人教版高三物理总复习 2.1力　常见三种性质的力课件 鲁科.ppt

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1、第一节力常见三种性质的力第一节力常见三种性质的力2021/8/9 星期一1基础知识梳理基础知识梳理一、力一、力1力的概念力的概念(1)力力是是物物体体间的的_作作用用，任任何何一一个个力力都都对应两个物体，分两个物体，分别为施力物体和受力物体施力物体和受力物体(2)力力的的三三要要素素：大大小小、方方向向、作作用用点点，可可用用力力的的图示表示示表示2力的基本特征力的基本特征(1)物物质性：力不能脱离性：力不能脱离_而独立存在而独立存在相互相互物体物体2021/8/9 星期一2(2)相相互互性性：物物体体间力力的的作作用用是是相相互互的的，只只要要有有作作用力，就一定有用力，就一定有对应的反作

2、用力的反作用力(3)独独立立性性：一一个个力力作作用用于于某某个个物物体体上上产生生的的效效果果，与与这个物体是否受到其他力的作用个物体是否受到其他力的作用_(4)矢矢量量性性：力力既既有有大大小小，又又有有方方向向，力力的的运运算算遵遵循循_(5)同同时性性：物物体体间的的相相互互作作用用总是是同同时产生生，同同时变化，同化，同时消失的消失的二、常二、常见三种性三种性质的力的力1重力重力无关无关平行四平行四边形定形定则2021/8/9 星期一3(1)产生：重力是由于地球的吸引而生：重力是由于地球的吸引而产生的生的(2)大小：大小：Gmg(3)方向：方向：_向下向下2弹力力(1)产生生条条件件

3、：相相互互接接触触且且发生生_的的两物体两物体间(2)方向：与施力物体的形方向：与施力物体的形变方向方向_，与自身，与自身(受力物体受力物体)的形的形变方向方向_弹性形性形变相反相反相同相同竖直直2021/8/9 星期一4(3)胡胡克克定定律律：内内容容：在在弹簧簧的的弹性性限限度度内内，弹簧的簧的弹力与力与弹簧伸簧伸长或或压缩的的长度成度成_公公式式：Fkx，其其中中k是是弹簧簧的的劲度度系系数数，由由弹簧本身决定簧本身决定思考感悟思考感悟1轻绳和和轻弹簧簧都都可可产生生拉拉力力，这两两种种拉拉力力的的变化有何不同？化有何不同？提示：提示：1.轻绳上的力可忽略上的力可忽略绳的形的形变量，故是

4、瞬量，故是瞬变；轻弹簧上的力与簧上的力与弹簧形簧形变量有关，故是量有关，故是渐变正比正比2021/8/9 星期一53摩擦力摩擦力(1)定定义：两两个个相相互互接接触触且且发生生形形变的的粗粗糙糙物物体体，当当它它们发生生_或或有有_时，就就会会在在接接触触面面上上产生生阻阻碍碍相相对运运动或或相相对运运动趋势的力，的力，这种力叫摩擦力种力叫摩擦力(2)两种摩擦力的比两种摩擦力的比较相相对运运动相相对运运动趋势2021/8/9 星期一6摩擦力摩擦力滑滑动摩擦力摩擦力静摩擦力静摩擦力定定义两两发生相生相对运运动的物体的物体间的摩擦的摩擦力力两有相两有相对运运动趋势物体物体间的的摩擦力摩擦力产生条生

5、条件件物体与接触面接触物体与接触面接触发生相生相对运运动存在存在压力力物体与接触面接触物体与接触面接触有相有相对运运动趋势存存在在压力力大小大小滑滑动摩擦力跟摩擦力跟_成正比，公成正比，公式式为_静摩擦力随着两物体静摩擦力随着两物体间相相对运运动趋势的的强强弱弱变化而在化而在0fm之之间变化化方向方向总是沿着接触面，并且与物体相是沿着接触面，并且与物体相对运运动方向相反方向相反总是沿着接触面，并且与物是沿着接触面，并且与物体相体相对运运动趋势方向相反方向相反作用效作用效果果总是阻碍物体是阻碍物体间的相的相对运运动，但，但并不是阻碍物体的运并不是阻碍物体的运动，对物体物体的运的运动，可以作，可以

6、作动力，也可以作力，也可以作阻力阻力总是阻碍物体是阻碍物体间的相的相对运运动趋势，但并不是阻碍物体的，但并不是阻碍物体的运运动，对物体的运物体的运动，可以，可以作作动力，也可以作阻力力，也可以作阻力压力力fN2021/8/9 星期一7思考感悟思考感悟2.摩摩擦擦力力总是是阻阻碍碍物物体体的的相相对运运动或或相相对运运动趋势，摩擦力一定是阻力，摩擦力一定是阻力吗？提示：提示：2.不一定阻碍的是相不一定阻碍的是相对运运动而不是运而不是运动2021/8/9 星期一8课堂互动讲练课堂互动讲练一、重力和重心的理解一、重力和重心的理解1重力和万有引力的区别与联系重力和万有引力的区别与联系(1)重力是由于地

7、球对物体的吸引而产生的，但不重力是由于地球对物体的吸引而产生的，但不能说重力就是地球对物体的吸引力由于地球的能说重力就是地球对物体的吸引力由于地球的自转，地球对物体的引力除产生重力之外，还要自转，地球对物体的引力除产生重力之外，还要提供物体随地球自转所需要的向心力，如图提供物体随地球自转所需要的向心力，如图211所示，因此，重力是万有引力的一个分力所示，因此，重力是万有引力的一个分力2021/8/9 星期一9图图2112021/8/9 星期一10(2)重力的大小重力的大小物体在地球上不同的纬度处随地球自转所需的向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，重力大小也不同两极处，物体

8、所心力大小不同，重力大小也不同两极处，物体所受重力最大，大小等于万有引力；赤道上，物体所受重力最大，大小等于万有引力；赤道上，物体所受重力最小，重力的大小等于万有引力与物体随地受重力最小，重力的大小等于万有引力与物体随地球自转所需向心力之差球自转所需向心力之差一般情况下，可不考虑地球的自转效应，近似地一般情况下，可不考虑地球的自转效应，近似地认为重力等于万有引力认为重力等于万有引力2对重心的理解对重心的理解(1)重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点用点2021/8/9 星期一11(2)质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的质量分布均匀的物体

9、，重心的位置只跟物体的形状有关有规则几何形状的均匀物体，它的重形状有关有规则几何形状的均匀物体，它的重心的位置在它的几何中心，如实心铅球的重心在心的位置在它的几何中心，如实心铅球的重心在球心球心(3)质量分布不均匀的物体，重心的位置与物体的质量分布不均匀的物体，重心的位置与物体的形状有关，还跟物体质量的分布情况有关悬挂形状有关，还跟物体质量的分布情况有关悬挂物静止时，悬线所在的直线必过重心，两次悬挂物静止时，悬线所在的直线必过重心，两次悬挂找交点，交点即为重心的位置如图找交点，交点即为重心的位置如图212所所示中的示中的O点，即为木板的重心点，即为木板的重心2021/8/9 星期一12图图21

10、22021/8/9 星期一13(4)物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，例如一个平板的重心在板上，而一个铁环的外，例如一个平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在铁环上重心就不在铁环上(5)重心的位置与物体的位置、旋转状态及运动状重心的位置与物体的位置、旋转状态及运动状态无关，但一个物体的质量分布发生变化时，其态无关，但一个物体的质量分布发生变化时，其重心的位置也发生变化例如一个充气的篮球，重心的位置也发生变化例如一个充气的篮球，其重心在几何中心处若将篮球内充入一定量的其重心在几何中心处若将篮球内充入一定量的水，则充水的球相对于原球重心将下移水，

11、则充水的球相对于原球重心将下移2021/8/9 星期一14即即时应用用1(2011年泉州模拟年泉州模拟)如图如图213所示，两辆车以所示，两辆车以不同的速度不同的速度v1、v2做匀速运动，根据图中所给信息做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论不正确的是和所学知识你可以得出的结论不正确的是()图图2132021/8/9 星期一15A物物体体各各部部分分都都受受重重力力作作用用，但但可可以以认为物物体各部分所受重力集中于一点体各部分所受重力集中于一点B重力的方向重力的方向总是是竖直向下的直向下的C物物体体重重心心的的位位置置与与物物体体形形状状或或质量量分分布布有有关关D重心的位置

12、和物体运重心的位置和物体运动的速度有关的速度有关解解析析：选D.由由重重力力的的特特点点及及重重心心位位置置的的影影响响因因素素可可知知，物物体体的的重重心心与与运运动状状态无无关关，故故选项D说法法错误2021/8/9 星期一16二、弹力的方向及弹力有无的判定二、弹力的方向及弹力有无的判定1几种常见模型中弹力的方向几种常见模型中弹力的方向弹力力弹力的方向力的方向弹簧两端簧两端的的弹力力与与弹簧簧测力力计中心中心轴线相重合，指向相重合，指向弹簧恢复原簧恢复原状的方向状的方向轻绳的的弹力力沿沿绳指向指向绳收收缩的方向的方向面与面接触的面与面接触的弹力力垂直于接触面指向受力物体垂直于接触面指向受力

13、物体点与面接触的点与面接触的弹力力过接触点垂直于接触面接触点垂直于接触面(或者接触面的切面或者接触面的切面)指向受指向受力物体力物体球与面接触的球与面接触的弹力力在接触点与球心在接触点与球心连线上，指向受力物体上，指向受力物体球与球接触的球与球接触的弹力力垂直于垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体接触点的公切面，而指向受力物体杆的杆的弹力力可能沿杆，也可能不沿杆，必可能沿杆，也可能不沿杆，必须具体情况具体分具体情况具体分析析2021/8/9 星期一17名名师点点睛睛：(1)绳只只能能产生生拉拉力力，不不能能产生生支支持持力力，且且轻绳弹力的方向一定沿力的方向一定沿绳指向指向绳收收缩的方向的方

14、向(2)杆杆既既能能产生生拉拉力力，也也能能产生生支支持持力力，弹力力的的方方向可能沿杆，也可能不沿杆向可能沿杆，也可能不沿杆2弹力有无的判断方法力有无的判断方法(1)根据根据弹力力产生的条件直接判断生的条件直接判断根根据据物物体体是是否否直直接接接接触触并并发生生弹性性形形变来来判判断断是是否否存存在在弹力力此此方方法法多多用用来来判判断断形形变较明明显的的情情况况2021/8/9 星期一18(2)利用假设法判断利用假设法判断对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体还能否保持原有的状态，若运动状存在，看物体还能否保持原有的状态，若运动状

15、态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，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则此处一定存在弹力(3)根据物体的运动状态分析根据物体的运动状态分析根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点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力平衡条件判断弹力是否存在例如：如图例如：如图214所示，小球所示，小球A在车厢内随车厢在车厢内随车厢一起向右运动，可根据球的运动状态分析车厢后一起向右运动，可根据球的运动状态分析车厢后壁对小球壁对小球A的弹力的情况的弹力的情况2021/8/9 星期一19图图2142021/8/9 星期一20若车厢和小球做匀速直线运动

16、，则小球若车厢和小球做匀速直线运动，则小球A受受力平衡，所以车厢后壁对小球无弹力力平衡，所以车厢后壁对小球无弹力若车厢和小球向右做加速运动，则由牛顿第若车厢和小球向右做加速运动，则由牛顿第二定律可知，车厢后壁对小球的弹力方向水平二定律可知，车厢后壁对小球的弹力方向水平向右向右2021/8/9 星期一21即即时应用用2.(2011年陕西汉中模拟年陕西汉中模拟)一有固定斜面的小车在水一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连，平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连，小球某时刻正处于图小球某时刻正处于图215示状态设斜面对小示状态设斜面对小球的支持力为球的支持力为N，细绳对小球

17、的拉力为，细绳对小球的拉力为T，关于此，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是时刻小球的受力情况，下列说法正确的是()图图2152021/8/9 星期一22若小车向左运动，若小车向左运动，N可能为零可能为零若小车向左运动，若小车向左运动，T可能为零可能为零若小车向右运动，若小车向右运动，N不可能为零不可能为零若小车向右运动，若小车向右运动，T不可能为零不可能为零ABCD2021/8/9 星期一23解解析析：选A.对小小球球受受力力分分析析，当当N为零零时，小小球球的的合合外外力力水水平平向向右右，加加速速度度向向右右，故故小小车可可能能向向右右加加速速运运动或或向向左左减减速速运运动，正正

18、确确错误；当当T为零零时，小小球球的的合合外外力力水水平平向向左左，加加速速度度向向左左，故故小小车可可能能向向右右减减速速运运动或或向向左左加加速速运运动，正确正确错误2021/8/9 星期一24三、摩擦力有无的判断三、摩擦力有无的判断1假设法：假设法：2021/8/9 星期一252状态法：根据二力平衡条件、牛顿第二定律状态法：根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛顿第三定律，可以判断静摩擦力的方向假或牛顿第三定律，可以判断静摩擦力的方向假如用一水平力推桌子，若桌子在水平地面上静止如用一水平力推桌子，若桌子在水平地面上静止不动，这时地面会对桌子施一静摩擦力根据二不动，这时地面会对桌子施一静摩擦力

19、根据二力平衡条件可知，该静摩擦力的方向与推力的方力平衡条件可知，该静摩擦力的方向与推力的方向相反，加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛向相反，加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛顿第二定律确定顿第二定律确定3利用牛顿第三定律利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关即作用力与反作用力的关系系)来判断：此法关键是抓住来判断：此法关键是抓住“力是成对出现的力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向，再根据再根据“反向反向”确定另一物体受到的静摩擦力确定另一物体受到的静摩擦力2021/8/9 星期一26即即时应用用3如图如图216所示，物体所示，物体A

20、、B在力在力F作用下作用下一起以相同速度沿一起以相同速度沿F方向匀速运动，关于物体方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是所受的摩擦力，下列说法正确的是()图图2162021/8/9 星期一27A甲甲、乙乙两两图中中物物体体A均均受受摩摩擦擦力力，且且方方向向均均与与F相同相同B甲甲、乙乙两两图中中物物体体A均均受受摩摩擦擦力力，且且方方向向均均与与F相反相反C甲、乙两甲、乙两图中物体中物体A均不受摩擦力均不受摩擦力D甲甲图中中物物体体A不不受受摩摩擦擦力力，乙乙图中中物物体体A受受摩摩擦力，方向和擦力，方向和F相同相同解解析析：选D.用用假假设法法分分析析：甲甲图中中，假假设A

21、受受摩摩擦擦力力，与与A做做匀匀速速运运动在在水水平平方方向向合合力力为零零不不符符，所所以以A不不受受摩摩擦擦力力；乙乙图中中，假假设A不不受受摩摩擦擦力力，A将将相相对B沿沿斜斜面面向向下下运运动，从从而而A受受沿沿F方方向向的的摩摩擦擦力力正确正确选项是是D.2021/8/9 星期一28经典题型探究经典题型探究题型一题型一弹力的分析与计算弹力的分析与计算(2011年三明质检年三明质检)如图如图217所示，将所示，将细线的一端系在右手中指上，另一端系上一个细线的一端系在右手中指上，另一端系上一个重为重为G的钩码用一支很轻的铅笔的尾部顶在细的钩码用一支很轻的铅笔的尾部顶在细线上的某一点，使细

22、线的上段保持水平，笔的线上的某一点，使细线的上段保持水平，笔的尖端置于右手掌心铅笔与水平细线的夹角为尖端置于右手掌心铅笔与水平细线的夹角为，则，则()例例例例1 12021/8/9 星期一29图图2172021/8/9 星期一302021/8/9 星期一31【解析解析】受力分析如受力分析如图218所示所示图2182021/8/9 星期一32【答案答案】C2021/8/9 星期一33题型二题型二摩擦力的分析与计算摩擦力的分析与计算(满分样板满分样板14分分)(2011年福建试题调研年福建试题调研)如如图图219甲所示，质量甲所示，质量m01kg的木板静止在粗的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地

23、面间的动摩擦因数糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数10.1，在木板的左端放置一个质量，在木板的左端放置一个质量m1kg、大小可、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数20.4，取，取g10m/s2，试求：，试求：例例例例2 22021/8/9 星期一34甲乙甲乙图图2192021/8/9 星期一35(1)若在铁块上施加一个水平向右的力若在铁块上施加一个水平向右的力F，且，且F可变可变化，求铁块与木板不发生滑动时拉力化，求铁块与木板不发生滑动时拉力F的范围；的范围；(2)若在铁块的右端施加一个大小从零开始连续增若在铁块的右端施加一个大小从零开始连

24、续增加的水平向右的力加的水平向右的力F，通过分析和计算后，请在，通过分析和计算后，请在图乙中画出铁块受到木板的摩擦力图乙中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力随拉力F大小大小变化的图象变化的图象(设木板足够长设木板足够长)2021/8/9 星期一36解解题样板板(1)当当F1(mgm0g)2N时，铁块、木板相对时，铁块、木板相对静止，且对地静止，静止，且对地静止，f2F.(2分分)设设FF1时，铁块、木板恰保持相对静止，此时时，铁块、木板恰保持相对静止，此时以木板为研究对象，根据牛顿第二定律有以木板为研究对象，根据牛顿第二定律有2mg1(m0gmg)m0a2(2分分)故铁块与木板的加速度故铁块与

25、木板的加速度a22m/s2(1分分)以铁块、木板为一整体，根据牛顿第二定律有以铁块、木板为一整体，根据牛顿第二定律有F11(mgm0g)(m0m)a2(2分分)解得解得F16N所以所以F6N时，铁块与木板不发生滑动时，铁块与木板不发生滑动(1分分)2021/8/9 星期一372021/8/9 星期一382021/8/9 星期一39图图21102021/8/9 星期一40【答案答案】见解题样板见解题样板【误区警示误区警示】本题在计算木板与地面的摩擦本题在计算木板与地面的摩擦力作用时，易出现力作用时，易出现f1m0g的错误，正确理解摩的错误，正确理解摩擦力擦力fN中中N的含义是解题的关键的含义是解

26、题的关键2021/8/9 星期一41一个长度为一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为的小球时，弹簧的总长度变为2L.现将两个这样的弹簧按如图现将两个这样的弹簧按如图2111所示方式所示方式连接，连接，A、B两小球的质量均为两小球的质量均为m，则两小球平衡，则两小球平衡时，时，B小球距悬点小球距悬点O的距离为的距离为(不考虑小球的大小不考虑小球的大小)()A3LB4LC5LD6L例例例例3 3题型三题型三“轻弹簧模型轻弹簧模型”的应用的应用2021/8/9 星期一42图图21112021/8/9 星期一43【解解析析】一一根根弹簧簧，挂挂一一个个质量量为m的的小小球球时，弹簧簧的的总长度度变为2L，伸伸长L，劲度度系系数数kmg/L，若若两两个个小小球球如如题图所所示示悬挂挂，则下下面面的的弹簧簧伸伸长L，上上面面的的弹簧簧受受力力2mg，伸伸长2L，则弹簧簧的的总长为LLL2L5L.故故C正确正确【答案答案】C2021/8/9 星期一442021/8/9 星期一45