【物理】2019届一轮复习人教版 重力 弹力 摩擦力 学案
重力 弹力 摩擦力
知识梳理
知识点一 重力
1.产生：由于地球的吸引而使物体受到的力.
2.大小：G＝mg.
3.方向：总是 .
4.重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心.
答案：3.竖直向下
知识点二 弹力
1.定义：发生弹性形变的物体由于要 ，对与它接触的物体产生力的作用.
2.产生的条件
(1)两物体 .
(2)发生 .
3.方向：与物体形变方向 .
答案：1.恢复原状 2.(1)相互接触 (2)形变 3.相反
知识点三 胡克定律
1.内容：弹簧发生弹性形变时，弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长 (或缩短)的长度x成 .
2.表达式：F＝kx.
(1)k是弹簧的 ，单位为N/m；k的大小由弹簧 决定.
(2)x是弹簧长度的 ，不是弹簧形变以后的长度.
答案：1.正比 2.(1)劲度系数 自身性质 (2)变化量
知识点四 摩擦力
名称
项目
静摩擦力
滑动摩擦力
两个
两个
定义
的物体间的摩擦力
的物体间的摩擦力
产生
条件
①接触面
②接触处有
③两物体间有
①接触面
②接触处有
③两物体间有
大小
μ2(M＋m)g时，木板便会开始运动
D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
[解析] 由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用，其大小为μ1mg，根据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为μ1mg.又由于木板处于静止状态，木板在水平方向上受到木块的摩擦力μ1mg和地面的静摩擦力的作用，二力平衡，选项A正确，B错误；若增大F的大小，只能使木块的加速度大小变化，但木块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，选项C错误，D正确.
[答案] AD
[变式2] 如图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
答案：C 解析：木板的倾角α为30°时物块静止，所受摩擦力为静摩擦力，由沿斜面方向二力平衡可知其大小为mgsin 30°；木板的倾角α为45°时物块滑动，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为μmgcos 45°，由二者相等可得物块和木板间的动摩擦因数为μ＝.
反思总结
摩擦力方向的分析技巧和计算
(1)分析技巧
①在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析.
②要注意灵活应用相对运动趋势法、假设法、状态法和转换法判断静摩擦力的方向.
(2)摩擦力的计算
①在确定摩擦力的大小之前，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.
②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.
③“Ff＝μFN”中FN并不总是等于物体的重力.
考点三 摩擦力的“突变”问题
对应训练
考向1 静—静“突变”
物体在摩擦力和其他力的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，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变.
[典例6] 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F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1
，则木块受到的摩擦力为( )
A.10 N，方向向左 B.6 N，方向向右
C.2 N，方向向右 D.0
[解析] 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Ffmax≥8 N.当撤去力F1后，F2＝2 NG时，物体减速下滑.在上述过程中，物体受到的摩擦力都是滑动摩擦力，其大小为f＝μF＝μkt，即ft图象是一条过原点的斜向上的线段(不含上端点).当物体减速到速度为零后，物体静止，物体受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件知f＝G，此时图象为一条水平线.
反思总结
解决摩擦力的突变问题要注意的是只有在物体达到相对静止时，才有可能发生突变.能否保持相对静止，最大静摩擦力是关键.解决此类问题的关键在于弄清物理过程，分析物体所受的摩擦力的类型，然后分阶段或选用恰当的位置进行分析.
随堂检测
1．一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为（ ）
A．40 m/N B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m
2．如图15，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。则（ ）
图15
A．f1＝0，f2≠0，f3≠0 B．f1≠0，f2＝0，f3＝0
C．f1≠0，f2≠0，f3＝0 D．f1≠0，f2≠0，f3≠0
3.如图16所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（ ）
图16
A．M处受到的支持力竖直向上
B．N处受到的支持力竖直向上
C．M处受到的静摩擦力沿MN方向
D．N处受到的静摩擦力沿水平方向
4．（多选）不同材料之间的动摩擦因数是不同的，例如木与木之间的动摩擦因数是0.30，木与金属之间的动摩擦因数是0.20。现分别用木与金属制作成多个形状一样，粗糙程度一样的长方体。选择其中两个长方体A与B，将它们叠放在木制的水平桌面上，如图17所示。如果A叠放在B上，用一个水平拉力作用在B上，当拉力大小为F1时，A、B两物体恰好要分开运动。如果B叠放在A上，当拉力大小为F2时，A、B两物体恰好要分开运动。则下列分析正确的是（ ）
图17
A．如果F1＞F2，可确定A的材料是木，B的材料是金属
B．如果F1＜F2，可确定A的材料是木，B的材料是金属
C．如果F1＝F2，可确定A、B是同种材料
D．不管A、B材料如何，一定满足F1＝F2
参考答案
1.解析 由胡克定律得劲度系数k＝＝200 N/m，D项对。
答案 D
2.解析 对a、b、P整体受力分析可知，整体相对地面没有相对运动趋势，故f3＝0；将a和b看成一个整体，ab整体有相对斜面向下运动的趋势，故b与P之间有摩擦力，即f2≠0；对a进行受力分析可知，由于a处于静止状态，故a相对于b有向下运动的趋势，故a和b之间存在摩擦力作用，即f1≠0，故选项C正确。
答案 C
3.解析 M处支持力方向与支持面（地面）垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力与支持面（原木接触面）垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力与接触面平行，故选项C、D错误。
答案 A
4.解析 因为木与木之间的动摩擦因数是0.30，木与金属之间的动摩擦因数是0.20，如果与桌子接触的是木，则抽出时更费力，选项A错误，B正确；如果F1＝F2，可确定A、B两物体为同种材料，选项C正确，D错误。
答案 BC
