2020屆高考物理一輪 專題04 力的概念 三個性質(zhì)力學案 新課標

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1、2020屆高三新課標物理一輪原創(chuàng)精品學案 專題04 力的概念 三個性質(zhì)力 課時安排：2課時 教學目標：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：1．彈力、摩擦力 2．受力分析 本講難點：彈力、摩擦力的分析與計算 考點點撥：1．彈力方向的判斷及大小計算 2．摩擦力方向的判斷及大小計算 3．受力分析的一般方法 第一課時 4．彈力 （1）彈力的產(chǎn)生條件：彈力的產(chǎn)生條件是兩個物體直接接觸，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 對有明顯形變的彈簧，彈力的大

2、小可以由胡克定律計算。對沒有明顯形變的物體，如桌面、繩子等物體，彈力大小由物體的受力情況和運動情況共同決定。 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如下表。 項目 輕繩 輕桿 彈簧 形變情況 伸長忽略不計 認為長度不變 可伸長可縮短 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、有相對運動或相對運動的趨勢。這四個條件缺一不可。 兩物體間有彈力是這兩物體間有摩擦力的必要條件。（沒有彈力不可能有摩擦力） 二、高考要點精析 （一）對力的概念的理解 ☆考點點撥 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。 【例1】在滑冰場上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來靜止不動，在相互猛推一下后分別向相反方向運動。假定兩板與冰面間的動摩擦因數(shù)相同。已知甲在冰上滑行的距離比乙遠，這是由于 （

4、 ） A．在推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力 B．在推的過程中，甲推乙的時間小于乙推甲的時間 C．在剛分開時，甲的初速度大于乙的初速度 D．在分開后，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，在推的過程中，作用力與反作用力大小相等，相互作用的時間相等，故A、B均錯。分離后，兩者所受滑動摩擦力分別為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錯誤。甲在冰上滑行的距離比乙遠，由運動學公式v2=2as，可知甲的初速度大于乙的初速度，故C正確。 答案： C ☆考點精煉 1．下列關于力的說法中，正確的是 （ ）

5、 A．力不能離開施力物體和受力物體而獨立存在的 B．馬拉車前進，馬對車有拉力作用，但車對馬沒有拉力作用 C．根據(jù)效果命名的同一名稱的力，性質(zhì)也一定相同 D．只有兩物體直接接觸時才會產(chǎn)生力的作用 （三）關于彈力有無的判斷及大小計算 ☆考點點撥 彈力產(chǎn)生的條件是“接觸且有彈性形變”。其大小計算要根據(jù)物體的運動狀態(tài)，由二力平衡（或牛頓第二定律）求解。 【例3】畫出圖中物體A所受的力（P為重心，接觸面均光滑） 解析：判斷彈力的有無，可以采用拆除法：“拆除”與研究對象（受力物體）相接觸的物體（如題中的繩或接觸面），如果研究對象的運動狀態(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)，當兩環(huán)穩(wěn)定時，繩中張力大小為_____________ （四）關于彈力方向的判斷 ☆考點點撥 （五）胡克定律的應用 ☆考點點撥 根據(jù)F=kx求解問題，關鍵在于確定彈簧的原長和形變后的的長度，進而確定形變量（伸長量和壓縮量）。 ☆考點精煉 5．如圖所示，在一粗糙水平面上有兩個質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1和2，中間用一原長為L，勁度系數(shù)為k的輕彈簧連結(jié)起來，木塊與地面間的滑動摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2

7、，當兩木塊一起勻速運動時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 （六）摩擦力的方向及大小計算 ☆考點點撥 （1）摩擦力的方向 ①滑動摩擦力的方向：“滑動摩擦力的方向和物體間相對運動的方向相反”，這是判斷滑動摩擦力方向的依據(jù)。摩擦力方向可能和物體運動方向相同（作為動力），可能和物體運動方向相反（作為阻力），還可能和物體速度方向垂直（作為勻速圓周運動的向心力）。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運動趨勢的方向相反”?？捎眉僭O法判斷，也可根據(jù)

8、物體的運動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摩擦力?；瑒幽Σ亮捎霉紽=μFN，計算。其中的FN表示正壓力。靜摩擦力大小不能用F=μFN計算，要根據(jù)物體的受力情況和運動情況由平衡條件或牛頓第二定律計算。 【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之間無相對滑動趨勢，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項正確。 答案：C （七）物體的受力分析 ☆考點點撥 1．明確研究對象 在進行受力分析時，研究對象可以是某一個物體，也可以是保持相對靜止的若干個物體。在解決比較復雜的問題時，靈活地選取研究對象可以使問題簡潔地得到解決。研究對象確定以后，只分析研究對象以外的物體施予研究對象的力（即研究對象所受的外力），而不分析研究對象施予外界的力。 2．按順序找力 先場力（重力、電場力、磁

10、場力），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．只畫性質(zhì)力，不畫效果力 畫受力圖時，只能按力的性質(zhì)分類畫力，不能按作用效果（拉力、壓力、向心力等）畫力，否則將出現(xiàn)重復。 4．需要合成或分解時，必須畫出相應的平行四邊形（或三角形） 在解同一個問題時，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，千萬不可重復。 ②靈活選定坐標系的方向也可以使計算簡化；③在物體的受力圖的旁邊標出物體的速度、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保證使合力方向和加速度方向相同。 ☆考點精煉 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動，木塊和天花板間的動摩擦因數(shù)為μ，求木塊所受的摩擦力大小。 三、考點落實訓練 1．關于力的下述說法中正確的是 （ ） A．力是物體對物體的作用 B．只有直接接觸的物體間才有力的作用 C．力可以離開物體而獨立存在 D．力的大小可以用天平測量 4．一個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．改變它的運動狀態(tài) 5．下列說法中不正確的是 （ ） A．書放在水平桌面上受到的支持力，是由于書發(fā)生了微小形變而

12、產(chǎn)生的 B．用細木棍撥動浮在水中的圓木，圓木受到的彈力是由于細木棍發(fā)生形變而產(chǎn)生的 C．繩對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，靜摩擦力也隨著增大 9．關于相互接觸的兩個物體之間的彈力和摩擦力，以下說法中正確的是 （ ） 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，各物體仍保持靜止狀態(tài)，那么以下說法正確的是 （ ） 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受的各個摩擦力的合力不為零 D．A、B、C三個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的作用處于靜止狀態(tài)，如圖所示，如果將外力F撤去，則物體（ ） A．會沿斜面下滑 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，粗糙長木板的一端固定在鉸鏈上，木塊放在木板上，開始木板處于水平位置。當木板向下轉(zhuǎn)動，角逐漸增大的過程中，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，當受到20N的水平推力作用時開始滑動，接著以18N的水平推力可維持物體在水平桌面勻速直線運動，該物體受到的最大靜摩擦力為_______，物體與桌面的動摩擦力因數(shù)_______；當水平推力為15N而物體仍運動時，物體受到的摩擦力為_______；當水平推力為15N而物體靜止時，物體受到的摩擦力為_______；當水平推力為40N時，物體受到的摩擦力又為_______。（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B為100N時，A剛好開始移動，當B為80N時，A可保持勻速運動，則A與桌面間的動摩擦因數(shù)為________，如果B為50N，A受的摩擦力為_________N，如果B為120N，A受的摩擦力為________N。 F A B 15．如圖所示，A、B為兩個相同木塊，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才會相對滑動？