高考物理二輪復(fù)習(xí)課件專題2第1單元彈力摩擦力(編輯修改稿)
2025-02-04 13:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 F的合力應(yīng)水平向右，如圖所示。由圖可知， Fmg，方向可能沿桿向上。 [答案 ] CD 小球的運動狀態(tài) ― →小球所受的合力 ― →確定彈力的大小和方向 [審題指導(dǎo) ] 輕桿彈力的確定方法 桿的彈力與繩的彈力不同，繩的彈力始終沿繩指向繩收縮的方向，但桿的彈力方向不一定沿桿的方向，其大小和方向的判斷要根據(jù)物體的運動狀態(tài)來確定，可以理解為 “按需提供 ”，即為了維持物體的狀態(tài)，由受力平衡或牛頓運動定律求解得到所需彈力的大小和方向，桿就會根據(jù)需要提供相應(yīng)大小和方向的彈力。 摩擦力的大小計算和方向判斷方法 (1)假設(shè)法：利用假設(shè)法判斷的思維程序如下： (2)狀態(tài)法：此法關(guān)鍵是先判明物體的運動狀態(tài) (即加速度的方向 )，再利用牛頓第二定律 (F＝ ma)確定合力，然后通過受力分析確定靜摩擦力的大小及方向。 (3)牛頓第三定律法：此法的關(guān)鍵是抓住 “力是成對出現(xiàn)的 ”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù) “力的相互性 ”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。 (4)在分析摩擦力的方向時，要注意靜摩擦力方向的 “可變性 ”和滑動摩擦力方向的 “相對性 ”。 2．摩擦力大小的計算 (1)滑動摩擦力的計算： 滑動摩擦力的大小用公式 F＝ μFN計算，應(yīng)用此公式時要注意以下兩點： ① μ為動摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關(guān)； FN為兩接觸面間的正壓力，其大小不一定等于物體的重力。 ②滑動摩擦力的大小與物體的運動速度無關(guān)，與接觸面積的大小無關(guān)。 (2)靜摩擦力的計算： ①其大小、方向都跟產(chǎn)生相對運動趨勢的外力密切相關(guān)，但跟接觸面相互擠壓力 FN無直接關(guān)系，因而靜摩擦力具有大小、方向的可變性，其大小只能依據(jù)物體的運動狀態(tài)進行計算，若為平衡狀態(tài)，靜摩擦力可由平衡條件建立方程求解；若為非平衡狀態(tài)，可由動力學(xué)規(guī)律建立方程求解。 ②最大靜摩擦力 Ffm是物體將要發(fā)生相對滑動這一臨界狀態(tài)時的摩擦力，它的數(shù)值與 FN成正比，在 FN不變的情況下，滑動摩擦力略小于 Ffm，而靜摩擦力可在 0～Ffm間變化。 [例 2]如圖 2－ 1－ 5所示， A、 B兩物 塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持 相對靜止地向右做勻減速直線運動，運 動過程中 B受到的摩擦力 ( ) A．方向向左，大小不變 B．方向向左，逐漸減小 C．方向向右，大小不變 D．方向向右，逐漸減小 圖 2－ 1－ 5 [審題指導(dǎo) ] 第一步：抓關(guān)鍵點 關(guān)鍵點 保持相對靜止 向右做勻減速直線運動 第二步：找突破口 要確定物塊 B受到的摩擦力的大小和方向，應(yīng)明確物體運動狀態(tài)，確定物塊做勻減速運動的加速度的大小和方向。利用牛頓第二定律 F＝ ma求解。 獲取信息 物塊 B可能受靜摩擦力 加速度水平向左 [嘗試解題 ] 對 A、 B整體受力分析如圖所示，滑動 摩擦力 Ff使整體產(chǎn)生加速度 a， a等于 μg不 變，對 B受力分析知， B所受靜摩擦力 Ff′＝ mBa＝ μmBg，大小不變，方向向左，故 A對， B、 C、 D錯。 [答案 ] A 應(yīng)用 “狀態(tài)法 ”分析靜摩擦力方向時應(yīng)注意的兩點 (1)明確物體的運動狀態(tài)，分析物體的受力情況，根據(jù)平衡方程或牛頓第二定律求解靜摩擦力的大小和方向。 (2)靜摩擦力的方向與物體的運動方向沒有必然關(guān)系，可能相同，也可能相反，還可能成一定的夾角。 [模型概述 ] 輕桿、輕繩、輕彈簧都是忽略質(zhì)量的理想模型，與這三個模型相關(guān)的問題在高中物理中有相當重要的地位，且涉及的情景綜合性較強，物理過程復(fù)雜，能很好地考查學(xué)生的綜合分析能力，倍受高考命題專家的青睞。 即可伸長，也可壓縮，各處彈力大小相等 柔軟，只能發(fā)生微小形變，各處張力大小相等 只能發(fā)生微小形變 形變特點 模型特點 模型圖示 輕彈簧 輕繩 輕桿 三種模型 一般不能發(fā)生突變 可以發(fā)生突變 可以發(fā)生突變 大小突變特點 可以提供拉力、推力 只能提供拉力 可提供拉力、推力 作用效果特點 一定沿彈簧軸線，與形變方向相反 只能沿繩，指向繩收縮的方向 不一定沿桿，可以是任意方向 方向特點 模型特點 輕彈簧 輕繩 輕桿 三種模型 [典例 ] 如圖 2－ 1－ 6所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為 37176。 ，小球 的重力為 12 N，輕繩的拉力為 10 N，水平 輕彈簧的拉力為 9 N，求輕桿對小球的作用 力。 圖 2－ 1－ 6 [ 解析 ]
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