2019年高考物理一輪復習 第2章 相互作用 第1節(jié) 重力 彈力 摩擦力學案 新人教版

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1、第一節(jié)重力彈力摩擦力 全國卷三年考點考情考綱考點要求2015年2016年2017年命題趨勢形變、彈性、胡克定律卷T176分考查重點：對彈力、摩擦力的理解和大小的計算，力的合成與分解的方法，物體的受力分析，共點力平衡條件的綜合應用.考查形式：對本章內容的考查以選擇題為主，若和其他知識綜合考查，有時也會出現(xiàn)在計算題中.滑動摩擦力、動摩擦因數(shù)、靜摩擦力卷T206分矢量和標量力的合成和分解共點力的平衡卷T2412分卷T196分卷T146分卷T176分卷T216分卷T166分實驗二：探究彈力和彈簧伸長的關系實驗三：驗證力的平行四邊形定則卷T226分說明：處理物體在粗糙面上的問題，只限于已知相對運動趨勢或

2、已知運動方向的情況(對應學生用書第20頁)教材知識速填知識點1重力彈力1重力(1)產(chǎn)生由于地球的吸引而使物體受到的力(2)大小與物體的質量成正比，即Gmg.可用彈簧秤測量重力(3)方向總是豎直向下(4)重心其位置與物體的質量分布和形狀有關2彈力(1)產(chǎn)生條件兩物體相互接觸兩物體發(fā)生彈性形變(2)方向彈力的方向總是與施力物體形變的方向相反幾種典型的彈力的方向如下：壓力：垂直于支持面而指向被壓的物體支持力：垂直于支持面而指向被支持的物體細繩的拉力：沿繩指向繩收縮的方向輕桿的彈力：不一定沿桿，要根據(jù)運動狀態(tài)具體分析(3)大小彈簧類彈力在彈性限度內遵從胡克定律：Fkx.非彈簧類彈力大小應根據(jù)平衡條件或

3、動力學規(guī)律求解易錯判斷(1)只要物體發(fā)生形變就會產(chǎn)生彈力作用()(2)物體所受彈力方向與自身形變的方向相同()(3)重力的方向一定指向地心()知識點2摩擦力1靜摩擦力與滑動摩擦力名稱靜摩擦力滑動摩擦力產(chǎn)生條件接觸面粗糙接觸處有彈力兩物體間有相對運動趨勢接觸面粗糙接觸處有彈力兩物體間有相對運動大小0F，則選項C正確；若初態(tài)mgsin F，則選項D正確如圖所示，質量為m的木塊P在質量為M的長木板ab上滑行，長木板放在水平地面上一直處于靜止狀態(tài)若ab與地面間的動摩擦因數(shù)為1，木塊P與長木板ab間的動摩擦因數(shù)為2，則長木板ab受到地面的摩擦力大小為( ) A1Mg B1(mM)gC2mg D1Mg2m

4、gC木塊P相對長木板ab向右滑動，受到向左的滑動摩擦力，大小為Ff12N2mg；力的作用是相互的，故木塊P對長木板ab有向右的滑動摩擦力，故長木板ab有向右滑動的趨勢，受到地面對其向左的靜摩擦力；根據(jù)共點力平衡條件有Ff2Ff1，因而Ff22mg，故選C.考向2滑動摩擦力大小的計算3(2017全國卷)如圖218所示，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動若保持F的大小不變，而方向與水平面成60角，物塊也恰好做勻速直線運動物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為( ) 圖218A2 B.C. D.C設物塊的質量為m.據(jù)平衡條件及摩擦力公式有拉力F水平時，F(xiàn)mg拉力F與水平面成60角時，F(xiàn)cos 6

5、0(mgFsin 60)聯(lián)立解得.故選C.4如圖219所示，物塊A放在傾斜的木板上，木板的傾角分別為30和45時物塊所受摩擦力的大小恰好相等，則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為( ) 圖219A. B.C. D.題眼點撥“傾角摩擦力大小恰好相等”說明兩種情況下一種是靜摩擦力，一種是滑動摩擦力C當木板傾角為30時，物塊受到的是靜摩擦力，其大小等于mgsin .當木板傾角是45時，物塊受到的是滑動摩擦力，其大小等于mgcos 45.由題意可得mgcos 45mgsin 30.解得.故選C.一長方形木板放置在水平地面上，在木板的上方有一條狀豎直擋板，擋板的兩端固定于水平地面上，擋板跟木板之間并不接觸現(xiàn)在有

6、一個方形物塊在木板上沿擋板以某一速度運動，同時方形木板以相同大小的速度向左運動，木板的運動方向與豎直擋板垂直，已知物塊跟豎直擋板和水平木板間的動摩擦因數(shù)分別為1和2，物塊的質量為m，則豎直擋板對物塊的摩擦力大小為( ) A0 B.12mgC.12mg D.12mgB因為v1和v2數(shù)值大小相等，以木板為參考系，物塊相對于木板的運動方向如圖中v物，則tan 1，得45.則木板對物塊的摩擦力方向與v物方向相反，如圖木板對物塊的摩擦力大小Ff2mg，物塊對擋板的壓力FNFfcos 452mg，物塊對擋板的摩擦力Ff1FN12mg，故B項正確反思總結摩擦力計算的三點注意(1)在確定摩擦力的大小之前，首先

7、分析物體所處的狀態(tài)，分清是靜摩擦力還是滑動摩擦力.(2)滑動摩擦力有具體的計算公式，而靜摩擦力要借助平衡條件或牛頓第二定律求解.(3)“FfFN”中FN并不總是等于物體的重力.摩擦力的突變問題母題(2018洛陽模擬)如圖2110所示，粗糙長木板l的一端固定在鉸鏈上，木塊放在木板上，開始木板處于水平位置當木板向下轉動，角逐漸增大的過程中，摩擦力Ff的大小隨角變化最有可能的是( ) 圖2110題眼點撥“水平位置”說明初始時刻摩擦力為零；“向下轉動，角逐漸增大”說明前一階段為靜摩擦，后一個階段為滑動摩擦B當Ff為靜摩擦力時Ffmgsin ，即Ff按正弦規(guī)律變化；當木塊滑動后Ff為滑動摩擦力，F(xiàn)fFN

8、mgcos ，即Ff按余弦規(guī)律變化，故選項B正確母題遷移遷移1“靜靜”突變1一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個力即F1、F2和摩擦力的作用，木塊處于靜止狀態(tài)，如圖2111所示，其中F110 N，F(xiàn)22 N，若撤去F1，則木塊受到的摩擦力為( ) 【導學號：84370047】圖2111A10 N，方向向左 B6 N，方向向右C2 N，方向向右 D0題眼點撥“木塊處于靜止F110 N，F(xiàn)22 N”說明木塊受最大靜摩擦大于等于8 N.C當物體受F1、F2及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時，由平衡條件可知物體所受的摩擦力的大小為8 N，方向向左可知最大靜摩擦力Ffmax8 N當撤去力F1后，F(xiàn)22

9、 NFfmax，物體仍處于靜止狀態(tài)，由平衡條件可知物體所受的靜摩擦力大小和方向發(fā)生突變，且與作用在物體上的F2等大反向選項C正確遷移2“動靜”突變2(2018湛江模擬)如圖2112所示，質量為1 kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)0.2，從t0開始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同時受到一個水平向左的恒力F1 N的作用，g取10 m/s2，向右為正方向，該物體受到的摩擦力Ff隨時間變化的圖象是(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)( ) 圖2112A物體向右減速過程中，受滑動摩擦力作用，方向水平向左，F(xiàn)f1mg2 N，物體速度減為零后，因Fmg，物體將保持靜止，此時Ff2F1 N，方向水平向右，故A正確

10、如圖所示，把一重為G的物體，用一水平方向的推力Fkt(k為恒量，t為時間)壓在豎直的足夠高的平整墻上，從t0開始物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關系是選項圖中的( ) A B C DB開始時物體加速下滑，加速度為g，受到推力后，物體受滑動摩擦力，F(xiàn)fFNFkt，mgktma，則物體做加速度逐漸減小的加速運動，當mgkt時物體有最大速度，之后mgkt，物體做加速度逐漸增大的減速運動，減速到0后靜止在豎直墻面，此時摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力，且等于G.故B正確遷移3“靜動”突變3如圖2113甲所示，質量為m的半球體靜止在傾角為的平板上，當從0緩慢增大到90的過程中，半球體所受摩擦力Ff與的關系如圖乙所示，

11、已知半球體始終沒有脫離平板，半球體與平板間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度為g，則( ) 【導學號：84370048】甲 乙圖2113AOq段圖象可能是直線Bq段圖象可能是直線CqDpD半球體在平板上恰好開始滑動的臨界條件是：mgsin mgcos ，故有：tan ，解得：，即q，故C錯誤；在0之間時，F(xiàn)f是靜摩擦力，大小為mgsin ；在之間時，F(xiàn)f是滑動摩擦力，大小為mgcos ；綜合以上分析得其Ff與關系如圖中實線所示，故A、B錯誤；當時，F(xiàn)fmgsin ，即p，故D正確遷移4“動動”突變4如圖2114所示，斜面固定在地面上，傾角為37(sin 370.6，cos

12、 370.8)質量為1 kg的滑塊以初速度v0從斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足夠長，該滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.7)，則該滑塊所受摩擦力F隨時間變化的圖象是下圖中的(取初速度v0的方向為正方向，g10 m/s2)( ) 圖2114C滑塊上升過程中受到滑動摩擦力作用，由FFN和FNmgcos 聯(lián)立得F5.6 N，方向為沿斜面向下當滑塊的速度減為零后，由于重力的分力mgsin mgcos ，滑塊下滑，滑塊受的摩擦力方向為沿斜面向上，故選項C正確反思總結用臨界法分析摩擦力突變問題的三點注意(1)題目中出現(xiàn)“最大”“最小”和“剛好”等關鍵詞時，一般隱藏著臨界問題.(2)靜摩擦力是被動力，其存在及大小、方向取決于物體間的相對運動的趨勢，而且靜摩擦力存在最大值.存在靜摩擦的連接系統(tǒng)，相對滑動與相對靜止的臨界條件是靜摩擦力達到最大值.(3)研究傳送帶問題時，物體和傳送帶的速度相等的時刻往往是摩擦力的大小、方向和運動性質的分界點.14