2013高三物理第一轮总复习课件二：物体的平衡

高三物理第一轮总复习（2013届）第一课时力重力和弹力一、力⑴力的定义：力是物体对物体的作用。在国际单位制中，力的单位是牛顿,简称牛，符号是N.⑶力的作用效果：①使物体发生形变；②改变物体的运动状态．力的大小用测力计(弹簧测力计)测量。力不仅有大小，而且有方向，要把一个力完全表达出来，还要说明它的方向。大小和方向都相同的力，作用在物体上的不同位置，即力的作用点不同，产生的效果一般也不同。⑵力的三要素：大小、方向、作用点.1､力的概念2、力的分类⑴按性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等．⑵按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等．3、力的基本特征⑴力的物质性：力是物体对物体的作用。力是不能离开物体而独立存在的。一个物体受到力的作用，一定有另一个物体对它施加这种作用。⑵力的相互性：力的作用是相互的，任何两个物体之间力的作用总是相互的，施力物体同时也一定是受力物体。⑶力的矢量性：力是矢量，既有大小，也有方向。一般用有向线段表示。⑷力的独立性：一个力作用于某一物体上产生的效果，与这个物体是否同时受其他力无关。⑸同时性：物体间的相互作用总是同时产生、同时变化、同时消失。4、力的图示和示意图⑴力的图示：力可以用带箭头的线段来表示．线段按一定比例(或标度)画出，它的长短表示力的大小，它的箭头表明力的作用方向，箭尾或箭头表示力的作用点．⑵力的示意图：只在图中画出力的方向(无标度)．表示物体在这个方向上受到了力．1、下列关于力的说法中正确的是()A.物体受几个力作用时，状态一定改变B.由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在C.只要两个力的大小相同,它们产生的作用效果一定相同D.力的大小可以用弹簧秤测量D2、甲、乙两拳击运动员竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体，乙运动员(的肩部)是受力物体，但是在甲一拳打空的情况下，下列说法中正确的是()A.这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况B.此时的受力物体是空气C.甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D.以上说法都不正确C例与练1、定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力实际上重力是地球对物体引力的一个分力，而引力的另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力。说明:⑴地球表面附近的物体都受到重力的作用。⑵重力是由于地球的吸引而产生的，但不能说重力就是地球的万有引力。但由于F向引起的重力变化不大，一般情况下可以近似认为重力等于万有引力。⑶重力的施力物体就是地球。2、大小：⑴由G=mg计算。（g=9.8N/kg）二､重力⑵用弹簧测力计测量，物体处于平衡状态(即静止或匀速运动状态)，弹簧测力计的示数等于重力的大小。3、重力的方向：竖直向下(即垂直于水平面向下).说明:⑴重力的方向沿重垂线方向，与水平面垂直，不一定指向地心，但在两极和在赤道上的物体，所受重力的方向指向地心。⑵重力的方向不受其他作用力的影响，与运动状态也没有关系。①在地球的同一位置g值是一个不变的常数。②g值随着纬度增大而增大。③g值随着高度的增大而减小。④不同的星球表面g值一般不同。⑤在处理物理问题时，在地球表面和在地球表面附近某一高度的地方，一般认为同一物体受的重力不变。说明:4、重心：重力的等效作用点．⑴重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点⑵质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关，有规则几何形状的均匀物体，它的重心的位置在它的几何中心，如实心铅球的重心就在球心。⑶质量分布不均匀的物体，重心的位置与物体的形状有关，还跟物体质量的分布有关。悬挂物静止时，悬线所在直线必过重心，两次悬挂找悬线的交点，即为重心位置。（悬挂法找重心位置）⑷物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。例如一块平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在铁环上。⑸重心的位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关，但一个物体的质量分布发生变化时，其重心的位置也发生变化。3、关于重力的大小，下列说法中正确的是()A.物体的重力大小总是恒定的B.同一地点，物体的重力与物体的质量成正比C.物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受的重力D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力B例与练4、质量为2kg的物体被一根细绳悬吊在天花板下静止(g取9.8N/kg)，则以下说法正确的是()A.物体重力大小等于19.6NB.物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均相同，所以它们是同一个力C.剪断细绳后，物体不受任何力的作用D.物体的各部分中，只有重心处受重力A例与练5、关于物体重心的下列说法正确的是()A.物体各部分所受重力的合力集中于一点，该点即为物体的重心B.有规则形状的物体，重心即是其几何中心C.物体的重心可能不在该物体上D.物体的形状不变，当它被举高或倾斜时，重心在物体上的位置不变ACD6、跳高运动员在下图所示的四种过杆姿势中，重心最能接近甚至低于横杆的是（）D三､弹力1、弹力的定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，要对与它接触的物体产生力的作用，这种力称为弹力。如图所示，用手向右拉弹簧，弹簧因形变(伸长)而产生弹力F，它作用在手上，方向向左。2、弹力的产生条件：⑴两物体直接接触，⑵两物体发生弹性形变。3、弹力的大小：与物体的形变程度有关，形变量越大，产生的弹力越大；形变量越小，产生的弹力越小。⑴弹簧类弹力：在弹性限度内遵从胡克定律F＝kx⑵非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解4、弹力的方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向相反，或者就是物体恢复原状的趋势的方向.⑴轻绳只能产生拉力，方向沿绳指向绳收缩的方向。⑵面与面接触、点与面接触、点与点接触的压力或支持力的方向总垂直于接触面（或公共切面）指向被压或被支持的物体。ABBAAABCDBAGO⑶轻弹簧产生的弹力可以是推力也可以是拉力，方向沿弹簧中心轴线指向弹簧恢复原状的方向。⑷轻杆既可以产生推力，也可以产生拉力。且弹力的方向不一定沿杆的方向。FFFF静止F7、在如图所示的小车内放一质量为m的光滑球，试分析在下列两种情况下球各受几个弹力作用？(1)小车向右做匀速直线运动．(2)小车向右以加速度a做匀加速直线运动．例与练解析：(1)当小车做匀速直线运动时，水平、竖直方向所受合力均为零，故车壁对球无弹力，车底对球有弹力，故球受一个弹力．(2)当球向右做加速运动时，竖直方向受力平衡：N1＝mg，水平方向，由牛顿第二定律得N2＝ma，故受两个弹力．8、如图所示，支架固定在小车上，斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是()A.小车静止时，F=mgcos，方向沿杆向上B.小车静止时，F=mgcos，方向垂直杆向上C.小车向右以加速度a运动时，一定有F=ma/sinD.小车向左以加速度a运动时，F=，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为arctan(a/g)22)()(mgmaD例与练9、(2010全国新课标）一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为()A.B.C.D.2121FFll2121FFll2121FFll2121FFllC例与练10、（09年广东卷）某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。图中K1、K2为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是（）A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变K1K2垫片BD例与练11、如图所示，用细线将A物体悬挂在天花板上，B物体放在水平地面上。A、B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧，此时弹簧的形变量为2cm。已知A、B两物体的重力分别是3N和5N。则细线的拉力及B对地面的压力可能是()A.1N和0NB.5N和7NC.5N和3ND.1N和7NCD例与练12、如图所示，轻小滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安装在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，绳与滑轮间的摩擦不计，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物，BO与竖直方向夹角θ＝45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小变化的情况是()A.只有角θ变小，弹力才变小B.只有角θ变大，弹力才变大C.不论角θ变大或变小，弹力都变大D.不论角θ变大或变小，弹力都不变D例与练若轻杆B固定不动，所挂重物质量为m，当绳A端向上或向下移动使绳子与水平线成300角，则滑轮受到轻杆的弹力大小分别为多大？例与练D13、S1和S2表示劲度系数分别为k1和k2的两根弹簧，且k1k2；A和B表示质量分别为mA和mB的两个小球，且mAmB。现将弹簧和小球按如图所示的方式悬挂起来，要求两根弹簧的总长度最大，则应使()A．S1在上，A在上B．S1在上，B在上C．S2在上，A在上D．S2在上，B在上14、如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态。现缓慢地向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，求这个过程中下面木块移动的距离。解决此类问题的关键是明确初、末状态弹簧的弹力大小、伸长还是压缩、端点和物体移动距离与形变量的关系，必要时辅以作图明示。【解析】根据题意，向上提上面木块前，有k2x2=(m1+m2)g①向上提上面木块后，有k2x2′=m2g②下面木块向上移动的距离为：x2=x2-x2′③①②③联立，得x2=m1g/k2。例与练15、如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是()A.若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力B.若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下C.若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上D.若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力BD例与练第二课时摩擦力一、摩擦力的产生相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力．这种力叫做摩擦力.二､静摩擦力1、定义：相互接触、接触面粗糙、具有相对运动趋势的两物体间的摩擦力。2、产生条件：⑴接触面粗糙⑵接触处有弹力⑶两物体间有相对运动趋势一起匀速运动木块3、大小：随外力的变化而变化，在零和最大静摩擦力之间．4、方向：与受力物体相对运动趋势的方向相反5、作用效果：总是阻碍物体间的相对运动趋势6、与该接触面上弹力的关系：二者方向垂直，大小不成正比7、最大静摩擦力：静摩擦力的最大值，叫做最大静摩擦力．最大静摩擦力与两物体间的压力成正比，并与接触面的性质有关．1、卡车上装着一只始终与它相对静止的集装箱,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.当卡车开始运动时,卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动B.当卡车匀速运动时,卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动C.当卡车匀速运动时,卡车对集装箱的静摩擦力等于零D.当卡车制动时,卡车对集装箱的静摩擦力等于零AC例与练2、（09年天津卷）物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是（）D例与练三､滑动摩擦力1、定义：相互接触、接触面粗糙、具有相对运动的两物体间的摩擦力⑴接触面粗糙⑵接触处有弹力⑶两物体间有相对运动2、产生条件3、滑动摩擦力大小：两个物体间滑动摩擦力的大小f与正压力N成正比,即f=μN.说明:⑴μ叫做动摩擦因数，它与接触面的材料、粗糙程度有关，μ没有单位。⑵滑动摩擦力f的大小与物体的运动速度无关.⑶公式f=μN中的N是两个物体表面间的压力，称为正压力(垂直于接触面的力)，性质上属于弹力，它不是物体的重力，许多情况下需结合物体的运动状态加