（通用版）2021版高考物理大一轮复习 第2章 相互作用 第1节 重力 弹力 摩擦力课件

第二章相互作用2高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2017形变、弹性、胡克定律Ⅰ滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ矢量和标量Ⅰ力的合成和分解Ⅱ共点力的平衡Ⅱ实验二：探究弹簧形变与弹力的关系实验三：研究两个互成角度力的合成规律卷Ⅰ·T21：共点力的动态平衡卷Ⅱ·T16：摩擦力、共点力的平衡卷Ⅲ·T17：胡克定律、共点力的平衡3高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2018形变、弹性、胡克定律Ⅰ滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ矢量和标量Ⅰ力的合成和分解Ⅱ共点力的平衡Ⅱ实验二：探究弹簧形变与弹力的关系实验三：研究两个互成角度力的合成规律卷Ⅰ·T22：游标卡尺读数、测定弹簧的劲度系数卷Ⅱ·T23：测定动摩擦因数4高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2019形变、弹性、胡克定律Ⅰ滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ矢量和标量Ⅰ力的合成和分解Ⅱ共点力的平衡Ⅱ实验二：探究弹簧形变与弹力的关系实验三：研究两个互成角度力的合成规律卷Ⅰ·T19：受力分析、共点力的动态平衡卷Ⅱ·T16：受力分析、物体的平衡卷Ⅲ·T16：静态平衡5高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求命题分析形变、弹性、胡克定律Ⅰ滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ1.高考对本章的考查以选择题型为主；2.命题热点侧重于弹力、摩擦力的分析与计算；受力分析、共点力的静态平衡和动态平衡问题；3.单独考查一个知识点的题目较少，多数题目都同时涉及几个知识点，常与牛顿运动定律、功能关系、电磁学结合对物理思维和能力进行考查。6高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求命题分析矢量和标量Ⅰ力的合成和分解Ⅱ共点力的平衡Ⅱ实验二：探究弹力和弹簧伸长量的关系实验三：验证力的平行四边形定则1.高考对本章的考查以选择题型为主；2.命题热点侧重于弹力、摩擦力的分析与计算；受力分析、共点力的静态平衡和动态平衡问题；3.单独考查一个知识点的题目较少，多数题目都同时涉及几个知识点，常与牛顿运动定律、功能关系、电磁学结合对物理思维和能力进行考查。7核心素养物理观念：重力、重心、形变、弹力、摩擦力、合力与分力、力的合成、力的分解、矢量与标量(如2017卷Ⅱ·T16)。科学思维：轻杆(绳)模型、轻弹簧模型、胡克定律、平行四边形定则、整体法、隔离法、合成法、分解法(如2019卷Ⅰ·T19)。8核心素养科学探究：探究弹簧形变与弹力的关系、研究两个互成角度的共点力的合成规律(如2018卷Ⅰ·T22、卷Ⅱ·T23)。科学态度与责任：在生产、生活情境中，体验物理学技术的应用。9第1节重力弹力摩擦力10必备知识全通关11一、重力和重心1．产生：由于____的吸引而使物体受到的力。2．大小：与物体的质量成____，即G＝____。可用__________测量重力。3．方向：总是________的。地球正比mg弹簧测力计竖直向下124．重心：其位置与物体的____分布和____有关。5．重心位置的确定质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其________；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用______确定。质量形状几何中心悬挂法13二、形变、弹性、胡克定律1．形变物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。2．弹性(1)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力能够________的形变。(2)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的____，这个限度叫弹性限度。恢复原状形状143．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要________，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。(2)产生条件：物体相互____且发生________。(3)方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向____。恢复原状接触弹性形变相反154．胡克定律(1)内容：弹簧发生________时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成____。(2)表达式：F＝____。①k是弹簧的________，单位为N/m；k的大小由弹簧________决定。②x是______，但不是弹簧形变以后的长度。弹性形变正比kx劲度系数自身性质形变量16三、滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力1．静摩擦力与滑动摩擦力对比名称项目静摩擦力滑动摩擦力定义两________的物体间的摩擦力两________的物体间的摩擦力相对静止相对运动17产生条件(1)接触面____(2)接触处有____(3)两物体间有____________(1)接触面____(2)接触处有____(3)两物体间有________粗糙压力相对运动趋势粗糙压力相对运动18大小(1)静摩擦力为被动力，与正压力无关，满足___________(2)最大静摩擦力f静max大小与正压力大小____F＝____有关μN0f≤f静max19方向与受力物体相对运动趋势的方向____与受力物体相对运动的方向____作用效果总是阻碍物体间的____________总是阻碍物体间的________相反相反相对运动趋势相对运动202.动摩擦因数(1)定义：彼此接触的物体发生________时，摩擦力的大小和压力的比值，μ＝fN。(2)决定因素：与接触面的材料和________有关。相对运动粗糙程度211．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)重力的方向一定指向地心。()(2)物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同。()(3)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。()×√×22(4)运动的物体也可以受到静摩擦力作用。()(5)两物体间正压力增大时，接触面间的摩擦力不一定增大。()(6)物体间的摩擦力越大，动摩擦因数一定越大。()√√×232．(人教版必修1P55图3.2­3改编)如图所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力有关的说法中正确的是()A．弹簧发生拉伸形变B．弹簧发生压缩形变C．该弹力是小车形变引起的D．该弹力的施力物体是小车[答案]A243．(人教版必修1P52图3.1­4改编)(多选)如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()25A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关D．力是使物体运动的原因26AC[物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以A正确，B错误；从题图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故C正确；力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，所以D错误。]274．(沪科版必修1P81T8改编)(多选)如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平拉力F施于A，而A、B仍保持静止，则下面的说法中正确的是()A．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于FB．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零C．物体A与B间的静摩擦力的大小等于FD．物体A与B间的静摩擦力的大小等于零28AD[以A、B整体为研究对象，分析受力可知，整体水平方向受到拉力F和地面对A的静摩擦力fA，由平衡条件得到，fA＝F，故A正确，B错误；以B为研究对象，分析受力可知，B相对于A没有运动趋势，B不受静摩擦力，即物体A与B间的静摩擦力的大小等于零，故C错误，D正确。]29关键能力全突破30重力和弹力[依题组训练]1．(2019·陕西白河高级中学月考)下列关于重力的说法正确的是()A．重力的方向不一定竖直向下B．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的C．所有物体的重心都在物体上D．只有静止的物体才受到重力31B[本题考查对重力的认识。重力是由于地球的吸引而产生的，重力的大小与运动状态无关，其方向总是竖直向下的，重心是重力的作用点，可能在物体之上，也可能在物体之外，故A、C、D错误，B正确。]322.如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F，且F通过球心。下列说法正确的是()A．铁球一定受墙面水平向左的弹力B．铁球可能受墙面水平向左的弹力C．铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力D．铁球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力33B[F的大小合适时，铁球可以静止在无墙的斜面上，F增大时墙面才会对铁球有弹力，所以选项A错误，B正确；斜面必须有对铁球斜向上的弹力才能使铁球不下落，该弹力方向垂直于斜面但不一定通过铁球的重心，所以选项C、D错误。]343．(2019·合肥九中月考)一根弹簧受10N拉力时总长为7cm，受20N拉力时总长为9cm，已知当拉力撤去时弹簧都能恢复原长，则弹簧原长为()A．8cmB．9cmC．7cmD．5cm35D[弹簧在大小为10N的拉力作用下，其总长为7cm；设弹簧原长为l0，根据胡克定律可知ΔF＝kΔx，有10N＝k×(0.07m－l0)。弹簧在大小为20N拉力作用下，其总长为9cm，有20N－10N＝k×(0.09m－0.07m)；联立计算得出l0＝0.05m＝5cm。故D正确。]361．弹力有无的判断372．弹力方向的判断方法(1)常见模型中弹力的方向。38(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。3．计算弹力大小的三种方法(1)根据胡克定律进行求解。(2)根据力的平衡条件进行求解。(3)根据牛顿第二定律进行求解。39摩擦力的分析与计算[讲典例示法]1．摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法。40(2)状态法：根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的有无及方向。(3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。412．求解摩擦力的技巧42[典例示法](2019·济宁质检)如图所示，质量为M的长木板放在水平地面上，放在长木板上的质量为m的木块在水平向右的拉力F的作用下向右滑行，长木板保持静止。已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，下列说法正确的是()43A．地面对长木板的摩擦力的大小一定为μ1mgB．地面对长木板的摩擦力的大小一定为μ2MgC．地面对长木板的摩擦力的大小一定为μ2(m＋M)gD．只要拉力F增大到足够大，长木板一定会与地面发生相对滑动44A[木块所受木板的滑动摩擦力大小为f1＝μ1mg，方向水平向左，根据牛顿第三定律得知，木板受到木块的摩擦力方向水平向右，大小等于μ1mg；木板处于静止状态，水平方向受到木块的滑动摩擦力和地面的静摩擦力，根据平衡条件可知木板受到地面的摩擦力的大小也是μ1mg，木板相对于地面处于静止状态，不能使用滑动摩擦力的公式计算木板受到的地面的摩擦力，所以木板与地面之间的摩45擦力不一定是μ2(m＋M)g，故A正确，B、C错误；开始时木板处于静止状态，说明木块与木板之间的摩擦力小于木板与地面之间的最大静摩擦力，与拉力F的大小无关，所以即使拉力F增大到足够大，木板仍静止，故D错误。]46摩擦力分析与计算的三点注意1．分析物体的运动状态，判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。2．滑动摩擦力有具体的计算公式，而静摩擦力要借助其他公式，如：利用平衡条件列方程或牛顿第二定律列方程等。3．“f＝μN”中N并不总是等于物体的重力，如斜面上的物体，且N与重力G在大小上没有关系。47[跟进训练]1．(2019·贵州铜仁一中月考)某人买了一辆前轮驱动的玩具小汽车，接通电源让小汽车自动前行，地面对前轮的摩擦力为Ff1，对后轮的摩擦力为Ff2；关掉电源，推着小汽车前进时，地面对前轮的摩擦力为F′f1，对后轮的摩擦力为F′f2，则()48A．F′f1与车前进方向相同B．F′f2与车前进方向相同C．Ff1与车前进方向相同D．Ff2与车前进方向相同49C[玩具汽车接通电源前进时，前轮是主动轮，在它与地面接触处有相对地面向后滑的趋势，故受到向前的摩擦力；后轮是从动轮，它在与地面接触处有相对于地面向前滑的趋势，故受向后的摩擦力。而推动玩具汽车前进时，地面