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栏目导引,基础梳理,自学导引,要点透析,直击高考,题型探究,解码命题,知能演练,强化闯关,第二章相互作用力与平衡,第一节力常见三种性质的力,第二章相互作用力与平衡,基础梳理,自学导引,一、力,1.,力的概念,(1),力是物体间的,_,作用,任何一个力都对应两个物体,分别为施力物体和受力物体,.,相互,(2),力的三要素：大小、方向、作用点,可用力的图示表示,.,2.,力的基本特征,(1),物质性：力不能脱离,_,而独立存在,.,(2),相互性：物体间力的作用是相互的,只要有作用力,就一定有对应的反作用力,.,物体,(3),独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果,与这个物体是否受到其他力的作用,_,.,(4),矢量性：力既有大小,又有方向,力的运算遵循,_,.,(5),同时性：物体间的相互作用总是同时产生,同时变化,同时消失的,.,无关,平行四边形定则,二、常见三种性质的力,1.,重力,(1),产生：重力是由于地球的吸引而产生的,.,(2),大小：,G,mg,(3),方向：,_,向下,竖直,2.,弹力,(1),产生条件：相互接触且发生,_,的两物体间,.,(2),方向：与施力物体的形变方向相反,.,(3),胡克定律：,内容：在弹簧的弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧伸长或压缩的长度成,_,.,弹性形变,正比,公式：,F,kx,其中,k,是弹簧的劲度系数,由弹簧本身决定,.,思考感悟,1.,轻绳和轻弹簧都可产生拉力,这两种拉力的变化有何不同？,提示：,轻绳上的力可忽略绳的形变量,故是瞬变；轻弹簧上的力与弹簧形变量有关,故是渐变,.,3.,摩擦力,(1),定义：两个相互接触且发生形变的粗糙物体,当它们发生,_,或有,_,时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫摩擦力,.,相对运动,相对运动趋势,(2),两种摩擦力的比较,滑动摩擦力,静摩擦力,定义,两发生相对运动的物体间的摩擦力,两有相对运动趋势物体间的摩擦力,产生条件,物体与接触面接触,发生相对运动,存在压力,物体与接触面接触,有相对运动趋势,存在压力,大小,滑动摩擦力跟压力成正比,公式为,f,N,静摩擦力随着两物体间相对运动趋势的强弱变化而在,0,f,m,之间变化,方向,总是沿着接触面,并且与物体相对运动方向相反,总是沿着接触面,并且与物体相对运动趋势方向相反,作用效果,总是阻碍物体间的相对运动,但并不是阻碍物体的运动,对物体的运动,可以作动力,也可以作阻力,总是阻碍物体间的相对运动趋势,但并不是阻碍物体的运动,对物体的运动,可以作动力,也可以作阻力,思考感悟,2.,摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,摩擦力一定是阻力吗？,提示：,不一定,.,阻碍的是相对运动而不是运动,.,要点透析,直击高考,一、重力和重心的理解,1.,重力和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,2,1,1,所示,因此,重力是万有引力的一个分力,.,图,2,1,1,(2),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,.,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,.,2.,对重心的理解,(1),重心是物体所受重力的等效作用点,.,(2),质量分布均匀的物体,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,它的重心的位置在它的几何中心,如实心铅球的重心在球心,.,(3),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,2,1,2,所示中的,O,点,即为木板的重心,.,图,2,1,2,(4),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,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,.,即时应用,1.(2012,泉州模拟,),如图,2,1,3,所示,两辆车以不同的速度,v,1,、,v,2,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,(,),图,2,1,3,A.,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.,重力的方向总是竖直向下的,C.,物体重心的位置与物体形状或质量分布有关,D.,重心的位置和物体运动的速度有关,解析：选,D.,由重力的特点及重心位置的影响因素可知,物体的重心与运动状态无关,故选项,D,说法错误,.,二、弹力有无及方向的判定,1.,弹力有无的判断方法,(1),根据弹力产生的条件直接判断,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,.,此方法多用来判断形变较明显的情况,.,(2),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存在,看物体还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分析,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,.,图,2,1,4,例如：如图,2,1,4,所示,小球,A,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壁对小球,A,的弹力的情况,.,若车厢和小球做匀速直线运动,则小球,A,受力平衡,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,则由牛顿第二定律可知,车厢后壁对小球的弹力方向水平向右,.,2.,几种常见模型中弹力的方向,弹力,弹力的方向,弹簧两端的弹力,与弹簧中心轴线相重合,指向弹簧恢复原状的方向,轻绳的弹力,沿绳指向绳收缩的方向,面与面接触的弹力,垂直于接触面指向受力物体,点与面接触的弹力,过接触点垂直于接触面,(,或者接触面的切面,),指向受力物体,球与面接触的弹力,在接触点与球心连线上,指向受力物体,球与球接触的弹力,垂直于过接触点的公切面,而指向受力物体,杆的弹力,可能沿杆,也可能不沿杆,必须具体情况具体分析,名师点睛,：,(,1,),绳只能产生拉力，不能产生支持力，且轻绳弹力的方向一定沿绳指向绳收缩的方向,.,(,2,),杆既能产生拉力，也能产生支持力，弹力的方向可能沿杆，也可能不沿杆,.,即时应用,2.(2012,陕西汉中模拟,),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,小球某时刻正处于图,2,1,5,所示状态,.,设斜面对小球的支持力为,N,细绳对小球的拉力为,T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是,(,),图,2,1,5,若小车向左运动,N,可能为零,若小车向左运动,T,可能为零,若小车向右运动,N,不可能为零,若小车向右运动,T,不可能为零,A.,B.,C.,D.,解析：选,A.,对小球受力分析,当,N,为零,时,小球的合外力水平向右,加速度向右,故小车可能向右加速运动或向左减速运动,正确,错误；当,T,为零时,小球的合外力水平向左,加速度向左,故小车可能向右减速运动或向左加速运动,正确,错误,.,三、摩擦力有无的判断,1.,假设法：,2.,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顿第二定律确定,.,3.,利用牛顿第三定律,(,即作用力与反作用力的关系,),来判断：,此法关键是抓住,“,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,再根据,“,反向,”,确定另一物体受到的静摩擦力,.,即时应用,3.,如图,2,1,6,所示,物体,A,、,B,在力,F,作用下一起以相同速度沿,F,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,(,),图,2,1,6,A.,甲、乙两图中物体,A,均受摩擦力,且方向均与,F,相同,B.,甲、乙两图中物体,A,均受摩擦力,且方向均与,F,相反,C.,甲、乙两图中物体,A,均不受摩擦力,D.,甲图中物体,A,不受摩擦力,乙图中物体,A,受摩擦力,方向和,F,相同,解析：选,D.,用假设法分析：甲图中,假设,A,受摩擦力,与,A,做匀速运动在水平方向合力为零不符,所以,A,不受摩擦力；乙图中,假设,A,不受摩擦力,A,将相对,B,沿斜面向下运动,从而,A,受沿,F,方向的摩擦力,.,正确选项是,D.,题型探究,解码命题,题型,1,弹力的分析与计算,(2012,三明质检,),如图,2,1,7,所示,将细线的一端系在右手中指上,另一端系上一个重为,G,的钩码,.,用一支很轻的铅笔的尾部顶在细线上的某一点,例,1,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,则,(,),图,2,1,7,图,2,1,8,【答案】,C,题型,2,摩擦力的分析与计算,(,满分样板,10,分,),如图,2,1,9,所示,斜面倾角为,30,一个重,20 N,的物体在斜面上静止不动,.,弹簧的劲度系数,k,100 N/m,原长为,10 cm,现在的长度为,6 cm.,例,2,图,2,1,9,(1),试求物体所受的摩擦力大小和方向,.,(2),若将这个物体沿斜面上移,6 cm,弹簧仍与物体相连,下端仍固定,物体在斜面上仍静止不动,那么物体受到的摩擦力的大小和方向又如何呢？,解题样板规范步骤,该得的分一分不丢！,(1),对物体受力分析,设,f,1,方向沿斜面向上,mg,sin,f,1,F,(2,分,),此时,F,kx,1,4 N(2,分,),代入,式得,f,1,6 N,方向沿斜面向上,.(1,分,),(2),物体上移,则摩擦力方向沿斜面向,上：,f,2,mg,sin,F,(2,分,),此时,F,kx,2,2 N(2,分,),代入,式得,f,2,12 N.(1,分,),题型,3,“,轻弹簧模型,”,的应用,一个长度为,L,的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为,m,的小球时,弹簧的总长度变为,2,L,.,现将两个这样的弹簧按如图,2,1,10,所示方式连接,A,、,B,两小球的质量均为,m,则两小球平衡时,B,小球距悬点,O,的距离为,(,不考虑小球的大小,)(,),例,3,图,2,1,10,A.3,L,B.4,L,C.5,L,D.6,L,【,解析,】,一根弹簧,挂一个质量为,m,的小球时,弹簧的总长度变为,2,L,伸长,L,劲度系数,k,mg,/,L,若两个小球如题图所示悬挂,则下面的弹簧伸长,L,上面的弹簧受力,2,mg,伸长,2,L,则弹簧的总长为,L,L,L,2,L,5,L,.,故,C,正确,.,【,答案,】,C,知能演练,强化闯关,本部分内容讲解结束,按,ESC,键退出全屏播放,
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