高三(重力-弹力-摩擦力)经典复习课件.pptx
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- 重力-弹力-摩擦力 重力 弹力 摩擦力 经典 复习 课件
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1、高三高三【重力重力 弹力弹力 摩擦力摩擦力】复习课件复习课件1弹力有无的判断弹力有无的判断(1)条件法:根据物体是否直接条件法:根据物体是否直接_并发生并发生_来判断是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否存在弹力此方法多用来判断形变较明显的情况(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若看物体能否保持原有的状态,若_不变,则此处不存在弹不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有力,若运动状态改变,则此处一定有_(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
2、平状态法: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衡条件判断弹力是否存在(4)替换法替换法:将:将硬硬的的或者或者形形变不明显的施力物体用软变不明显的施力物体用软的的或者或者易易产生产生明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态接触弹性形变运动状态弹力2弹力方向的判断弹力方向的判断(1)根据物体所受弹根据物体所受弹力力的的方方向与施力物向与施力物体体的的形变方形变方向相反判断向相反判断(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向3弹力大小计算的三种方法:弹力大
3、小计算的三种方法:(1)根据力的平衡条件进行求解根据力的平衡条件进行求解(2)根据牛顿第二定律进行求解根据牛顿第二定律进行求解(3)根据胡克定律进行求解根据胡克定律进行求解内容:弹簧发生内容:弹簧发生_时,弹力的大小时,弹力的大小F跟弹簧伸长跟弹簧伸长(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_,单位为,单位为N/m;k的大小的大小由弹簧由弹簧_决定决定x是弹簧长度的是弹簧长度的_,不是弹簧形变,不是弹簧形变以后的长度以后的长度弹性形变劲度系数正比变化量自身性质kx例例1如如图所图所示,一重为示,一重为10 N的球的球固定在支杆固定在支杆AB的上端,今用一段的
4、上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为已知绳的拉力为7.5 N,则,则AB杆杆对球的作用力对球的作用力()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角斜角斜向右下方向右下方D方向与水平方向成方向与水平方向成53角斜角斜向左上方向左上方绳的拉力一定沿绳;绳的拉力一定沿绳;杆的弹力不一定沿杆杆的弹力不一定沿杆GFTFN递进题组1.如图所示,在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球,小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等,盒子沿倾角为的固定斜面滑动,不计一切摩擦,下列说法中正确的是()A无论盒子沿斜面上
5、滑还是下滑,球都仅对盒子的下底面有压力B盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和右侧面有压力C盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力D盒子沿斜面上滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力递进题组A无论盒子沿斜面上滑还是下滑,球都仅对盒子的下底面有压力B盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和右侧面有压力C盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力D盒子沿斜面上滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力对整体:无论上滑还是下滑agsin,方向沿斜面向下;对小球:agsin,方向沿斜面向下,小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力,因此小球不需要盒子的左、右侧面提供弹力2.如图所示,光滑半球
6、形容器固如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,定在水平面上,O为球心,一质为球心,一质量为量为m的小滑块,在水平力的小滑块,在水平力F的的作用下静止于作用下静止于P点,设滑块所受点,设滑块所受支持力为支持力为FN,OP与水平方向的与水平方向的夹角为夹角为,下列关系正确的是,下列关系正确的是()mgFNF过圆心过圆心F3.三个质量均为三个质量均为1 kg的相同木块的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧的相同轻弹簧p、q用轻绳连接,用轻绳连接,如图所示,其中如图所示,其中a放在光滑水平桌放在光滑水平桌面上开始时面上开始时p弹簧处于原长,木弹簧处于原长,
7、木块都处于静止状态现用水平力块都处于静止状态现用水平力F缓慢地向左拉缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,木块刚好离开水平地面为止,g取取10 m/s2.该过程该过程p弹簧的左端向弹簧的左端向左移动的距离是左移动的距离是()A4 cm B6 cm C8 cm D10 cmqp初状态末状态原长原长xx1x2x38 cm中学物理中的中学物理中的“弹簧弹簧”和和“橡皮绳橡皮绳”也是理想化模型,具有如下四个也是理想化模型,具有如下四个特性:特性:(1)弹力遵循胡克定律弹力遵循胡克定律Fkx,其中,其中x是弹簧的形变量是弹簧的形变量(2)轻:即弹簧轻:即弹簧(或橡皮绳
8、或橡皮绳)的重力可视为零的重力可视为零(3)弹簧既能受到拉力作用,也能受到压力作用弹簧既能受到拉力作用,也能受到压力作用(沿着弹簧的轴线沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能受到拉力作用,不能受到压力作用橡皮绳只能受到拉力作用,不能受到压力作用(4)由于弹簧和橡皮绳受到力的作用时,其形变较大,发生形变需由于弹簧和橡皮绳受到力的作用时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变但是,当弹要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变但是,当弹簧和橡皮绳被剪断时,它们产生的弹力立即消失簧和橡皮绳被剪断时,它们产生的弹力立即消失“弹簧类弹簧类”模型问题模型问题1死结模型:如几个绳端有死结
9、模型:如几个绳端有“结点结点”,即几段绳子系在一起,谓,即几段绳子系在一起,谓之之“死结死结”,那么这几段绳中的张力,那么这几段绳中的张力_相等相等2注意:轻质固定杆的弹力方向注意:轻质固定杆的弹力方向_沿杆的方向,作用沿杆的方向,作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得,而轻质活动力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得,而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向杆中的弹力方向一定沿杆的方向不一定不一定不一定不一定例例2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右端的定滑轮挂右端的定滑轮挂住一个质量为住一个质量为10 kg的物体,的物体,ACB30,g取取1
10、0 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端的支持力的大小及方向端的支持力的大小及方向解析解析 (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,的物体,物体处于平衡状态,绳物体处于平衡状态,绳AC段的拉力大小为:段的拉力大小为:FACFCDMg1010 N100 N(2)由几何关系得:由几何关系得:FCFACMg100 N方向和水平方向成方向和水平方向成30 角角斜向右上方斜向右上方活结活结FCDFACFC 拓展拓展题组题组 4.如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计
11、,滑轮轴O安在一根轻木安在一根轻木杆杆B上,一根轻绳上,一根轻绳AC绕过滑轮,绕过滑轮,A端固定在墙上,且绳保持水平,端固定在墙上,且绳保持水平,C端挂一重物,端挂一重物,BO与竖直方向夹角与竖直方向夹角45,系统保持平衡若保,系统保持平衡若保持滑轮的位置不变,改变夹角持滑轮的位置不变,改变夹角的大小,则滑轮受到木杆作用力大的大小,则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是小变化情况是()A只有角只有角变小,作用力才变大变小,作用力才变大B只有角只有角变大,作用力才变大变大,作用力才变大C不论角不论角变大或变小,作用力都是变大变大或变小,作用力都是变大D不论角不论角变大或变小,作用力都不变变大或变小,
12、作用力都不变A只有角只有角变小,作用力才变大变小,作用力才变大B只有角只有角变大,作用力才变大变大,作用力才变大C不论角不论角变大或变小,作用力都是变大变大或变小,作用力都是变大D不论角不论角变大或变小,作用力都不变变大或变小,作用力都不变5.BC为水平轻杆,且为水平轻杆,且B端用铰链固定在竖直墙上端用铰链固定在竖直墙上,如图所示,轻如图所示,轻绳绳AD拴接在拴接在C端端挂住一个质量为挂住一个质量为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)轻杆轻杆BC对对C端的支持力端的支持力的的死结死结FCDFACFC
13、解析解析 根据根据平衡方程平衡方程FACsin 30MgFACcos 30FBC得:得:FAC2Mg200 NFBCMgcot 30173 N 方向水平向右方向水平向右 1静摩擦力静摩擦力(1)有无及其方向的判定方法有无及其方向的判定方法假设法:假设法有两种,一种是假设接触面光滑,不存在摩擦假设法:假设法有两种,一种是假设接触面光滑,不存在摩擦力,看所研究物体是否改变原来的运动状态另一种是假设摩擦力,看所研究物体是否改变原来的运动状态另一种是假设摩擦力存在,看所研究物体是否改变原来的运动状态力存在,看所研究物体是否改变原来的运动状态状态法:静摩擦力的大小与方向具有可变性明确物体的运动状态法:静
14、摩擦力的大小与方向具有可变性明确物体的运动状态,分析物体的受力情况,根据平衡方程或牛顿第二定律求解状态,分析物体的受力情况,根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向静摩擦力的大小和方向牛顿第三定律法:此法的关键是抓住牛顿第三定律法:此法的关键是抓住“力是成对出现的力是成对出现的”,先确,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据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的方向确定另一物体受到的静摩擦力的方向1静摩擦力静摩擦力(2)大小的计算大小的计算物体处于物体处于_(静止或匀速直线运动静止或匀速直线运动),利用力的平衡,利用
15、力的平衡条件来判断其大小条件来判断其大小物体有加速度时,若只有静摩擦力,则物体有加速度时,若只有静摩擦力,则Ffma.若除静摩擦力外,若除静摩擦力外,物体还受其他力,则物体还受其他力,则F合合ma,先求合力再求静摩擦力,先求合力再求静摩擦力平衡状态平衡状态2滑动摩擦力滑动摩擦力(1)方向:与方向:与_的方向相反,但与物体运动的方向不的方向相反,但与物体运动的方向不一定相反一定相反(2)计算:滑动摩擦力的大小用公式计算:滑动摩擦力的大小用公式_来计算,应用此公来计算,应用此公式时要注意以下几点:式时要注意以下几点:为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有为动摩擦因数,其大小与接触面的
16、材料、表面的粗糙程度有关;关;FN为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关相对运动相对运动FfFN例例3如图所示,人重如图所示,人重600 N,木块,木块A重重400 N,人与木块、木块与水,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为平面间的动摩擦因数均为0.2.现人用水平力拉轻绳,使他与木块一现人用水平力拉轻绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:(1)人对轻绳的拉力大小;人对轻绳
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