力的区别与联系(1)重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，但不能认为重力就是地球对物体的吸引力．因地球对物体的万有引力的一个分力是重力，另一个分力是物体随地球自转的向心力，如图6－1所示．第6讲│要点探究图6－1(2)物体在地球上不同的纬度处随地球自转所需的向心力大小不同，方向垂直地轴，此原因导致同一物体在地球上不同纬度的重力的大小略有变化．由于地面与地心的距离不同，同一物体在不同高度受到的万有引力不同，这是导致同一物体在不同高度的重力的大小略有变化的又一原因．一般情况下，可不考虑地球的自转效果和所在高度差别，近似地认为重力等于万有引力．(3)重力的方向竖直向下，垂直于水平面，不受其他作用力的影响，与物体的运动状态也没有关系．除赤道平面和两极点外，重力的方向也不指向地心，而万有引力的方向永远指向地心．第6讲│要点探究第6讲│要点探究例1下列关于重力说法中正确的是()A．物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力B．物体的重心一定在其几何中心C．重力的方向一定竖直向下，但可能是指向地心的D．把地球上的物体移动到月球上，物体的质量和所受重力变小第6讲│要点探究例1C[解析]用测力计竖直悬挂重物，只有物体处于平衡状态时，物体对测力计的拉力才等于物体的重力，故选项A错误．物体的重心与物体的形状及质量分布有关，质量分布均匀的规则物体的重心位于其几何中心，如果物体的质量分布不均匀，其重心可能不在几何中心，选项B错误．重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，选项C正确．质量是物体的属性，物体的质量m是恒定的，但同一物体的重力大小与地理位置有关．在地球上，物体重力随着物体所处的地理位置纬度、高度的变化而变化，在月球上，由于月球引力很小，物体的重力随之变小，故选项D错误．第6讲│要点探究[点评]理解重力的概念是解答本题的关键：(1)重力的方向总是竖直向下，地球上物体受到的重力是万有引力的一个分力，其方向与另一个分力(向心力)的方向有联系，只有物体位于两极点和赤道平面时重力的方向才指向地心．(2)物体的重心与质量分布及形状有关，重心可能不在物体上，如圆环等．(3)重力的大小与物体的运动状态无关，但地球上物体的重力随物体所在高度和纬度的变化而略有不同，物体从地球移动到其他星球时，其重力随万有引力的变化而变化．第6讲│要点探究关于力的概念，下列说法正确的是()A．力是使物体产生形变和速度的原因B．一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体又是施力物体C．只要两个力的大小相同，它们产生的效果一定相同D．两个物体相互作用，其相互作用力可以是不同性质的力第6讲│要点探究B[解析]力不是使物体产生速度的原因，而是使物体发生形变或产生加速度的原因；力的效果是由力的大小、方向及作用点共同决定的；物体之间的力是相互的，一对作用力和反作用力的性质一定相同．只有选项B正确．第6讲│要点探究[点评]本题假设弹力存在，并假设弹力的方向，然后根据物块的运动状态，分别用整体法和隔离法计算弹力的大小，从而判断弹力是否存在．变式题则是考查杆对与其接触的物体产生的弹力方向的理解．要点探究►探究点二一般弹力的判定1．弹力是否存在的判断方法(1)根据弹力产生的条件直接判断明显形变产生的弹力可根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．[特别提醒]判断是否存在弹力的依据是施力物体发生形变与否．第6讲│要点探究(2)利用假设法判断微小形变产生的弹力，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力．(3)根据物体的运动状态判断根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．2．弹力方向的判断方法第6讲│要点探究(1)根据物体产生形变的方向判断物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反，与自身(受力物体)形变方向相同．注意接触面间的弹力与接触面垂直．(2)根据物体的运动状态判断由状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态符合，依据物体的运动状态，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，确定弹力方向．(3)常见的几种弹力的方向特点第6讲│要点探究①弹簧的弹力：与弹簧测力计中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向．②轻绳的弹力：轻绳对物体的弹力沿绳指向绳收缩的方向．③接触面间的弹力：垂直于接触面指向受力的物体．两个球面之间的弹力沿两球心的连线指向受力物体；球面与平面间的弹力在接触点与球心连线上，指向受力物体；点与面间的弹力过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)而指向受力的物体．④杆对物体的弹力：可能沿着杆，也可能不沿着杆．第6讲│要点探究(4)理想模型中的弹力比较：①轻绳：质量不计、松软、不可伸长的绳，绳中各处的张力大小相等；轻绳对物体只能产生拉力，不能产生压力；物体的运动状态改变的瞬间，拉力可以发生突变．②轻杆：质量不计、不可伸长和压缩的杆；轻杆既能对物体产生压力，又能产生拉力，弹力方向不一定沿杆的方向；物体的运动状态改变的瞬间，拉力可以发生突变．第6讲│要点探究③轻弹簧：质量不计，既可被拉伸，也可被压缩，弹簧中各处弹力均相等；轻弹簧对物体既能产生压力，又能产生拉力，力的方向沿弹簧轴线，力的大小可应用胡克定律F＝kx求解；物体的运动状态改变时，弹力只能逐渐改变，在状态改变的瞬间，弹力大小不变．第6讲│要点探究第6讲│要点探究例2如图6－2所示，用轻质细杆连接的质量均为m的相同物块A、B沿倾角为θ的斜面匀速下滑，已知A、B与斜面之间的动摩擦因数相等．则()A．杆与A之间没有弹力存在B．杆与B之间的弹力大于杆与A之间的弹力C．物块与斜面之间的动摩擦因数为cotθD．以上说法均不正确图－2第6讲│要点探究A[解析]以A、B两物体及轻杆整体为研究对象，当它们沿斜面匀速下滑时，有(mA＋mB)gsinθ－μ(mA＋mB)gcosθ＝0，解得μ＝tanθ.以B为研究对象，设轻杆对B的弹力为F，则mBgsinθ＋N－μmgcosθ＝0，解得N＝0，即细杆上没有弹力．第6讲│