课件14张PPT。第三章 相互作用课时4 重力、弹力和摩擦力的分析与计算考点1考点2考点3考点4力的概念
1.力的认识:考点1考点2考点3考点42.力的基本特征: 考点1考点2考点3考点43.力的图示及示意图:
(1)力的图示:从力的作用点沿力的方向画出的有刻度的有向线段(包括力的三要素)。
(2)力的示意图:受力分析时作出的表示物体受到某一力的有向线段。
4.四种基本相互作用:
(1)万有引力:相互吸引的作用存在一切物体之间。
(2)电磁相互作用:电荷的相互作用、磁体的相互作用,本质上是同一种相互作用的不同表现。
(3)强相互作用:存在于原子核内部的相互作用,强作用力只在10-15 m范围内有显著作用。
(4)弱相互作用:存在于原子核内部的相互作用,弱作用力作用范围不超过10-16 m。考点1考点2考点3考点4重力
1.产生:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
2.大小:G=mg,在同一地点g值是一个不变的常数,而在不同地点g值不同,物体所受重力随其所在地球上纬度的不同而改变,随物体所在高度的不同而改变,但改变量很小。
3.方向:竖直向下(垂直水平面向下)。
4.等效作用点——重心:物体的每一部分都受到重力的作用,我们认为一个物体的重力集中在一点上,这一点称为物体的重心。考点1考点2考点3考点41.重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,但重力与地球对物体的引力不同;重力的方向并不一定指向地心,只有在赤道和南北极的极点,重力方向才指向地心。
2.物体的重心并不一定在物体上,可以在物体上,也可以在物体外。质量分布均匀的规则物体,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。考点1考点2考点3考点4弹力
1.定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的物体产生力的作用。
2.产生条件:物体相互接触,并且发生弹性形变。
3.弹力的方向:弹力的方向总是与施力物体弹性形变的方向相反,绳子的拉力方向沿绳指向绳收缩的方向;压力、支持力的方向垂直接触面指向被压或被支持的物体。
4.弹力大小:
(1)弹簧的弹力在弹性限度内遵循胡克定律,即F=kx。
(2)非弹簧类物体的弹力大小可以由共点力平衡条件或牛顿运动定律求解。考点1考点2考点3考点4弹力有无的判断方法:
(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断。
(2)撤去法:对形变不明显的情况,可假设撤去接触面(点),看物体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。考点1考点2考点3考点4典例1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。关于小球和小车的受力情况,下列说法正确的是( )
A.若小车静止,绳对小球的拉力可能为零
B.若小车向左匀速运动,小球一定受到斜面的支持力
C.绳对小球的拉力的原因是小球发生了微小弹性形变
D.小车受到地面的支持力是由于地面发生的微小弹性形变引起 答案解析考点1考点2考点3考点4摩擦力 考点1考点2考点3考点41.摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动。受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,受滑动摩擦力作用的物体也不一定是运动的。
2.无论是静摩擦力还是滑动摩擦力的方向都可能与物体运动方向相同,也可能相反,还可能与物体的运动方向成任意夹角。同一接触面上的摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直。
3.滑动摩擦力大小只与动摩擦因数和正压力有关,与接触面的面积和物体的相对运动速度无关。两接触面间的正压力大小不一定等于物体的重力。考点1考点2考点3考点4典例2将力传感器A固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上,如图甲所示,传感器与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系沙桶,整个装置开始处于静止状态,缓慢向沙桶里倒入细沙,在滑块与小车分离前力传感器采集的F-t图象如乙图。则( )
A.2.5 s前小车做变加速运动
B.2.5 s后小车做匀加速运动
C.2.5 s前小车所受摩擦力不变
D.2.5 s后小车所受摩擦力不变 答案解析课件11张PPT。课时5 力的合成与分解考点1考点2力的合成
1.合力与分力:如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同,这一个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力。合力和分力是一种等效替代关系。
2.共点力:作用在物体上的力的作用线(或作用线的反向延长线)交于一点的力。
3.力的合成的运算法则:
(1)平行四边形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形,平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向,如图甲所示。考点1考点2(2)三角形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的有向线段首尾顺次相接地画出,把F1、F2的另外两端连接起来,则此连线就表示合力的大小和方向,如图乙所示。考点1考点21.两个分力一定时,夹角θ越大,合力越小;合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力。共点的两个力F1、F2的合力取值范围是|F1-F2|≤F合≤F1+F2。
2.共点力合成的方法:
(1)作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F1和F2的图示,再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小;量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。考点1考点2(2)解析法:以下是合力计算的两种特殊情况。 考点1考点2典例1(2017~2018浙江温州十校联考)如图所示,A、B为同一水平线上的两个固定绕绳装置,轻绳上系一轻质小钩,用轻质挂钩将重物C悬挂在小钩上。转动A、B,使重物C缓慢竖直上升,下列说法正确的是( )
A.绳子拉力大小不变
B.绳子拉力大小逐渐减小
C.两段绳子合力逐渐减小
D.两段绳子合力不变 答案解析考点1考点2力的分解
1.遵循的原则:平行四边形定则或三角形定则。
2.力的分解方法:
(1)按产生效果分解:根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向,再根据两个实际分力的方向画出平行四边形,最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小。常见的按效果分解力的情形:考点1考点2考点1考点2(2)正交分解法:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法,求多个共点力的合力时,往往用正交分解法。考点1考点2典例2(2017浙江4月学考)重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动作,当运动员竖直倒立保持静止状态时,两手臂对称支撑,夹角为θ,则( )
A.当θ=60°时,运动员单手对地面的正压力大小为
B.当θ=120°时,运动员单手对地面的正压力大小为G
C.当θ不同时,运动员受到的合力不同
D.当θ不同时,运动员与地面之间的相互作用力不相等 答案解析
