【物理】【高考必备】2016年高考考点总动员系列专题05 重力、弹力和摩擦力(教师版).doc

主标题：重力、弹力和摩擦力 副标题：重力、弹力、静摩擦力、滑动摩擦力 关键词：形变、弹性、胡克定律、相对运动、相对运动趋势 难度：4 重要程度：4 内容： 【基础回顾】 考点内容 要求 考纲解读 形变、弹性、胡克定律 Ⅰ 1.掌握重力的大小、方向及重心概念. 2.掌握弹力的有无、方向的判断及大小的计算的基本方法. 3.掌握胡克定律． 4.会判断摩擦力的有无和方向. 5.会计算摩擦力的大小． 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 Ⅰ 考点一　弹力的大小、有无及方向的判断 1．弹力有无的判断方法 1）条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况． 2）假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有弹力． 3）状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在． 4）替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的运动状态． 2．弹力方向的判断方法 1）根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断． 2）根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向． 3．弹力的分析与计算 首先分析物体的运动情况，然后根据物体的运动状态，利用共点力平衡的条件或牛顿第二定律求弹力． 考点二　静摩擦力方向的判断 1．假设法：静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反，利用假设法可以判断出物体相对运动趋势的方向． 2．状态法：根据二力平衡条件、牛顿第二定律，可以判断静摩擦力的方向． 3．利用牛顿第三定律即作用力与反作用力的关系来判断，此法关键是抓住力是成对出现的，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据反向确定另一物体受到的静摩擦力的方向． 考点三　摩擦力大小的计算 计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力． 1）滑动摩擦力由公式F＝μFN计算，应用此公式时要注意以下两点： ①μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力． ②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面积的大小无关． 2）静摩擦力的计算 ①它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关，跟接触面相互挤压力FN无直接关系，因此它具有大小、方向的可变性，变化性强是它的特点．对具体问题，要具体分析研究对象的运动状态，根据物体所处的状态平衡、加速等，由力的平衡条件或牛顿运动定律求解． ②最大静摩擦力Fmax：是物体将要发生相对运动这一临界状态时的摩擦力．它的数值与FN成正比，在FN不变的情况下，Fmax比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，而静摩擦力可在0～Fmax间变化． 【技能方法】 1、几种典型接触弹力的方向确认： 弹力 弹力的方向 面与面接触的弹力 垂直于接触面指向受力物体 点与面接触的弹力 过接触点垂直于接触面或接触面的切面而指向受力物体 球与面接触的弹力 在接触点与球心连线上，指向受力物体 球与球接触的弹力 垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体 2、含弹簧类弹力问题的分析与计算 中学物理中的弹簧和橡皮绳也是理想化模型，具有如下几个特性： 1）弹力遵循胡克定律F＝kx，其中x是弹簧的形变量． 2）轻：即弹簧或橡皮绳的重力可视为零． 3）弹簧既能受拉力，也能受压力沿着弹簧的轴线，橡皮绳只能受拉力，不能受压力． 4）由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变．但是，当弹簧和橡皮绳被剪断时，它们产生的弹力立即消失． 3．滑轮模型与死结模型问题的分析 （1）跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳两端张力大小相等． （2）死结模型：如几个绳端有结点，即几段绳子系在一起，谓之死结，那么这几段绳中的张力不一定相等． （3）同样要注意轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向，作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得，而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向． 4．应用状态法解题时应注意的问题 状态法是分析判断静摩擦力有无及方向、大小的常用方法,用该方法可以不必分析物体相对运动的趋势，使模糊不清的问题明朗化，复杂的问题简单化．在使用状态法处理问题时，需注意以下两点： 1）明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向． 2）静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定的夹角． 5．摩擦力的突变问题 当物体的受力情况发生变化时，摩擦力的大小和方向往往会发生变化，有可能会导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化． 该类问题常涉及摩擦力的突变问题，在分析中很容易发生