高三物理一轮复习：相互作用.ppt

第二章 相互作用,一、复习内容及课时安排,（一）、几种常见的力 2 （二）、力的合成与分解 2 （三）、受力分析 2 （四）、共点力作用下物体的平衡 3 （五）、实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 1 （六）、实验：验证力的平行四边形定则 1 （七）、单元测试及试卷讲评 2,二、考纲要求,三、考纲解读：,本部分内容在高考中分值占10%左右，高考命题的热点集中在共点力的平衡问题及摩擦力问题，常以生活实际及科普知识为背景，结合牛顿运动定律、功能关系及电磁学相关知识考查。,第一节 几种常见的力,一、知识要点,1、力的基本知识,（1）力是物体和物体间的 ，力不能脱离物体而独立存在,相互作用,（2）力的作用效果:使物体发生 ，或使物体 产生 .,形变,加速度,（3）力是矢量。 是力的三要素,大小、方向、作用点,用一根带箭头的线段表示力的大小、方向、作用点的方法，就是力的图示。,（4）力的单位: 。测量工具是： 。,牛顿,测力计,（5）、自然界中最基本的相互作用是：,引力相互作用、,电磁相互作用、,强相互作用、,弱相互作用。,2、重力,（1）重力是由于 对物体的吸引而使物体受到的力。,地球,注意：重力与地球的吸引力有区别,（2）大小： ，在地球上不同位置，同一物体的重力大小略有不同。,G=mg,g值会随着地球纬度的改变而改变，纬度越高，g的值越大。,竖直向下,（4）重心:重力的“等效作用点”.重心相对物体的位置由物体的 分布决定.质量分布 、形状 的 物体的重心在物体的几何中心。,形状和质量,均匀,规则,问：重心一定在物体上吗？,（3）方向: 。,3、弹力,（1）直接接触的物体间由于发生 而产生的力,弹性形变,（2）产生条件：两物体 、物体发生 。,直接接触,弹性形变,“假设法”：假设接触处存在弹力，画出物体的受力图，再根据力和运动的关系判断是否存在弹力。,“消除法”：将与研究对象接触的物体从想象中去掉，看研究对象能否保持原状态，若不能，说明弹力存在；若能，则此处弹力可能不存在，。,微小形变产生弹力的判断方法,弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律:F= . 一般情况下应根据物体的运动状态,利用牛顿定律或平衡条件来计算.,（4）弹力大小的确定,k x,杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向，可由物体平衡条件判断方向。,绳的拉力方向总是沿绳指向绳 的方向。,收缩,压力、支持力的方向总是 于接触面，若接触面是曲面则 于过接触点的切面，指向被压或被 的物体。,垂直,垂直,支持,（3）弹力方向的确定,（1）.静摩擦力,a、产生条件：（a）.相互接触且_； （b）.有_； （c）._.,随外力的变化而变化，即：只与外力有关而与正压力无关.计算时只能根据物体所处的状态（平衡或加速），由平衡条件或牛顿运动定律求解.,挤压（有弹力）,相对运动趋势,接触面粗糙,c、大小：,0ffm,4.摩擦力,b、静摩擦力有无及方向的判定,（1）假设法：假设没有摩擦力存在（即光滑），看两个物体会发生怎样的相对运动。根据“静摩擦力与物体相对运动的趋势方向相反”来判断静摩擦力方向。,（2）根据物体的运动状态，由牛顿定律或平衡条件判断。,（2）.滑动摩擦力,a、产生条件：（a）.相互接触且_； （b）.有_； （c）._.,Ff=_，.,e、方向：总是与物体的_方向相反.,挤压（有弹力）,相对运动,接触面粗糙,相对运动,b、大小：,且总跟接触面相切,但与接触面的面积无关,FN,且总跟接触面相切,d、方向：总是与物体的_方向相反.,相对运动趋势,思考1：,弹力和摩擦力关系如何？,方向：互相垂直 产生：有摩擦力必有弹力， 有弹力不一定有摩擦力,摩擦力的方向一定与运动方向相反吗？,思考2：,摩擦力一定起阻碍作用吗？一定做负功吗？,思考3：,（1）作用效果可以是阻力，也可以是动力。,（2）一个摩擦力（包括动和静）可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。,可能与运动方向相反，也可能与运动方向相同,运动的物体只能受滑动摩擦力，静止的物体只能受静摩擦力吗？,思考4:,运动的物体也可以受静摩擦力，静止的物体也可以受滑动摩擦力。,一对摩擦力做功情况又如何呢？,思考5:,1、一对静摩擦力对系统不做功： 方式一正一负或均为零,2、一对滑动摩擦力对系统做负功： 方式一正一负（且正功小于负功）或一零一负或均为负,【练习1】 ：一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，当水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会（ ） A一直下降 B一直上升 C先升高后降低 D先降低后升高,D,二、巩固训练,【练习2】 ：下图中的三个物体正在匀速直线向左运动，那么各接触面的摩擦力大小和方向如何？,【练习3】(教学案第35页针对练习5 )：如图所示，小车上固定一根折成角的折杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，试分析下列情况，杆对球的弹力. （1）小车静止； （2）小车以加速度a水平向右运动.,解：（1）N=mg，方向竖直向上,（2）,规律总结:根据物体运动情况,利用牛顿第二定律判断.关键在于先判定加速度方向,从而确定合力方向.,【练习4】（资料第19页例3）,(1) f=0,(2) f=ma,(3) f= mg,(4) f= mg,【练习5】 (教学案第37页针对练习8 ) ：在粗糙水平面上放一物体A，A上再放一质量为 m 的物体B，如图所示，A、B间的动摩擦因数为 ，施一水平力F于A，计算下列情况下A对B的摩擦力的大小 当A、B一起匀速运动时 (2) 当A、B一起以加速度a向右匀加速运动时 (3) 当力F足够大而使A、B相对滑动时 (4) 当A、B发生相对滑动，且B物体的1/5长伸到A的外面时,【练习6】 ：如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和 k2上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态，现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为（ ） A、 B、 C、 D、,C,【练习7】 ：试判断下述各图中摩擦力的方向,注意多解,A随传送带一起匀速向右运动,A随传送带一起匀速向上运动,问：若A随传送带一起匀速向下运动？,（静止）,【练习8】（资料第20页练习5）,B,【练习10】 ：如图所示，人与板一起匀速向左运动，板与地面间的摩擦因数为，求： （1）地面对木板的摩擦力 （2）人对木板的摩擦力,（1）(M+m)g 向右,（2）,向左,【练习9】（资料第20页练习6）,B,【练习11】 ：如图所示，传送带与水平面的夹角为370并以10m/s的速度匀速运动着，在传送带的A端轻轻放一小物体，若已知物体与传送带间的动摩擦因数为=0.5，AB间距离S=16m，则小物体从A端运动到B端所需的时间为： （1）传送带顺时针方向转动？ （2）传送带逆时针方向转动？ A、2.8s B、2.0s C、2.1s D、4.0s,D,B,第二节 力的合成与分解,一、知识要点,1、合力与分力：一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用所产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这个力的分力。,2、力的合成与分解：求几个力的合力叫做力的合成；求一个力的分力叫做力的分解。,3、共点力：物体同时受到几个力作用时，如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于同一点，这几个力叫做共点力。,4、共点力合成计算： （1）同一直线上两个力的合成：同方向时F=F1+F2；反方向F=F大-F小 （2）互成角度两力合成：求两个互成角度的共点力F1 F2的合力，可以把F1F2的线段作为邻边作平行四边形，它的对角线即表示合力的大小和方向。 合力的取值范围是：|F1-F2|FF1+F2 （3）多力合成：既可用平行四边形法则，也可用三角形法则F1F2F3Fn的合力,可以把F1 F2 F3Fn首尾相接画出来,把F1Fn的另外两端连接起来,则此连线就表示合力F的大小和方向.,5、力的分解：力的分解是力的合成的逆运算 已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。 已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。 已知两分力的大小，可能有两组解，也可能有一组解或无解 已知一个分力的大小与另一分力的方向，可能有两组解，也可能有一组解或无解,6、力的合成与分解的方法： （1）平行四边形法则；三角形法则 （2）正交分解法,【练习1】一个物体同时受到三个力作用，其大小分别是4N、5N、8N，则其合力大小可以是( ) A0 N B10N C15N D20N,A、B、C,【练习2】 如图所示，物体在五个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力Fl 。而保持其余四个力不变。这四个力的合力的大小和方向是怎样的？,大小为F1，方向与F1相反,二、巩固训练,【练习3】（资料第22页例题1）,【练习5】如图所示一条易断的均匀细绳两端固定在天花板的A、B两点，今在细绳O处吊一砝码，如果OA2BO，则 （ ） A增加砝码时，AO绳先断 B增加砝码时，BO绳先断 CB端向左移，绳子易断 DB端向右移，绳子易断,BD,【练习4】 (教学案第43页针对练习4 )在倾角30的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G20 N的光滑圆球，如图所示求球对斜面的压力大小和对挡板的压力大小,【练习6】水平横粱的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10 kg的重物，CBA30，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为？（g=10m/s2） A50N B150N C100N D200N,C,AC,【练习7】已知力F的一个分力F1 跟F成30角，大小未知，另一个分力 F2 的大小为 ，方向未知，则F1的大小可能为（ ） A B C D,【练习8】如图3-2所示长为5m的细绳的两端分别系于竖直立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重12N的物体，稳定时，绳的张力为多少？,10N,【练习9】有五个力作用于一点O，这五个力构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，如图3-1所示。设F3=10N，则这五个力的合力大小为多少？,30N,【练习10】（资料第23页例题3）,D,第三节 受力分析,一、知识要点,要根据力的概念，从物体所处的环境(与多少个物体接触)和运动状态着手，其步骤如下： 1.确定研究对象.以整体为研究对象或从整体中隔离出某一物体为研究对象. 2.按“性质力”的顺序分析，即按一重、二弹、三摩擦、四其他的顺序进行分析，并同时画出受力示意图. 说明：(1)分析研究对象受到的力，不要分析研究对象对周围物体的力；,(2)分析研究对象直接受到的力，不要把另一个物体受到的力转移到研究对象上，力不能传递； (3)不能无中生有或将惯性视为一种力，比如踢出的足球在空中并没有受到向前的推力； (4)不能重复力，分析了性质力就不要同时计入效果力，分析了合力就不要分析分力. (5)当以整体为研究对象时，不要分析系统内部物体间相互作用力(内力)，只需分析系统内物体受到系统外物体的作用力(外力). 3.检查受力图.检查每个力是否都能找到它的施力物体，分析结果能否使物体处于题设的运动状态，避免多画力或漏掉力的现象.,二、巩固训练,AC,【练习1】(教学案第50页针对练习4 )如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放其上的固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到的外力个数可能有( ) A.2个 B.3个 C.4个 D.5个,【练习2】 （资料第23页例题4）,【练习3】 （资料第32页练习5）,C,A,【练习4】 (教学案第49页针对练习3 )如图，人竖直站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起匀速斜向下运动.以下正确的是( ) A.人受到重力和支持力的作用 B.人受到摩擦力的方向水平向左 C.人受到重力、支持力和摩擦力的作用 D.人受到与速度方向相同的合外力,C,【练习5】 (教学案第54页练习6 ).如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止.物体B的受力个数为 ( ) A.2 B.3 C.4 D.5,【练习6】如图所示，位于固定斜面上的物体m在斜面上处于静止状态，斜面倾角为，当向上的拉力F由0逐渐增大时，斜面作用于物块的摩擦力将( ) A.不变 B.逐渐增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小,C,A,【练习7】（2011海南第5题）.如图，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,AD,【练习8】（2011山东第19 题）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受摩擦力fa不为0，b受摩擦力fb为0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间 （ ） A fa大小不变 B fa方向改变 C fb仍然为零 D fb方向向右,AD,【练习9】如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态.已知木块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2，以下几种说法中正确的是( ) A.木板受到木块的摩擦力的大小一定是1mg B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(m+M)g C.当F2(m+M)g时，木板便会开始运动 D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动,AB,【练习10】(2008年新课标）一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连小球某时刻正处于图示状态设斜面对小球的支持力为N，细绳对小球的拉力为T，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（ ） A若小车向左运动，N可能为零 B若小车向左运动，T可能为零 C若小车向右运动，N不可能为零 D若小车向右运动，T不可能为零,第四节 共点力作用下的平衡,一、知识要点,1、共点力： 相同或力的 相交于同一点的力.,2、物体在共点力作用下的平衡状态：保持 状态 (v0，a0)或 运动状态(即v0，a0)。 （平衡标志：物体的加速度为零）,3、共点力作用下物平衡条件：物体所受 为零.,4、正交分解法：将力沿两个互相垂直的方向进行分解的方法用此法表示共点力的平衡条件为Fx0，Fy0,静止,匀速直线,合外力,作用点,作用线,5、当物体平衡时，物体所受的某个力必定与余下的其他力的合力平衡(等大反向)。三力平衡时,三个力首尾相接构成封闭三角形.,6、共点力作用下物体平衡的一般解题思路 (1) 确定研究对象，即处于平衡的物体 (2) 对研究对象进行受力分析，画好受力图 (3) 对一些力进行正交分解，由Fx0， Fy0，列平衡方程 (4) 求解未知量,二、巩固训练,【练习1】 以下四种情况中，物体处于平衡状态的是（ ）. .竖直上抛物体达最高点时 .做匀速圆周运动的物体 .单摆摆球通过平衡位置时 .做匀速直线运动的物体。,D,【练习2】 （教学案第52页针对练习10）.如图，一光滑铁球放在板与竖直墙之间，当板向上缓慢抬起的过程中下面正确的是（ ） A.球对墙的压力将变大 B.球对墙的压力将变小 C.球对板的压力将变大 D.球对板的压力将变小,AC,【练习3】（模拟题第8页练习4）,BD,【练习4】（教学案第48页针对练习1）. 如图所示，质量为m的木块A放在斜面体B上，若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做匀速直线运动，则A和B之间的相互作用力大小为( ) A.mg B.mgsin C.mgcos D.0,A,N,【练习6】（资料第27页练习1）,BC,【练习5】如图所示，用细线AO、BO悬挂重物，BO水平，AO与竖直方向成30角，若AO、OB能承受的最大拉力各为10N和6N，OC能承受足够大的力，为使细线不被拉断，重物允许的最大重力是多大？,【练习7】 （教学案第50页针对练习6）如图，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为60.两小球的质量比 为（ ） A. B. C. D.,A,B,【练习8】如图，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上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡.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FN、摩擦力Ff，细绳上拉力FT的变化情况是( ) A.FN不变，FT变大，Ff变大 B.FN不变，FT变小，Ff变小 C.FN变大，FT变大，Ff变小 D.FN变大，FT变小，Ff变大,【练习9】（模拟题第8页练习11）,第五节实验：探究弹力和弹簧伸长的关系,一、实验的注意事项,1由于弹簧有一定重量，将其自然悬挂时的长度与平放时的长度不一样量取L 0时，应将弹簧一端固定在铁架台上的铁夹上，让其自然下垂，再用毫米刻度尺量得自然状态下的原长。,2只有在弹性限度内，弹簧的弹力才与弹簧的伸长量成正比所以在弹簧下挂钩码时，注意不要使弹簧所受拉力超过其弹性限度。,3.为了减小误差，要尽量多测几组数据.,4若用作图法研究弹簧的弹力与其伸长量的关系，由于实验误差，依据实验数据描成的点不会完全在一条直线上这时所作直线应尽量多的通过这些点，并使不在直线上的点尽量均匀分布所作直线两侧明显与其他的点相差很远的点应该舍去。,二、巩固训练,2,【练习1】（资料第29页练习2）,B,【练习2】 （教学案第60练习1） 一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如右图所示下列表述正确的是( ) Aa的原长比b的长 Ba的劲度系数比b的大 Ca的劲度系数比b的小 D测得的弹力与弹簧的长度成正比,B,D,【练习3】（资料第32页练习4）,C,【练习4】如图所示，A、B是两个相同的轻弹簧，原长都是L010cm，劲度系数k500N/ m，如果图中悬挂的两个物体质量均为m，现测得两个弹簧的总长是26cm，则（ ） Am3kg Bm2kg Cm1.5kg Dm1kg,【练习5】（资料第29页练习5）,【练习5】（资料第29页练习5）,200,20cm,第六节 实验：验证力的平行四边形定则,一、实验的注意事项,1为作图方便并减小误差，两个分力间的夹角要适宜，两个分力的大小要稍大(但又不要使两分力及其合力超过弹簧秤量程),2弹簧秤使用前应事先检查：先看自然下垂时，其指针是否指零刻度；再用两只弹簧秤互相钩住用力拉，看其读数是否相同,3同一实验，结点的位置必须相同。结点的位置及细线的方向必须标定准确，作图要规范、准确,4用弹簧秤拉细