資源簡介

第講　重力、彈力、摩擦力
(對應人教版必修第一冊相關內容及問題)
　第三章第1節閱讀“重力”這一部分內容，為什么不說“地球對物體的吸引力就是重力”？重力指向地心嗎？
提示：重力是地球對物體吸引力的一個分力，二者不總是相等。重力的方向豎直向下，并不一定指向地心。
　第三章第1節圖3.1 1和圖3.1 2，說明什么問題？
提示：說明了質量分布均勻的形狀規則的物體的重心在它的幾何中心上，而質量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關外，還跟物體內質量的分布有關。
　第三章第1節圖3.1 7及“彈力”部分最后兩段文字，歸納彈力產生的原因及彈力的方向。
提示：彈力產生的原因是施力物體發生了形變，要恢復原狀；彈力的方向與施力物體形變方向相反。
　第三章第2節閱讀“滑動摩擦力”這一部分內容，滑動摩擦力公式可以寫成Ff＝μmg嗎？
提示：不能，滑動摩擦力的公式為Ff＝μF壓，壓力F壓的大小不一定等于物體的重力mg。
　第三章第2節閱讀“靜摩擦力”這一部分內容，只有靜止的物體才受靜摩擦力嗎？靜摩擦力的大小有何特點？
提示：不是，運動的物體也可能受到靜摩擦力；大小可以變化，0考點一　重力
1．產生：由于地球的吸引而使物體受到的力。
2．大?。何矬w受到的重力G與物體的質量m的關系是G＝mg，其中g是自由落體加速度。
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。
關于重力和重心的理解需注意的幾個方面
(1)重力不是萬有引力，而是萬有引力在豎直方向的一個分力。
(2)同一物體的重力G的變化是由在地球上不同位置處g的變化引起的。
在地球表面，從赤道向兩極，g越來越大；同一經緯度，從低海拔向高海拔，g越來越小。
(3)重心是物體所受重力的等效作用點。重心的位置不一定在物體上?？梢杂脩揖€法確定不規則薄板形物體重心的位置。
例1下列關于重力的說法中正確的是(　　)
A．物體只有靜止時才受重力作用
B．重力的方向總是指向地心
C．地面上的同一物體在赤道上所受重力最小
D．物體掛在彈簧測力計下，彈簧測力計的示數一定等于物體的重力
[答案]　C
[解析]　物體受到重力的作用，與物體的運動狀態無關，A錯誤；重力的方向總是豎直向下，不一定指向地心，B錯誤；赤道上重力加速度最小，因此地面上的同一物體在赤道上所受重力最小，C正確；物體掛在彈簧測力計下處于平衡狀態時，彈簧測力計的示數才等于物體的重力，D錯誤。
考點二　彈力
1．形變
物體在力的作用下形狀或體積的變化叫作形變。
2．彈性
(1)彈性形變：物體發生形變后，如果撤去作用力能夠恢復原狀，這種形變叫作彈性形變。
(2)彈性限度：如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后物體不能完全恢復原來的形狀，這個限度叫作彈性限度。
3．彈力
(1)定義：發生形變的物體，要恢復原狀，對與它接觸的物體產生的作用力。
(2)產生的條件：①物體間直接接觸；②接觸處發生彈性形變。
(3)方向：總是與物體彈性形變的方向相反。
4．胡克定律
(1)內容：在彈性限度內，彈簧發生彈性形變時，彈力F的大小跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比。
(2)表達式：F＝kx。k叫作彈簧的勁度系數，由彈簧自身的性質決定，單位是牛頓每米，用符號N/m表示。x是彈簧長度的變化量，不是彈簧形變以后的長度。只知彈簧彈力大小時，彈簧可能處于拉伸狀態，也可能處于壓縮狀態，兩種情況都要考慮。
1．相互接觸的物體間一定有彈力。(　　) 2．輕繩、輕桿的彈力方向一定沿繩、桿。(　　) 答案：1.×　2.×
1．彈力有無的判斷“四法”
(1)條件法：根據物體是否直接接觸并發生彈性形變來判斷是否存在彈力。此方法多用來判斷形變較明顯的情況。
(2)假設法：對形變不明顯的情況，可假設兩個物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的運動狀態，若運動狀態不變，則此處可能不存在彈力；若運動狀態改變，則此處一定有彈力。
(3)狀態法：根據物體的運動狀態，利用牛頓第二定律或共點力的平衡條件判斷彈力是否存在。
(4)替換法：可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產生明顯形變的物體來替換，看能否發生形狀的變化，若發生形變，則此處一定有彈力。
2．彈力方向的確定
3．彈力大小的計算方法
(1)對有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體，彈力的大小可以由胡克定律F＝kx計算。注意：x表示彈簧伸長(或縮短)的長度，形變量沒有超出彈性限度。
(2)對于難以觀察的微小形變，可以根據物體的受力情況和運動情況，運用共點力的平衡條件或牛頓第二定律來確定彈力大小。
例2 如圖所示，一本書放在水平桌面上保持靜止，下列說法中正確的是(　　)
A．書對桌面的壓力就是書受到的重力
B．書對桌面的壓力是由于桌面發生形變產生的
C．書對桌面的壓力與桌面對書的支持力都是彈力
D．書對桌面的壓力是書發生形變的原因
[答案]　C
[解析]　書對桌面的壓力是彈力，與書受到的重力是兩種不同性質的力，A錯誤；書對桌面的壓力是由于書發生形變而產生的，是桌面發生形變的原因，B、D錯誤；書對桌面的壓力與桌面對書的支持力都是彈力，C正確。
例3 畫出下圖中物體A受力的示意圖(各接觸面均光滑)。
[答案]
例4 (2025·寧夏中衛市高三上期中)如圖所示為一輕質彈簧的彈力大小隨長度變化的關系圖像(輕質彈簧始終未超過彈性限度)，下列說法不正確的是(　　)
A．彈簧的原長為6 cm
B．彈簧的勁度系數為100 N/m
C．彈簧兩端各加4 N拉力時，彈簧的長度為14 cm
D．彈簧的長度為0.16 m時彈力的大小為10 N
[答案]　C
[解析]　根據題圖可知，當彈簧的長度為6 cm時，彈簧的彈力為零，即彈簧的原長為l0＝6 cm，故A正確；根據題圖可知，彈簧的勁度系數為k＝＝ N/m＝100 N/m，故B正確；彈簧兩端各加4 N拉力時，彈簧的彈力為F1＝4 N，則彈簧的伸長量Δx＝＝0.04 m＝4 cm，彈簧的長度為l1＝l0＋Δx＝10 cm，故C錯誤；彈簧的長度為l2＝0.16 m時，彈力的大小為F2＝k(l2－l0)＝10 N，故D正確。本題選說法不正確的，故選C。
考點三　摩擦力
1．滑動摩擦力和靜摩擦力的對比
名稱 項目 滑動摩擦力 靜摩擦力
定義 兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力，這種力叫作滑動摩擦力 相互接觸的兩個物體之間只有相對運動的趨勢，而沒有相對運動時的摩擦力，叫作靜摩擦力
產生條件 ①接觸面粗糙； ②接觸處有壓力； ③兩物體間有相對滑動 ①接觸面粗糙； ②接觸處有壓力； ③兩物體間有相對運動趨勢
大小、方向 大?。篎f＝μF壓 方向：沿著接觸面，與受力物體相對運動的方向相反 大?。?作用效果 總是阻礙物體間的相對運動 總是阻礙物體間的相對運動趨勢
2.滑動摩擦力大小的計算公式Ff＝μF壓中μ為比例常數，稱為動摩擦因數，其大小與兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度有關。
說明：最大靜摩擦力Fmax略大于滑動摩擦力Ff。
1．運動的物體也可以受靜摩擦力。(　　) 2．接觸處的摩擦力一定與彈力方向垂直。(　　) 3．兩物體接觸處的彈力增大時，接觸面間的摩擦力大小可能不變。(　　) 答案：1.√　2.√　3.√
1．靜摩擦力的有無及方向的判斷方法
(1)假設法
(2)狀態法：根據平衡條件、牛頓第二定律，判斷靜摩擦力的有無及方向。
(3)牛頓第三定律法：先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。
2．求解摩擦力的技巧
例5 如圖甲、乙所示，物體P、Q在力F作用下一起以相同速度沿力F方向勻速運動，圖乙中斜面體固定不動，關于物體P所受的摩擦力，下列說法正確的是(　　)
A．圖甲、乙中物體P均受摩擦力，且方向均與力F相同
B．圖甲、乙中物體P均受摩擦力，且方向均與力F相反
C．圖甲、乙中物體P均不受摩擦力
D．圖甲中物體P不受摩擦力，圖乙中物體P受摩擦力，且方向與力F方向相同
[答案]　D
[解析]　在題圖甲中，P做勻速直線運動，在水平方向所受合力為零，所以P不受摩擦力；在題圖乙中，假設P不受摩擦力，P將相對Q沿斜面向下運動，因此P受與力F方向相同的摩擦力。D正確。
例6 (多選)一重為100 N的木箱放在水平地板上，至少要用35 N的水平推力，才能使它從原地開始運動。木箱從原地移動以后，用30 N的水平推力，就可以使木箱繼續做勻速直線運動。由此可知(　　)
A．木箱與地板間的最大靜摩擦力為35 N
B．木箱所受的滑動摩擦力為30 N
C．木箱與地板間的動摩擦因數為0.35
D．木箱與地板間的動摩擦因數為0.3
[答案]　ABD
[解析]　由題意知，木箱與地板間的最大靜摩擦力為35 N，滑動摩擦力為30 N，由Ff＝μFN，FN＝mg，聯立得μ＝＝＝0.3，故A、B、D正確，C錯誤。
例7 在水平地面固定傾角為θ的斜面體，質量為m的物體在平行于底邊、大小為F
的水平力作用下靜止于斜面上，如圖所示。重力加速度大小為g。該物體受到的摩擦力大小為(　　)
A．F B．F＋mg
C．F＋mgsinθ D.
[答案]　D
[解析]　對物體受力分析可知，物體受重力、支持力、水平力F以及摩擦力的作用而處于平衡狀態；將重力分解為垂直于斜面和沿斜面的兩個分力，根據平衡條件可知，在沿斜面方向上，重力的分力mgsinθ與水平力F以及摩擦力的合力為零，則摩擦力大小等于水平力與重力沿斜面向下的分力的合力，由幾何關系可知，該物體受到的摩擦力大小為，故D正確。
求解摩擦力時的四點注意 (1)首先分清摩擦力的性質，因為一般只有滑動摩擦力才能利用公式Ff＝μF壓計算，靜摩擦力通常只能根據物體的運動狀態求解。 (2)公式Ff＝μF壓中，F壓為兩接觸面間的壓力，與物體的重力沒有必然關系，不一定等于物體的重力。 (3)滑動摩擦力的大小與物體速度的大小無關，與接觸面面積的大小也無關。 (4)摩擦力的方向與物體間的相對運動或相對運動趨勢方向相反，但與物體的實際運動方向可能相同、可能相反、也可能不共線。
6(共41張PPT)
第二章　相互作用
第1講　重力、彈力、摩擦力
目錄
1
2
3
教材閱讀指導
考點一　重力
考點二　彈力
考點三 摩擦力
4
教材閱讀指導
(對應人教版必修第一冊相關內容及問題)
　第三章第1節閱讀“重力”這一部分內容，為什么不說“地球對物體的吸引力就是重力”？重力指向地心嗎？
提示：重力是地球對物體吸引力的一個分力，二者不總是相等。重力的方向豎直向下，并不一定指向地心。
第三章第1節圖3.1 1和圖3.1 2，說明什么問題？
提示：說明了質量分布均勻的形狀規則的物體的重心在它的幾何中心上，而質量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關外，還跟物體內質量的分布有關。
第三章第1節圖3.1 7及“彈力”部分最后兩段文字，歸納彈力產生的原因及彈力的方向。
提示：彈力產生的原因是施力物體發生了形變，要恢復原狀；彈力的方向與施力物體形變方向相反。
第三章第2節閱讀“滑動摩擦力”這一部分內容，滑動摩擦力公式可以寫成Ff＝μmg嗎？
提示：不能，滑動摩擦力的公式為Ff＝μF壓，壓力F壓的大小不一定等于物體的重力mg。
第三章第2節閱讀“靜摩擦力”這一部分內容，只有靜止的物體才受靜摩擦力嗎？靜摩擦力的大小有何特點？
提示：不是，運動的物體也可能受到靜摩擦力；大小可以變化，0考點一　重力
1．產生：由于_____的吸引而使物體受到的力。
2．大小：物體受到的重力G與物體的質量m的關系是G＝_____，其中g是自由落體加速度。
3．方向：總是____________ 。
4．重心：其位置與物體的_____分布和_____有關。
地球
mg
豎直向下
質量
形狀
關于重力和重心的理解需注意的幾個方面
(1)重力不是萬有引力，而是萬有引力在豎直方向的一個分力。
(2)同一物體的重力G的變化是由在地球上不同位置處g的變化引起的。
在地球表面，從赤道向兩極，g越來越大；同一經緯度，從低海拔向高海拔，g越來越小。
(3)重心是物體所受重力的等效作用點。重心的位置不一定在物體上?？梢杂脩揖€法確定不規則薄板形物體重心的位置。
例1 下列關于重力的說法中正確的是(　　)
A．物體只有靜止時才受重力作用
B．重力的方向總是指向地心
C．地面上的同一物體在赤道上所受重力最小
D．物體掛在彈簧測力計下，彈簧測力計的示數一定等于物體的重力
解析　物體受到重力的作用，與物體的運動狀態無關，A錯誤；重力的方向總是豎直向下，不一定指向地心，B錯誤；赤道上重力加速度最小，因此地面上的同一物體在赤道上所受重力最小，C正確；物體掛在彈簧測力計下處于平衡狀態時，彈簧測力計的示數才等于物體的重力，D錯誤。
考點二　彈力
1．形變
物體在力的作用下_____或_____的變化叫作形變。
2．彈性
(1)彈性形變：物體發生形變后，如果撤去作用力能夠__________，這種形變叫作彈性形變。
(2)彈性限度：如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后物體不能完全恢復原來的_____，這個限度叫作彈性限度。
形狀
體積
恢復原狀
形狀
3．彈力
(1)定義：發生______的物體，要恢復原狀，對與它接觸的物體產生的作用力。
(2)產生的條件：①物體間直接______；②接觸處發生____________。
(3)方向：總是與物體彈性形變的方向______。
形變
接觸
彈性形變
相反
4．胡克定律
(1)內容：在彈性限度內，彈簧發生___________時，彈力F的大小跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成_____。
(2)表達式：F＝_____。k叫作彈簧的__________，由彈簧自身的性質決定，單位是__________，用符號_____表示。x是彈簧長度的________，不是彈簧形變以后的長度。只知彈簧彈力大小時，彈簧可能處于拉伸狀態，也可能處于__________，兩種情況都要考慮。
彈性形變
正比
kx
勁度系數
牛頓每米
N/m
變化量
壓縮狀態
1．相互接觸的物體間一定有彈力。(　　)
2．輕繩、輕桿的彈力方向一定沿繩、桿。(　　)
×
×
1．彈力有無的判斷“四法”
(1)條件法：根據物體是否直接接觸并發生彈性形變來判斷是否存在彈力。此方法多用來判斷形變較明顯的情況。
(2)假設法：對形變不明顯的情況，可假設兩個物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的運動狀態，若運動狀態不變，則此處可能不存在彈力；若運動狀態改變，則此處一定有彈力。
(3)狀態法：根據物體的運動狀態，利用牛頓第二定律或共點力的平衡條件判斷彈力是否存在。
(4)替換法：可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產生明顯形變的物體來替換，看能否發生形狀的變化，若發生形變，則此處一定有彈力。
2．彈力方向的確定
3．彈力大小的計算方法
(1)對有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體，彈力的大小可以由胡克定律F＝kx計算。注意：x表示彈簧伸長(或縮短)的長度，形變量沒有超出彈性限度。
(2)對于難以觀察的微小形變，可以根據物體的受力情況和運動情況，運用共點力的平衡條件或牛頓第二定律來確定彈力大小。
例2 如圖所示，一本書放在水平桌面上保持靜止，下列說法中正確的是(　)
A．書對桌面的壓力就是書受到的重力
B．書對桌面的壓力是由于桌面發生形變產生的
C．書對桌面的壓力與桌面對書的支持力都是彈力
D．書對桌面的壓力是書發生形變的原因　
解析　書對桌面的壓力是彈力，與書受到的重力是兩種不同性質的力，A錯誤；書對桌面的壓力是由于書發生形變而產生的，是桌面發生形變的原因，B、D錯誤；書對桌面的壓力與桌面對書的支持力都是彈力，C正確。
例3 畫出下圖中物體A受力的示意圖(各接觸面均光滑)。
答案
例4 (2025·寧夏中衛市高三上期中)如圖所示為一輕質彈簧的彈力大小隨長度變化的關系圖像(輕質彈簧始終未超過彈性限度)，下列說法不正確的是(　　)
A．彈簧的原長為6 cm
B．彈簧的勁度系數為100 N/m
C．彈簧兩端各加4 N拉力時，彈簧的長度為14 cm
D．彈簧的長度為0.16 m時彈力的大小為10 N
考點三　摩擦力
名稱 項目 滑動摩擦力 靜摩擦力
定義 兩個相互接觸的物體，當它們__________時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力，這種力叫作滑動摩擦力 相互接觸的兩個物體之間只有__________的趨勢，而沒有相對運動時的摩擦力，叫作靜摩擦力
相對滑動
1．滑動摩擦力和靜摩擦力的對比
相對運動
產生條件 ①接觸面______； ②接觸處有______； ③兩物體間有___________ ①接觸面______；
②接觸處有______；
③兩物體間有________________
大小、方向 大小：Ff＝______ 方向：沿著接觸面，與受力物體相對運動的方向______ 大?。篲__方向：沿著接觸面，與受力物體相對運動趨勢的方向______
作用效果 總是阻礙物體間的_________ 總是阻礙物體間的________________
粗糙
壓力
相對滑動
粗糙
壓力
相對運動趨勢
μF壓
0
Fmax
相反
相反
相對運動
相對運動趨勢
2.滑動摩擦力大小的計算公式Ff＝μF壓中μ為比例常數，稱為動摩擦因數，其大小與兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度有關。
說明：最大靜摩擦力Fmax略大于滑動摩擦力Ff。
1．運動的物體也可以受靜摩擦力。(　　)
2．接觸處的摩擦力一定與彈力方向垂直。(　　)
3．兩物體接觸處的彈力增大時，接觸面間的摩擦力大小可能不變。(　　)
√
√
√
1．靜摩擦力的有無及方向的判斷方法
(1)假設法
(2)狀態法：根據平衡條件、牛頓第二定律，判斷靜摩擦力的有無及方向。
(3)牛頓第三定律法：先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。
2．求解摩擦力的技巧
例5 如圖甲、乙所示，物體P、Q在力F作用下一起以相同速度沿力F方向勻速運動，圖乙中斜面體固定不動，關于物體P所受的摩擦力，下列說法正確的是(　　)
A．圖甲、乙中物體P均受摩擦力，且方向均與力F相同
B．圖甲、乙中物體P均受摩擦力，且方向均與力F相反
C．圖甲、乙中物體P均不受摩擦力
D．圖甲中物體P不受摩擦力，圖乙中物體P受摩擦力，且方向與力F方向相同
解析　在題圖甲中，P做勻速直線運動，在水平方向所受合力為零，所以P不受摩擦力；在題圖乙中，假設P不受摩擦力，P將相對Q沿斜面向下運動，因此P受與力F方向相同的摩擦力。D正確。
例6 (多選)一重為100 N的木箱放在水平地板上，至少要用35 N的水平推力，才能使它從原地開始運動。木箱從原地移動以后，用30 N的水平推力，就可以使木箱繼續做勻速直線運動。由此可知(　　)
A．木箱與地板間的最大靜摩擦力為35 N
B．木箱所受的滑動摩擦力為30 N
C．木箱與地板間的動摩擦因數為0.35
D．木箱與地板間的動摩擦因數為0.3
求解摩擦力時的四點注意
(1)首先分清摩擦力的性質，因為一般只有滑動摩擦力才能利用公式Ff＝μF壓計算，靜摩擦力通常只能根據物體的運動狀態求解。
(2)公式Ff＝μF壓中，F壓為兩接觸面間的壓力，與物體的重力沒有必然關系，不一定等于物體的重力。
(3)滑動摩擦力的大小與物體速度的大小無關，與接觸面面積的大小也無關。
(4)摩擦力的方向與物體間的相對運動或相對運動趨勢方向相反，但與物體的實際運動方向可能相同、可能相反、也可能不共線。

展開更多......

收起↑