1、2013高三物理一轮复习学案（人教版）：2.1力、重力、弹力.考点内容要求考纲解读形变、弹力、胡克定律高考着重考查的知识点有：力的合成与分解、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有考试热点问题此外，基础概念与实际联系也是当前高考命题的一个趋势考试命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是牛顿定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核.滑动摩擦力、静摩擦力、动摩擦因数矢量和标量力的合成与分解共点力的平衡实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系实验：验证力的平行四边形定则第1课时力
2、、重力、弹力导学目标 1.掌握力的基本概念.2.掌握重力的大小、方向及重心的概念.3.掌握弹力方向判断及大小计算的基本方法一、力的认识 基础导引1举出具体的实例来说明：(1)力能够改变物体的运动状态或使物体产生形变；(2)每一个力，都有一个施力物体和一个受力物体2请你用一个点代表受力物体，作出以下几个力的图示，并指明施力物体和受力物体(1)水平桌面对放在桌面上的书产生5 N竖直向上的支持力(2)某人用800 N的力沿与水平线成30角斜向右上方拉一辆小车(3)静止于倾角为30斜面上的物体对斜面产生1 000 N的压力 知识梳理1力的作用效果(1)改变物体的_(2)使物体发生_2力的性质(1)物质
3、性：力不能脱离_而存在，没有“施力物体”或“受力物体”的力是_的(2)相互性：力的作用是_的施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体(3)矢量性：力是矢量，既有_，又有_，力的运算遵循_定则或_定则3力的图示及示意图(1)力的图示：从力的作用点沿力的方向画出的_(包括力的三要素)(2)力的示意图：受力分析时作出的表示物体受到某一力的_：力的图示与受力示意图有什么区别？二、重力基础导引把一个放在水平地面上、长为l的匀质链条竖直向上刚好拉直时，它的重心位置升高多少？把一个放在水平地面上、棱长为a的均匀正方体，绕其一条棱翻转时，其重心位置升高的最大高度是多少？知识梳理1产生：由于地球对物体的_而使物
4、体受到的力2大小：G_.3g的特点(1)在地球上同一地点g值是一个不变的常数(2)g值随着_的增大而增大(3)g值随着高度的增大而减小4方向：_向下5重心(1)相关因素物体的_物体的_(2)位置确定质量分布均匀的规则物体，重心在其_；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用_确定：重力就是地球对物体的万有引力，这个说法对吗？为什么？三、弹力基础导引1质量均匀的钢管，一端放在水平地面上，另一端被竖直绳悬吊着(如图1所示)，钢管受到几个力的作用？各是什么物体对它的作用？画出钢管受力的示意图2如图2所示，一根筷子放在光滑的碗内，筷子与碗壁、碗边都没有摩擦作示意图表示筷子受到的力 图1图2知识
5、梳理1弹力发生_的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力(1)产生的两个必要条件物体直接_；发生_(2)弹力的方向弹力的方向总是与物体形变的方向_2胡克定律(1)内容：弹簧发生_时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成_(2)表达式：F_.k是弹簧的_，单位为N/m；k的大小由弹簧_决定x是弹簧长度的_，不是弹簧形变以后的长度：弹力的方向与受力物体、施力物体的形变方向存在何种关系？考点一弹力方向的判断考点解读1根据物体产生形变的方向判断物体所受弹力的方向与施力物体形变的方向相反，与自身形变的方向相同2根据物体的运动状态判断物体的受力必须与物体的运动状态符合，依
6、据物体的运动状态，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向3几种接触弹力的方向弹力弹力的方向面与面接触的弹力垂直于接触面，指向受力物体点与面接触的弹力过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)，指向受力物体球与面接触的弹力在接触点与球心连线上，指向受力物体球与球接触的弹力垂直于过接触点的公切面，指向受力物体4.绳和杆的弹力的区别(1)绳只能产生拉力，不能产生支持力，且绳子弹力的方向一定沿着绳子收缩的方向(2)杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，弹力的方向可能沿着杆，也可能不沿杆典例剖析例1画出下列物体A受力的示意图思维突破判断弹力方向时需特别关注的是：(1)绳与杆的区别，绳的拉力一定沿绳，杆
7、的弹力可沿任意方向(2)有形变才有弹力，只接触无形变时不产生弹力，如上题中(3)小题(3)利用牛顿定律，根据物体运动状态确定弹力的方向跟踪训练1画出下图中物体A所受弹力的示意图(所有接触面均光滑)考点二弹力大小的计算考点解读1分析判断弹力的方向是计算弹力大小的基础2处于平衡状态的物体所受弹力大小根据平衡方程计算3有加速度的物体所受弹力大小根据牛顿第二定律计算典例剖析图3例2如图3所示，用轻质细杆连接的A、B两物体正沿着倾角为的斜面匀速下滑，已知斜面的粗糙程度是均匀的，A、B两物体与斜 面的接触情况相同试判断A和B之间的细杆上是否有弹力若有 弹力，求出该弹力的大小；若无弹力，请说明理由思维突破本
8、例是一道通过计算判断弹力有无的题目，涉及三种重要的物理思维方法：一种是假设法；一种是整体法和隔离法本例中先用整体法求出动摩擦因数，再用隔离法计算弹力大小；一种是正交分解法在垂直斜面和沿斜面两个方向上列方程，从而解出杆的拉力图4跟踪训练2 两个完全相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的 两根细线悬挂在水平天花板上的同一点O，再用长度相同的细线连 接A、B两小球，如图4所示然后用一水平向右的力F拉小球A， 使三线均处于直线状态，此时OB线恰好位于竖直方向，且两小球都静止，小球可视为质点，则拉力F的大小为 ()A0 B.mg C.mg Dmg考点三弹簧模型考点解读中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”
9、也是理想化模型，具有如下几个特性：(1)弹簧产生的弹力遵循胡克定律Fkx，其中x是弹簧的形变量(2)轻：即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零由此特点可知，同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等(3)弹簧既能受拉力，也能受压力(沿着弹簧的轴线)，橡皮绳只能受拉力，不能受压力，分析含弹簧问题时要特别注意(4)由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变但是，当弹簧和橡皮绳被剪断时，它们所受的弹力立即消失典例剖析图5例3如图5所示，斜面倾角为60，10 kg的物体通过弹簧与斜面上的固定板相连，已知弹簧的劲度系数k100 N/m，当弹簧长度为22 cm和8
10、cm时，物体分别位于A点和B点，且此两点是物体刚好可以平衡的点，试求斜面与物体间的动摩擦因数思维突破当不能确定弹簧处于拉伸状态还是压缩状态时，一般情况下可以假设其处于某种状态，列出相应的方程，因为伸长量xLL0而压缩量xL0L，两者均与弹力反向，故无论假设是否正确，均不影响计算结果图6跟踪训练3如图6所示，在动力小车上固定一直角硬杆ABC，分 别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来轻 弹簧的劲度系数为k，小球P的质量为m，当小车沿水平地面以 加速度a向右运动而达到稳定状态时，轻弹簧保持竖直，而细线 与杆的竖直部分的夹角为，试求此时弹簧的形变量3.“假设法”判断弹力的有无图7例4如
11、图7所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F 作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态则该力可能为图中的 () AF1 BF2 CF3 DF4方法提炼“假设法”或“撤离法”：可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离”，看研究对象能否保持原来的状态，若能，则与接触物体间无弹力；若不能，则与接触物体间有弹力图8跟踪训练4如图8所示，小车内放有一物体，物体刚好可放入车箱 中，小车在水平面上向右运动，下列说法正确的有 ()A若小
12、车做匀速运动，则物体只受两个力作用B若小车做匀加速运动，则物体受到车箱前壁的作用C若小车做匀减速运动，则物体受到车箱前壁的作用D若小车做匀速运动，则物体受三个力作用A组力的基本概念和重力1关于力的概念，下列说法正确的是 ()A一个受力物体可能受到两个施力物体的作用力B力可以从一个物体传给另一个物体C只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用D一个受力物体可以不对其他物体施力2下列关于力及重力的说法中正确的是 ()A相距一定距离的两磁体间有相互作用力，说明力的作用可以不需要物质传递B物体的运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用C形状规则的物体，其重心一定在其几何中心D物体重力的大小总是等于它
13、对竖直弹簧秤的拉力B组弹力的分析与判断图93. 两刚性球a和b的质量分别为ma和mb、直径分别为da和db(dadb)将a、 b球依次放入一竖直放置、内直径为d(daddadb)的平底圆筒内，如图9 所示设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为F1和F2，筒底所 受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g.若所有接触面都是光滑的，则 ()AF(mamb)g，F1F2BF(mamb)g，F1F2CmagF(mamb)g，F1F2DmagF(mamb)g，F1F24. 如图10所示，质量为m的小球置于倾角为30的光滑斜面上，劲度系数为k的轻弹簧一端系在小球上，另一端固定在P点，小球静止时，弹簧与
14、竖直方向的夹角为30，则弹簧的伸长量为 ()图10A. B.C. D.图115如图11所示，将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、 4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30.假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为 ()A. B. C. D.课时规范训练(限时：30分钟)1下列说法错误的是 ()A力是物体对物体的作用B只有直接接触的物体间才有力的作用C用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，始终受到向前的力来维持它向前运动D甲用力把乙推倒，说明甲对乙的作用力在先，乙对甲的作用力在后2如
15、图1所示，A、B两物体的重力分别是GA3 N、GB4 N，A用悬绳挂在天花板上，B放在水平地面上，A、B间的轻弹簧上的弹力F2 N，则绳中张力F1和B对地面的压力F2的可能值分别为()图1A7 N和10 NB5 N和2 NC1 N和6 ND2 N和5 N3如图2所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1 和F2，以下结果正确的是 ()图2AF1mgsin BF1CF2mgcos DF2图34(2011江苏1)如图3所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称 楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为，重力加速度为g.若接触面间的摩擦力
16、忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为 ()A. B.C.mgtan D.mgcot 图45如图4所示，两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球，小球可以在杆上无摩擦地自由滑动，两小球用长为2L的轻绳相连，今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F，恰能使两小球沿竖直杆向上匀速运动则每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)()A. Bmg C.F/3 DF图56如图5所示，AC、CD、BD为三根长度均为l的轻绳，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD轻绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为()Amg B.mgC.mg D.mg7如图6所示，质量均为
17、m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角保持30不变，则外力F的大小 ()图6A可能为mg B可能为mgC可能为mg D可能为mg图78如图7所示，完全相同的质量为m的A、B两球，用两根等长的细线悬 挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时， 弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为，则弹簧的长度被压缩了()A. B.C. D.复习讲义基础再现一、基础导引1.(1)玻璃杯从桌子上掉下，在重力作用下，运动得越来越快；被掷出去的铅球，在重力作用下沿曲线落回地面；蹦蹦床在人的压力作用
18、下，向下凹；橡皮筋在拉力作用下变得细长(2)人坐在凳子上，人对凳子有一个压力，该力的施力物体是人，受力物体是凳子2.知识梳理1.(1)运动状态(2)形变2(1)物体不存在(2)相互(3)大小方向平行四边形三角形3.(1)有刻度的有向线段(2)有向线段思考：力的图示要求精确画出力的大小、方向和作用点，在相同标度下用线段的长短表示力的大小，指向表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点；受力示意图着重于力的方向，不要求作出标度二、基础导引a知识梳理1.吸引2.mg3.(2)纬度4.竖直5.(1)几何形状质量分布(2)几何中心悬挂法思考：不对理由是：(1)重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，
19、但不能认为重力就是地球对物体的吸引力(2)地球对物体的引力除产生重力外，还要提供物体随地球自转所需的向心力三、基础导引1.钢管受到三个力的作用：重力G、地面的支持力F1、绳的拉力F2(如图所示)重力G的施力物体是地球，地面的支持力F1的施力物体是地面，绳的拉力F2的施力物体是绳2.筷子受三个力作用：重力G、碗对筷子一端的支持力F1、另一端的支持力F2，如图所示知识梳理1.弹性形变(1)接触弹性形变(2)相反2.(1)弹性形变正比(2)kx劲度系数自身 变化量思考：弹力的方向与施力物体的形变方向相反，与受力物体的形变方向相同课堂探究例1跟踪训练1例2无弹力，理由见解析跟踪训练2B例30.14跟踪训练3见解析解析FTsin ma，FTcos Fmg，Fkx联立解得：xm(gacot )/k讨论：(1)若agtan ，则弹簧压缩xm(acot g)/k例4BC跟踪训练4AC分组训练1A2.B3.A4.C5B课时规范训练1BCD2BC3D4A5C6C7BCD8C