第二章　第1课时　重力　弹力　摩擦力.docxVIP

考情分析

试题情境

生活实践类

生活中的摩擦力的应用，索桥、千斤顶、刀、木楔的工作原理

学习探究类

探究弹簧弹力与形变量的关系，探究两个互成角度的力的合成规律，共点力平衡条件及应用，平衡中的临界问题

第1课时重力弹力摩擦力

目标要求1.掌握重力的大小、方向及重心的概念。2.掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法，理解并掌握胡克定律。3.会判断摩擦力的方向，会计算摩擦力的大小。

考点一重力和重心

1．力

(1)定义：力是一个物体对另一个物体的作用。

(2)作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)。

(3)性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。

2．重力

(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力。

(2)大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量。同一物体G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。

(3)方向：竖直向下。

(4)重心：物体的各部分都受到重力的作用，可认为重力集中作用于一点，这一点叫作物体的重心。

①影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布。

②不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法。

注意：重心的位置不一定在物体上。

例1(2022·浙江1月选考·4)如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是()

A．水桶自身重力的大小

B．水管每秒出水量的大小

C．水流对桶冲击力的大小

D．水桶与水整体的重心高低

答案D

解析水管口持续有水流出，而过一段时间桶会翻转一次，主要原因是流入的水导致水桶与水整体的重心往上移动，桶中的水到一定量之后水桶不能保持平衡，发生翻转，故选D。

考点二弹力

1．弹力

(1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力的作用。

(2)产生条件：

①物体间直接接触；

②接触处发生弹性形变。

(3)方向：总是与施力物体形变的方向相反。

2．弹力有无的判断方法

(1)条件法：根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变。

(2)假设法：假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处没有弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。

(3)状态法：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。

3．接触面上的弹力方向判断

面与面

点与平面

点与曲面

曲面与平面

垂直于接触面

垂直于接触面

垂直于切面

垂直于平面

4.弹力大小的计算

(1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力。注意：x表示形变量。

(2)物体静止或做匀速直线运动时，用共点力平衡条件来计算弹力。

(3)物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力。

思考物理中的轻绳、轻杆、橡皮筋、轻弹簧四个物体中。

(1)受外力作用形变量较小的有轻绳、轻杆。

(2)产生弹力方向不一定沿物体本身的有轻杆。

(3)既可产生拉伸形变，又可产生压缩形变的有轻杆、轻弹簧。

例2图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是()

答案C

解析选项A中小球只受重力和杆的弹力的作用，且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力方向应竖直向上，故A错误；选项B中，因为右边的绳竖直向上，如果左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故B错误；球与球接触处的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即弹力方向在两球心的连线上)，且指向受力物体，球与墙面接触处的弹力方向过接触点垂直于接触面，故C正确；球与面接触处的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即弹力方向在接触点与球心的连线上)，即选项D中大半圆对小球的支持力FN2的方向应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心，故D错误。

例3如图所示，固定斜面上有一小球，由一竖直轻弹簧P与一平行于斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则下列说法正确的是()

A．若小球光滑，轻弹簧P一定有弹力

B．若小球光滑，小球可能受到4个力

C．若斜面和小球都不光滑，轻弹簧Q不可能处于压缩状态

D．若斜面和小球都不光滑，小球与斜面之间一定有弹力

答案B

解析小球光滑时，若弹簧P无拉力，则弹簧Q一定有拉力，斜面对小球有支持力，小球可以平衡，A错误；小球光滑时，若弹簧P和Q都有拉力，斜面对小球一定有支持力，否则不会平衡，小球受4个力的作用，B正确；斜面和小球都不光滑时，若弹簧P无拉力且小球处于平衡状态，对小球受力分析，受到竖直向下的重力，斜面的支持力，受到的摩擦力可能沿斜面向下也可能沿斜面向上，还可能为零，弹簧Q可能伸长也可能压缩，还可能处于原长状态，C错误；斜面和小球都不光滑时，对小球受力分析，受到竖直向下