（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 摩擦力教学案

第2章 相互作用 高考导航考点内容要求高考(全国卷)三年命题情况对照分析201720182019命题分析形变、弹性、胡克定律卷T21：共点力的动态平衡卷T16：摩擦力、共点力的平衡卷T17：胡克定律、共点力的平衡卷T22：游标卡尺读数、测定弹簧的劲度系数卷T23：测定动摩擦因数卷T19：受力分析、共点力的动态平衡卷T16：受力分析、物体的平衡卷T16：静态平衡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。滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力矢量和标量力的合成和分解共点力的平衡实验二：探究弹力和弹簧伸长量的关系实验三：验证力的平行四边行定则核心素养物理观念：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T19)。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T22、卷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。第1节重力弹力摩擦力一、重力和重心1产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。2大小：与物体的质量成正比，即Gmg。可用弹簧测力计测量重力。3方向：总是竖直向下的。4重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。5重心位置的确定质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。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恢复原状的形变。(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形状，这个限度叫弹性限度。3弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，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：物体相互接触且发生弹性形变。(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相反。4胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。(2)表达式：Fkx。k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定。x是形变量，但不是弹簧形变以后的长度。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相对静止的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力产生条件(1)接触面粗糙(2)接触处有压力(3)两物体间有相对运动趋势(1)接触面粗糙(2)接触处有压力(3)两物体间有相对运动大小(1)静摩擦力为被动力，与正压力无关，满足0f丙f甲，故B、C正确，A、D错误。3(2019济宁质检)如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑，则()AA、B间没有静摩擦力BA受到B的静摩擦力方向沿斜面向上CA受到斜面的滑动摩擦力大小为mgsin DA与斜面间的动摩擦因数tan D对物体B受力分析可知，B一定受重力、支持力，将重力分解可知重力有沿斜面向下的分力，B能匀速下滑，受力一定平衡，故A对B应有沿斜面向上的静摩擦力；根据力的相互作用规律可知，A受到B的静摩擦力应沿斜面向下，故A、B错误；对A、B整体分析，并将整体重力分解，可知沿斜面方向上，重力的分力与摩擦力等大反向，故A受的滑动摩擦力沿斜面向上，大小为2mgsin ，C错误；对A、B整体分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，由于匀速下滑，故重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力平衡，故2mgsin 2mgcos ，解得tan ，D正确。 摩擦力的突变问题分考向训练1常见三种摩擦力的突变问题“静静”突变物体在摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，物体虽然仍保持相对静止，但物体所受的静摩擦力将发生突变“动动”突变某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生突变“静动”突变物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则静摩擦力将突变成滑动摩擦力2.摩擦力突变问题的“临界点”(1)题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着摩擦力突变的临界问题。题意中某个物理量在变化过程中会发生突变，这可能导致摩擦力突变，则该物理量突变时的状态即为临界状态。(2)存在静摩擦的情景中，相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值。(3)研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点。“静静”突变1.一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F110 N，F22 N。若撤去F1，则木块受到的摩擦力为()A10 N，方向向左B6 N，方向向右C2 N，方向向右D0C当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N，方向向左，可知最大静摩擦力f静max8 N。当撤去力F1后，F22 Nmgcos ，滑块下滑，滑块受的摩擦力方向为沿斜面向上，故选项C正确。11