高中物理第3章相互作用章末总结课件新人教版必修1

摇动把手,两臂靠拢,夹角θ减小,由 F1= F 分析可知,F 不变,当θ减小 2 cos
时,cos θ增大,F1 减小,选项 C 正确,D 错误.
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高考前线(qiánxiàn)
真
题体验·小试身手 1.(2016·江苏卷,1)一轻质弹簧(tánhuáng)原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸
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解析:图(甲)中,A,B之间无相对运动或相对运动趋势.A不受摩擦力;图(乙)中,A 随B匀速运动,但A相对于B有向斜下方滑动的趋势,则A受静摩擦力作用,方向与F 方向相同(xiānɡ tónɡ),选项D正确.
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拓展变式1:(2017·江苏阜宁高一检测)(多选)如图所示,将两个相同的六边形木
A.F=mgcos θ C.F= mg
cos
B.F=mgtan θ D.F= mg
tan
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解析:法一 力的合成法 金属球受mg,F,FT三个力作用而静止[如图(甲)所示] 其中F,FT的合力F合与mg是一对(yī duì)平衡力,即等大反向,F合=mg 则F=mgtan θ,选项B正确. 法二 力的效果分解法 将mg沿风的逆方向和金属丝伸长的方向进行分解,两个分力分别为F1和F2,如图(乙) 所示. 金属球处于静止,则沿F1直线和沿F2直线分别满足二力平衡, 即F1=F,F2=FT, 由几何关系可得F=F1=mgtan θ,选项B正确.
tan
sin
θ逐渐增大到 90°,tan θ,sin θ都增大,所以 N1,N2 都逐渐减小,所以 A,C,D 错 误,B 正确.
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专题二 力的合成、分解问题 1.力的合成法——一般(yībān)用于受力个数为三个时
(1)确定要合成的两个力; (2)根据平行四边形定则作出这两个力的合力; (3)根据平衡条件确定两个力的合力与第三力的关系(等大反向);
(4)根据三角函数或勾股定理解三角形. 2.力的效果分解法——一般(yībān)用于受力个数为三个时
章末总结(zǒngjié)
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知能(zhī nénɡ)导 图
专题(zhuāntí)整 合
高考(ɡāo kǎo)前 线
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知能导图
单元
(dānyuán)回眸·构建体系
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专题整合
归类解析(jiě
xī)·提炼方专题法一 对摩擦力的认识(rèn shi)与求解
(1)确定要分解的力; (2)按实际作用效果确定两分力的方向;
(3)沿两分力方向作平行四边形; (4)根据平衡条件确定分力及合力的大小关系;
(5)用三角函数或勾股定理解直角三角形.
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【例2】 (2017·广州高一检测)在科学研究中,可以用风力仪直接测量 (cèliáng)风力的大小,其原理如图所示.仪器中有一根轻质金属丝,悬挂着一个 金属球.无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖 直方向一个角度.风力越大,偏角越大.通过传感器就可以根据偏角的大小指示出 风力大小.风力大小F跟金属球质量m、偏角θ之间的关系为( B )
长了2 cm,弹簧(tánhuáng)未超出弹性限度,则该弹簧D (tánhuáng)的劲度系数为( )
A.40 m/N
B.40 N/m
C.200 m/N
D.,弹簧伸长2 cm,根据(gēnjù)胡克定律F=kx,
可得弹簧的劲度系数k=200 N/m,所以选项A,B,C错误,D正确.
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【例1】 (2017·江苏盐城高一检测)如图(甲)、(乙)所示,物体A,B在力F作用下一起 以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法(shuōfǎ)正确的是( )
D
A.(甲)、(乙)两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相同 B.(甲)、(乙)两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反 C.(甲)、(乙)两图中物体A均不受摩擦力 D.(甲)图中物体A不受摩擦力,(乙)图中物体A受摩擦力,方向与F相同
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法三 正交分解法 金属球受三个力mg,F,FT作用(zuòyòng),如图(丙)所示, 将FT分别沿水平和竖直方向进行分解,则在竖直和水平方向分别满足二力平衡, 即有FTcos θ=mg, FTsin θ=F, 解得F=mgtan θ,选项B正确.
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拓展变式2:(2017·江西南昌二中月考)(多选)在地震救援行动(xíngdòng)中
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解析:法一 对结点 O 受力分析如图(甲)所示,
设绳 OA 与竖直方向的夹角为θ, 由共点力平衡条件得 T·cos θ=TOB=mg,T·sin θ=F, 解得 T= mg ,F=mgtan θ,
cos 在 O 点向左移动的过程中,θ逐渐增大,故 F 逐渐变大,T 逐渐变大.
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1.对摩擦力的认识(rèn shi) (1)摩擦力不一定是阻力,也可以是动力.
(2)静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,但一定沿接触面的切线方向. 如图所示,A,B一起向右做匀加速运动,则A所受静摩擦力方向与运动方向 不一致.
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2.求解摩擦力的方法 (1)静摩擦力根据平衡条件来求解. (2)滑动摩擦力用公式F=μFN来求解,其中FN是物体所受的正压力,不一定等于 物体所受的重力,而且要注意滑动摩擦力的大小与运动速度和接触面积(miàn jī)无关.
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解析:将物块对千斤顶的压力 F 分解为沿两臂的两个分力 F1,F2,根据对称 性可知,两臂受到的压力大小相等, 即 F1=F2, 由 2F1cos θ=F 得
F1=
2
F cos 60o
=F=2.0×105
N
所以此时两臂受到的压力大小均为 2.0×105 N,故选项 A 错误,B 正确.继续
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2.(2016·全国Ⅱ卷,14)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力
F缓慢(huǎnmàn)拉动绳的中点O,如图所示.用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左
移动的过程中(
)A
A.F逐渐变大,T逐渐变大 B.F逐渐变大,T逐渐变小 C.F逐渐变小,T逐渐变大 D.F逐渐变小,T逐渐变小
,千斤顶往往会发挥很大作用,如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴
就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将物块顶起.当千斤顶两臂间的夹角为
120°时物块对千斤顶的压力为2.0×105 N,此时下列判断BC正确的是(
)
A.此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N B.此时两臂受到的压力大小均为2.0×105 N C.若继续摇动把手,将物块顶起,两臂受到的压力将减小 D.若继续摇动把手,将物块顶起,两臂受到的压力将增大
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解析:由于弹簧有弹力,不能发生突变(tūbiàn),剪断瞬间,a的受力的情况不变,所 受摩擦力也不变,且a所受的摩擦力方向向右,选项A正确,B错误;将右侧橡皮筋剪 断,则剪断瞬间,弹簧仍处于压缩状态,弹簧弹力的大小与方向不变,弹簧对木块b 有向右的推力,由于橡皮筋剪断,没有拉力,所以b所受摩擦力大小变小,但方向仍 向左,选项D正确,C错误.
法二 绳OB对结点O的拉力大小为mg,方向竖直向下保持不变,由共点力 平衡条件知F,T的合力大小为mg,方向竖直向上保持不变,在O点向左移动 (yídòng)的过程中,F,T的变化情况如图(乙)所示,则可判断出F逐渐变大 ,T逐渐变大.
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3.(2013·全国Ⅱ卷,15)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用 ,F平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有(yīnɡ yǒu) 一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0).由此可C 求出( )
块a,b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧(tánhuáng)连接,b的右端用橡皮
筋与墙壁相连.开始时a,b均静止,弹簧(tánhuáng)处于压缩状态,橡皮筋有拉力.
现将橡皮筋剪断,则剪断瞬AD间(
)
A.a所受的摩擦力大小相等 B.a所受的摩擦力方向向左 C.b所受的摩擦力为零 D.b所受的摩擦力变小
A.物块的质量
B.斜面的倾角
C.物块与斜面间的最大静摩擦力 D.物块对斜面的正压力
解析:物块在斜面上处于静止状态,对物块进行受力分析,
当F=F1时物块即将向上滑动(huádòng),由平衡条件可得F1-Ffmax-mgsin θ=0.
当F=F2时物块即将向下滑动(huádòng),由平衡条件可得F2+Ffmax-mgsin θ=0,
由以上两式可得Ffmax= F1 F,2但无法求出物块质量、斜面倾角和物块对斜面的 正压力,故选项C正确. 2
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4.(2012·全国卷,16)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大 小为N1,球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板 从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦(mócā),在此过程中( )
A.N1始终减小,N2始B 终增大
B.N1始终减小,N2始终减小 C.N1先增大后减小,N2始终减小 D.N1先增大后减小,N2先减小后增大
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解析:小球所受墙壁压力 N1 和挡板支持力 N2′的合力 N 与小球重力是一对平衡力,
即 N=mg,如图所示,由几何关系可知 N1= mg ,由几何关系可知 N2′=N2= mg ,由于