2020屆高考物理一輪 專(zhuān)題04 力的概念 三個(gè)性質(zhì)力學(xué)案 新課標(biāo)

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1、2020屆高三新課標(biāo)物理一輪原創(chuàng)精品學(xué)案 專(zhuān)題04 力的概念 三個(gè)性質(zhì)力 課時(shí)安排：2課時(shí) 教學(xué)目標(biāo)：1．理解力的概念； 2．掌握重力、彈力、摩擦力的產(chǎn)生、大小和方向 3．掌握受力分析的基本方法和基本技能 本講重點(diǎn)：1．彈力、摩擦力 2．受力分析 本講難點(diǎn)：彈力、摩擦力的分析與計(jì)算 考點(diǎn)點(diǎn)撥：1．彈力方向的判斷及大小計(jì)算 2．摩擦力方向的判斷及大小計(jì)算 3．受力分析的一般方法 第一課時(shí) 4．彈力 （1）彈力的產(chǎn)生條件：彈力的產(chǎn)生條件是兩個(gè)物體直接接觸，并發(fā)生彈性形變。 （2）彈力的方向：與彈性形變的方向相反。 （3）彈力的大小 對(duì)有明顯形變的彈簧，彈力的大

2、小可以由胡克定律計(jì)算。對(duì)沒(méi)有明顯形變的物體，如桌面、繩子等物體，彈力大小由物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況共同決定。 ①胡克定律可表示為（在彈性限度內(nèi)）：F=kx，還可以表示成ΔF=kΔx，即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比。 ②“硬”彈簧，是指彈簧的k值較大。（同樣的力F作用下形變量Δx較?。? ③幾種典型物體模型的彈力特點(diǎn)如下表。 項(xiàng)目 輕繩 輕桿 彈簧 形變情況 伸長(zhǎng)忽略不計(jì) 認(rèn)為長(zhǎng)度不變 可伸長(zhǎng)可縮短 施力與受力情況 只能受拉力或施出拉力 能受拉或受壓可施出拉力或壓力 同桿 力的方向 始終沿繩 不一定沿桿 沿彈簧軸向 力的變化 可發(fā)生突變 同

3、繩 只能發(fā)生漸變 5．摩擦力 （1）摩擦力產(chǎn)生條件：兩物體直接接觸、相互擠壓、接觸面粗糙、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。這四個(gè)條件缺一不可。 兩物體間有彈力是這兩物體間有摩擦力的必要條件。（沒(méi)有彈力不可能有摩擦力） 二、高考要點(diǎn)精析 （一）對(duì)力的概念的理解 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 力是物體間的相互作用，要理解力的物質(zhì)性、相互性并能理解力的作用效果決定于力的三要素，及力的大小、方向和作用點(diǎn)。 【例1】在滑冰場(chǎng)上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來(lái)靜止不動(dòng)，在相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動(dòng)。假定兩板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。已知甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn)，這是由于 （

4、 ） A．在推的過(guò)程中，甲推乙的力小于乙推甲的力 B．在推的過(guò)程中，甲推乙的時(shí)間小于乙推甲的時(shí)間 C．在剛分開(kāi)時(shí)，甲的初速度大于乙的初速度 D．在分開(kāi)后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小 解析：根據(jù)相互作用的規(guī)律，在推的過(guò)程中，作用力與反作用力大小相等，相互作用的時(shí)間相等，故A、B均錯(cuò)。分離后，兩者所受滑動(dòng)摩擦力分別為f1=μm1g，f2=μm2g，由牛頓第二定律得，兩者加速度大小相等，均為μg。故D錯(cuò)誤。甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=2as，可知甲的初速度大于乙的初速度，故C正確。 答案： C ☆考點(diǎn)精煉 1．下列關(guān)于力的說(shuō)法中，正確的是 （ ）

5、 A．力不能離開(kāi)施力物體和受力物體而獨(dú)立存在的 B．馬拉車(chē)前進(jìn)，馬對(duì)車(chē)有拉力作用，但車(chē)對(duì)馬沒(méi)有拉力作用 C．根據(jù)效果命名的同一名稱(chēng)的力，性質(zhì)也一定相同 D．只有兩物體直接接觸時(shí)才會(huì)產(chǎn)生力的作用 （三）關(guān)于彈力有無(wú)的判斷及大小計(jì)算 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 彈力產(chǎn)生的條件是“接觸且有彈性形變”。其大小計(jì)算要根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由二力平衡（或牛頓第二定律）求解。 【例3】畫(huà)出圖中物體A所受的力（P為重心，接觸面均光滑） 解析：判斷彈力的有無(wú)，可以采用拆除法：“拆除”與研究對(duì)象（受力物體）相接觸的物體（如題中的繩或接觸面），如果研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變，則不受彈力，否則將受到彈力的作用。各圖受

6、力如下圖所示。 ☆考點(diǎn)精煉 3．如圖所示，水平放置的兩固定的光滑硬桿OA、OB成 角，在兩桿上各套一個(gè)輕環(huán)，兩環(huán)用輕繩相連，現(xiàn)用恒力F沿OB方向拉下面的環(huán)，當(dāng)兩環(huán)穩(wěn)定時(shí)，繩中張力大小為_(kāi)____________ （四）關(guān)于彈力方向的判斷 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 （五）胡克定律的應(yīng)用 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 根據(jù)F=kx求解問(wèn)題，關(guān)鍵在于確定彈簧的原長(zhǎng)和形變后的的長(zhǎng)度，進(jìn)而確定形變量（伸長(zhǎng)量和壓縮量）。 ☆考點(diǎn)精煉 5．如圖所示，在一粗糙水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1和2，中間用一原長(zhǎng)為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k的輕彈簧連結(jié)起來(lái)，木塊與地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2

7、，當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩木塊之間的距離是 （ ） A．L+m1g B．L+ （m1+m2）g C．L+m2g D．L+ （）g 第二課時(shí) （六）摩擦力的方向及大小計(jì)算 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 （1）摩擦力的方向 ①滑動(dòng)摩擦力的方向：“滑動(dòng)摩擦力的方向和物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反”，這是判斷滑動(dòng)摩擦力方向的依據(jù)。摩擦力方向可能和物體運(yùn)動(dòng)方向相同（作為動(dòng)力），可能和物體運(yùn)動(dòng)方向相反（作為阻力），還可能和物體速度方向垂直（作為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力）。在特殊情況下，可能成任意角度。 ②靜摩擦力的方向：“靜摩擦力的方向和物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反”?？捎眉僭O(shè)法判斷，也可根據(jù)

8、物體的運(yùn)動(dòng)情況利用平衡條件或牛頓第二定律判斷。 （2）摩擦力的大小 必須明確，是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力?；瑒?dòng)摩擦力可用公式F=μFN，計(jì)算。其中的FN表示正壓力。靜摩擦力大小不能用F=μFN計(jì)算，要根據(jù)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況由平衡條件或牛頓第二定律計(jì)算。 【例8】如圖所示，物體疊放在水平桌面上，水平力為Fb=5N、Fc=10N，分別作用于物體B、C上，A、B和C仍保持靜止。以f1、f2、f3分別表示A與B、B與C、C與桌面間的靜摩擦力的大小，則 （ ） A．f1=5N，f2=0，f3=5N B．f1=5N，f2=5N，f3=0 C．f1=0，f2=5N，f3=5N D

9、．f1=0，f2=10N，f3=5N 解析 本題考查摩擦力的產(chǎn)生條件及力的平衡條件。A與B之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，故f1=0，根據(jù)物塊B的水平方向平衡條件可判定f2=5N，再分析C的平衡條件，則得出f3=5N，即C項(xiàng)正確。 答案：C （七）物體的受力分析 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 1．明確研究對(duì)象 在進(jìn)行受力分析時(shí)，研究對(duì)象可以是某一個(gè)物體，也可以是保持相對(duì)靜止的若干個(gè)物體。在解決比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，靈活地選取研究對(duì)象可以使問(wèn)題簡(jiǎn)潔地得到解決。研究對(duì)象確定以后，只分析研究對(duì)象以外的物體施予研究對(duì)象的力（即研究對(duì)象所受的外力），而不分析研究對(duì)象施予外界的力。 2．按順序找力 先場(chǎng)力（重力、電場(chǎng)力、磁

10、場(chǎng)力），后接觸力；接觸力中必須先彈力，后摩擦力（只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力）。 3．只畫(huà)性質(zhì)力，不畫(huà)效果力 畫(huà)受力圖時(shí)，只能按力的性質(zhì)分類(lèi)畫(huà)力，不能按作用效果（拉力、壓力、向心力等）畫(huà)力，否則將出現(xiàn)重復(fù)。 4．需要合成或分解時(shí)，必須畫(huà)出相應(yīng)的平行四邊形（或三角形） 在解同一個(gè)問(wèn)題時(shí)，分析了合力就不能再分析分力；分析了分力就不能再分析合力，千萬(wàn)不可重復(fù)。 ②靈活選定坐標(biāo)系的方向也可以使計(jì)算簡(jiǎn)化；③在物體的受力圖的旁邊標(biāo)出物體的速度、加速度的方向，有助于確定摩擦力方向，也有助于用牛頓第二定律建立方程時(shí)保證使合力方向和加速度方向相同。 ☆考點(diǎn)精煉 α F G 8．如圖

11、所示，用跟水平方向成α角的推力F推重量為G的木塊沿天花板向右運(yùn)動(dòng)，木塊和天花板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求木塊所受的摩擦力大小。 三、考點(diǎn)落實(shí)訓(xùn)練 1．關(guān)于力的下述說(shuō)法中正確的是 （ ） A．力是物體對(duì)物體的作用 B．只有直接接觸的物體間才有力的作用 C．力可以離開(kāi)物體而獨(dú)立存在 D．力的大小可以用天平測(cè)量 4．一個(gè)物體所受重力在下列哪些情況下要發(fā)生變化 （ ） A．把它從赤道拿到南極 B．把它送到月球上去 C．把它放到水里 D．改變它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 5．下列說(shuō)法中不正確的是 （ ） A．書(shū)放在水平桌面上受到的支持力，是由于書(shū)發(fā)生了微小形變而

12、產(chǎn)生的 B．用細(xì)木棍撥動(dòng)浮在水中的圓木，圓木受到的彈力是由于細(xì)木棍發(fā)生形變而產(chǎn)生的 C．繩對(duì)物體的拉力方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向 D．支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體 D．靜摩擦力是變力，壓力增大時(shí)，靜摩擦力也隨著增大 9．關(guān)于相互接觸的兩個(gè)物體之間的彈力和摩擦力，以下說(shuō)法中正確的是 （ ） A．有彈力必定有摩擦力 B．有摩擦力必定有彈力 C．摩擦力的大小一定與彈力大小成正比 D．摩擦力方向與彈力方向始終垂直 10．如圖所示，物體A、B、C疊放在水平桌面上，力F作用在物體C上后，各物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，那么以下說(shuō)法正確的是 （ ） F B

13、 C A A．C不受摩擦力作用 B．B不受摩擦力作用 C．A受的各個(gè)摩擦力的合力不為零 D．A、B、C三個(gè)物體組成的整體所受摩擦力為零 11．物體M位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，如果將外力F撤去，則物體（ ） A．會(huì)沿斜面下滑 B．摩擦力方向一定變化 C．摩擦力變大 D．摩擦力變小 12．如圖5（甲）所示，粗糙長(zhǎng)木板的一端固定在鉸鏈上，木塊放在木板上，開(kāi)始木板處于水平位置。當(dāng)木板向下轉(zhuǎn)動(dòng)，角逐漸增大的過(guò)程中，摩擦力Ff的大小隨角變化最有可能的是圖5（乙）中的（ ） 13．質(zhì)量為5kg

14、的物體靜止在水平桌面上，當(dāng)受到20N的水平推力作用時(shí)開(kāi)始滑動(dòng)，接著以18N的水平推力可維持物體在水平桌面勻速直線運(yùn)動(dòng)，該物體受到的最大靜摩擦力為_(kāi)______，物體與桌面的動(dòng)摩擦力因數(shù)_______；當(dāng)水平推力為15N而物體仍運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的摩擦力為_(kāi)______；當(dāng)水平推力為15N而物體靜止時(shí)，物體受到的摩擦力為_(kāi)______；當(dāng)水平推力為40N時(shí)，物體受到的摩擦力又為_(kāi)______。（g=10N/kg） A B 14． 如圖所示，在水平桌面上重為200N的A木塊被B木塊拉著，當(dāng)B為100N時(shí)，A剛好開(kāi)始移動(dòng)，當(dāng)B為80N時(shí)，A可保持勻速運(yùn)動(dòng)，則A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)_______，如果B為50N，A受的摩擦力為_(kāi)________N，如果B為120N，A受的摩擦力為_(kāi)_______N。 F A B 15．如圖所示，A、B為兩個(gè)相同木塊，置于光滑水平面上。A、B間最大靜摩擦力Fm=5N。拉力F至少多大，A、B才會(huì)相對(duì)滑動(dòng)？