专题四：物体之间的相互作用(自整理).ppt

专题四 物体之间的相互作用 考纲内容考纲解读 1.滑动动摩擦、静摩擦、动动 摩擦因素() 2.形变变、弹弹性、胡克定律 () 3.矢量和标标量() 1.探究认识认识 滑动动摩擦、静 摩擦的规规律，能用动动摩擦 因素计计算滑动动摩擦力 2.认识认识 力的概念，知道常 见见的几种形变变，了解物体 的弹弹性，知道胡克定律 考点1 力、重力 1力是物体之间的_ (1)一个物体受到力的作用，一定有另一个物体对 它施加这种作用，同时该物体也一定对另一个物体有 力的作用 (2)力的三要素：_、_、_. (3)国际单位制中力的单位是_ (4)力的作用效果：使物体_和使 物体的_ 相互作用 大小方向作用点 牛顿 发生形变 运动动状态发态发 生改变变 小试身手 (2013年深圳学业水平模拟)下列关于力的说法正确 的是( )（多选） A一个力可能有两个施力物体 B力的三要素相同，作用效果一定相同 C物体受到力的作用，其运动状态未必改变 D物体发生形变时，一定受到力的作用 CD 2在地球表面附近的物体所受到地球对它的引力 叫做_ (1)重力的大小：同一地点重力的大小与物体的 _成正比，即G_. (2)重力的方向是_的，或者说是垂 直于水平面向下，不能说重力的方向就指向地心 (3)重力的作用点叫做_，质量分布均匀、 形状规则的物体，其重心在_物体的重心不 一定在物体上 重力 质量mg 竖直向下 重心 几何中心 说明：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心 力，在两极处重力等于万有引力由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为 重力等于万有引力重力的方向是“竖直向下”不是“垂直向下”，也不是一定是“ 指向地心”重力的大小不受其它力的影响，与运动状态也没有关系 (单选)(2010年黑龙江学业水平测试)以下 关于重力说法正确的是( ) A重力的大小可以用天平直接测量 B重力的方向总是垂直于接触面向上 C重力的方向总是竖直向下 D重心一定不在物体上 小试身手 解析：重力的大小用弹簧秤测量，天平测的是质量，A错 重力的方向总是竖直向下，不是垂直于接触面向上，C对B 错重心可以在物体上，也可以在物体外 答案：C 点评： 重力的方向总是竖直向下或垂直水平面向下，不 能说总是垂直于支持面 考点2 弹力 1弹力是直接接触的物体间由于发生_ 而产生的力 (1)弹力的产生条件：_和发生_ (2)弹力的方向与物体形变的方向_，对 压力、支持力，其方向总是_接触面指向 被压和被支持的物体；绳索之类的张力总是沿绳索 指向其_的方向 (3)弹簧的弹力大小遵守胡克定律：Fkx.式中k 是弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量 弹性形变 相互接触 弹性形变 相反 垂直于 收缩 2相互接触的物体是否存在弹力的判断方法： 判别物体是否产生弹性形变，这种方法适用于形 变明显的情况 如果物体存在微小形变，不易判断这时可以用 假设法进行判定，即假设接触的两物体没有弹力，看它 们是否符合物体所处状态，如物体处于静止状态F合0 ，如果符合，则说明不存在弹力，反之存在弹力 3弹力的方向：物体所受弹力的方向总是指向该物 体发生形变的方向，弹力的作用线总是通过两物体的接 触点，并沿接触点与平面垂直的方向 作用在物体上的支持力，这种弹力的方向总是垂直 于支持面而指向被支持的物体 通常有如下三种情况： 面面接触：弹力的方向垂直于接触面 点面接触：弹力的方向垂直于接触面 点点接触：弹力的方向垂直于过切点的切面 几种弹力的方向特点： (1)压力、支持力的方向总是垂直于接触面 (2)绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向 (3)杆对物体的弹力不一定沿杆的方向如果轻直杆 只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体 的弹力的方向一定沿杆的方向 (单选)(2010年广东学业水平考试)关于弹力 ，下列表述正确的是( ) A杯子放在桌面上，杯和桌均不发生形变 B杯子放在桌面上，杯和桌之间没有弹力作用 C在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的长度成正比 D在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长(或缩短 )量成正比 解析：杯子放在桌面上，杆和桌均发生形 变，故A、B选项错误根据胡克定律，选项 C错误，D正确 答案：D 小试身手 (单选)(2010年天津学业水平测试)原长为 10 cm的轻质弹簧被竖直悬挂，当其下端挂上一个质量为 50 g的钩码时弹簧的长度为12 cm，换上一个质量为100 g 的钩码时弹簧的长度为(弹簧始终处于弹性限度内)( ) A4 cm B8 cm C14 cm D16 cm 解析：由胡克定律Fkx知当悬挂50 g的钩码时弹簧 伸长2 cm，则挂100 g的钩码时，弹簧伸长4 cm，弹簧的 总长度为14 cm. 答案：C 点评：胡克定律Fkx中的x是指弹簧的伸长量 小试身手 考点3 摩擦力 1相互接触的物体有_或_时, 接触面间产生的阻碍发生相对运动或相对运动趋势的力 叫作摩擦力 (1)摩擦力的产生条件：_；_ ；_. (2)摩擦力的方向总是和物体相对运动或相对运动的 趋势方向_ 2两种摩擦力：滑动摩擦力、静摩擦力 相对对运动动 相对对运动趋势动趋势 物体间间有弹弹力 接触面粗糙 物体间间存在相对对运动动或相对对运动趋势动趋势 相反 一、滑动摩擦力 1滑动摩擦力：当相互接触、接触面粗糙的物体间存 在弹力且发生_时，产生的阻碍物体相对运动的 力 (1)方向：跟接触面相切，与相对运动方向相反 (2)大小：与压力 N 成正比：f_. 相对运动 FN 2产生条件 (1)物体相互接触且_； (2)接触面粗糙； (3)两物体间有_ 3动摩擦因数 (1)滑动摩擦力 fN 中，没单位，大小由接触面的材 料及_决定 (2)通常情况下，1. 二、静摩擦力 1静摩擦力：相互接触的物体有相对运动趋势时产生的 力，是阻碍物体相对运动趋势的力 挤压 相对运动 粗糙程度 2产生条件 (1)物体相互接触且_； (2)接触面粗糙； (3)两物体间有_ 3判断方法：可用假设(接触面光滑)法判断方向 4最大静摩擦力(fm) (1)大小等于物体将要开始滑动时沿接触面切线方向的 外力 (2)一般大于同压力下的滑动摩擦力；中学可近似认为 二者相等 5对摩擦力的理解：摩擦力是阻碍物体间的相对运动 ，并非阻碍运动，它可以是动力，也可以是阻力 挤压 相对运动趋势 滑动摩擦力 【例 1】(单选，2011 年广东学业水平模拟)重为 400 N 的木箱放在水平地面上，木箱与地面的最大静摩擦力是 85 N，动摩擦因数是 0.2，如果分别用 50 N、90 N 的水平 力推木箱，则 A50 N,90 N C0 N,80 N B50 N,80 N D50 N,85 N 解析以 50 N 的水平推力推木箱，由于 50 N85 N， 故木箱保持静止，受到的静摩擦力与水平推力大小相等方 向相反，为 50 N；以 90 N 的水平推力推木箱，由于 90 N 85 N，所以木箱被推动，推动后受到的摩擦力为滑动摩 擦力，大小为fFNG80 N. 答案B 静摩擦力 【例 2】(多选，2011 年广东学业水平模拟)静止在粗 糙水平地面上的木箱，受到一逐渐增大的水平推力 F 作 用，而木箱仍保持静止不动，则在这个过程中( )BC A木箱与地面间的摩擦力始终为零 B木箱所受的合力始终为零 C木箱与地面间的摩擦力随 F 增大而增大 D木箱所受的合力随 F 增大而减小 解析木箱不动，合力为零，则静摩擦力始终和水 平推力相等，因此木箱与地面的摩擦力逐渐增大 考点4 牛顿第三定律 1两个物体之间的作用力与反作用力总是 _、_、作用在_ 2作用力与反作用力和平衡力的区别： (1)平衡力可以是不同性质的力，作用力与反作用力一 定是_的力； (2)平衡力中某个力发生变化或消失时，其他的力不一 定变化或消失，而作用力与反作用力一定是_变化 或消失； (3)平衡力作用在同一物体上，作用力与反作用力分别 作用在_相互作用的物体上 大小相等方向相反同一条直线上 同一性质 同时时 两个 小试身手 (2011年6月广东学业水平考试)关于一对相互 平衡的力和一对作用力与反作用力，下列说法正 确的是( ) A平衡力的性质一定相同 B作用力和反作用力的性质不同 C平衡力作用在同一物体上 D作用力和反作用力作用在同一物体上 C 热点1 力学单位制 1、 (2012年1月广东学业水平考试)国际单位制中 的三个力学基本单位千克、米、秒对应的物理量分别 是( ) A质量、力、时间 B质量、长度、时间 C力、长度、时间 D质量、加速度、时间 解析：国际单位制中，力学只有三个基本单位， 分别是质量单位：千克、长度单位：米、时间单位： 秒 答案：B 课堂检测 1-1(2013年江苏学业水平测试)国际单位制中 ，力学的三个基本单位是( ) A牛顿，千克，秒 B千克，米，秒 C牛顿，米，秒 D牛顿，千克，米 B 热点2 弹力、胡克定律 2、 (2012年1月广东学业水平考 试)如图所示，物块P的重力是20 N ，放在水平地板上，用弹簧秤竖直 向上拉物块若弹簧秤的示数为5 N ，则地板对物块P的弹力是( ) A20 N，方向竖直向上 B15 N，方向竖直向下 C15 N，方向竖直向上 D25 N，方向竖直向上 解析：若弹簧秤的示数为5 N，地板对物块P产生 向上的弹力15 N，两个力合起来与物体的重力平衡 答案：C 2-1(2012年1月广东学业水平考试)在弹性限度内， 弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x的关系图线是图中的( )B （因F=kx，即F与X成正比） 热点3 摩擦力的计算 3、 (2012年1月广东学业水平考试)水平桌面上， 质量为1 kg的木块做匀速直线运动，物块与桌面间的动 摩擦因数为0.3，则木块受到的摩擦力大小为(重力加速 度g取10 m/s2)( ) A0.3 N B0.9 N C3 ND10 N 解析：木块做匀速直线运动，木块受的是滑动摩擦 力，由fFN，此时 0.3，N10 N，代入得f3 N. 答案：C 3-1(2011年6月广东学业水平考试)如图所示，在水 平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉一木块做匀速直 线运动，弹簧测力计的示数为20 N，木块受到的摩擦力 大小是( )B A10 N B20 N C15 N D25 N 解析：木块做匀速直线运动，木块受的是 滑动摩擦力与拉力平衡。 3-2、(2013年江苏学业水平测试)小明用力推地 面上的木箱，开始没能推动，增大推力后，木箱才 开始移动木箱在被推动前和被推动后所受地面的 摩擦力 ( )（单） A依次是静摩擦力和滑动摩擦力 B依次是滑动摩擦力和静摩擦力 C都是静摩擦力 D都是滑动摩擦力 答案：A 易错提示：在确定摩擦力的大小之前，必须先分析物 体的运动状态，判断是滑动摩擦力，还是静摩擦力 热点4 作用力与反作用力 4、 (2012年1月广东学业水平考试 )(多选题)如图所示，物体P用水平作用 力F压在竖直的墙上，沿墙匀速下滑， 物体的重力为G，墙对物体的弹力为N 、摩擦力为f、物体对墙的压力N、摩 擦力为f.下列说法正确的有( ) AG和f是一对平衡力 BN和F是一对平衡力 Cf和f是一对作用力和反作用力 DN和F是一对作用力和反作用力 解析：物体匀速下滑，物体的重力为G与墙对物体向上的摩擦 力f平衡，水平方向水平作用力F与墙对物体的弹力N平衡墙对物 体的摩擦力f与物体对墙的摩擦力f 是一对作用力和反作用力 答案：ABC 4-1(2012年江苏学业水平测试)生活中有许多谚语和 歇后语都蕴含着丰富的物理知识，下列最能说明“物体间 力的作用是相互的”的是( ) A秤砣虽小，能压千斤 B人往高处走，水往低处流 C鸡蛋碰石头不自量力 D水滴石穿非一日之功 C 1以下各物理量属于矢量的是 ( )（单选） A质量 B时间 C摩擦力 D动摩擦因数 解析：矢量既有大小，又有方向，本题中只有 力是矢量 答案：C 2(2012年6月广东学业水平考试)国际单位制由 基本单位和导出单位组成下列物理单位属于基本单 位的是( )（单选） Am/s BN Cm DJ 解析：国际单位制中，力学只有三个基本单位， 分别是质量单位：千克、长度单位：米、时间单位： 秒，其他几个都是导出单位 答案：C 3下列关于力的说法，正确的是 ( )（单选） A有力作用一定有施力物体，可能没有受力物体 B力有时能脱离物体而独立存在 C有受力物体就一定有施力物体 D只有相互接触的物体才能有作用力 解析：有力作用一定有施力物体和受力物体，施力 物体同时也是受力物体，A错误，C正确，力不能脱离物 体而独立存在，B错误，两个物体有力作用不一定相互接 触，如磁铁吸引小铁钉就可以不相互接触，D错误 答案：C 4关于物体重心的说法中正确的是 ( )（单） A重力的作用点叫物体的重心，它一定在物体上 B任何球形物体的重心一定在其球心上 C物体只在重心处受力，其他部分不受力 D物体悬挂静止不动，则物体的重心必与悬点在 同一竖直线上 解析：重力的作用点叫物体的重心，重心可以在物 体上，也可以在物体外，A、B错误，物体的各部分都受 重力，C错误，重力的方向竖直向下，物体悬挂静止不 动时，物体的重心必与悬点在同一竖直线上，D正确 答案：D 5如图所示，物体相对静止在水平传送带上随 传送带同向匀速运动它受到的力是( )（单） A重力、弹力、静摩擦力 B重力、弹力 C重力、弹力、滑动摩擦力 D重力、滑动摩擦力 解析：物体匀速运动，受重力和支持力平衡，物 体只受这两个力 答案：B 6一个置于水平面上的物体，受到的重力为G，当 用力F竖直向下压它，它对地面的压力等于( )（单） AG BF CGF DGF 解析：重力G和力F竖直向下都往下压，对地面 的压力等于GF. 答案：D 7(单选)一物体置于粗糙水平地面上，按图 221 所示，在外力 F 的作用下运动设地面与物体各接触面的 动摩擦因数相等，则木块受到的摩擦力的大小关系是( ) C Af 甲f 乙f 丙 Cf 丙f 乙f 甲 Bf 乙f 甲f 丙 Df 甲f 乙f 丙 解析：滑动摩擦力与压力成正比，在题图中，丙对地 面的压力最大，甲对地面的压力最小，所以 C 正确 8(单选)汽车发动机通过变速器和后轮相连(汽车的 后轮为驱动轮)，当汽车由静止开始运动时，前轮和后轮所 受到的摩擦力的方向( )D A前后轮受到的摩擦力都向后 B前后轮受到的摩擦力都向前 C前轮受到的摩擦力向前、后轮向后 D前轮受到的摩擦力向后、后轮向前 解析：前轮受到的摩擦力是阻力，后轮受到的摩擦 力是动力 9(单选)关于产生摩擦力的条件，下列说法中正确的 是( )D A相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在 B相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在 C只有相互挤压和有相对运动的物体之间才有摩 擦力的作用 D只有相互挤压和发生相对运动或有相对运动趋 势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用 10(单选，2010 年广东学业水平考试)重 200 N 的物 体放在水平地面上，现用水平方向的大小为 20 N 的拉力 F 向右拉它，若物体仍处于静止状态，则物体的摩擦力大小 为多少(已知物体与水平面的动摩擦因数为 0.5)（ ） A A20 NB200 NC100 ND以上都不对 解析：若想将物体拉动，拉力大小要至少大于最大静 摩擦力，而这个最大静摩擦力可以用