【物理】2018届一轮复习人教版 重力 弹力 摩擦力 学案

【物理】2018届一轮复习人教版 重力 弹力 摩擦力 学案

第二章 相 互 作 用 第1讲　重力　弹力　摩擦力 知|识|梳|理 微知识❶ 力 ‎1．力的概念：力是物体对物体的作用。‎ ‎2．力的三要素：力的大小、方向、作用点。‎ ‎3．力的性质 ‎(1)力不能脱离物体而独立存在，没有施力物体或受力物体的力是不存在的。‎ ‎(2)力的作用是相互的，施力物体同时也一定是受力物体。‎ ‎4．力的表示方法 ‎(1)力的图示。‎ ‎(2)力的示意图。‎ 微知识❷ 重力 ‎1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。‎ ‎2．大小：与物体的质量成正比，即G＝mg。可用弹簧测力计测量重力。‎ ‎3．方向：总是竖直向下的。‎ ‎4．重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。‎ 微知识❸ 弹力 ‎1．弹力 ‎(1)定义：发生弹性形变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。‎ ‎(2)产生的条件 ‎①物体间直接接触。‎ ‎②接触处发生弹性形变。‎ ‎(3)方向：总是与物体形变的方向相反。‎ ‎2．胡克定律 ‎(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。‎ ‎(2)表达式：F＝kx。k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是N/m，x是弹簧长度的改变量，不是弹簧形变以后的长度。‎ 微知识❹ 摩擦力 滑动摩擦力和静摩擦力的对比 ‎　　名称 项目　　‎ 静摩擦力 滑动摩擦力 定义 两相对静止的物体间的摩擦力 两相对运动的物体间的摩擦力 产生条件 ‎①接触面粗糙 ‎②接触处有压力 ‎③两物体间有相对运动趋势 ‎①接触面粗糙 ‎②接触处有压力 ‎③两物体间有相对运动 大小、方向 大小：02 N，并且木板和铁块一起相对地面加速运动时，设此时系统的加速度为a，根据牛顿第二定律，对整体有F－μ1(M＋m)g＝(M＋m)a，对铁块有F－f＝ma，可得f＝＋1 N，从此关系式可以看出，当F＝6 N时，f达到最大摩擦力，由此可以得出当F>6 N时，木板和铁块就不能一起相对地面加速运动，而是分别加速运动，这时不论F多大，f均为4 N，由此知C正确。‎ 答案　C 绳(杆)上的“死结”和“活结”模型 核心微讲 ‎1．绳模型 ‎(1)“死结”可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点。“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等。‎ 甲 ‎(2)“活结”可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点。“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。绳子虽然因“活结”而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线。‎ 乙 ‎2．杆模型 杆可分为固定杆和活动杆。固定杆的弹力方向不一定沿杆，弹力方向视具体情况而定，活动杆只能起到“拉”和“推”的作用。一般情况下，插入墙中的杆属于固定杆(如甲、乙两图中的杆)，弹力方向不一定沿杆，而用铰链相连的杆属于活动杆(如丙图中的杆)，弹力方向一定沿杆。‎ 丙 母题导航 ‎【母题】　(2017·石家庄模拟)如图(a)所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB＝30°；如图(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：‎ ‎(1)细绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比；‎ ‎(2)轻杆BC对C端的支持力；‎ ‎(3)轻杆HG对G端的支持力。‎ 解析　图(a)和图(b)中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图(a)和(b)所示，根据平衡规律可求解。‎ ‎(1)图 (a)中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力TAC＝TCD＝M‎1g；图(b)中由于TEGsin30°＝M‎2g得TEG＝‎2M‎2‎g，所以得TAC/TEG＝M1/‎2M2‎；‎ ‎(2)图 (a)中，根据平衡条件和平行四边形定则可得，NC＝TAC＝M‎1g，方向和水平方向成30°角斜向右上方；‎ ‎(3)图(b)中，根据平衡方程有 TEGsin30°＝M‎2g、TEGcos30°＝NG 所以NG＝M‎2g＝M‎2g，方向水平向右。‎ 答案　(1) M1/2M2‎ ‎(2) M‎1g，方向和水平方向成30°，指向斜右上方 ‎(3)M‎2g，方向水平向右 子题微练 ‎1．如图所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是(　　)‎ 甲　　乙 丙　　丁 A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙 B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁 C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁 D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁 解析　如果杆端受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆端受压力作用，则不可用等长的轻绳代替，如图中甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、C、D均错误，B正确。‎ 答案　B ‎2.如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，现衣服处于静止状态。如果保持绳子A端、B端在杆上的位置不变，将右侧杆缓慢平移到图中虚线位置的过程中，则(　　)‎ A．绳子的弹力变大 B．绳子的弹力不变 C．绳子对挂钩弹力的合力不变 D．绳子对挂钩弹力的合力变大 解析　对挂钩受力分析如图所示，根据平衡条件，有2Tcosθ＝mg绳子右端的B点在杆上位置不动，将杆向左移动到虚线位置时，角度θ变小，故绳子拉力T 变小，A、B错误；绳中的拉力左右相等，两侧绳子与竖直方向的夹角均为θ，根据三力平衡条件可知，两绳子的拉力T的合力F始终与G等值反向，故D错误、C正确。‎ 答案　C ‎1．(2016·江苏卷)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 解析　由胡克定律可知，弹簧的劲度系数为k＝＝ N/m＝200 N/m，D项正确。‎ 答案　D ‎2．(2017·淮海模拟)如图所示，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是(　　)‎ A．增大斜面的倾角 B．在木块A上再叠放一个重物 C．对木块A施加一个垂直于斜面向下的力 D．对木块A施加一个竖直向下的力 解析　木块匀速滑下，合力为零，根据平衡条件得mgsinθ＝μmgcosθ；若增大斜面的倾角θ，重力沿斜面向下的分力mgsinθ增大，滑动摩擦力f＝μmgcosθ减小，木块的合力方向将沿斜面向下，木块做加速运动，故A错误；由A项分析可知，mgsinθ＝μmgcosθ得sinθ＝μcosθ，与质量无关，在木块A上再叠放一个重物后，整体匀速下滑，不可能停下，故B错误；对木块A施加一个垂直于斜面向下的力F，重力沿斜面向下的分力mgsinθ不变，而滑动摩擦力f＝μ(F＋mgcosθ)增大，合力方向沿斜面向上，木块做减速运动，可以使木块停下，故C正确；对木块A施加一个竖直向下的力，由于(F＋mg)sinθ＝μ(F＋mg)cosθ，木块的合力仍为零，仍做匀速运动，不可能停下，故D错误。‎ 答案　C ‎3．(2017·南昌测试)如图所示，在粗糙的水平面上，静置一矩形木块，木块由A、B两部分组成，A的质量是B的3倍，两部分接触面竖直且光滑，夹角θ＝30°，现用一与侧面垂直的水平力F推着B木块贴着A匀速运动，A木块依然保持静止，则A受到的摩擦力大小与B受到的摩擦力大小之比为(　　)‎ A．3　　　　 B. ‎ C.　　　　 D. 解析　分析B在水平面内的受力情况：推力F、水平面的摩擦力fB、A的弹力N，如图，由平衡条件得：‎ N＝fBtanθ。‎ 再对A分析水平面内受力情况：B的弹力N′和静摩擦力fA，由平衡条件得：N′＝fA。根据牛顿第三定律得知，N′＝N，则得fA＝fBtanθ，得到fA∶fB＝tanθ＝tan30°＝，故选C。‎ 答案　C ‎4．(2017·成都模拟)如图所示，物体A、B用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮。A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B悬挂着，已知质量mA＝3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么下列说法中正确的是(　　)‎ A．弹簧的弹力将减小 B．物体A对斜面的压力将减小 C．物体A受到的静摩擦力将减小 D．弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变 解析　将斜面倾角由45°减小到30°，弹簧的弹力等于物体B的重力，不变，A项错误；倾角减小，物体A对斜面的压力将增大，B项错误；斜面倾角为45°时，物体A重力沿斜面方向分力为3mBgsin45°，由平衡条件可知物体A受到的静摩擦力为3mBgsin45°－‎ mBg；斜面倾角由45°减小到30°，物体A受到的静摩擦力为3mBgsin30°－mBg；所以物体A受到的静摩擦力将减小，C项正确，D项错误。‎ 答案　C