第一節(jié)重力彈力磨擦力
【基本概念、規(guī)律】
一、重力
1.形成:因?yàn)樵虑虻奈刮矬w遭到的力.
2.大小:G=mg.
3.方向:總是豎直向上.
4.重心:由于物體各部份都受重力的作用,從療效上看,可以覺(jué)得各部份遭到的重力作用集中于一點(diǎn),這一點(diǎn)稱作物體的重心.
二、彈力
1.定義:發(fā)生彈性形變的物體因?yàn)橐謴?fù)原狀,對(duì)與它接觸的物體形成力的作用.
2.形成的條件
(1)兩物體互相接觸;
(2)發(fā)生彈性形變.
3.方向:與物體形變方向相反.
三、胡克定律
1.內(nèi)容:彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈簧的彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)(或減短)的寬度x成反比.
2.表達(dá)式:F=kx.
(1)k是彈簧的勁度系數(shù),單位為N/m;k的大小由彈簧自身性質(zhì)決定.
(2)x是彈簧厚度的變化量,不是彈簧形變之后的厚度.
四、摩擦力
1.形成:互相接觸且發(fā)生形變的粗糙物體間,有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),在接觸面上所受的制約相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力.
2.形成條件:接觸面粗糙;接觸面間有彈力;物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).
4.方向:與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反.
5.作用療效:妨礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).
【重要考點(diǎn)歸納】
考點(diǎn)一彈力的剖析與估算
1.彈力有無(wú)的判定方式
(1)條件法:依據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來(lái)判定是否存在彈力.此方式多拿來(lái)判定形變較顯著的情況.
(2)假定法:對(duì)形變不顯著的情況,可假定兩個(gè)物體間彈力不存在,看物體能夠保持原有的狀態(tài),若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,則此處不存在彈力;若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,則此處一定有彈力.
(3)狀態(tài)法:依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),借助牛頓第二定理或共點(diǎn)力平衡條件判定彈力是否存在.
2.彈力方向的判定方式
(1)依據(jù)物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反判定.
(2)依據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定理確定彈力的方向.
3.估算彈力大小的三種方式
(1)依據(jù)胡克定律進(jìn)行求解.
(2)依據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解.
(3)依據(jù)牛頓第二定理進(jìn)行求解.
考點(diǎn)二磨擦力的剖析與估算
1.靜磨擦力的有無(wú)和方向的判定方式
(1)假定法:借助假定法判定的思維程序如下
(2)狀態(tài)法:先判明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即加速度的方向),再借助牛頓第二定理(F=ma)確定合力,之后通過(guò)受力剖析確定靜磨擦力的大小及方向.
(3)牛頓第三定理法:先確定受力較少的物體遭到的靜磨擦力的方向,再依照“力的互相性”確定另一物體遭到的靜磨擦力方向.
2.靜磨擦力大小的估算
(1)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速運(yùn)動(dòng)),利使勁的平衡條件來(lái)判定其大小.
(2)物體有加速度時(shí),若只有靜磨擦力,則Ff=ma.若除靜磨擦力外,物體還受其他力,
3.滑動(dòng)磨擦力的估算
滑動(dòng)磨擦力的大小用公式Ff=μFN來(lái)估算,應(yīng)用此公式時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
(1)μ為動(dòng)磨擦質(zhì)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(dòng)磨擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速率和接觸面的大小均無(wú)關(guān).
方式方法:
(1)在剖析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的互相作用時(shí),通常采用整體法與隔離法進(jìn)行剖析.
(2)受靜磨擦力作用的物體不一定是靜止的,受滑動(dòng)磨擦力作用的物體不一定是運(yùn)動(dòng)的.
(3)磨擦力制約的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但磨擦力不一定制約物體的運(yùn)動(dòng)彈簧彈力方向的判斷,即磨擦力不一定是阻力.
考點(diǎn)三磨擦力突變問(wèn)題的剖析
1.當(dāng)物體受力或運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化時(shí),磨擦力常發(fā)生突變,磨擦力的突變,又會(huì)造成物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的突變,其突變點(diǎn)(時(shí)刻或位置)常常具有很深的隱蔽性.對(duì)其突變點(diǎn)的剖析與判定是化學(xué)問(wèn)題的切入點(diǎn).
2.常見(jiàn)類型
(1)靜磨擦力因其他外力的突變而突變.
(2)靜磨擦力突變?yōu)榛瑒?dòng)磨擦力.
(3)滑動(dòng)磨擦力突變?yōu)殪o磨擦力.
【思想方式與方法】物理模型——輕桿、輕繩、輕彈簧模型
彈簧與橡皮筋的彈力特征:
(1)彈簧與橡皮筋形成的彈力遵守胡克定律F=kx.
(2)橡皮筋、彈簧的兩端及中間各點(diǎn)的彈力大小相等.
(3)彈簧既能受拉力,也能受壓力(沿彈簧軸線)彈簧彈力方向的判斷,而橡皮筋只能受拉力作用.
(4)彈簧和橡皮筋中的彈力均不能突變,但當(dāng)將彈簧或橡皮筋割斷時(shí),其彈力立刻消失.