（人教版）2014届高考物理总复习-第2章-第1讲-描述运动的基本概念课件(共45张PPT).ppt

1、第二章第二章 相互作用相互作用第第1 1讲讲 描述运动的基本概念描述运动的基本概念 考纲展示考纲展示1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力() 2.形变、弹性、胡克定律形变、弹性、胡克定律()复习目标复习目标1.知道重力、弹力、摩擦力这三种基本的性质知道重力、弹力、摩擦力这三种基本的性质力力2.知道弹力产生的条件，会判断弹力的有无及知道弹力产生的条件，会判断弹力的有无及方向，会计算弹力的大小，能运用胡克定律分方向，会计算弹力的大小，能运用胡克定律分析弹簧弹力问题析弹簧弹力问题3.知道静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件，会知道静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件，会判断其方向

2、，会计算两种摩擦力的大小判断其方向，会计算两种摩擦力的大小.知识点一重力和弹力知识点一重力和弹力1重力重力(1)产生：由于产生：由于 的吸引而使物体受到的力的吸引而使物体受到的力(2)大小：与物体的质量成大小：与物体的质量成 ，即，即G .可用可用 测量重力测量重力(3)方向：总是方向：总是 (4)重心：其位置与其重心：其位置与其 分布和形状有关分布和形状有关地球地球正比正比mg弹簧测力计弹簧测力计竖直向下竖直向下质量质量2弹力弹力(1)定义：发生定义：发生 的物体由于要恢复原状而对的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力与它接触的物体产生的作用力(2)产生的条件产生的条件物体间直接

3、物体间直接 ；接触处发生接触处发生 (3)方向：总是与物体形变的方向方向：总是与物体形变的方向 弹性形变弹性形变接触接触弹性形变弹性形变相反相反(4)大小大小胡克定律胡克定律内容：弹簧发生内容：弹簧发生 时，弹力的大小跟弹簧伸长时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短或缩短)的长度的长度x成成 表达式：表达式：F_.k是弹簧的是弹簧的 ，由弹簧自身的性，由弹簧自身的性质决定，单位是质决定，单位是 ，用符号，用符号N/m表示表示x是弹簧长度的是弹簧长度的 ，不是弹簧形变以后的长度，不是弹簧形变以后的长度弹性形变弹性形变正比正比劲度系数劲度系数牛顿每米牛顿每米变化量变化量kx1弹力有无的判断方法弹力有无的

4、判断方法(1)根据弹力产生的条件直接判断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)利用假设法判断利用假设法判断对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，即对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还能否把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，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

5、处一定存在弹力动状态改变，则此处一定存在弹力(3)根据根据“物体的运动状态物体的运动状态”判断判断物体的受力必须与物体的运动状态符合，依据物体的运动物体的受力必须与物体的运动状态符合，依据物体的运动状态，由物体受力平衡状态，由物体受力平衡(或牛顿第二定律或牛顿第二定律)列方程来判断物体间的列方程来判断物体间的弹力是否存在弹力是否存在2弹力方向的判断方法弹力方向的判断方法类型类型方向的判定方向的判定举例举例接接触触方方式式面与面面与面与接触面垂直与接触面垂直点与面点与面与接触面垂直且过与接触面垂直且过“点点”点与点点与点与公共切面垂直与公共切面垂直类型类型方向的判定方向的判定举例举例轻绳轻绳沿绳

6、收缩的方向沿绳收缩的方向轻杆轻杆拉伸时沿杆收缩的方向，拉伸时沿杆收缩的方向，压缩时沿杆伸长的方向压缩时沿杆伸长的方向对于弹力不沿杆时，应具对于弹力不沿杆时，应具体分析体分析1.如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直关于小球的受力情况，下列与车顶相连，细绳始终保持竖直关于小球的受力情况，下列说法正确的是说法正确的是()A若小车静止，绳对小球的拉力可能为零若小车静止，绳对小球的拉力可能为零B若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零C若小车向右运动，小球一定受两个力的作用若小

7、车向右运动，小球一定受两个力的作用D若小车向右运动，小球一定受三个力的作用若小车向右运动，小球一定受三个力的作用解析：解析：若小车静止，则小球受力平衡，由于斜面光滑，不若小车静止，则小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、绳子的拉力，重力和拉力都沿竖直方受摩擦力，小球受重力、绳子的拉力，重力和拉力都沿竖直方向；如果受斜面的支持力，则没法达到平衡，因此在小车静止向；如果受斜面的支持力，则没法达到平衡，因此在小车静止时，斜面对小球的支持力一定为零，绳子的拉力等于小球的重时，斜面对小球的支持力一定为零，绳子的拉力等于小球的重力，故力，故A项错误，项错误，B项正确；若小车向右匀速运动时，小

8、球受重项正确；若小车向右匀速运动时，小球受重力和绳子拉力两个力的作用；若小车运动时加速度向左，则一力和绳子拉力两个力的作用；若小车运动时加速度向左，则一定受斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉定受斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故力，故C、D项都不对项都不对答案：答案：B知识点二摩擦力知识点二摩擦力1摩擦力的产生条件摩擦力的产生条件两物体直接接触且发生形变、接触面粗糙、有两物体直接接触且发生形变、接触面粗糙、有 或相对运动趋势这三个条件缺一不可或相对运动趋势这三个条件缺一不可2滑动摩擦力和静摩擦力的定义滑动摩擦力和静摩擦力的定义(1)滑动摩擦力：两个相互接触

9、且发生形变的粗糙物体，当滑动摩擦力：两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它们发生它们发生 时，就会在接触面上产生阻碍时，就会在接触面上产生阻碍 的力的力相对运动相对运动相对运动相对运动相对运动相对运动(2)静摩擦力：两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它静摩擦力：两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它们具有们具有 时，就会在接触面上产生阻碍时，就会在接触面上产生阻碍 的力的力相对运动趋势相对运动趋势相对运动相对运动趋势趋势3两种摩擦力的比较两种摩擦力的比较名称名称项目项目静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力产生条件产生条件接触面接触面接触处有接触处有两物体间有两物体间有接触面接触面接触处有接触

10、处有两物体间有两物体间有大小大小 F静静_Ff_方向方向与受力物体相对运动趋与受力物体相对运动趋势的方向势的方向_与受力物体相对运动与受力物体相对运动的方向的方向_作用效果作用效果总是阻碍物体间的相对总是阻碍物体间的相对运动趋势运动趋势总是阻碍物体间的相总是阻碍物体间的相对运动对运动粗糙粗糙弹力弹力相对运动趋势相对运动趋势粗糙粗糙弹力弹力相对运动相对运动0FmaxFN相反相反相反相反1静摩擦力有无及方向的常用判断方法静摩擦力有无及方向的常用判断方法(1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下：假设法：利用假设法判断的思维程序如下：(2)反推法：从研究物体的运动状态反推它必须具有的条反推法：从研究

11、物体的运动状态反推它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，从而判断件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，从而判断静摩擦力的有无及方向静摩擦力的有无及方向(3)状态法：此法关键是先判明物体的运动状态状态法：此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的即加速度的方向方向)，再利用牛顿第二定律，再利用牛顿第二定律(Fma)确定合力，然后通过受力确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向分析确定静摩擦力的大小及方向(4)牛顿第三定律法：此法的关键是抓住牛顿第三定律法：此法的关键是抓住“力是成对出现力是成对出现的的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据，先

12、确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向确定另一物体受到的静摩擦力方向2摩擦力大小的计算摩擦力大小的计算(1)滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式滑动摩擦力的大小用公式FfFN计算，应用此公式时要注计算，应用此公式时要注意以下两点：意以下两点：为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力重力滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面积滑动摩擦力的大小与

13、物体的运动速度无关，与接触面积的大小无关的大小无关(2)静摩擦力的计算静摩擦力的计算其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关，其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关，但跟接触面相互挤压力但跟接触面相互挤压力FN无直接关系，因而静摩擦力具有大无直接关系，因而静摩擦力具有大小、方向的可变性，其大小只能依据物体的运动状态进行计小、方向的可变性，其大小只能依据物体的运动状态进行计算，若为平衡状态，静摩擦力可由平衡条件建立方程求解；若算，若为平衡状态，静摩擦力可由平衡条件建立方程求解；若为非平衡状态，可由动力学规律建立方程求解为非平衡状态，可由动力学规律建立方程求解最大静摩擦力最大静摩擦力

14、Ffm是物体将要发生相对滑动这一临界状态是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的摩擦力，它的数值与时的摩擦力，它的数值与FN成正比，在成正比，在FN不变的情况下，滑动不变的情况下，滑动摩擦力略小于摩擦力略小于Ffm，而静摩擦力可在，而静摩擦力可在0Ffm间变化间变化解析：解析：对竖直悬挂的物体，因处于静止状态，故有对竖直悬挂的物体，因处于静止状态，故有kLmg对斜面上的物体进行受力分析，建立如图所示的坐标，并对斜面上的物体进行受力分析，建立如图所示的坐标，并假设摩擦力方向沿假设摩擦力方向沿x轴正方向由平衡条件得：轴正方向由平衡条件得：kLFf2mgsin 30联立联立两式解得：两式解得：Ff0，

15、故选项故选项A正确，正确，B、C、D错误错误答案：答案：A 如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块的木块1、2、3,1和和2及及2和和3间分别用原长为间分别用原长为L，劲度系数，劲度系数为为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为，现用水平细绳将木块现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是两木块之间的距离是解析：解析：先以先以2、3为整体分

16、析，设为整体分析，设1、2间弹簧的伸长量为间弹簧的伸长量为x1，有有kx1(m2m3)g；再以；再以3为研究对象，设为研究对象，设2、3间弹簧伸长量为间弹簧伸长量为x2，有，有kx2m3g，所以，所以1、3两木块之间的距离为两木块之间的距离为2Lx1x2，故选故选B.答案：答案：B 弹力的计算方法弹力的计算方法1一般物体之间的弹力，要利用平衡条件或牛顿第二定律一般物体之间的弹力，要利用平衡条件或牛顿第二定律来计算来计算2弹簧的弹力，由胡克定律弹簧的弹力，由胡克定律(Fkx)计算计算【变式训练【变式训练】1.如图所示，一重为如图所示，一重为10 N的球固定在支杆的球固定在支杆AB的上端，今用一段

17、绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为力为7.5 N，则，则AB杆对球的作用力杆对球的作用力()A大小为大小为7.5 NB大小为大小为10 NC方向与水平方向成方向与水平方向成53角斜向右下方角斜向右下方D方向与水平方向成方向与水平方向成53角斜向左上方角斜向左上方 如图所示，如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的受到的摩擦力摩擦力A方向向左，大小不变方向向左，大小不变B方向向左，逐渐减小方向

18、向左，逐渐减小C方向向右，大小不变方向向右，大小不变D方向向右，逐渐减小方向向右，逐渐减小解析：解析：因因A、B相对静止一起做匀减速直线运动，所以加速相对静止一起做匀减速直线运动，所以加速度恒定、方向与速度方向相反，隔离度恒定、方向与速度方向相反，隔离B，由牛顿第二定律知只有，由牛顿第二定律知只有静摩擦力提供加速度，静摩擦力提供加速度，A对对答案：答案：A判定静摩擦力有无及其确定其方向可用三种方法判定静摩擦力有无及其确定其方向可用三种方法1假设法先假设没有摩擦力假设法先假设没有摩擦力(光滑光滑)，看相对静止的物体间，看相对静止的物体间是否有相对运动趋势，若有说明存在静摩擦力，否则就没有是否有相

19、对运动趋势，若有说明存在静摩擦力，否则就没有2根据物体的运动状态，用牛顿第二定律或物体的平衡条件根据物体的运动状态，用牛顿第二定律或物体的平衡条件求解先确定物体的运动状态，再由平衡条件或牛顿第二定律结合求解先确定物体的运动状态，再由平衡条件或牛顿第二定律结合物体的受力分析确定其静摩擦力的大小和方向物体的受力分析确定其静摩擦力的大小和方向3利用牛顿第三定律确定先分析与之关联物体的运动情利用牛顿第三定律确定先分析与之关联物体的运动情况、受力情况，再由牛顿第三定律确定其静摩擦力的大小和方向况、受力情况，再由牛顿第三定律确定其静摩擦力的大小和方向【变式训练【变式训练】2.如甲、乙两图所示，物体如甲、乙

20、两图所示，物体A、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方向甲乙两速运动，关于物体方向甲乙两速运动，关于物体A所受的摩擦所受的摩擦力，下列说法正确的是力，下列说法正确的是()A甲、乙两图中物体甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与均受摩擦力，且方向均与F相同相同B甲、乙两图中物体甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与均受摩擦力，且方向均与F相反相反C甲、乙两图中物体甲、乙两图中物体A均不受摩擦力均不受摩擦力D甲图中物体甲图中物体A不受摩擦力，乙图中物体不受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方受摩擦力，方向和向和F方向相同方向相同解析：解析：用假设法分析：甲图中，假设用假设法

21、分析：甲图中，假设A受摩擦力，与受摩擦力，与A做匀做匀速运动在水平方向合力为零不符，所以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，不受摩擦力；乙图中，假设假设A不受摩擦力，不受摩擦力，A将相对将相对B沿斜面向下运动，从而沿斜面向下运动，从而A受沿受沿F方方向的摩擦力正确选项是向的摩擦力正确选项是D.答案：答案：D 如图所示，质量为如图所示，质量为m的小滑块的小滑块A静止在半球壳的内壁静止在半球壳的内壁上，与球壳的动摩擦因数为上，与球壳的动摩擦因数为，与球心，与球心O的连线跟水平线的夹角的连线跟水平线的夹角为为，则小滑块，则小滑块A所受摩擦力大小为所受摩擦力大小为mgsin B所受

22、摩擦力大小为所受摩擦力大小为mgcos C所受摩擦力大小为所受摩擦力大小为mgcos D对球壳的压力大小为对球壳的压力大小为mgcos 解析：解析：小滑块受力如图所示，由共点力的平衡条件可知，小滑块受力如图所示，由共点力的平衡条件可知，小滑块所受的静摩擦力大小为小滑块所受的静摩擦力大小为Ffmgcos ，所受球壳的支持力，所受球壳的支持力大小为大小为FNmgsin ，由牛顿第三定律得，小滑块对球壳的压力，由牛顿第三定律得，小滑块对球壳的压力大小为大小为mgsin ，故，故B正确正确答案：答案：B计算摩擦力大小的技巧计算摩擦力大小的技巧1在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，在确定摩擦

23、力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力分清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公式，如：利用平衡条件列方程或牛顿第二定律列方程等3“FfFN”中中FN“并不总是等于物体的重力并不总是等于物体的重力”【变式训练【变式训练】3.(2012浙江高考浙江高考)如图所示，与水平面夹角如图所示，与水平面夹角为为30的固定斜面上有一质量的固定斜面上有一质量m1.0 kg的物体细绳的一端与的物体细绳的一端与物体相连另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹

24、簧秤相物体相连另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为连物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N关于物体受力关于物体受力的判断的判断(取取g9.8 m/s2)下列说法正确的是下列说法正确的是 (10分分)如图所示，轻绳如图所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁跨过固定在水平横梁BC右端右端的定滑轮挂住一个质量为的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，的物体，ACB30，g取取10 m/s2，求：，求：(1)轻绳轻绳AC段的张力段的张力FAC的大小；的大小；(2)横梁横梁BC对对C端的支持力大小及方向端的支持力大小及方向物体物体M处于平衡状态，根据平衡条件可判处于平

25、衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力，取断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力，取C点为研究点为研究对象，进行受力分析，如图所示对象，进行受力分析，如图所示(1)图中轻绳图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为跨过定滑轮拉住质量为M的物体，物体处于的物体，物体处于平衡状态，绳平衡状态，绳AC段的拉力为：段的拉力为：FACFCDMg1010 N100 N. (4分分)(2)由几何关系得：由几何关系得：FCFACMg100 N (4分分)方向和水平方向成方向和水平方向成30角斜向右上方角斜向右上方. (2分分)答案：答案：(1)100 N(2)100 N方向与水平方向成方

26、向与水平方向成30角斜向角斜向右上方右上方【变式训练【变式训练】4.若图中横梁若图中横梁BC换为水平轻杆，且换为水平轻杆，且B端用铰链端用铰链固定在竖直墙上，如图所示，轻绳固定在竖直墙上，如图所示，轻绳AD拴接在拴接在C端，求：端，求：(1)轻绳轻绳AC段的张力段的张力FAC的大小；的大小；(2)轻杆轻杆BC对对C端的支持力端的支持力解析：解析：物体物体M处于平衡状态，与物体相连的细绳拉力大小处于平衡状态，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力，取等于物体的重力，取C点为研究对象，进行受力分析，如图所点为研究对象，进行受力分析，如图所示示(1)由由FACsin 30FCDMg得：得：FAC2Mg21010 N200 N.答案答案：(1)200 N(2)173 N，方向水平向右，方向水平向右