考情分析生活實(shí)踐類生活中的摩擦力的應(yīng)用，索橋、千斤頂、刀、木楔的工作原理學(xué)習(xí)探究類探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，共點(diǎn)力平衡條件及應(yīng)用，平衡中的臨界問題第6課時(shí)重力彈力摩擦力目標(biāo)要求1.掌握重力的大小、方向及重心的概念。2.掌握彈力的有無、方向的判斷及彈力大小的計(jì)算方法，理解并掌握胡克定律。3.會判斷摩擦力的方向，會計(jì)算摩擦力的大小?？键c(diǎn)一重力和重心1.力(1)定義：力是一個(gè)物體對另一個(gè)物體的作用。(2)作用效果：使物體發(fā)生形變或改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即產(chǎn)生加速度)。(3)性質(zhì)：力具有物質(zhì)性、相互性、矢量性、獨(dú)立性等特征。2.重力(1)產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力。注意：重力不是萬有引力，而是萬有引力豎直向下的一個(gè)分力。(2)大小：G=mg，可用彈簧測力計(jì)測量。同一物體G的變化是由在地球上不同位置處g的變化引起的。(3)方向：豎直向下。(4)重心：物體的各部分都受到重力的作用，可認(rèn)為重力集中作用于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫作物體的重心。①影響重心位置的因素：物體的幾何形狀；物體的質(zhì)量分布。②不規(guī)則薄板形物體重心的確定方法：懸掛法。注意：重心的位置不一定在物體上。1.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力。(×)2.形狀規(guī)則的物體的重心一定在物體的幾何中心。(×)3.重力的方向總是指向地心。(×)4.地面上的同一物體在赤道上所受重力最小。(√)小明在參觀科技館時(shí)觀察到有一個(gè)十分有趣的“錐體上滾”實(shí)驗(yàn)。如圖所示，將一個(gè)雙圓錐體輕輕放在傾斜軌道的低端，就會看到它似乎在向“上”滾去，關(guān)于錐體的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A.雙圓錐體的重心在錐體的外部，不在錐體上B.在雙圓錐體上滾的過程中，錐體的重心在向上運(yùn)動(dòng)C.雙圓錐體上滾實(shí)驗(yàn)中，雖然看到的現(xiàn)象好像是錐體在上滾，但是從側(cè)面觀察，錐體重心其實(shí)是下移的D.當(dāng)雙圓錐體在軌道的最低處時(shí)，它的重心在最低處；當(dāng)雙錐體在軌道最高處時(shí)，它的重心在最高處答案C解析雙圓錐體的重心在錐體的中心軸的中間，A錯(cuò)誤；雖然看到的現(xiàn)象好像是錐體在上滾，但是從側(cè)面觀察，錐體重心其實(shí)是下移的，B錯(cuò)誤，C正確；雙圓錐體放在軌道的低處時(shí)，放手后它會向軌道高處滾動(dòng)，這是因?yàn)楫?dāng)雙圓錐體在軌道的最低處時(shí)，它的重心在最高處；當(dāng)雙圓錐體在軌道最高處時(shí)，它的重心卻在最低處，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二彈力1.彈力(1)定義：發(fā)生形變的物體，要恢復(fù)原狀，對與它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用。(2)產(chǎn)生條件：①物體間直接接觸；②接觸處發(fā)生彈性形變。(3)方向：總是與施力物體形變的方向相反。2.彈力有無的判斷方法(1)條件法：根據(jù)彈力產(chǎn)生條件——物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變。(2)假設(shè)法：假設(shè)兩個(gè)物體間不存在彈力，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處沒有彈力；若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處一定有彈力。(3)狀態(tài)法：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷彈力是否存在。3.接觸面上的彈力方向判斷面與面點(diǎn)與平面點(diǎn)與曲面曲面與平面垂直于接觸面垂直于接觸面垂直于切面垂直于平面4.彈力大小的計(jì)算(1)彈簧彈力大小胡克定律F=kx，其中x表示彈簧的形變量。(2)一般物體所受彈力：利用平衡條件或牛頓第二定律計(jì)算。物理中的輕繩、輕桿、橡皮筋、輕彈簧四個(gè)物體中。(1)受外力作用形變量較小的有輕繩、輕桿。(2)產(chǎn)生彈力方向不一定沿物體本身的有輕桿。(3)既可產(chǎn)生拉伸形變，又可產(chǎn)生壓縮形變的有輕桿、輕彈簧。圖中各物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。畫出圖中物體A所受的彈力。答案例1(2023·山東卷·2)餐廳暖盤車的儲盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平。已知單個(gè)盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為()A.10N/m B.100N/mC.200N/m D.300N/m答案B解析由題知，取走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的盤子正好升高補(bǔ)平，則說明一個(gè)盤子的重力可以使三根彈簧發(fā)生形變的形變量恰好等于相鄰兩盤間距，則有mg=3kx，解得k=100N/m，故選B。考點(diǎn)三摩擦力1.定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)或具有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢時(shí)，在接觸面上會產(chǎn)生阻礙相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的力。2.產(chǎn)生條件(1)接觸面粗糙；(2)接觸處有壓力；(3)兩物體間有相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢。3.方向：與受力物體相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反。4.大小(1)滑動(dòng)摩擦力：Ff=μFN，μ為動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)靜摩擦力：0<F≤Fmax。5.彈力與摩擦力的關(guān)系若兩物體間有摩擦力，則兩物體間一定有彈力，若兩物體間有彈力，則兩物體間不一定有摩擦力。(均選填“一定有”或“不一定有”)摩擦力的方向是不是可以與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，可以與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，也可以與物體運(yùn)動(dòng)方向成任意角度？試舉例說明。答案用手握住水杯，水杯所受靜摩擦力豎直向上，當(dāng)水杯向上運(yùn)動(dòng)、向下運(yùn)動(dòng)、水平運(yùn)動(dòng)、斜向上運(yùn)動(dòng)、斜向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力可以與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，可以與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，也可以與物體運(yùn)動(dòng)方向成任意角度。同理，當(dāng)一個(gè)物體沿斜面體斜面下滑時(shí)，斜面體也可以向空間各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，物體所受滑動(dòng)摩擦力可以與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，可以與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，也可以與物體運(yùn)動(dòng)方向成任意角度。1.靜摩擦力可能是動(dòng)力，滑動(dòng)摩擦力一定是阻力。(×)2.運(yùn)動(dòng)的物體不可能受到靜摩擦力作用。(×)3.正壓力增大，摩擦力可能增大，也可能不變。(√)4.滑動(dòng)摩擦力與接觸面積有關(guān)，相同材料的兩物體接觸面積越大，滑動(dòng)摩擦力越大。(×)請判斷相互接觸的物體間是否存在摩擦力，若存在，請畫出物體A或人所受摩擦力的示意圖(各接觸面均粗糙，且相互擠壓)。答案(2)A不受摩擦力(6)A不受摩擦力例2(來自教材改編)如圖所示，重為800N的沙發(fā)放在水平地面上，體重600N的小王至少要用96N的水平力推沙發(fā)，才能使沙發(fā)開始運(yùn)動(dòng)。沙發(fā)開始運(yùn)動(dòng)以后，小王用80N的水平力推沙發(fā)，就可以使沙發(fā)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。以下說法正確的是()A.沙發(fā)與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.12B.若用90N的水平力推這個(gè)靜止的沙發(fā)，則此時(shí)沙發(fā)所受的摩擦力大小為80NC.若用96N的水平力推這個(gè)已經(jīng)在運(yùn)動(dòng)的沙發(fā)，則此時(shí)沙發(fā)所受的摩擦力大小為96ND.小王盤腿坐在沙發(fā)上，小李用140N的水平力推已經(jīng)在運(yùn)動(dòng)的沙發(fā)，可使小王和沙發(fā)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)答案D解析由題意知沙發(fā)與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小Ff滑=80N，則由Ff滑=μmg，解得沙發(fā)與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=80N800N=0.1，故A錯(cuò)誤；由題意知沙發(fā)與地面間的最大靜摩擦力為96N，所以若用90N的水平力推這個(gè)靜止的沙發(fā)，沙發(fā)不動(dòng)，沙發(fā)所受的摩擦力大小與推力相等，即為90N，故B錯(cuò)誤；若用96N的水平力推這個(gè)已經(jīng)在運(yùn)動(dòng)的沙發(fā)，此時(shí)沙發(fā)所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為80N，故C錯(cuò)誤；小王盤腿坐在運(yùn)動(dòng)的沙發(fā)上，想使小王和沙發(fā)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，則小李的水平推力為F=μ(G小王+G沙發(fā))=140N，故D例3某同學(xué)利用圖甲所示裝置研究摩擦力的變化情況。實(shí)驗(yàn)臺上固定一個(gè)力傳感器，傳感器用棉線拉住物塊，物塊放置在粗糙的長木板上。水平向左拉木板，傳感器記錄的F-t圖像如圖乙所示。下列說法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)中必須讓木板保持勻速運(yùn)動(dòng)B.圖乙中曲線就是摩擦力隨時(shí)間的變化曲線C.最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力之比約為10∶7D.只用圖乙中數(shù)據(jù)可得出物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)答案C解析物塊一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受向左的摩擦力一直與向右輕繩的拉力平衡，題圖乙是輕繩的拉力隨時(shí)間的變化曲線，故題圖乙也可以反映物塊所受摩擦力隨時(shí)間變化的曲線，由題圖乙可知向右輕繩的拉力先增大后減小，最后趨于不變，故物塊先受靜摩擦力作用后受滑動(dòng)摩擦力作用，不需要讓木板保持勻速運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；由題圖可知，最大靜摩擦力約為10