专题三力学相互作用(高三)

专题三力学相互作用

基础知识

1.力的定义：力是物体与物体的作用。（结合牛顿第三定律理解）

2.力的作用效果：使物体的运动状态发生改变或使物体发生形变。

3.力的分类

（1）按性质分(产生原因)：重力、弹力、摩擦力、电场力，磁场力等（一定要有施力物体）（2）按效果分(作用效果）：压力、支持力、拉力、推力、动力、阻力、合力、分力、向心力等（不一定要有施力物体）

4.力的三要素

研究力：按性质分类，分析产生原因和三要素

一．重力

1.产生：重力产生是地球的吸引，但不能说是地球的吸引力。

2．大小： G＝mg

同一地点g不变，g会随地球纬度、高度、深度而变化。

3．方向：总是竖直向下，也是垂直水平面向下。垂直面向下就不对。

4．作用点：重心

（1）定义：各部分重力的等效作用点，或各部分所受到的重力的合力的作用点，叫物体的重心。看图理解等效替代和重心的效果。懂得流体，杆，绳的重心选取。

高中物理常用的三个理想模型是：

针对训练

1.有一圆形的均匀薄板，若将其中央再挖掉一个小圆板成一个圆环，如图(a)、(b)所示，下面说法正确的是：

A．重心向外侧偏移，重力减小

B．重力和重心都没有变

C．重力减小，重心位置没有变

D．重力减小，重心位置不存在．

2.有一等边三角形ABC，在B.C两点各放一个质量为m的小球，在A点放一个质量为2m的小球。问：球组的重心在何处？

二.弹力

基础知识

1．产生：发生弹性形变的物体对与它接触的物体产生的作用力。

2．产生条件：①相互接触且挤压②发生弹性形变

在物体的弹性限度内，同一物体的形变量越大，弹力越大。

3.弹力大小

胡克定律（弹簧适用）

在弹性限度内， F=kx或F=K（L-L0）或ΔF=KΔx

练习：比较下图中T AB和T BC，T DE和T EF的大小（两物体重力相同，B为接点,E为光滑挂钩或定滑轮）

4.弹力方向

类型方向的判定举例

接触方式面与面与接触面垂直，指向受力物体点与面与接触面垂直且过“点”

点与点与公共切面垂直，沿圆半径方向

轻绳，弹簧沿绳收缩的方向沿弹簧方向推或拉

轻杆

一端自由转动，沿杆，

拉伸时沿收缩的方向，

压缩时沿伸长的方向

一端固定，杆的弹力可沿任何方向，由

平衡法或动力学方法求解

针对训练

1.一根弹簧在弹性限度内，对其施加30N的拉力时，其长为20cm，对其施加30N的压力时，其长为14cm，则该弹簧的自然长度是多少？其劲度系数是多少？

2.如上最后一图所示,质量均为m的A,B两球用轻绳相连并悬持起来,此时绳a对A球的弹力大小为 ,绳b对B球的弹力大小为 .若将a绳剪断,则剪断的瞬间,绳b对B球的弹力大小为 . 若将a绳换成弹簧,则在a绳剪断的瞬间, 弹簧对B球的弹力大小为 .

3.画出上图中物体悬挂点的受力示意图

基础知识

定义：一个物体在另一个物体上滑动时，或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用，这就是摩擦力。

（一）滑动摩擦力

1．产生条件：

①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。

②接触面粗糙。③接触面上发生相对运动。

2．方向：与相对运动

．．．．方向相反。与运动方向

3．大小：F＝μF N

①F N为正压力（压力是弹力，不是重力，压力的大小与重力的大小不一定相等）

②μ是比例常数，称为动摩擦因数，没有单位，只有大小，与接触面的粗糙程度有关。

③计算公式表明：滑动摩擦力F的大小只由μ和F N共同决定，跟物体的运动情况、接触面

的大小等无关。

（二）．静摩擦力

1.产生条件：

①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生；②接触面粗糙；

③两物体保持相对静止但有相对运动趋势。

2.大小：平衡问题可根据二力平衡条件判断，两物体间实际发生的

静摩擦力F在零和最大静摩擦力F max之间 0＜F≤F max

动力学运用容易被忽略

3.方向：与相对运动趋势相反。

突破摩擦力难点的方法

能区别运动和相对运动：

能用双手感悟：①摩擦力与运动方向可以相同、相反、垂直及成任意夹角。

②静止物体既会受静摩擦力又会受滑动摩擦力，运动物体既会受静摩擦力又会受滑动摩擦力.

③摩擦力既可作动力又可作阻力

针对训练

1.以下关于滑动摩擦力的说法中正确的是：

A．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反；

B．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动；

C．滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反；

D．滑动摩擦力是成对产生的，两个互相接触的物体在发生相对运动时，它们都要受到滑动摩擦力的作用．

2.物体与竖直墙壁的动摩擦因数为 ，物体的质量为m，当物体沿着墙壁自由下落时，物体受到的滑动摩擦力是多大？

3.关于静摩擦力的说法，下列正确的有：

A．静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反；

B．静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反；

C．两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用；

D．受静摩擦力作用的物体一定是静止的．

受力分析口诀：

1.画出下列图中物体A、B的受力示意图

2.两个物体A和B的质量分别为M、m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A

静止于水平地面上，如图所示，不计摩擦，A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力大小分别是：

A．mg，(M－m)g；B．mg，M g；

C．(M－m)g，M g；D．(M＋m)g，(M－m)g．

3.在下图中，若两物体的质量分别为m A＝2kg、m B＝4kg，A、B间动摩擦因数μ1＝0.2，B 与地面间动摩擦因数μ2＝0.4．用水平拉力F作用在B上后，A、B间、B与地面间都发生了相对滑动．求各接触面间摩擦力的大小(g＝10N/kg)．

4.如右上图，在水平面上向右运动的物体，质量为20kg．物体与水平面的μ＝0.1，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10N的拉力的作用，则物体受到的滑动摩擦力为多少？(g＝10N/kg)：

5.运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是f1和f2，那么：A．f1向下，f2向上，且f1＝f2B．f1向下，f2向上，且f1＞f2

C．f1向上，f2向上，且f1＝f2D．f1向上，f2向下，且f1＝f2

6..如图所示，弹簧秤和细线的重力不计，一切摩擦不计，重物的重力10N

G=，则弹簧秤A 和B的读数分别是（）

A．10N，20N B．10N，10N

C．10N，0D．0，0