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2011届高三复习
教 案
课题:相互作用
执教:张 晓 明
第三章 相互作用
本章考纲要求:
内 容 要求 热点提示 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力形变、弹性、胡克定律力的合成和分解。力的定义:力的分类:①性质力,如重力、弹力、摩擦力、万有引力、电场力、磁场力…,所以可以归并为四种:、;② 效果力,由力的效果命名的力,如支持力、动力、向心力、回复力等等。
例4.在下图中,a、b间(a、b均处于静止状态)一定有弹力的是 ( B )
例5.如右图所示,用轻质细杆连接的A、B两物体正沿着倾角为θ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。
答案: 无弹力
例6.如右图所示,劲度系数为k2的轻弹簧乙竖直固定在桌面上,上端连一质量为m的物块;另一劲度系数为k1的轻弹簧甲固定在物块上.现将弹簧甲的上端A缓慢向上提,当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于mg时,求A点上提的高度?
答案:当乙处于压缩状态时,A点上升高度;
当乙处于伸长状态时,A点上升高度
例7.一质量为50 kg的男孩在距离河流40 m高的桥上做“蹦极跳”,原长长度AB为14 m的弹性绳一端缚着他的双脚,另一端则固定在桥上的A点,如下图(a)所示,然后男孩从桥面下坠直至贴近水面的最低点D.男孩的速率v跟下坠的距离h的变化关系如图(b)所示,假定绳在整个运动过程中遵守胡克定律(不考虑空气阻力、男孩的大小和绳的质量,g取10 m/s2).求:
(1)当男孩在D点时,绳所储存的弹性势能.
(2)绳的劲度系数是多少?
(3)讨论男孩在AB、BC和CD期间运动时作用于男孩的力的情况.
答案:(1)2×104 J
(2)62.5 N/m
(3)由题图(b)可知,AB段是一条倾斜的直线,男孩仅受重力作用;BC段男孩受重力和绳的拉力作用,且重力大于拉力;CD段男孩受重力和绳的拉力作用,且重力小于拉力.
例8.如图所示,小车上固定一根折成θ角的折杆,杆的另一端固定一个质量为m的小球,试分析下列情况下,杆对球的作用力.
(1)小车静止.
(2)小车以加速度a水平向右运动.
答案:(1)N=mg,方向竖直向上
(2),方向与竖直方向夹角为α,
α=ArctAn
第二课时
摩 擦 力
教学目标:
1、知道静摩擦力产生条件,会判断其方向,计算其大小。知道静摩擦力的最大值与哪些因素有关。
2、知道滑动摩擦力产生条件,会判断其方向,计算其大小。
教学过程:
一、知识梳理
1、静摩擦力
(1)定义: 两个相互接触的物体,有相对滑动趋势时产生的摩擦力。
(2)作用效果:总是阻碍物体间的 相对运动趋势 。
(3)产生条件: 相互接触 、有正压力 、物体表面粗糙、有相对运动趋势 。
(4)方向:与 跟接触面相切 相切,与 相对运动趋势 的方向一定相反(与物体的运动方向可能相反、可能相同、还可能成其它任意夹角)。方向的判定:由静摩擦力方向跟接触面相切,跟相对运动趋势方向相反来判定;由物体的平衡条件来确定静摩擦力的方向;由动力学规律来确定静摩擦力的方向。
(5) 大小:①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力fm,即 0≤f≤fm 。但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。 ②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。③效果:阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力
2、滑动摩擦力
(1)定义:两个物体发生相对运动时产生的摩擦力 。
(2)作用效果:总是阻碍物体间的相对运动 。
(3)方向:与 接触面 相切,与 物体间相对运动 的方向一定相反(与物体的运动方向可能相同;可能相反;也可能成其它任意夹角)
(4)滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式: f=μFN ,说明:①FN表示 物体间正压力 。②μ表示动摩擦因数 ,与 接触面的材料 ,表面粗糙程度 有关,无单位。③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
(5)效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
二、合作探究
探究问题一 滑动摩擦力的大小与方向
1、理解动摩擦力和静摩擦力中的动与静指研究对象相对于跟它接触的物体而言的,
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