高中物理-力与相互作用本章优化总结学案

高中物理-力与相互作用本章优化总结学案

对摩擦力的理解[学生用书P45]

1．对摩擦力的认识

(1)摩擦力不一定是阻力,也可以是动力．

(2)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所受摩擦力方向与运动方向不一致．

2．求解摩擦力的方法

(1)静摩擦力用二力平衡来求解．

(2)滑动摩擦力用公式F＝μF N来求解,其中F N是物体所受的正压力,不一定是物体所受的重力,而且要注意滑动摩擦力的大小与运动速度和接触面积无关．

如图所示,一个M＝2 kg的物体放在μ＝0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0＝0.1 kg的小桶相连,

已知：M受到的最大静摩擦力F max＝4.5 N,滑轮上的摩擦不计,g取10 N/kg,求在以下情况中,M受到的摩擦力的大小．

(1)只挂m0处于静止状态时；

(2)只挂m0但在M上再放一个M′＝3 kg的物体时；

(3)只在桶内加入m1＝0.33 kg的砂子时；

(4)只在桶内加入m2＝0.5 kg的砂子时．

[解析] (1)因为m0g＝1 N

(2)在M上再放一个M′＝3 kg的物体,M仍静止,仍受静摩擦力F2＝F1＝m0g＝1 N.

(3)因为(m0＋m1)g＝4.3 N

(4)因为(m0＋m2)g＝6 N>F max,故M运动,受到滑动摩擦力作用,所以F4＝μF N＝μMg＝4 N.

[答案] (1)1 N (2)1 N (3)4.3 N (4)4 N

受力分析[学生用书P45]

对物体进行受力分析是整个力学的基础,也是研究力学问题的关键,具体方法是：

1．确定研究对象,即所要研究的物体,然后找出哪些物体对它产生作用,即找出施力物体．分析物体受力时,只分析周围物体对研究对象所施加的力,不要分析研究对象对周围物体施加的力,也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上．2．按步骤分析

(1)先画重力：作用点画在物体的重心处；

(2)其次画接触力(弹力和摩擦力)；

(3)再画其他力．

3．检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在．4．如果一个力的方向难以确定,可用假设法分析．先假设此力不存在,观察所研究的物体将怎样运动,然后审查这个力应在什么方向上,研究对象才能满足给定的运动状态．5．只分析性质力,不分析效果力．如在分析靠传送带的带动而加速运动的物体的受力时,就不能分析“动力”,因为“动力”是效果力,它实际上是传送带对物体的摩擦力．(多选)如图所示,A、B两物体均处于静止状态,则关于B物体的受力情况,下列叙述中正确的是( )

A．B物体可能受三个力,也可能受四个力

B．B物体一定受四个力

C．B物体必受到地面的静摩擦力作用

D．B物体必受到地面的支持力作用

[解析] 由于B受绳的拉力,大小等于A的重力,其水平分量必然使B物体产生沿地面向左运动的趋势,因此B必受地面向右的静摩擦力,据摩擦力的产生条件,B与地面间必有相互作用的弹力,所以B共受四个力作用,选项A错误,B、C、D正确．

[答案] BCD

作用力和反作用力与平衡力的区别[学生用书P46] 作用力、反作用力与一对平衡力,是物理学中十分重要但又极易混淆的概念．要正确地运用牛顿定律解决力学问题,就必须辨析明确、区分清楚作用力、反作用力与一对平衡力的不同之处与相同之处．

作用力、反作用力与一对平衡力的比较：

内容作用力与反作用力一对平衡力

概念

作用力与反作用力,是指两

个相互作用的物体之间的一

对作用力

作用在同一物体上的两个

力,若大小相等、方向相反,

并且作用在一条直线上,这

两个力就彼此平衡

性质始终为同性质的力不一定是同一性质的力

作用对象作用在相互作用的两个不同

的物体上

作用在同一个物体上

依赖关系相互依存,不可单独存在,同

生同灭,瞬时对应

无依赖关系,不一定同时产

生、同时消失、同时变化

叠加性作用力与反作用力的作用效

果各自产生,不可叠加,不可

合成

两个力的作用效果可以相互

抵消,可以叠加,可以求合

力,并且合力必为零

共性作用力、反作用力与一对平衡力均是等大(大小相等)、反向(方向相反)、共线(作用在同一条直线上)

在航空展开幕式上,飞行员驾驶新研制的战机在空中进行十分钟飞行表演．由于战机安装喷管可改变方向的新型矢量发动机,能任意改变推进方向,在飞行表演中,飞行员向公众展示了独一无二的飞行动作,飞行中,战机像直升机一样突然悬浮在天空．当喷气飞机悬浮在空中

时,下列说法正确的是( )

A．发动机向下喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力与飞机的重力平衡,从而飞机悬浮在空中

B．发动机向下喷气,给喷出的气体一个作用力,而喷出的气体给飞机一个反作用力,与飞机的重力平衡,从而飞机悬浮在空中

C．发动机向下喷出的气体对地面产生一个作用力,地面的反作用力与飞机的重力平衡,从而飞机悬浮在空中

D．发动机向下喷气,给喷出的气体的作用力,与喷出的气体给飞机的作用力是一对平衡力,从而飞机悬浮在空中

[解析] 喷气式飞机喷气时给喷出的气体一个向下的作用力,由牛顿第三定律可知,喷出的气体给飞机一个向上的反作用力,这个力与飞机的重力是一对平衡力,从而飞机悬浮在空中,所以B正确.

[答案] B