1、必修1第二章笔记第二讲 主干知识：知识点1形变、弹性、胡克定律1.弹性形变：撤去外力作用后能够_的形变。2.弹力：(1)定义：发生_的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。(2)产生条件：物体间直接_；接触处发生_。(3)方向：总是与施力物体形变的方向_。3.胡克定律：(1)内容：在_内，弹力和弹簧形变量(伸长或缩短)成_。(2)表达式：F=_。k是弹簧的_，单位是牛顿每米，用符号N/m表示；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。考点1 弹力的分析与计算1.弹力有无的判断“四法”：(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多
2、用来判断形变较明显的情况。(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态。若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。(4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的力学状态，若发生形变，则此处一定有弹力。2.弹力方向的判断：(1)五种常见模型中弹力的方向。(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断。3.计算弹力大小的三种方法：(1)根据胡克定律进行求解。(2)根据力的平衡条件进行求解。(3)根据
3、牛顿第二定律进行求解。知识点2滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力1.静摩擦力与滑动摩擦力：静摩擦力：两_的物体间的摩擦力。接触面_接触处有_两物体间有_。大小：_Ff_；方向：与受力物体相对运动趋势的方向相反；作用效果：总是阻碍物体间的_；滑动摩擦力：两_的物体间的摩擦力。接触面_接触处有_两物体间有_。大小：Ff=_；方向：与受力物体相对运动的方向相反；作用效果：总是阻碍物体间的_。如图，物体A、B沿水平面向右运动(A、B间接触面粗糙)。(1)vA=vB，物体B_。(2)vAvB，物体B所受摩擦力_。(3)vAvB，物体B所受摩擦力_。2.动摩擦因数：定义：彼此接触的物体发生_时，摩擦力和正压
4、力的比值。=_。决定因素：接触面的材料和_。考点2 摩擦力的分析与判断静摩擦力有无及方向的判断“三法”：(1)假设法：利用假设法判断思维程序：(2)状态法：先判明物体的运动状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。(3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。【特别提醒】(1)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动。(2)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动，即摩擦力不一定是阻力。(3)静摩擦力的作用点总
5、是在两物体的接触面上且方向与接触面相切(与对应的弹力方向垂直)。考点4 摩擦力大小的计算1.滑动摩擦力的计算方法：可用公式Ff=FN计算，注意对物体间相互挤压的弹力FN的分析，并不总是等于物体的重力，它与研究对象受到的垂直接触面方向的力密切相关，也与研究对象在该方向上的运动状态有关。2.静摩擦力的计算方法：(1)最大静摩擦力Fmax的计算：最大静摩擦力Fmax只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来，比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即Fmax=FN。(2)一般摩擦力的计算。物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来计算其大小。物体有加速度时，根据牛顿第二定律进行分析
6、。例如，水平匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度，若除摩擦力外，物体还受其他力，则F合=ma，先求合力再求摩擦力。加固练习：如图重20N的物块放在水平桌面上，用F=8N的水平拉力拉物块使其做匀速直线运动。则：(1)物块所受的摩擦力多大？(2)物块和桌面间的动摩擦因数多大？(3)当水平拉力增大到16N时，物块受到的摩擦力多大？(4)物块在运动过程中突然撤去拉力，在物块停止运动前它受到的摩擦力多大？答案：(1)8N(2)0.4(3)8 N(4)8 N【典例3】(2016兰州p20)如图所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角分别为30和45时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块
7、和木板间的动摩擦因数为(c)【过关题组】1.(2016怀化P20)如图所示，物体A、B置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为，物体A、B用一跨过动滑轮的细绳相连，现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉A物体的绳子与水平面成53，拉B物体的绳子与水平面成37，此时A、B两物体刚要开始运动，则A、B两物体的质量之比为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37=0.6，cos37=0.8)(a)考点3 摩擦力的突变问题p191.静摩擦力的突变问题：静摩擦力是被动力，其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动趋势，而且静摩擦力存在最大值。静摩擦力为零的状态是方向变化的临界状态；静摩擦力达到最大值是物
8、体恰好保持相对静止的临界状态。2.滑动摩擦力的突变问题：滑动摩擦力的大小与接触面的动摩擦因数和接触面受到的压力均成正比，发生相对运动的物体，如果接触面发生变化或接触面受到的压力发生变化，则滑动摩擦力就会发生变化。迁移1：动静突变把一重为G的物体，用一个水平的推力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上如图，从t=0开始物体所受的摩擦力随t的变化关系是图中的(b)迁移2：动动突变传送带以恒定的速率v=10m/s运动，已知它与水平面成=37，如图所示，PQ=16m，将一个小物体无初速度地放在P点，小物体与传送带间的动摩擦因数为=0.5，问当传送带逆时针转动时，小物体运动到Q点的时间
9、为多少？2s迁移3：静静突变(2016津南区模拟)如图甲所示，一物块放在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下斜面和物块始终处于静止状态，当F按图乙所示规律变化时，物块与斜面间的摩擦力Ff大小变化规律可能是(A)【主干回顾】教材梳理 固知识根基知识点1受力分析：把研究对象(指定物体)在特定的物理环境中受到的所有力都找出来，并画出_的过程。受力分析顺序：_。共点力的平衡1.平衡状态：物体处于_状态或_状态。2.平衡条件：F合=0或者各方向上F合=0 3.平衡条件的推论：(1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定_。(2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡
10、状态，其中任何一个力与_大小相等，方向相反。 (3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与_大小相等，方向相反。受力分析方法：假设法：在未知某力是否存在时，先对其做出存在的假设，然后根据该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在整体法：将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法隔离法：将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析的方法动力学分析：对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解的方法【特别提醒】：受力分析时注意以下四点(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体的作用力。(2)只分析外力，不分
11、析内力。(3)只分析性质力，不分析效果力。(4)分力、合力不要重复分析。考点2 共点力的平衡1.应用平衡条件解题的步骤：2.处理平衡问题的常用方法：合成法：物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力等大、反向效果分解法：物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件三角形法：对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力考点3 动态平衡中的临界
12、和极值问题1.动态平衡问题：通过控制某些物理量，使物体的状态缓慢地变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述。2.临界问题：当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述。3.极值问题：平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题。4.解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法：(1)解析法：利用物体受力平衡写出未知量与已知量的关系表达式，根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况，利用临界条件确定未知量的临界值。(2)图解法：根据已
13、知量的变化情况，画出平行四边形的边角变化，确定未知量大小、方向的变化，确定未知量的临界值。【典例2】(2013天津P26)如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点，现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是(D)A.FN保持不变，FT不断增大B.FN不断增大，FT不断减小C.FN保持不变，FT先增大后减小D.FN不断增大，FT先减小后增大P26迁移1：将物体换成挂在竖直墙上的球如图，细绳一端与光滑小球连接，另一端系在竖直墙壁上的A点，在缩短细绳小球缓慢上
14、移的过程中，细绳对小球的拉力F、墙壁对小球的弹力FN的变化情况为(C)A.F、FN都不变B.F变大、FN变小C.F、FN都变大D.F变小、FN变大迁移2：将球放在竖直挡板与斜面之间如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是(B)A.F1先增大后减小，F2一直减小B.F1先减小后增大，F2一直减小C.F1和F2都一直减小D.F1和F2都一直增大迁移3：将球放在竖直墙壁与挡板之间如图所示，把球夹在竖直墙AC和木板BC之间，不计摩擦，球对墙的压力为FN1，球对板的压力为FN2。在将板BC逐渐放至水平的过程中，下列说法中，正确的是(B)A.FN1和FN2都增大B.FN1和FN2都减小C.FN1增大，FN2减小D.FN1减小，FN2增大
