第二章 相互作用
第二章 相互作用 2-2(新课标复习资料)
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第二章
相互作用
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例1
三个共点力的大小分别为 F1=5 N,F2=10 N, )
F3=20 N,则它们的合力 ( A.不会大于 35 N B.最小值为 5 N C.可能为 0 D.可能为 20 N
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例2
如图所示,用一根长1
m的轻
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质细绳将一幅质量为1
kg的画框对称悬
挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力 为10 N,为使绳不断裂,画框上两个挂 )
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钉的间距最大为(g取10 m/s2)(
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[深化拓展] 合力 F 与两个共点力 F1、F2 之间的夹角 θ 的关系如图所示(两个共点力 F1、F2 大小不变),则合力 F 大 小的变化范围是多少?
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(2)三个共点力的合成 ①三个力共线且同向时,其合力最大,为 F1+F2+F3. ②任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这 个范围之内,则三个力的合力的最小值为零,如果第三个力 不在这个范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外 两个较小的力的和的绝对值.
物理一轮复习第2章相互作用第1讲重力弹力摩擦力教案
第1讲重力弹力摩擦力错误!力和重力1.力(1)定义:力是物体与物体间的相互作用。
(2)作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)。
(3)性质:力具有物质性、相互性、共存性、矢量性、独立性等特征。
2.重力(1)产生:由于地球吸引而使物体受到的力.注意:重力不是万有引力,而是万有引力沿竖直向下的一个分力。
(2)大小:G=mg,可用弹簧测力计测量.注意:①物体的质量不会变;②G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。
(3)方向:总是竖直向下。
注意:竖直向下是和水平面垂直,不一定和接触面垂直,也不一定指向地心。
(4)重心:物体的每一部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点即物体的重心.注意:重心的位置不一定在物体上.错误!弹力1.形变:物体在力的作用下形状和体积的变化.2.弹性形变:撤去外力作用后能够恢复原状的形变。
3.弹力(1)定义:发生弹性形变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:①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
(3)方向:总是与施力物体形变的方向相反。
4.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比。
(2)表达式:F=kx。
①k是弹簧的劲度系数,国际单位是牛顿每米,用符号N/m表示;k的大小由弹簧自身性质决定。
②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
错误!静摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数1.静摩擦力、滑动摩擦力名称项目静摩擦力滑动摩擦力定义两相对静止的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力产生条件①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动趋势①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动大小0〈F f≤F fm F f=μF N方向与受力物体相对运动趋势的方向相反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相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动2。
动摩擦因数(1)定义:彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值。
高考复习 第二章 相互作用
第二章 相互作用第1单元 力 重力和弹力 摩擦力【例1】如图所示,两物体重力分别为G 1、G 2,两弹簧劲度系数分别为k 1、k 2,弹簧两端与物体和地面相连。
用竖直向上的力缓慢向上拉G 2,最后平衡时拉力F=G 1+2G 2,求该过程系统重力势能的增量。
练习1.关于两物体之间的弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )A.有摩擦力一定有弹力B.摩擦力的大小与弹力成正比C.有弹力一定有摩擦力D.弹力是动力,摩擦力是阻力2.如图,两本书A 、B 逐页交叉后叠放在一起并平放在光滑的水平桌面上,设每张书页的质量为5g ,每本书均是200张,纸与纸之间的动摩擦因数为0.3,问至少要用多大的水平力才能将它们拉开?(g 取10米/秒2)3、弹簧秤的读数是它受到的合外力吗?【例2】 小车向右做初速为零的匀加速运动,物体恰好沿车后壁匀速下滑。
试分析下滑过程中物体所受摩擦力的方向和物体速度方向的关系。
例题分析:例3、下面关于摩擦力的说法正确的是:A 、阻碍物体运动的力称为摩擦力;B 、滑动摩擦力方向总是与物体的运动方向相反;C 、静摩擦力的方向不可能与运动方向垂直;D 、接触面上的摩擦力总是与接触面平行。
例4、如图所示,物体受水平力F 作用,物体和放在水平面上的斜面都处于静止,若水平力F 增大一些,整个装置仍处于静止,则:A 、 斜面对物体的弹力一定增大;B 、 斜面与物体间的摩擦力一定增大;C 、 水平面对斜面的摩擦力不一定增大;F k 2 Δx 2/ k 1G 1 Δx 2 G 2 Δx 1 Δx 1/ FG 1 G 2 k 2 k 1 a v 相对D 、 水平面对斜面的弹力一定增大;例5、用一个水平推力F=Kt (K 为恒量,t 为时间)把一重为G 的物体压在竖直的足够高的平整墙上,如图所示,从t=0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 变化关系是哪一个?(3)共点的两个力合力的大小范围是|F 1-F 2| ≤ F 合≤ F 1+F 2(4) 共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和,最小值可能为零。
高中物理一轮复习识记落实卡第二章 相互作用
第二章相互作用7重力弹力摩擦力目标一重力和重心1.力(1)定义:力是一个物体对另一个物体的作用。
(2)作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)。
(3)性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。
2.重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
注意:重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力。
(2)大小:G=mg,可用弹簧测力计测量。
同一物体G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。
(3)方向:竖直向下。
(4)重心:物体的各部分都受到重力的作用,可认为重力集中作用于一点,这一点叫作物体的重心。
①影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的质量分布。
②不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法。
注意:重心的位置不一定在物体上。
目标二弹力1.弹力(1)定义:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用。
(2)产生条件:①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
(3)方向:总是与施力物体形变的方向相反。
2.弹力有无的判断方法(1)条件法:根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变。
(2)假设法:假设两个物体间不存在弹力,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处没有弹力;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。
3.接触面上的弹力方向判断面与面点与平面点与曲面曲面与平面垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面4.弹力大小的计算(1)应用胡克定律F=kx计算弹簧的弹力。
注意:x表示形变量。
(2)物体静止或做匀速直线运动时,用共点力平衡条件来计算弹力。
(3)物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力。
思考物理中的轻绳、轻杆、橡皮筋、轻弹簧四个物体中。
(1)受外力作用形变量较小的有轻绳、轻杆。
(2)产生弹力方向不一定沿物体本身的有轻杆。
(3)既可产生拉伸形变,又可产生压缩形变的有轻杆、轻弹簧。
第二章 相互作用
知 能 综 合 提 升
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物理(广东专版)
第1单元 弹力 摩擦力
扫 清 认 知 障 碍
提示:(1)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同, 也可以相反,还可以与物体的运动方向成任何角度,但 一定与相对运动方向相反。 (2)物体m沿水平面滑动时,对水平面的压力不一定
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杆的弹力与绳的弹力不同,绳的弹力始终沿绳指向 绳收缩的方向,但杆的弹力方向不一定沿杆的方向,其 大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定,可以 理解为“按需提供”,即为了维持物体的状态,由受力平
专 题 归 类 探 究
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衡或牛顿运动定律求解得到所需弹力的大小和方向,杆
就会根据需要提供相应大小和方向的弹力。
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第1单元 弹力 摩擦力
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提示:甲受一个弹力作用,方向垂直于水平支持面
竖直向上;乙受一个弹力作用,方向垂直于水平面竖直
向上;丙受两个弹力作用,一个水平向左,另一个沿半 径方向斜向右上方。
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专 题 归 类 探 究
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。
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物理(广东专版)
第1单元 弹力 摩擦力 [例1] [双选]如图2-1-4所示为位于水平面上的小车,
扫 清 认 知 障 碍
A.等于零 1 B.大小为2mg,方向沿斜面向下 3 C.大小为 2 mg,方向沿斜面向上 D.大小为 mg,方向沿斜面向上
物理高考复习第二章 相互作用—力PPT课件
置B水平向右缓慢地移动到D,最后把重物卸在某一个位置。则
关于轻绳上的拉力大小变化情况,下列说法正确的是( A )
A.吊钩从C向B移动过程中,轻绳上的拉力不变
图4
B.吊钩从B向D移动过程中,轻绳上的拉力变小
C.吊钩从C向B移动过程中,轻绳上的拉力变大
D.吊钩从B向D移动过程中,轻绳上的拉力不变
解析 由C到B时,两绳夹角不变,由滑轮受力平衡知,绳子拉力不变,由B
围物体分隔开来分析的方法
到 D 时,两绳夹角 θ 增大,由滑轮受力平衡得 2FTcos θ2=mg,绳子拉力变大, 故A正确。
本章核心素养提升
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创新设计
【例4】 (2019·山西太原调研)如图5所示,轻绳OA一端固定
在天花板上,另一端系一光滑的圆环,一根系着物体的轻
绳穿过圆环后,另一端固定在墙上B点,且OB处于水平。
INNOVATIVE DESIGN
章末核心素养提升
第二章 相互作用——力
本章核心素养提升
一、物理建模能力的培养
1.轻杆、轻绳和轻弹簧的模型问题 轻杆
模型图示
轻绳
创新设计
轻弹簧
本章核心素养提升
本章核心素养提升
创新设计
既可伸长,也可压
形变
柔软,只能发生微小形
只能发生微小形变
缩,各处弹力大小
特点
变,各处张力大小相等
本章核心素养提升
本章核心素养提升
【例2】 (2020·广东惠州市第一中学综合测试)如图2所示,
小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用
水平轻弹簧拉着系于竖直板上,两小球A、B通过光滑滑
轮O用轻质细线相连,两球均处于静止状态,已知B球质
第二章__相互作用学生用
第二章相互作用第 1 课时力、重力、弹力基础知识归纳1.力的概念(1)力的概念:力是物体对物体的作用.(2)力的基本特征:①物质性:力不能脱离物体而独立存在.②相互性:力的作用是相互的.③矢量性:既有大小,又有方向,其运算法则为平行四边形定则.④独立性:一个力作用在某一物体上产生的效果与这个物体是否同时受到其他力的作用无关.⑤同时性:物体间的相互作用总是同时产生,同时变化,同时消失.(3)力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变(即产生加速度).(4)力的表示可用力的图示或力的示意图表示,其中力的图示包含力的大小、方向和作用点三要素.(5)力的分类①按性质分:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等.②按效果分:压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等.③按研究对象分:内力和外力.2.重力(1)重力的产生:由于地球的吸引而产生的.地球周围的物体,无论与地球接触与否,运动状态如何,都要受到地球的吸引力,因此任何物体都要受到重力的作用.(2)方向:总是竖直向下.(3)大小:G=mg.(4)重心:重力的等效作用点.重心的位置与物体的形状和质量的分布有关.重心不一定在物体上.质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上.薄板类物体的重心可用悬挂法确定.3.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力.(2)产生条件:两物体直接接触、接触处有弹性形变;两者缺一不可,并且弹力和形变同时产生,同时消失.(3)方向:与施力物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.(4)大小:弹簧类物体在弹性限度内遵循胡克定律:F=kx.非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解.重点难点突破一、弹力有无的判断方法1.根据弹力产生的条件直接判断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.此方法多用来判断形变较明显的情况.2.利用假设法判断对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体还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,则此处一定存在弹力.3.根据物体的运动状态分析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.二、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方向与施力物体形变的方向相反,与自身(受力物体)形变方向相同.2.根据物体的运动状态判断由状态分析弹力,即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列方程,确定弹力方向.三、弹力大小的计算方法1.胡克定律:弹簧弹力大小的计算.弹簧弹力的计算从物体的形变特征入手,通过分析形变情况,利用胡克定律求解.2.牛顿运动定律法:其他弹力大小的计算.弹力是被动力,其大小与物体所受的其他力的作用以及物体的运动状态有关.所以解决这类问题时要从弹力产生的原因入手,通过分析物体的受力情况和运动状态,利用平衡条件或牛顿运动定律求解.典例精析 1.弹力有无的判断【例1】如图所示,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.2.弹力的方向【例2】如图甲所示,小车沿水平面向右做加速直线运动,车上固定的硬杆和水平面的夹角为θ,杆的顶端固定着一个质量为m 的小球.当车运动的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力(F 1至F 4变化)的受力图形(OO ′沿杆方向)可能是图乙中的 ( )根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,绳与滑轮间的摩擦不计,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端下面挂一个重物,BO与竖直方向夹角θ=45°,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,改变θ的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化的情况是( )A.只有角θ变小,弹力才变小B.只有角θ变大,弹力才变大C.不论角θ变大或变小,弹力都变大D.不论角θ变大或变小,弹力都不变3.弹力的大小【例3】如图所示,物块质量为M,与甲、乙两弹簧相连接,乙弹簧下端自由伸长状态.现用手将弹簧甲上端A缓缓上提,使乙产生的弹力的大小变为原来的1/3,则手提甲的上端A应向上移动()A.(k1+k2)Mg/3k1k2B.2(k1+k2)Mg/3k1k2C.4(k1+k2)Mg/3k1k2D.5(k1+k2)Mg/3k1k2易错门诊用细绳悬挂在墙壁上的C点,使得横梁保持水平状态.已知细绳与竖直墙壁之间的夹角为60°,当用另一段轻绳在B点悬挂一个质量为M=6 kg的重物时,求轻杆对B点的弹力和绳BC的拉力各为多大?(g取10 m/s2).第 2 课时摩擦力基础知识归纳1.摩擦力当一个物体在另一个物体的表面上发生相对运动或有相对运动趋势时,受到阻碍相对运动或相对运动趋势的力,叫做摩擦力.摩擦力可分为滑动摩擦力和静摩擦力.重点难点突破一、如何判断静摩擦力的方向1.假设法:假设接触面光滑(即无摩擦力)时,看物体是否发生相对运动.若发生相对运动,则说明物体间有相对运动趋势,且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为相对运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向.也可以先假设静摩擦力沿某方向,再分析物体运动状态是否出现跟已知条件相矛盾的结果,从而对假设方向做出取舍.2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛顿第三定律,可以判断静摩擦力的方向.假如用一水平力推桌子,若桌子在水平地面上静止不动,这时地面会对桌子施一静摩擦力.根据二力平衡条件可知,该静摩擦力的方向与推力的方向相反.加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛顿第二定律确定.3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)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.二、摩擦力大小的计算1.在确定摩擦力的大小之前,必须首先分析物体所处的状态,分清摩擦力的性质:静摩擦力或滑动摩擦力.2.滑动摩擦力由公式F=μF N计算.最关键的是对相互挤压力F N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.3.静摩擦力(1)其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关,但跟接触面相互挤压力F N无直接关系.因而静摩擦力具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点,其大小只能依据物体的运动状态进行计算,若为平衡状态,静摩擦力将由平衡条件建立方程求解;若为非平衡状态,可由动力学规律建立方程求解.(2)最大静摩擦力F m是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的摩擦力,它的数值与F N 成正比,在F N不变的情况下,滑动摩擦力略小于F m,而静摩擦力可在0~F m间变化.三、滑动摩擦力的方向判定滑动摩擦力的方向与物体间的相对运动的方向相反.因此,判断摩擦力方向时一定明确“相对”的含义,“相对”既不是“对地”,也不是“对观察者”.“相对”的是跟它接触的物体,所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相反,也可能相同,也可能与物体运动方向成一定的夹角.典例精析 1.静摩擦力的方向【例1】如图所示,物体A 、B 在力F 作用下一起以相同速度沿F 方向做匀速运动,关于物体A 所受的摩擦力,下列说法正确的是( )A.甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相同B.甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相反C.甲、乙两图中A 均不受摩擦力D.甲图中A 不受摩擦力,乙图中A 受摩擦力,方向与F 相同【拓展1】如图所示,在平直公路上,有一辆汽车,车上有一木箱,试判断下列情况中,木箱所受摩擦力的方向.(1)汽车由静止开始加速运动时(木箱和车无相对滑动); (2)汽车刹车时(二者无相对滑动); (3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动);2.摩擦力的大小【例2】把一重为G 的物体,用一水平推力F =kt (k 为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高的平整墙上.那么,在下图中,能正确反映从t =0开始物体所受摩擦力F f 随t 变化关系的图象是( )【拓展2】用轻弹簧竖直悬挂的质量为m 的物体,静止时弹簧伸长量为l 0,现用该弹簧沿固定斜面方向拉住质量为2m 的物体,系统静止时弹簧伸长量也为l 0,斜面倾角为30°,如图所示,则物体所受摩擦力( )A.等于0B.大小为2mg,方向沿斜面向下C.大小为23mg,方向沿斜面向上 D.大小为mg ,方向沿斜面向上易错门诊3.滑动摩擦力的方向【例3】如图所示,质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上,二者间动摩擦因数为μ.由于光滑导槽A 、B 的控制,工件只能沿水平导槽运动,现使钢板以速度v 1向右运动,同时用力F 拉动工件(F 方向与导槽平行)使其以速度v 2沿导槽运动,则F 的大小为( )A.等于μmgB.大于μmgC.小于μmgD.不能确定第 3 课时 力的合成与分解基础知识归纳1.合力与分力几个力同时作用的共同 效果 与某一个力单独作用的 效果 相同,这一个力为那几个力的合力,那几个力为这一个力的分力.合力与它的分力是力的 效果 上的一种 等效替代 关系,而不是力的本质上的替代.2.力的合成和力的分解:求几个力的合力叫力的合成;求一个已知力的分力叫力的分解. 2.力的合成与分解的法则力的合成和分解只是一种研究问题的方法,互为逆运算,遵循平行四边形定则. (1)力的平行四边形定则求两个互成角度的共点力F1、F 2的合力,可以以力的图示中F 1、F 2的线段为 邻边 作 平行四边形 .该两邻边间的 对角线 即表示合力的大小和方向,如图甲所示.(2)力的三角形定则把各个力依次 首尾 相接,则其合力就从第一个力的 末端 指向最后一个力的 始端 .高中阶段最常用的是此原则的简化,即三角形定则,如图乙所示.3.合力的大小范围 (1)两个力合力大小的范围 |F 1-F 2|≤F ≤ F 1+F 2 .(2)三个力或三个以上的力的合力范围在一定条件下可以是0≤F ≤|F 1+F 2+…+F n |. 4.正交分解法把一个力分解为 互相垂直 的两个分力,特别是物体受多个力作用时,把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去,然后分别求每个方向上力的 代数和 ,把复杂的矢量运算转化为互相垂直方向上的简单的代数运算.其方法如下.(1)正确选择直角坐标系,通过选择 各力的作用线交点 为坐标原点,直角坐标系的选择应使尽量多的力在坐标轴上.(2)正交分解各力,即分别将各力 投影 在坐标轴上,然后求各力在x 轴和y 轴上的分力的合力F x 和F y :F x =F 1x +F 2x +F 3x +…,F y =F 1y +F 2y +F 3y +… (3)合力大小F = 22y x F F .合力的方向与x 夹轴角为θ=arctanxy F F .重点难点突破一、受力分析要注意的问题受力分析就是指把指定物体(研究对象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图.受力分析时要注意以下五个问题:(1)研究对象的受力图,通常只画出根据性质命名的力,不要把按效果分解的力或合成的力分析进去.受力图完成后再进行力的合成和分解,以免造成混乱.(2)区分内力和外力:对几个物体组成的系统进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把其中的某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成外力,要画在受力图上.(3)防止“添力”:找出各力的施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在. (4)防止“漏力”:严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的步骤进行分析是防止“漏力”的有效办法.(5)受力分析还要密切注意物体的运动状态,运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力的有无及方向.二、正交分解法正交分解法:将一个力(矢量)分解成互相垂直的两个分力(分矢量),即在直角坐标系中将一个力(矢量)沿着两轴方向分解,如图F 分解成F x 和F y ,它们之间的关系为:F x =F•cos φ F y =F•sin φ F = 22y x F F tan φ=xy F F正交分解法是研究矢量常见而有用的方法,应用时要明确两点:(1)x 轴、y 轴的方位可以任意选择,不会影响研究的结果,但若方位选择得合理,则解题较为方便;(2)正交分解后,F x 在y 轴上无作用效果,F y 在x 轴上无作用效果,因此F x 和F y 不能再分解.三、力的图解法根据平行四边形定则,利用邻边及其夹角跟对角线长短的关系分析力的大小变化情况的方法,通常叫做图解法.也可将平行四边形定则简化成三角形定则处理,更简单.图解法具有直观、简便的特点,多用于定性研究.应用图解法时应注意正确判断某个分力方向的变化情况及其空间范围.用矢量三角形定则分析最小力的规律:(1)当已知合力F 的大小、方向及一个分力F 1的方向时,另一个分力F 2的最小条件是:两个分力垂直,如图甲.最小的F 2=F sin α.(2)当已知合力F 的方向及一个分力F 1的大小、方向时,另一个分力F 2最小的条件是:所求分力F 2与合力F 垂直,如图乙.最小的F 2=F 1sin α.(3)当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2最小的条件是:已知大小的分力F1与合力F同方向.最小的F2=|F-F1|.典例精析1.受力分析【例1】如图所示,物体b在水平推力F作用下,将物体a挤压在竖直墙壁上.a、b处于静止状态,对于a,b两物体的受力情况,下列说法正确的是()A.a受到两个摩擦力的作用B.a共受到四个力的作用C.b共受到三个力的作用D.a受到墙壁的摩擦力的大小不随F的增大而增大【拓展1】如图所示,位于斜面上的物体M在沿斜面向上的力F作用下而处于静止状态,对M的受力情况,下列说法正确的是( )A.可能受三个力作用B.可能受四个力作用C.一定受三个力作用D.一定受四个力作用2.正交分解法【例2】已知共面的三个力F1=20 N,F2=30 N,F3=40 N,作用在物体的同一点上,三力之间的夹角都是120°,求合力的大小和方向.【拓展2】三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的,A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳( )A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OA,也可能是OC3.平行四边形定则的应用【例3】曲柄压榨机在食品工业、皮革制造等领域有着广泛的应用.如图是一曲柄压榨机的示意图.在压榨铰链A处作用的水平力为F,OB是铅垂线,OA、AB与铅垂线所夹锐角均为θ,假设杆重和活塞重可以忽略不计,求货物M在此时所受的压力为多大?易错门诊4.矢量图解法【例4】如图所示,物体静止于光滑水平面上,力F作用于物体O点,现要使物体沿着OO′方向做加速运动(F和OO′都在水平面内).那么,必须同时再加一个力F′,这个力的最小值是()A.F cos θB.F sin θC.F tan θD.F cot θ第 4 课时共点力作用下物体的平衡基础知识归纳1.共点力作用在物体的同一点或作用线(或作用线的反向延长线)相交于一点的几个力.2.平衡状态物体处于静止或匀速直线运动状态称为物体处于平衡状态,平衡状态的实质是加速度为零的状态.3.共点力作用下物体的平衡条件物体所受合外力为零,即ΣF=0.若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为ΣF x=0,ΣF y=0.4.求解平衡问题的一般步骤(1)选对象:根据题目要求,选取某平衡体(整体或局部)作为研究对象.(2)画受力图:对研究对象作受力分析,并按各个力的方向画出隔离体受力图.(3)建坐标:选取合适的方向建立直角坐标系.(4)列方程求解:根据平衡条件,列出合力为零的相应方程,然后求解,对结果进行必要的讨论.5.平衡物体的动态问题(1)动态平衡:指通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化.在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中.(2)动态平衡特征:一般为三力作用,其中一个力的大小和方向均不变化,一个力的大小变化而方向不变,另一个力的大小和方向均变化.6.平衡物体的临界问题(1)平衡物体的临界状态:物体的平衡状态将要变化的状态.(2)临界条件:涉及物体临界状态的问题,解决时一定要注意“恰好出现”或“恰好不出现”等临界条件.7.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.重点难点突破一、共点力平衡条件的推论1.若物体所受的力在同一直线上,则在一个方向上各力的大小之和,与另一个方向各力大小之和相等.2.若物体受三个力作用而平衡时:(1)物体受三个共点力作用而平衡,任意两个力的合力跟第三个力等大反向(合成法).(2)物体受三个共点力作用而平衡,将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到的两个分力必定跟另外两个力等大反向(分解法).(3)物体受三个共点力作用而平衡,若三个力不平行,则三个力必共点,此即三力汇交原理.(4)物体受三个共点力作用而平衡,三个力的矢量图必组成一个封闭的矢量三角形.二、共点力平衡问题的几种解法1.力的合成、分解法:对于三力平衡,一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系,借助三角函数、相似三角形等手段求解;或将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到的这两个分力必与另外两个力等大、反向;对于多个力的平衡,利用先分解再合成的正交分解法.2.相似三角形法:相似三角形法,通常寻找的是一个矢量三角形与一个结构(几何)三角形相似,这一方法仅能处理三力平衡问题.3.正弦定理法:三力平衡时,三个力可以构成一封闭三角形,若由题设条件寻找到角度关系,则可用正弦定理列式求解.4.正交分解法:将各力分别分解到x 轴上和y 轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件⎩⎨⎧=∑=∑00y x F F ,多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡,值得注意的是,对x 、y 轴选择时,尽可能使落在x 、y 轴上的力多.被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力.三、平衡物体动态问题分析方法解动态问题的关键是抓住不变量,依据不变的量来确定其他量的变化规律,常用的分析方法有解析法和图解法.解析法的基本程序是:对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式,然后根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况.图解法的基本程序是:对研究对象的状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化(一般为某一角),在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图(力的平形四边形或三角形),再由动态的力的平行四边形或三角形的边的长度变化及角度变化确定某些力的大小及方向的变化情况.四、物体平衡中的临界和极值问题 1.临界问题物理系统由于某些原因而发生突变(从一种物理现象转变为另一种物理现象,或从一种物理过程转入到另一物理过程的状态)时所处的状态,叫临界状态.临界状态也可理解为“恰好出现”和“恰好不出现”某种现象的状态.平衡物体的临界问题的求解方法一般是采用假设推理法,即先假设怎样,然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解.解决这类问题关键是要注意“恰好出现”或“恰好不出现”.2.极值问题极值是指平衡问题中某些物理量变化时出现最大值或最小值.典例精析1.共点力平衡问题的求解方法【例1】如图所示,重物的质量为m ,轻细线AO 和BO 的A 、B 端是固定的,平衡时AO 是水平的,BO 与水平面的夹角为θ,AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是( )A.F 1=mg cos θB.F 1=mg cot θC.F 2=mg sin θD.F 2=θsin mg【拓展1】如图所示,重量为G 的均匀链条,两端用等长的轻绳连接,挂在等高的地方,绳与水平线成θ角.试求:(1)绳子的张力大小; (2)链条最低点的张力大小.【例2】一轻杆BO,其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示.现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力F N的大小变化情况是()A.F N先减小,后增大B.F N始终不变C.F先减小,后增大D.F始终不变2.动态平衡问题分析【例3】如图所示,一个重为G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α.在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态,今使木板与斜面的夹角β缓慢增大至水平,在这个过程中,球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化?【拓展2】如图所示装置,两根细绳拴住一球,保持两细绳间的夹角不变,若把整个装置顺时针缓慢转过90°,则在转动过程中,CA绳的拉力F A大小变化情况是,CB 绳的拉力F B的大小变化情况是.3.物体平衡中的临界问题分析【例4】如图所示,物体的质量为2 kg,两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F,若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围.易错门诊4.物体平衡中的极值问题【例5】如图所示,用绳AC和BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大拉力为150 N,而BC绳能承受的最大的拉力为100 N,求物体最大重力不能超过多少?第 5 课时实验:探究弹力与弹簧伸长的关系验证力的平行四边形定则基础知识归纳1.探究弹力和弹簧伸长的关系(1)实验目的知道弹力与弹簧伸长的定量关系,学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.(2)实验原理弹簧受力会发生形变,形变的大小与受到的外力有关,沿弹簧的方向拉弹簧,当形变稳定时,弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的,用悬挂法测量弹簧的弹力,运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力相等.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算.这样可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系.(3)实验器材弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸.(4)实验步骤①将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长.②如图所示,将已知质量的钩码挂在弹簧的下端,在平衡时测量弹簧的总长并计算钩码的重力,填写在记录表格里.。
实验三验证力的平行四边形定则(新课标)
识
梳 理
要,本题应该选 D.
理
纸,用图钉把白纸固定在方木板上.
限 时 规 范
特
2.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A 点,在橡皮 训
条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端各系上细绳套.
典 例 精 析
必修一
第二章 相互作用
金版教程
高三物理
基
础 知
3.用两个弹簧测力计分别钩住细绳
识
梳 理
套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到
限 时 规
基 础
尤其是竖直放置的那个弹簧测力计是倒置的,它的读数是 2.5
知
识 梳
N(而不是 3.5 N),水平放置的弹簧[答案] (1)4.0 2.5
特 训
(2)如图所示
典 例 精 析
必修一
第二章 相互作用
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高三物理
[练习 2] [2011·江苏]某同学用如图所示的实验装置来
绳,每根细绳分别连接着一个量程为 5 N、最小刻度为 0.1 N
限 时 规
范
的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮 特
训
筋的活动端拉到 O 点时,两根细绳相互垂直,如图所示,这
典 时弹簧测力计的读数可从图中读出.
例 精 析
必修一
第二章 相互作用
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高三物理
基
础
知
识 梳 理
限 时 规
知
识 梳 理
接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个 限
时
点,去掉细绳套后,再将所标点与 O 点连接,即可确定力的
规 范
特
方向.
训
6.在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相同,
第二章-相互作用
力(一) 弹力弹力:物体受外力作用发生形变后,若撤去外力,物体能回复原来形状的力,叫作“弹力”。
弹力方向:胡克定律:F=kx绳子打死结和活结时拉力的差异:死结:如果是一条绳子系在另一条绳子上的某点,则为死结,结点不能活动,相当于两条绳子,每条绳子的拉力不一定相等。
活结:活结的结点一般可沿绳移动,活结一般由绳子跨过滑轮或者绳子上挂一光滑挂钩而形成。
活结两段绳子上的弹力一定大小相等,活结两侧绳子与水平方向的夹角相等,与竖直方向上的夹角也相等,两段绳子上拉力的合力一定在绳子夹角的角平分线上。
死杆和活杆死杆固定:力可任意方向活杆可活动:力沿杆例1例2例4例5例6(二)摩擦力1.摩擦力产生的条件:a、相互接触。
b、有弹力。
c、接触面粗糙。
d、有相对运动或相对运动趋势2.摩擦力的方向:沿接触面的切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3.滑动摩擦力大小:F f=μF N;0<F静≤F最大静(F滑)4.静摩擦力大小要根据其他力具体分析例1例2例3例4例5例6例7(三)力的合成与分解1.合力的大小及范围2.关于力分解的讨论3.力的正交分解合理选择坐标轴的方向,正确建立坐标系例1例2例3例4(四)物体的受力分析分析步骤:1.明确研究对象2.隔离物体分析3.按顺序分析:重力、已知外力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力4.画受力示意图5.检查是否有误例1例2例3例4(五)共点力的平衡共点力:几个力都作用在物体的同一点,或它们的作用线相交于同一点,这几个力便叫做“共点力”。
1、平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态,是加速度a=0的状态。
2、平衡条件:物体所受的合外力为零,即F合=0,若采用正交分解法求平衡问题,则:F x合=0,F y合=0例2例3例5例6例8力(实验一:探究弹力和弹簧伸长的关系)实验原理:在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等,弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算,这样就可以研究弹力与弹簧伸长量之间的定量关系。
第二章 联合用药及药物相互作用
(四)影响药物排泄的相互作用
排泄是指血液循环内的药物及其代谢 产物被转运到体外的过程
药物及其代谢产物主要经肾脏排出体 外,包括肾小球滤过、肾小管重吸收和肾 小管分泌等过程
药代动力学 肾小管 上皮细胞
肾小管管腔
肾小管上 皮细胞
血 液
血 液
药物在肾脏的转运
肾小球滤过 肾小管分泌 肾小管主动重吸收 肾小管被动重吸收 尿中排泄
药代动力学
2、抑制肝微粒体酶活性
A. 酶含量减少
B. 酶催化活性下降 (酶含量不变) 1. 可逆性抑制 2. 准不可逆性抑制: 体外有,体内不明显 3. 不可逆性抑制
药代动力学
酶抑制作用
肝药酶抑制剂:通过减弱肝药酶的活性而 抑制另一类药物的代谢,使后者半衰期延 长,血药浓度提高, 作用增强。 肝药酶抑制剂:西米替叮 可能导致中毒反应的发生
药代动力学
普鲁本辛与地高辛合用
丙胺太林(普鲁本辛)抑制胃肠蠕动,增加 地高辛的吸收,可使血药浓度提高30%。 西沙必利可减少环孢素、地西泮的吸收
抗胆碱药可增加地西泮、左旋多巴的吸收
阿片类可增加乙酰氨基酚的吸收
药代动力学
4-1 破坏肠粘膜,妨碍肠道吸收
一些药物可损坏肠粘膜的吸收功能,引起 吸收不良
酶诱导药物 巴比妥类 苯妥英钠 乙醇 使代谢增快,作用减弱的药物
香豆素类、糖皮质激素 洋地黄霉甙、苯妥英钠 糖皮质激素、维生素D 香豆素类、口服避孕药 苯妥英钠、华法林 甲苯磺丁脲、氨基比林
灰黄霉素、水合氯醛
保泰松
香豆素类
氢化可的松 氨基比林
药代动力学
巴比妥类催眠药物
巴比妥类催眠药物可促进-受体阻断 剂、西咪替丁、苯妥英钠、口服抗凝药、 皮质激素等药物代谢酶的活性——“酶促 作用” "酶促作用"加速了这些药物的代谢酶 的活性,使这些药物被迅速降解而低疗效
第二章 相互作用
第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力【知识点1】重力、弹力、胡克定律1.重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)大小:与物体的质量成正比,即G=mg。
可用弹簧测力计测量重力。
(3)方向:总是竖直向下的。
(4)重心:其位置与物体的质量分布和形状有关。
2.弹力(1)定义:发生弹性形变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)产生的条件①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
3.弹力方向的确定方法①面与面接触:弹力的方向垂直于接触面;②点与面接触:弹力的方向垂直于接触面;③点与点接触:弹力的方向垂直于切面或沿着接触点于圆心的连线;④绳:弹力沿着绳的方向,只能是拉力;⑤弹簧:弹力沿着弹簧的方向,可以是拉力,也可以是推力;⑥活杆(可自由转动的杆):弹力沿着杆的方向,可以是拉力,也可以是推力;⑦死杆(固定不可自由转动的杆):弹力可沿着任意方向。
4.弹力大小的计算方法(1)对于难以观察的微小形变,可以根据物体的受力情况和运动情况,运用物体平衡条件或牛顿第二定律来确定弹力大小。
(2)对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体,弹力的大小可以由胡克定律F=kx计算。
5.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。
k是弹簧的劲度系数,由弹簧自身的性质决定,单位是牛顿每米,用符号N/m表示。
x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
6.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,看能否发生形态的变化,若发生形变,则此处一定有弹力。
第二章 相互作用
第二章相互作用一、学习目标:1、掌握力、重力、弹力、摩擦力等有关概念和公式2、理解并会分析:力的合成、力的分解、共点力的平衡等规律二、重点难点:1、静摩擦力和滑动摩擦力的分析2、物体的受力分析三、自主探究:1.力(1)力是一个物体对另外一个物体的作用,有受力物体必定有_______物体。
(2)力的三要素:力有_______、________、________,是_______量。
(3)力的表示方法:可以用一根带箭头的________表示力。
针对练习:(1)下列力的说法中正确的是()A.力是物体对物体的作用,所以只有直接接触的物体间才有力的作用B.由有一定距离的磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在C.力是使物体发生形变和改变物体运动状态的原因D.力的大小可以用天平测量(2)下列关于力的叙述正确的是()A、力只能产生于相互接触的物体之间B、力可以脱离物体而单独存在C、有施力物体,必有受力物体D、甲把乙推倒,说明甲对乙的力大于乙对甲的力2.重力(1)产生:是由于地球的_______而使物体受到的力,不等于万有引力,是万有引力的一个分力。
(2)大小:公式___________,g是自由落体加速度也叫_____________加速度。
(3)方向:是________量,方向_______________,不能说垂直向下。
(4)重心:重力的作用点。
重心可以不在物体上,对于均匀的规则物体,重心在其__________中心,对不规则形状的薄板状的物体,其重心位置可用悬挂法确定。
质量分布不均匀的物体,重心的位置除了跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。
针对练习:(1)关于重力的说法中正确的是()A.在物体运动时,物体受的重力大于它静止时受的重力B.因重力的方向总是竖直向下的,故重力一定和地面垂直C.重力就是物体对水平桌面的压力D.一个物体不论是静止还是运动,也不论是怎么运动,受到的重力都是一样(2)下列关于重力和重心的说法中,正确的是()A、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力B、重力的大小可用天平测量C、重力的方向总是竖垂直向下的D、物体的重心一定在物体上3.形变与弹力(1)弹性形变:物体在力的作用下________或________发生改变,叫做形变。
高中物理 受力分析 相互作用 典型例题(含答案)【经典】
第二章:相互作用考点一:有关弹簧弹力的分析与计算1.(单选)一根轻质弹簧,当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是( ).答案DA.GL1B.GL2C.GL1-L2D.2GL1-L22.(单选)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( ).A.F2-F1l2-l1B.F2+F1l2+l1C.F2+F1l2-l1D.F2-F1l2+l1答案C3.(单选)如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( ).答案DA.L2>L1 B.L4>L3C.L1>L3 D.L2=L44.(多选)如图,两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力F f a≠0,b所受摩擦力F f b =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( ).答案ADA.F f a大小不变B.F f a方向改变 C.F f b仍然为零D.F f b方向向右5.(单选)如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是( ).答案AA.F1=F2=F3 B.F1=F2<F3C.F1=F3>F2 D.F3>F1>F26.(多选)如图所示,轻质弹簧连接A、B两物体,A放在水平地面上,B的上端通过细线挂在天花板上。
基础无答案 2必修一 第二章相互作用
第二章相互作用第一单元 重力 弹力 摩擦力一、高考考点,形变、弹性、胡克定律 Ⅰ(考纲要求)1.形变:物体形状或体积的变化叫形变. 2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要 ,会对与它接触的物体产生力的作用. (2)产生条件:①物体相互 ;②物体发生 . (3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向 . 3.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 =kx .①k 是弹簧的劲度系数,单位为N/m ;k 的大小由弹簧自身性质决定. ②x 是弹簧长度的 ,不是弹簧形变以后的长度. 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ(考纲要求)(1)误认为只要两物体接触就存在弹力. (2)误认为杆的弹力方向一定沿杆方向. (3)误认为滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体速度大小有关. (4)误认为物体所受正压力大小等于物体的重力大小.1.2.三个方向⎩⎪⎨⎪⎧运动方向相对运动方向相对运动趋势的方向3.两个“相对”⎩⎪⎨⎪⎧相对静止相对运动二、基础自测1.(2011·杭州高三检测)如图所示,下列四个图中,所有的球都是相同的,且形状规则质量分布均匀.甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且其中右侧一根线是沿竖直方向.关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是( ).A.甲球受到两个弹力的作用B.乙球受到两个弹力的作用C.丙球受到两个弹力的作用D.丁球受到两个弹力的作用 2.(2012·台州质检)一根轻质弹簧,当它上端固定、下端悬挂重为G 的物体时,长度为L 1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G 的物体时,其长度为L 2,则它的劲度系数是( ). A.G L 1 B.G L 2C.G L 1-L 2D.2GL 1-L 23.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 4.下列关于摩擦力的说法正确的是( ). A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反 B.摩擦力的大小与相应的正压力成正比 C.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用 D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反 5.有关滑动摩擦力的下列说法中,正确的是( ). A.有压力一定有滑动摩擦力 B.有滑动摩擦力一定有压力 C.滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直 D.只有运动物体才受滑动摩擦力 三、高考体验(一)对弹力的考查(低频考查) 1.(2010·全国卷,15)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F 1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l 1;改用大小为F 2的力拉弹簧,平衡时长度为l 2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( ).A.F 2-F 1l 2-l 1B.F 2+F 1l 2+l 1C.F 2+F 1l 2-l 1D.F 2-F 1l 2+l 12.(2011·山东卷,19)如图所示,将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁.开始时a 、b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F fa ≠0,b 所受摩擦力F fb =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( ).A .F fa 大小不变B .F fa 方向改变C .F fb 仍然为零D .F fb 方向向右 (二)对摩擦力的考查(中频考查) 3.(2009·天津)物块静止在固定的斜面上,分别按如下图所示的方向对物块施加大小相等的力F ,A 中F 垂直于斜面向上,B 中F 垂直于斜面向下,C 中F 竖直向上,D 中F 竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( ).4.(2011·海南卷,5)如图所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力().A.等于零B.不为零,方向向右C.不为零,方向向左D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右5.(2011·安徽卷,14)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块().A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大第二单元力的合成与分解一、高考考点,力的合成与分解Ⅱ(考纲要求)1.合力与分力(1)定义:如果一个力跟几个共点力共同作用产生的效果相同,这一个力就叫做那几个力的,原来的几个力叫做.(2)逻辑关系:合力和分力是的关系.2.共点力:作用在物体的,或作用线的延长线交于一点的力,如图所示均是共点力.3.力的合成的运算法则(1)平行四边形定则:求两个互成角度的的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的和.(2)三角形定则:把两个矢量,从而求出合矢量的方法.4.力的分解(1)定义:求一个已知力的的过程.(2)遵循原则:定则或定则.(3)分解方法:①按力产生的效果分解;②正交分解.矢量和标量Ⅰ(考纲要求)1.矢量:既有大小又有的量.相加时遵从 .2.标量:只有大小方向的量.求和时按相加.●误区警示警示一混淆矢量与标量的运算法则,对矢量采取标量的代数运算法则,导致出现错误.警示二误认为合力一定大于分力.二、基础自测1.当两共点力F1和F2的大小为以下哪组数据时,其合力大小可能是2 N().A.F1=6 N,F2=3 N B.F1=3 N,F2=3 NC.F1=2 N,F2=4 N D.F1=5 N,F2=1 N2.某同学在单杠上做引体向上,在下列选项中双臂用力最小的是( ).3.(2012·广州期终)将物体所受重力按力的效果进行分解,右上图中错误的是( ).4.某物体在n 个共点力的作用下处于静止状态,若把其中一个力F 1的方向沿顺时针方向转过90°,而保持其大小不变,其余力保持不变,则此时物体所受的合力大小为( ).A.F 1B.2F 1 C .2F 1 D .05. 在研究共点力合成实验中,得到如图所示的合力与两力夹角θ的关系曲线,关于 合力F 的范围及两个分力的大小,下列说法中正确的是( ). A.2 N ≤F ≤14 N B.2 N ≤F ≤10 NC.两力大小分别为2 N 、8 ND.两力大小分别为6 N 、8 N 三、高考体验 1.(2009·海南卷)两个大小分别为F 1和F 2(F 2<F 1)的力作用在同一质点上,它们的合力的大小F 满足( ).A .F 2≤F ≤F 1 B.F 1-F 22≤F ≤F 1+F 22 C .F 1-F 2≤F ≤F 1+F 2 D .F 21-F 22≤F 2≤F 21+F 222. (广东理科基础,6)如图质量为m 的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB 与竖直方向的夹角 为θ.设水平横梁OA 和斜梁OB 作用于O 点的弹力分别为F 1和F 2,以下结果正确的是( )A .F 1=mg sin θB .F 1=mg sin θC .F 2=mg cos θ D .F 2=mgcos θ3.(2010·江苏单科,3)如图置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机.三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为( ).A.13mgB.23mgC.36mgD.239mg 4.(2011·广东卷,16)如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止,下列判断正确的是( ).A .F 1>F 2>F 3B . F 3>F 1>F 2C .F 2>F 3>F 1D .F 3>F 2>F 1第三单元 受力分析 共点力的平衡一、高考考点共点力的平衡 Ⅱ(考纲要求)1.共点力的平衡(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,这两个力必定大小 ,方向 ,为一对 . (2)三力平衡如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的 一定与第三个力大小 、方向 . (3)多力平衡如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的 大小相等,方向 . 3.受力分析(1)定义:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力图,这个过程就是(2)受力分析一般顺序:先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力.(3)受力分析的步骤①明确研究对象:研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体的集合.②隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用.③画出受力示意图,标明各力的符号.④检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态,防止发生漏力、添力或错力现象.二、基础则侧1. (2011·济南模拟)如图所示,猎人非法猎猴,用两根轻绳将猴子悬于空中,猴子处于静止状态.以下相关说法正确的是().A.猴子受到的三个力不是共点力B.绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡C.地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力D.人将绳子拉得越紧,猴子受到的合力越大2.如图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是().A.物体可能只受两个力作用B.物体可能受三个力作用C.物体可能不受摩擦力作用D.物体一定受四个力作用3.如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用而物体始终保持静止.当力F逐渐减小,则物体受到斜面的摩擦力().A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.以上三种均有可能4.(2012·江苏省扬州测试)质量为m的长方形木块静止在倾角为θ的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是().A.沿斜面向下B.垂直于斜面向上 C.沿斜面向上D.竖直向上5.超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼,如图所示.假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止,自动扶梯的倾角为30°,小张的质量为M,小张与扶梯间的摩擦因数为μ,小车与扶梯间的摩擦忽略不计.则().A.小张对扶梯的压力大小为Mg cos 30°,方向垂直于斜面向下B.小张对扶梯的摩擦力大小为(M+m)g sin 30°,方向沿斜面向下C.扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M+m)g cos 30°,方向沿斜面向上D.小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等,这是因为人和车均处于平衡状态三、高考体验(一)对受力分析的考查(低频考查)1.(2010·安徽理综,19)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为().A.3B.4C.5D.6(二)物体的平衡(高频考查) 2.(2009·海南)两刚性球a 和b 的质量分别为m a 和m b 、直径分别为d a 和d b (d a >d b ).将a 、b 两球依次放入一竖直放置、内径为d (d a <d <d a +d b )的平底圆筒内,如图所示.设a 、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为F 1和F 2,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( ).A .F N =(m a +m b )g ,F 1=F 2B .F N =(m a +m b )g ,F 1≠F 2C .m a g <F N <(m a +m b )g ,F 1=F 2D .m a g <F N <(m a +m b )g ,F 1≠F 2 3.(2010·山东理综,17)如图所示,质量分别为m 1,m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m 1在地面上,m 2在空中),力F 与水平方向成θ角.则m 1所受支持力F N 和摩擦力F f 正确的是( ).A .F N =m 1g +m 2g -F sin θB .F N =m 1g +m 2g -F cos θC .F f =F cos θD .F f =F sin θ 4.(2011·江苏卷)如图所示,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α,重力加速度为g .若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为( ).A.mg 2sin αB.mg 2cos αC.12mg tan αD.12mg cos α 5.(2011·海南卷,4)如图所示,墙上有两个钉子a 和b ,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物.在绳子距a 端l 2的c 点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩码的质量比m 1m 2为( ).A. 5 B .2 C.52D. 2四、补练 1 (2010·课标全国,18)如图所示,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F 2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F 1和F 2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( ).A.3-1 B .2- 3 C.32-12 D .1-322. (2011·辽宁沈阳二测)如图所示,两个等大、反向的水平力F 分别作用在物体A 和B 上,A 、B 两物体均处于静止状态.若各接触面与水平地面平行,则A 、B 两物体各受几个力( ). A.3个、4个 B .4个、4个C.4个、5个 D .4个、6个第一单元 重力 弹力 摩擦力 补练考点一 弹力方向的判断及大小的计算 1.弹力方向的判断 (1)根据弹力产生的条件直接判断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.此方法多用来判断形变较明显的情况. (2)根据物体的运动状态分析判断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. 2.弹力大小的计算 根据平衡条件、牛顿第二定律或胡克定律来计算.【典例1】 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 NB.大小为10 NC.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——弹力大小的计算方法(1)一般物体之间的弹力,要利用平衡条件或牛顿第二定律来计算. (2)弹簧的弹力,由胡克定律(F = kx )计算.【变式1】如图所示,在水平传送带上有三个质量分别为m 1、m 2、m 3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L ,劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为 μ,现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的距离是( ).A.2L +μ(m 2+m 3)g k B .2L +μ(m 2+2m 3)gkC.2L +μ(m 1+m 2+m 3)g k D .2L +μm 3gk考点二 静摩擦力方向的判断(小专题)1.由相对运动趋势直接判断【典例2】 如图所示,重为G 的木棒,可绕光滑轴O 自由转动,现将棒搁在表面粗糙的小车上,小车原来静止,如果用水平力F 拉动小车,则棒受到的摩擦力方向( ). A.向右 B .向左 C.等于零 D .都有可能 2.用假设法判断【变式2】如图所示,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,下列说法正确的是( ).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,方向和F 方向相同 3.根据平衡条件来判断如右图,物体P 静止在斜面上,判断P 受到的摩擦力的方向 4.根据牛顿第二定律来判断用牛顿第二定律判断,关键是先判断物体运动状态的变化(即加速度方向),再利用牛顿第二定律(F =ma )确定合力的方向,然后根据受力分析判定静摩擦力的方向.练习:如图中物块A 和B 在外力F 作用下一起沿水平方向以加速度a 做匀加速直线运动时,判断物体A 物体的是否受摩擦力,如果受摩擦力,方向如何?5.利用牛顿第三定律来判断 此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向,再确定与其接触的物体受到的摩擦力方向.上个练习题中, B 对A 的有摩擦力吗?如果有,方向如何?【变式3】一物体在桌面上滑行,受到摩擦力作用,其大小为F ,则( ).A.桌面也受到摩擦力作用,大小为F ,方向和物体运动方向一致B.桌面也受到摩擦力作用,大小为F ,方向和物体运动方向相反C.桌面也受到摩擦力作用,大小不等于FD.桌面不受摩擦力作用 考点三 摩擦力大小的计算【典例3】如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm ,一端固定于质量m =2 kg 的物体上,另一端施一水平拉力F .(g =10 m/s 2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长12 cm 时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大? (2)若将弹簧拉长11 cm 时,物体所受到的摩擦力大小为多少?(3)若将弹簧拉长13 cm 时,物体所受的摩擦力大小为多少?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)【变式4】 (2012·山东淄博)如图所示,物块A 放在倾斜的木板上,已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( ).A.12B.32C.22 D.52考点四 摩擦力的“突变”问题(小专题)1.静静“突变”:物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生变化时,如果物体仍然保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变.【典例4】一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F 1、F 2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图2111所示,其中F 1=10 N ,F 2=2 N ,若撤去F 1,则木块受到的摩擦力为( ).A.10 N ,方向向左 B .6 N ,方向向右 C.2 N ,方向向右 D .02.静动“突变”:物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,如果物体不能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力.【典例5】长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大),另一端不动,如图所示.则铁块受到的摩擦力F f 随角度α的变化图象可能正确的是下图中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ). 3.动静“突变”在摩擦力和其他力作用下,做减速运动的物体突然停止滑行时,物体将不受摩擦力作用,或滑动摩擦力“突变”成静摩擦力.【典例6】如图所示,把一重为G 的物体,用一水平方向的推力F =kt (k 为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t =0开始物体所受的摩擦力F f 随t 的变化关系是下图中的( ).第二单元 力的合成与分解 补练考点一 共点力的合成及合力范围的确定 1.共点力合成的方法(1)作图法 (2)计算法:根据平行四边形定则作出示意图,然后利用解三角形的方法求出合力. 2.合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围:|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2,即两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.当两个力反向时,合力最小,为|F 1-F 2|;当两力同向时,合力最大,为F 1+F 2. (2)三个共点力的合成范围①最大值:三个力同向时,其合力最大,为F max =F 1+F 2+F 3.②最小值:以这三个力大小为边,若能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即F min =0;如果不能,则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值,即F min =F 1-|F 2+F 3|(F 1为三个力中最大的力). 【典例1】如图甲所示,在广州亚运会射箭女子个人决赛中,中国选手程明获得亚军.创造了中国女子箭手在亚运个人赛历史上的最好成绩.那么射箭时,若刚释放的瞬间弓弦的拉力为100 N ,对箭产生的作用力为120 N ,其弓弦的拉力如图乙中F 1和F 2所示,对箭产生的作用力如图中F 所示.弓弦的夹角应为(cos 53°=0.6)( ). A.53° B .127° C .143° D .106°【变式1】已知两个力的合力为18 N ,则这两个力的大小不可能是( ).A.8 N ,7 N B .10 N ,20 N C.18 N ,18 N D .20 N ,28 N 考点二 力的分解方法 1.效果分解 2.正交分解(1)将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法,正交分解法是高考的热点. (2)分解原则:以少分解力和容易分解力为原则(3)方法:物体受到多个力作用F 1、F 2、F 3……,求合力F 时,可把各力沿相互垂直的x 轴、y 轴分解. x 轴上的合力【典例2】小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也推不动,他便想了个妙招,如图224所示,用A 、B 两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法中正确的是( ). A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱 B.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大 C.这有可能,A 板对衣橱的推力有可能大于小明的重力 D.这有可能,但A 板对衣橱的推力不可能大于小明的重力【变式2】如图用绳子一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长10 m .用300 N 的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m ,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为( ).A.3 000 N B .6 000 NC.300 N D .1 500 N 【变式3】 (2010·课标全国,18) 如图,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F 2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F 1和F 2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( ).A.3-1 B .2- 3 C.32-12 D .1-325.力的合成与分解【典例】 (2010·广东理综,13) 如图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A 、B 点等高,O 为结点,轻绳 AO 、BO 长度相等,拉力分别为 F A 、F B ,灯笼受到的重力为G .下列表述正确的是( ). A .F A 一定小于 G B .F A 与 F B 大小相等 C .F 与 F 是一对平衡力D .F A 与 F B 大小之和等于G第三单元 受力分析 共点力的平衡 补练考点一 物体的受力分析 受力分析时的注意事项(1)养成按“一重力二弹力三摩擦四其他”的顺序分析受力的习惯. (2)明确研究对象(可以是一个点、一个物体或一个系统等).(3)分析弹力、摩擦力这些接触力时,按一定的绕向围绕研究对象一周,对接触面逐一分析,在弹力和摩擦力不确定时,可结合产生条件和受力分析的结果与题中物体状态是否相符来判断. (4)区分研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力. 【典例1】(2011·山东泰安3月,19)如图所示,在斜面上,木块A 与B 的接触面是水平的,绳子呈水平状态,两木块均保持静止.则关于木块A 和木块B 可能的受力个数分别为( ). A.2个和4个 B .3个和4个 C.4个和4个 D .4个和5个 【变式1】 (2011·辽宁沈阳二测) 如图所示,两个等大、反向的水平力F 分别作用在物体A 和B 上,A 、B 两物体均处于静止状态.若各接触面与水平地面平行,则A 、B 两物体各受几个力( ).A.3个、4个 B .4个、4个 C.4个、5个 D .4个、6个 考点二 静态平衡问题的分析【典例2】如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,小球被竖直的木板挡住,不计摩擦,则球对挡板的压力是( ).A.mg cos α B .mg tan α C.mg cos αD .mg【变式2】如图,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m 的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用力F 拉住,绳与竖直方向夹角为θ,小球处于静止状态.设小球受支持力为F N ,则下列关系正确的是( ). A.F =2mg cos θ B .F =mg cos θ C.F N =2mg D .F N =mg考点三 动态平衡问题的分析:动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,但变化过程中的每一个定态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类难题.解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”.【典例3】如图所示,两根等长的绳子AB 和BC 吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB 与水平方向的夹角不变,将绳子BC 逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC 的拉力变化情况是( ). A.增大 B .先减小,后增大 C.减小 D .先增大,后减小【变式3】如图所示,用一根细线系住重力为G 、半径为R 的球,其与倾角为α的光滑斜面劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,当细线悬点O 固定不动,斜面劈缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确的是( ).A.细绳对球的拉力先减小后增大B.细绳对球的拉力先增大后减小C.细绳对球的拉力一直减小D.细绳对球的拉力最小值等于G sin α【典例】4(上海高考)有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑.AO 上面套有小环P ,OB 上面套有小环Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡(如图所示).现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力F N 和细绳上的拉力T 的变化情况是( ).A.F N 不变,T 变大 B .F N 不变,T 变小。
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相互作用
一、力的认识
例: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.
二、重力
例: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?
三、弹力
1、弹力方向的判断
例1:如图所示,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.
例2: 画出下列物体A 受力的示意图.
2、弹力大小的计算
例: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
( ) A .0 B.3mg C.33
mg D .mg 3、弹簧模型
例: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 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.
四、摩擦力
1、静摩擦力
(1)静摩擦力的有无及方向判断
例1:一只玻璃瓶,在下列情况下是否受到摩擦力?如果受到摩擦力,摩擦力的方向如何?
(1)瓶子静止在粗糙水平桌面上.
(2)瓶子静止在倾斜的桌面上.
(3)瓶子被握在手中,瓶口朝上.
(4)瓶子压着一纸条,扶住瓶子把纸条抽出.
例2: 如图所示,甲物体在水平外力F的作用下静止在乙物
体上,乙物体静止在水平地面上.现增大外力F,两物体仍
然静止,则下列说法正确的是 ( )
A.乙物体对甲物体的摩擦力一定增大
B.乙物体对甲物体的摩擦力一定沿斜面向上
C.乙物体对水平地面的摩擦力一定增大
D.乙物体对水平地面的压力一定增大
(2) 摩擦力的大小计算
例1.重量为100 N的木箱放在水平地板上,至少要用35 N的水平推力,才能使它从原地开始运动.由此可知:木箱与地板间的最大静摩擦力F max=________.如果用20 N 的水平推力推木箱,木箱所受的摩擦力是__________.
例2 如图所示,人重600 N,木块A重400 N,人与木块、木块与
水平面间的动摩擦因数均为0.2.现人用水平力拉绳,使他与木块一起
向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:
(1)人对绳的拉力;
(2)人脚对A的摩擦力的大小和方向.
2、滑动摩擦力
例 物体A 的质量为1 kg ,置于水平地面上,物体与地面的动摩擦因数μ=0.2.从t =0时刻开始,物体以一定初速度v 0向右滑行的同时,受到一个水平向左、大小恒为F 0=1 N 的作用力.则反映物体受到的摩擦力F f 随时间变化的图象是(取向右为正方向)( )
五、力的合成与分解
例:如图所示,用一根长1 m 的轻质细绳将一幅质量为1 kg 的画框
对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10 N ,为使绳不断裂,
画框上两个挂钉的间距最大为(g 取10 m/s 2)( ) A.32 m B.22 m C.12 m D.33
m 六、共点力的平衡
1、共点力的平衡:
例1.如图所示,一个人站在自动扶梯的水平台阶上随扶梯匀速上升,它受到的力有( )
A .重力、支持力
B .重力、支持力、摩擦力
C .重力、支持力、摩擦力、斜向上的拉力
D .重力、支持力、压力、摩擦力
例2.在图中,灯重G =20 N ,AO 与天花板间夹角α=30 °,试求AO 、BO 两绳受到的拉力多大?
2、平衡条件的推论:
例1.如图所示,斜面上放一物体m 处于静止状态,试求斜面
对物体的作用力的合力的大小和方向.
例2.光滑水平面上有一质量为5 kg 的物体,在互成一定角度的五个水平力作用下做匀速运动,这五个力矢量首尾连接后组成一个什么样图形?若其中一个向南方向的 5 N 的力转动90°角向西,物体将做什么运动?
3、处理平衡问题常用的几种方法:
力的合成法 正交分解法 三角形法 对称法等
例1:如图所示,不计滑轮摩擦,A 、B 两物体均处于静止状态.
现加一水平力F 作用在B 上使B 缓慢右移,试分析B 所受力F
的变化情况.
例2:如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,
小球被竖直的木板挡住,不计摩擦,则球对挡板的压力是( )
A .mg cos α
B .mg tan α C.mg
cos α
D .mg 4、动态平衡问题
例:如图所示,两根等长的绳子AB 和BC 吊一重物静止,
两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB 与水平方
向的夹角不变,将绳子BC 逐渐缓慢地变化到沿水平方向,
在这一过程中,绳子BC 的拉力变化情况是 ( )
A .增大
B .先减小,后增大
C .减小
D .先增大,后减小
5、平衡中的临界与极值问题
例: 物体A 的质量为2 kg ,两根轻细绳b 和c 的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体A 上,在物体A 上另施加一个方向与水平线成 θ角的拉力F ,相关几何关系如图所示,θ=60°.若要使两绳都能伸直,求拉力F 的取值范围.(g 取10 m/s 2
)
6、整体法与隔离法
例:如图所示,质量为M 的直角三棱柱A 放在水平地面上,三棱
柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ.质量为m 的光滑球放在三
棱柱和光滑竖直墙壁之间,A 和B 都处于静 止状态,求地面对
三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?。