高考总复习物理课件必修1第2章第1讲 相互作用

(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.
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易错辨析
【范例】
认为f滑的大小与接触面面积有关
如图所示,人向右匀速推动水平桌面上的长木板 , )
在木板翻离桌面以前，则(
A．木板露出桌面后，推力将逐渐减小 B．木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小 C．木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小 D．推力、压力、摩擦力均不变
物体之间不一定产生弹力．
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2．胡克定律
(1) 内容：弹簧发生弹性形变时，弹簧的弹力的大小 F跟弹
正比 ． 簧伸长(或缩短)的长度x成______
(2)表达式：F＝kx. 劲度系数 ，单位为 N/m ； k 的大小由弹簧 ① k 是弹簧的 ___________ 自身性质 决定． _________ 变化量 ，不是弹簧形变以后的长度． ②x是弹簧长度的________ 四、摩擦力
C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
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4．关于摩擦力，下列说法正确的是(
B．两个物体间有弹力一定有摩擦力
)
A．两个接触的物体间可能只存在相互作用的摩擦力 C．汽车在水平公路上行驶，驱动轮受到的摩擦力向前 D．杂技演员用手握着竖直的杆向上攀，手握杆的力越大， 手受到杆的摩擦力越大
第1讲 重力
弹力
摩擦力
本节目录
基 础 再 现 对 点 自 测
要 点 透 析 直 击 高 考
考 点 探 究 讲 练 互 动
技 法 提 炼 思 维 升 华
知 能 演 练 轻 巧 夺 冠
基础再现对点自测
知识清单
一、力
相互 作用． 1．力的概念：物体与物体之间的 ______
2．力的作用效果
形变 使物体发生 ______. 两类效果 运动状态 改变物体的 ___________.
D．一个受力物体可以不对其他物体施力
2．病人在医院里输液时，液体从袋中滴下，在液体不断 滴下的过程中，袋连同袋中的液体共同的重心将( )
A．一直下降
B．一直上升 C．先下降后上升
D．先上升后下降
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3．玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确
的是( )
A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变 B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
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2．摩擦力大小的计算 (1)根据物体的运动状态计算 不论滑动摩擦力，还是静摩擦力都可根据物体的运动状态 求解． ①若物体处于平衡状态，利用平衡条件求解． ②若物体有加速度，利用牛顿第二定律求解． (2)根据公式Ff＝μFN计算 ①计算滑动摩擦力时，关键的是对相互挤压力FN的分析，
它跟研究物体在垂直于接触面方向的受力密切相关．与物
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热身体验答案与解析 1．解析：选A.静止不动的物体合力为零,可以受到力的作用, 所以B错．力有非接触力，所以C错，力的作用是相互的，有 施力物体必有受力物体．所以D错． 2．解析：选C.重心位置与物体的质量分布有关系，液体越来 越少，质量分布是下面多，重心下降，当液体滴完时，重心 又回到原来地方，C正确． 3．解析：选C.汽车与桥面相互挤压都发生了形变，B错；由 于桥面发生弹性形变 ,所以对汽车有向上的弹力 ,C对、 D错； 由于汽车发生了形变，所以对桥面产生向下的压力，A错． 4．解析：选C.有摩擦力一定有弹力，A错；有弹力不一定有 摩擦力，B错；驱动轮与地面间的力是摩擦力，方向向前，C 正确；演员爬杆时，是静摩擦力，与压力无关，D错．
1．产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动 ________ 相对运动趋势 时，在接触面上所受的阻碍_________ 相对运动 或 或______________
相对运动趋势 _____________的力．
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粗糙 ；接触面间有弹力；物体间有 2．产生条件：接触面______
相对运动 或_______________ 相对运动趋势 ． _________
特别提醒：绳和杆的弹力的区别.杆有固定和转动的区别.
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3．弹力大小的计算方法 (1)弹簧的弹力根据胡克定律计算． (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．
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即时应用1 画出下列情景中物体A受力的示意图．
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答案：
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二、摩擦力的判断及大小的计算 1．静摩擦力有无及其方向的判断方法 (1)假设法 利用假设法判断静摩擦力的有无及方向的思维程序如下：
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【答题模板】 所示．
位于 A 点和 B 点时物体受力分别如图甲、乙
设弹簧原长为 L0. 在 A 点时： k(L1－ L0)＝mgsinθ＋ μmgcosθ(4 分) 在 B 点时： k(L0－ L2)＝ μmgcosθ－ mgsinθ(4 分) 两式相加得 k(L1－ L2)＝ 2μmgcosθ 代入数据得 μ＝ 0.14.(2 分 )
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二、重力
1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．
2．大小：G＝mg. 竖直向下 ． 3．方向：总是___________
4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，
可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做 物体的重心．
特别提示：(1)重力的方向不一定指向地心．
(2)并不是只有重心处才受到重力的作用．
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【解析】
对小球进行受力分析可得，AB 杆对球的作用力
与绳的拉力的合力与小球重力等值反向， 令 AB 杆对小球的 G 4 作用力与水平方向夹角为 α，可得：tanα＝ ＝ ，α＝ 53° ， F拉 3 故 D 项正确．
【答案】
D
杆产生的弹力方向可能沿杆，也可能不沿
【题后反思】
杆，需结合物体受其他力的情况、运动情况，由平衡条件 或F合＝ma确定．
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寻规探法 批注①：指弹簧长度，而不是形变量； 批注②： A、 B 两位置是物体受力平衡的两个临界位置，在 A、 B 之间任一位置均可处于平衡，超出该范围，物体则不 能平衡； 批注③： A、 B 两位置，静摩擦力达到最大值，因此，可判 断，弹簧长 8 cm 是压缩状态，物体受斜向上的摩擦力；弹 簧长 22 cm 是拉伸状态，物体受斜向下的摩擦力．
体速度大小、接触面积大小无关． ②只有静摩擦力达到最大值，且认为最大静摩擦力等于滑
动摩擦力时，才能用Ffm＝μFN计算．
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即时应用2 画出下列各图中物体A受到的摩擦力．
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答案：
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考点探究讲练互动
考点 1 弹力的分析与计算
例1 如图所示， 一重为 10 N 的球固定在支杆 AB 的上端，
今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为 7.5 N，则 AB 杆对球的作用力 ( A．大小为 7.5 N B．大小为 10 N C．方向与水平方向成 53° 角斜向右下方 D．方向与水平方向成 53° 角斜向左上方 )
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要点透析直击高考
一、弹力方向的判断及大小计算
1．弹力方向的判断方法 (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．
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考点2 摩擦力的分析与计算 例2 如图，如图，有一半径为 r＝0.2 m的圆柱体绕竖直轴OO′以
ω＝9 rad/s的角速度匀速转动．今用力F将质量为1 kg的物
体A压在圆柱侧面，使其以v0＝2.4 m/s的速度匀速下降．若 物体A与圆柱面的动摩擦因数μ＝0.25，求力F的大小．(已
知物体A在水平方向受光滑挡板的作用，不能随轴一起转
动，g取10 m/s2)
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【解析】 在水平方向圆柱体有垂直纸面向里的速度，A 相 对圆柱体有垂直纸面向外的速度为 v′， v′＝ ωr＝1.8 m/s A 相对于圆柱体的合速度为
2 v 合 ＝ v2 ＋ v ′ ＝ 3 m/s 0
合速度与竖直方向的夹角为 θ，则 v0 4 cosθ＝ ＝ v合 5 A 做匀速运动，竖直方向平衡，有 mg Ffcosθ＝ mg，得 Ff＝ ＝12.5 N， cosθ Ff 另 Ff＝ μFN， FN＝ F，故 F＝ ＝50 N. μ
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三、弹力
1．弹力
恢复原状 ，对与它 (1)定义：发生弹性形变的物体由于要 __________ 接触的物体产生力的作用． (2)产生的条件 相互接触 ；②发生___________. 弹性形变 ①两物体__________ 相反 (3)方向：与物体形变方向_______. 特别提示：产生弹力的两个物体一定接触，但两个接触的
第2章
相互作用
2014高考导航
考纲展示 1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静 摩擦力Ⅰ 2.形变、弹性、胡克定律 Ⅰ 3.矢量和标量 Ⅰ 4.力的合成和分解 Ⅱ 5.共点力的平衡 Ⅱ 实验二：探究弹力和弹簧伸长的 关系 实验三：验证力的平行四边形定 则 说明：处理物体在粗糙面上的问 题，只限于已知相对运动趋势或 已知运动方向的情况 热点视角 1.本章内容主要包括重力、弹力、 摩擦力、力的合成与分解、物体的 平衡等知识．高考对本章知识的理 解能力要求较高． 2.高考对本章考查频率较高的是摩 擦力和物体的平衡两知识点，常与 牛顿运动定律、动能定理、能量守 恒定律相结合，有时还与电场及磁 场中的带电体的运动相结合，题目 难度中等． 3.本章知识还可以以现实生活中的 现象为背景，或以高科技为背景考 查一些综合性问题，这类问题是今 后高考出题的方向.
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2．几种常见模型中弹力方向的确定
弹力 弹力的方向 弹簧两端的弹力 与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向 轻绳的弹力 沿绳指向绳收缩的方向 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(或者接触面的切面)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，而指向受力物体 杆的弹力 可能沿杆，也可能不沿杆，必须具体情况具体分析
μFN 静摩擦力：0≤Ff≤Ffmax. 3．大小：滑动摩擦力Ff＝_____, 相反 ． 4．方向：与相对运动或相对运动趋势方向_____
相对运动趋势 相对运动 或______________. 5．作用效果：阻碍物体间的_________
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热身体验
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．保持静止不动的物体，一定不受力的作用 C．只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用
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(2)状态法：从物体的运动状态反推出必须具备的受力条件，
并进一步分析组成条件中静摩擦力所起的作用，从而判断出 静摩擦力的有无及其方向． (3)利用牛顿第三定律来判断：此法的关键是抓住“力是成对 出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向， 再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力方向．
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错因剖析 认为木板露出桌面后对桌面的压力减小，错选 B ；认为接 触面积变小摩擦力变小，错选C，进而错选A. 【正确解析】 在木板翻离桌面以前，由其竖直方向受力
分析可知，桌面对木板的支持力等于重力，所以木板所受
到的摩擦力不变，又因为长木板向右匀速运动，所以推力 等于摩擦力，不变．综上所述，选项D正确．
【答案】
0.14
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【建模感悟】
中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”是理
想化模型，具有如下几个特性： (1)胡克定律F＝kx中的x是指弹簧的形变量. (2)轻：即弹簧(或橡皮绳)的质量可视为零.由此特点可知， 同一弹簧的弹力大小处处相等. (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.
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【答案】
50 N 滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运
【误区警示】
动方向相反．本题容易造成的错解就是认为摩擦力的方 向竖直向上．
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技法提炼思维升华
思维建模
【范例】
轻弹簧模型
(10分) 如图所示，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 k ＝100 N/m，当弹簧长度为22 cm和8 cm①时，物体分别位 于A点和B点，且A、B两点是物体刚好②可 以平衡③的最低点和最高点，试求斜面与 物体间的动摩擦因数．(已知最大静摩擦力 等于滑动摩擦力)