2010届高考一轮复习:《重力 弹力 摩擦力》学案
考纲要求
知识点 考纲要求 矢量和标量
形变、弹性、胡克定律
滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数 I
考点预测
本单元是高中力学的基础,是高考的必考内容,基本选择出现在第一个。并且本单元是力和运动结合的基础之一,尤其后面的计算题中必然用到本单元内容。
知识梳理
(一)力的概念:力是物体对物体的作用。
1.力的基本特征(1)力的物质性:力不能脱离物体而独立存在。(2)力的相互性:力的作用是相互的。(3)力的矢量性:力是矢量,既有大小,又有方向。(4)力的独立性:力具有独立作用性。
特别需要指出的是:力是物体对物体的作用,它是不能离开物体而独立存在的,当一个物体受到力的作用时,则必定有另一个物体来产生这一作用力,不存在没有受力物体或施力物体的"力"。同时,被作用的物体也会产生一个大小相等、方向相反的反作用力去作用于另一物体。
2.力的分类:
(1)力的分类:根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等;根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。(提问:效果相同,性质一定相同吗?性质相同效果一定相同吗?大小方向相同的两个力效果一定相同吗?)
(1) 力的效果:1、加速度或改变运动状态 2、形变
(2) 力的拓展:1、改变运动状态的原因 2、产生加速度 3、牛顿第二定律 4、牛顿第三定律
(二)常见的三类力。
1.重力:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。(注意:重力是万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力,在两极处重力等于万有引力。由于重力远大于向心力,一般情况下近似认为重力等于万有引力。)
(1)重力的大小:重力大小等于mg,g是常数,通常等于10N/kg。
(2)重力的方向:竖直向下。
(3)重力的作用点--重心:重力总是作用在物体的各个点上,但为了研究问题简单,我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上,这一点称为物体的重心.(重力的等效作用点)
注:物体重心的位置与物体的质量分布和形状有关:
①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心。
②不规则物体的重心可用悬挂法求出重心位置。
2.弹力:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。(弹性形变是产生弹力的必要条件,如果物体只是接触而没有互相挤压,就不会产生弹力。 反过来,如果已知两个物体之间没有弹力,则可以判断此两个物体之间没有发生挤压。)
⑴弹力产生的条件:①物体直接相互接触; ②物体发生弹性形变。
⑵弹力的方向:跟物体恢复原状的方向相同。
①压力、支持力的方向总是垂直于接触面指向被压或被支持的物体。
②绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。
③杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态,则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。
⑶弹力的大小:对有明显形变的弹簧,弹力的大小可以由胡克定律计算。对没有明显形变的物体,如桌面、绳子等物体,弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。
胡克定律可表示为(在弹性限度内):F=kx,还可以表示成ΔF=kΔx,即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。