鲁科版高中物理必修第一册课件 第3章 相互作用 本章整合.ppt

一、重力、弹力、摩擦力的区别与联系比较项重力弹力摩擦力产生原因地球的吸引物体之间接触并发生弹性形变接触物体间互相挤压、接触面粗糙,并发生相对运动或具有相对运动趋势大小G=mg,与物体的质量成正比由弹性形变的大小决定,弹簧弹力F=kx静摩擦力与引起相对运动趋势的外力大小相等;滑动摩擦力f=μN,由μ和N共同决定方向总是竖直向下与施力物体的形变方向相反与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反比较项重力弹力摩擦力存在的判断地球表面及附近的一切物体都受到重力作用①产生条件;②假设法;③运动状态法①产生条件;②假设法;③运动状态法联系重力的大小有时等于弹力的大小,但两者之间没有必然的联系;有摩擦力,一定有弹力,但有弹力,并不一定有摩擦力【例题1】如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向A解析支持力的方向与接触面垂直,所以M处的支持力的方向与地面垂直,即竖直向上,N处支持力的方向与接触面垂直,即垂直MN向上,故选项A正确,B错误;摩擦力的方向与接触面平行,与支持力垂直,故选项C、D错误。二、摩擦力的分析与计算1.确定摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力。2.若为滑动摩擦力(1)根据f=μN求解,与物体的运动是否为匀速、加速、减速无关;注意压力N不一定等于重力mg。(2)物体做匀速运动时,也可由二力平衡条件求解。3.若为静摩擦力(1)f≠μN,与压力N无关。(2)只有最大静摩擦力fmax≈μN,与压力N成正比。(3)只能根据物体静止,由二力平衡条件求解。4.在相同压力下,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。一般情况下,认为二者相等。【例题2】如图甲所示,A物体放在水平面上,动摩擦因数为0.2,物体A重力为10N,设物体A与水平面间的最大静摩擦力为2.5N,若对A施加一个由零均匀增大到6N的水平推力F,请在图乙中画出A所受的摩擦力f随水平推力F变化的图像。解析水平推力F≤2.5N时,物体未动,物体受静摩擦力f=F。当F2.5N后,f发生突变,变成滑动摩擦力,其大小f滑=μN=μG=0.2×10N=2N。作出图像如图所示。答案见解析图针对训练1(多选)某同学通过一拉力传感器(能测量力大小的装置)用力水平向右拉一水平面上质量为5.0kg的木块如图甲所示,A端的拉力均匀增加,0~t1时间内木块静止,木块运动后改变拉力,使木块在t2后做匀速直线运动。g取10m/s2。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化的图像,下列说法正确的是()A.若F=4.0N,则木块与水平面间的摩擦力f1=4.0NB.若F=6.0N,则木块与水平面间的摩擦力f2=6.0NC.木块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.11D.木块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.10AD解析若F=4.0N,由图乙可知木块与水平面间的摩擦力为静摩擦力,故摩擦力为f1=F=4.0N,故A正确;若F=6.0N,由图乙可知木块与水平面间的摩擦力为滑动摩擦力,故摩擦力为f2=5.0N,故B错误;由图乙可知木块与水平面的滑动摩擦力大小为f2=5.0N,因此木块与水平面间的动摩擦因数为三、物体的受力分析对物体进行正确的受力分析并画出受力分析图是解决力学问题的基础,因此必须熟练掌握受力分析的方法,尤其是弹力、摩擦力存在的判断。判断力存在与否的方法。(1)条件判断:根据力的产生条件是否满足来判断物体是否受到某个力的作用;(2)效果判断:根据力的作用效果是否得以体现来判断物体是否受到某个力的作用;(3)相互作用判断:利用力的作用的相互性,即施力物体同时也是受力物体,从一个物体是否受到某个力的作用来判断另一个物体是否受到相应的力的作用。【例题3】如图所示,重力为G的木板AB,A端靠在光滑墙壁上,AB上又放置一木块m,整个系统处于静止状态,请画出木板AB的受力示意图。解析按受力分析的步骤进行分析。(1)研究对象是木板AB,把木板AB从图中隔离出来,单独画出。(2)画出木板AB的重力示意图G。(3)环绕AB一周,找出其他物体与AB的接触处。木板与墙在A处相接触、与地面在B处相接触、与木块m在C处相接触。一共有三处与外界接触。(4)在A处,由于墙面是光滑的,因此木板AB在A处只受向右的弹力F1作用;在B处,受地面竖直向上的弹力F2;假设地面光滑,木板AB将向右滑动,所以地面给木板B端一个向左的摩擦力F3作用;在C处,木块m对木板有一个垂直木板向下的弹力F4,又因