高中物理第三章相互作用第一讲重力、弹力、摩擦力破题致胜复习检测新人教版.docx

第一讲 重力、弹力、摩擦力自主复习知识点1形变、弹性、胡克定律 1.重力(1)产生：由于_的吸引而使物体受到的力(2)大小：与物体的质量成_，即G_.可用_测量重力(3)方向：总是_的(4)重心：其位置与物体的_分布和_有关2弹力(1)定义：发生_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: 物体间直接_；接触处发生_.(3)方向：总是与物体形变的方向_.3胡克定律(1)内容：在_内，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成_.(2)表达式：F_，k是弹簧的_，由弹簧自身的性质决定，单位是_，用符号N/m表示x是弹簧长度的_，不是弹簧形变以后的长度.知识点2滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 滑动摩擦力和静摩擦力的对比：名称项目静摩擦力滑动摩擦力定义两_的物体间的摩擦力两_的物体间的摩擦力产生条件接触面_接触处有_两物体间有_接触面_接触处有_两物体间有_ 大小、方向大小：_ f _方向：与受力物体相对运动趋势的方向_大小：f _方向：与受力物体相对运动的方向_作用效果总是阻碍物体间的_总是阻碍物体间的_考点1弹力的分析与计算1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2五种常见模型中弹力的方向常见的弹力 弹力的方向弹簧两端的弹力与弹簧中心轴线重合，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(或接触面的切面)而指向受力物体杆的弹力可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析3.计算弹力大小的三种方法(1)根据胡克定律进行求解(2)根据力的平衡条件进行求解(3)根据牛顿第二定律进行求解例题：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.3 B.4 C.5 D.6 【答案】C 考点2静摩擦力的分析与判断1假设法利用假设法判断的思维程序如下：2反推法从研究物体的运动状态反推它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，从而判断静摩擦力的有无及方向3状态法此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(Fma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向4牛顿第三定律法此法的关键是抓住“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向例题：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、乙中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B甲、乙中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C甲、乙中物体A均不受摩擦力D甲中物体A不受摩擦力，乙中物体A受摩擦力，方向和F相同【解析】用假设法分析：甲中，假设A受摩擦力，与A做匀速运动在水平方向合力为零不符，所以A不受摩擦力，A、B错误；乙中，假设A不受摩擦力，A将相对B沿斜面向下运动，从而A受沿F方向的摩擦力C错误，D正确【答案】D考点3摩擦力的分析与计算1. 滑动摩擦力的计算方法可用公式FfFN计算，注意对物体间相互挤压的弹力FN的分析，并不总是等于物体的重力，它与研究对象受到的垂直接触面方向的力密切相关，也与研究对象在该方向上的运动状态有关2. 静摩擦力的计算方法(1)最大静摩擦力Fmax的计算：最大静摩擦力Fmax只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即FmaxFN.(2)一般静摩擦力的计算：一般静摩擦力F的大小和方向都与产生相对运动趋势的力密切相关，跟接触面间相互挤压的弹力FN无直接关系，因此F具有大小、方向的可变性对具体问题要结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或加速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解例题：如图A、B、C为三个完全相同的物体,当水平力F作用于B上,三物体可一起匀速运动.撤去力F后,三物体仍可一起向前运动,设此时A、B间作用力为f1,B、C间作用力为f2,则f1和f2的大小为( )A.f1 = f2 = 0 B.f1 = 0,f2 = FC., D.f1 = F,f2 = 0 【答案】C 考点4摩擦力的突变问题当物体的受力情况发生变化时，摩擦力的大小和方向往往会发生变化，有可能会导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化该类问题常涉及摩擦力的突变问题，在分析中很容易发生失误在解决此类问题时应注意以下两点：(1)如题干中无特殊说明，一般认为最大静摩擦力略大于滑动摩擦力(2)由于此类问题涉及的过程较为复杂，采用特殊位置法解题往往比采用过程分析法解题更为简单例题：如图所示，把一重为G的物体，用一水平方向的推力Fkt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从t0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的() 【解析】物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力Ff的作用由于Ff从零开始均匀增大，开始一段时间FfG，物体向下做减速运动，直至减速为零在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小为FfFNFkt，即Ff与t成正比，是一条过原点的倾斜直线当物体速度减为零后，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小FfG，所以物体静止后的图线为平行于t轴的线段正确答案为B.【答案】B巩固练习1一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为（ ）A40 m/NB40 N/mC200 m/ND200 N/m2如图所示，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态.若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示.则（ ）Af1=0，f20，f30 Bf10，f2=0，f3=0Cf10，f20，f3=0 Df10，f20，f303. (多选)如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，速度方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后() AM静止在传送带上 BM可能沿斜面向上运动CM受到的摩擦力不变 DM下滑的速度不变4.如图所示，轻弹簧的一端与物块P相连，另一端固定在木板上先将木板水平放置，并使弹簧处于拉伸状态缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是() A. 保持不变 B. 一直增大C. 先增大后减小 D. 先减小后增大5. (多选)如右图所示，甲物体在水平外力F的作用下静止在乙物体上，乙物体静止在水平面上现增大水平外力F，两物体仍然静止，则下列说法正确的是 () A乙对甲的摩擦力一定增大 B乙对甲的支持力一定增大C乙对地面的摩擦力一定增大 D乙对地面的压力一定增大6. 如图所示，质量为m的物体与A、B两个弹簧相连，B弹簧下端与地相连，其劲度系数分别为k1和k2.现用手拉A的上端，使A缓慢上移，当B弹簧的弹力为原来的2/3时，A上端移动的距离是多少？参考答案与解析： 1.D【解析】由题意知，弹簧的弹力为4N时，弹簧伸长2cm，根据胡克定律F=kx，代入数据可得弹簧的劲度系数k=200 N/m，所以A、B、C错误，D正确。2.C3.CD【解析】由M匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、摩擦力、支持力作用，合力为零，传送带启动以后滑动摩擦力不变，对M受力情况没有影响，自然也不会影响其运动状态，故C、D正确4.D【解析】本题考查共点力的动态平衡问题对物块进行受力分析可知，由于初始状态弹簧被拉伸，所以物块受到的摩擦力水平向左，当倾角逐渐增大时，物块所受重力在斜面方向的分力逐渐增大，所以摩擦力先逐渐减小，当摩擦力减为零时，弹力和重力的分力平衡；当倾角继续增大时，摩擦力向上逐渐增大，故选项D正确5. BC【解析】分析甲的受力可知，当水平推力F增大时，乙对甲的支持力一定增大，静摩擦力不一定增大，选项A错误B正确；分析甲、乙整体的受力可知，当水平力F增加时，地面对乙的摩擦力一定增大，地面对乙的支持力不变，选项C正确D错误6. mg或mg()【解析】B原来处于压缩状态，其压缩量为x0mg/k2，当向