1、专题二 弹力、摩擦力 有无和方向的判断 课堂互动探究 主题一 弹力有无和方向的判断【生活情境】A、B两球间相互接触(都静止,接触面光滑)。【问题探究】以上三种情况,A、B两球之间是否存在弹力?提示:在甲图中,若拿去A球,则B球静止不动,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力。在乙图中,若撤去A球,则B球将向左运动,故A、B间存在相互挤压,即A、B间存在弹力。在丙图中,若撤去A球,则B球静止,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力。【结论生成】1.产生弹力必备的两个条件:(1)两物体间相互接触。(2)发生弹性形变。2.判断弹力有无的三种常见方法:(1)直接判断:对于形变较明显的情况,可根据弹力产
2、生条件直接判断。(2)间接判断:分析物体所受其他力的情况。根据物体的运动状态分析物体应具有的受力特点。结合前两点推断物体是否还需受弹力作用。(3)“假设法”判断:常见以下三种情形。假设与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的状态是否变化,若状态不变,则此处不存在弹力,若状态变化,则此处存在弹力。假设有弹力,看看研究对象还能否保持平衡或原来的运动状态。若能保持,则说明有弹力;若不能保持,则说明没有弹力。假设没有弹力,看看研究对象还能否保持平衡或原来的运动状态。若能保持,则说明没有弹力;若不能保持,则说明有弹力。3.弹力方向的四类典型问题:(1)绳中的弹力一定沿着绳且指向绳收缩的方向。(2)弹
3、簧中的弹力方向与形变方向相反。(3)轻杆可以拉物体也可以支撑物体,轻杆的弹力方向可能沿着杆也可能不沿杆。(4)球面接触时,弹力方向与球面的切面垂直,弹力的作用线必过球心。【典例示范】请在图中画出杆所受的弹力。【素养训练】1.如图所示,一根弹性杆的一端固定一个重量是2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力()A.大小为2 N,方向平行于斜面向上 B.大小为1 N,方向平行于斜面向上 C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上 D.大小为2 N,方向竖直向上【解析】选D。弹性杆对小球的弹力与小球受到的重力等大反向,大小为2 N,方向竖直向上。所以选D。【补偿训练】如图所示,劲度系数分别为k1
4、、k2(k1k2)的两个轻质弹簧甲、乙的原长相同。现在每个弹簧下挂上相同质量的物体,弹簧的形变仍在弹性限度内,则稳定后,下列判断正确的是()A.弹簧甲的伸长量大于弹簧乙的伸长量 B.弹簧甲的伸长量小于弹簧乙的伸长量 C.弹簧甲的弹力大于弹簧乙的弹力 D.弹簧甲的弹力小于弹簧乙的弹力 2.在下图中画出物体A所受弹力的示意图。主题二 摩擦力有无和方向的判断【生活情境】将一只鞋刷的刷毛向下,放在粗糙的平面上,用手水平地推鞋刷,观察一下刷毛向什么方向弯曲。【问题探究】(1)把鞋刷翻一个身,使刷毛向上,把另一个表面粗糙的物体放在刷毛上,水平推这个物体,看刷毛向什么方向弯曲?提示:刷毛向着物体运动的方向弯
5、曲。(2)也可以用两只鞋刷,使刷毛相对地放在一起,推其中的一只鞋刷,在不产生持续滑动的情况下,观察刷毛的形状有什么变化?提示:两个鞋刷的刷毛分别向相反的方向弯曲。如图所示。【结论生成】1.方向特点:(1)静摩擦力方向总是与相对运动趋势方向相反。(2)当物体间存在有相对运动趋势时,你可以设想它们的接触面将发生怎样的形变,某物体所受的静摩擦力的方向就是促使它产生形变的方向。2.静摩擦力有无的判断方法:(1)条件判断法:接触面之间有压力、粗糙且有相对运动趋势。(2)假设法。(3)平衡条件法:根据二力平衡的条件判断。【典例示范】(多选)如图,水平的皮带传送装置中,O1为主动轮,O2为从动轮,皮带在匀速
6、移动且不打滑。此时把一重10 N的物体由静止放在皮带上的A点,若物体和皮带间的动摩擦因数=0.4,则下列说法正确的是()A.刚放上时,物体受到向左的滑动摩擦力4 N B.达到相对静止后,物体受到的是静摩擦力 C.皮带上M点受到向下的静摩擦力 D.皮带上N点受到向下的静摩擦力【素养训练】1.(多选)人握住旗杆匀速竖直向上爬,则下列说法正确的是()A.人受的摩擦力的方向是向上的 B.人受的摩擦力的方向是向下的 C.人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大 D.人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力也越大【解析】选A、D。人握住旗杆匀速上爬,人相对于旗杆有向下滑的趋势,受到旗杆的静摩擦力方向向上,A正确,B错误;人竖直方向受到重力和摩擦力,由平衡条件分析可知,人受的摩擦力大小等于人的重力,保持不变,所以人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力越大,C错误,D正确。2.如图所示,一物体放在水平桌面上,在水平方向受到F1、F2和摩擦力作用,物体处于静止状态,其中F1=10 N,F2=2 N,则下列说法正确的是()A.若撤去F1,物体受的摩擦力一定为2 N,方向向右 B.若撤去F1,物体有可能滑动 C.若撤去F2,物体受的摩擦力一定为10 N,方向向左 D.若撤去F2,物体一定会滑动