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第二章 力
习题课
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幻灯片 31.理解三种常见的力的产生.
2.会分析弹力和摩擦力的方向,并能确定其大小.
3.初步学会物体受力分析的方法.
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幻灯片 4一、重力
1.重力的概念:由于地球的吸引而使物体受到的力.
2.重力的测量及大小
(1)重力的测量
重力的大小可以用弹簧测力计测出: 物体静止时弹簧测力计的拉力(如图甲)或 支持力(如图乙)的大小等于物体受到的重力.
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①用弹簧测力计测量时,物体必须保持静止或匀速直线运动.
物体对弹簧测力计的拉力和物体所受的重力是本质上不同的两种力,但根据二力平衡。它们的大小是相等的.
②在日常生活中,体检时常用磅秤测量我们的体重,工业上用的电子吊秤可以称更重的物体.日常我们所说的重量就是指物体的重力大小.
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(2)重力的计算:G=mg
(3)重力与质量的关系:在同一地理位置,重力与质量成正比.
3.重力的方向:总是竖直向下,可由重垂线确定重力的方向,不受其他作用力的影响,且与运动状态无关.
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二、弹力的产生及条件
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力的作用.
2.弹力产生的条件
(1)两物体要相互接触;
(2)接触面之间要发生弹性形变.
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幻灯片 8三、滑动摩擦力的产生及方向
1.概念:当一个物体在另一个物体表面滑动时,会受到的另一个物体阻碍它滑动的力,这个力叫做滑动摩擦力.
2.产生滑动摩擦力的条件(同时具备)
(1)两物体相互接触且挤压.
(2)接触面不光滑(粗糙).
(3)两物体有相对运动.
3.滑动摩擦力的方向
总是沿接触面,并且跟物体相对运动的方向相反.
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幻灯片 9四、静摩擦力的大小
1.平衡条件法求解静摩擦力
如图所示,水平面上放一静止的物体,当人用水平力推物体时,此物体静止不动,据二力平衡条件,说明静摩擦力的大小等于推力的大小.有如下推理:
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幻灯片 11物体处于平衡状态,静摩擦力的大小由外部因素决定,在图中,只要人未推动物体,则静摩擦力的大小总是与人的推力相等.
2.最大静摩擦力fmax:大小等于物体刚刚开始运动时沿接触面方向的外力.是静摩擦力的最大值,略大于滑动摩擦力,一般情况认为二者相等.
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幻灯片 13 如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重量是2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力
A.大小为2 N,方向平行于斜面向上
B.大小为1 N,方向平行于斜面向上
C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上
D.大小为2 N,方向竖直向上
弹力方向的判定
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解析:选小球为研究对象,根据二力平衡条件可知,弹性杆对小球的弹力与小球的重力等大反向,弹力大小为2 N,方向竖直向上.故选项D正确.
答案:D
【题后总结】弹力有无的判断方法.
方法一:直接由弹力产生的条件判断(适用于明显形变)
方法二:“假设法”和“拆除法”(适用于不明显的形变)
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幻灯片 15【针对训练】 1.如图所示,处于静止状态的物体,所受支持力的正确的示意图是(各接触面光滑)( )
解析:支持力的方向总是垂直于接触面而指向被支持的物体,接触了是否有弹力要进一步判断,并非接触就有弹力。故正确答案为选C.
答案:C
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幻灯片 16 把一个重力为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上,如图所示,从t=0开始物体所受的摩擦力ff随t的变化关系是
摩擦力的判定
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幻灯片 17【思路点拨】本题主要考查物体间的摩擦力随压力的改变而变化的规律,审题时应明确物体的受力情况及哪个力变化,如何变化,哪个力不变.
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幻灯片 18解析:由于物体受的水平推力为F=kt,由二力平衡得,墙与物体间的压力N=kt.当F比较小时,物体所受的摩擦力f小于物体的重力G,物体将沿墙壁下滑,此时物体与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力,由公式可得,滑动摩擦力大小f=μkt.当摩擦力f大小等于重力G时,由于惯性作用,物体不能立即停止运动,物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力.随着摩擦力的增大,摩擦力将大于重力.物体做减速运动直至静止,摩擦力将变为静摩擦力,静摩擦力与正压力无关,跟重力始终平衡.
答案:B
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【题后总结】对于此题,有些同学错选了D项,误认为f=G时物体将停止滑动,而实际上当f=G时,物体并未停止滑动,再增大压力时,物体滑动的越来越慢,当物体将要静止时,滑动摩擦力大于重力,当物体静止时,为静摩擦力,此时f=G.
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幻灯片 20【针对训练】 2.如图所示,一平板小车在外力作用下由静止向右滑行了一段距离x,同时车上的物体A相对车向左滑行L,此过程中物体A受到的摩擦力方向如何?该摩擦力是动力还是阻力?( )
A.水平向左,阻力 B.水平向左,动力
C.水平向右,阻力 D.水平向右,动力
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幻灯片 21解析:滑动摩擦力方向是:与受摩擦力的物体相对于其接触的施加摩擦力的另一物体的运动方向相反.摩擦力可以是物体的阻力,也可以是物体的动力,若摩擦力的方向与物体的运动方向(相对参考系的运动,一般以地面为运动的参考系)相同,则摩擦力是动力;若与物体的运动方向相反,则摩擦力是阻力.
由于物体相对小车向左滑动,那么受到小车向右的滑动摩擦力的作用,但相对参考系地面是向右运动的,即滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同,所以是动力.
答案:D
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幻灯片 23误区:对摩擦力产生的条件理解不深刻,导致错误
【典型例题】 如图,A、B两物体叠放在一起放在水平面C上,在水平力F的作用下以相同的速度做匀速直线运动.由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是
A.μ1=0,μ2=0
B.μ1=0,μ2≠0
C.μ1≠0,μ2≠0
D.μ1≠0,μ2≠0
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幻灯片 24【尝试解答】根据两物体间产生摩擦力的条件,A、B一起做匀速直线运动,B一定受到水平地面的摩擦力,故μ2≠0;A、B间没有相互作用的摩擦力,故可能是μ1=0,也可能μ1≠0.正确选项为B、D.
答案:BD
【误区警示】本题易漏选B项,原因是误认为A、B之间没摩擦力一定是没有相对运动趋势而μ1≠0,而忽略了A、B之间的接触面即使光滑也可以共同速度做匀速直线运动.
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