第二章 一、实验：探究小车速度随时间变化规律.doc

第三章 相互作用一实验：探究小车速度随时间变化的规律要点导学1探究目的：利用打点计时器或电火花计时器探究小车在重物牵引下的运动特点，根据纸带记录的点研究小车速度的变化规律。2探究过程：（1）“探究小车速度随时间变化规律”的实验原理如图2-1-1所示，请写出实验所需的器材：_。（2）根据原理图，安装好实验装置，将小车停在靠近打点计时器处，接通_后,再释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点，换上新的纸带,重复实验三次。（3）从三条纸带中选择一条点迹清晰且所有点都在同一直线上的纸带，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点标上O，为了测量方便和减小误差，在选好的开始点后面每打五次点取一个点，这个点叫做计数点，并标明1、2、3（如图2-1-2所示），两个相邻计数点的时间间隔就是T=50.02s=0.1s。距离分别是x1、x2、x3（4）增减所挂的钩码数，重复实验步骤(2)(3)，再做两次实验.3数据处理（1）利用纸带计数点间距离x1、x2、x3和相对应的时间，根据第一章用打点计时器测量瞬时速度的方法,得出各计数点的瞬时速度，v1 =(x1+x2)/ 2T、v2 =(x2+x3)/ 2Tt其中0.1s；求出各计数点的瞬时速度后，由加速度的定义：a =v/t计算出小车做直线运动的加速度a。（2）将得到的瞬时速度值分别填入下表：小车在几个时刻的瞬时速度位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5v1/(ms-1)v2/(ms-1)v3/(ms-1)（3）作出速度时间图象运用“拟合”描点法画v-t图象：在科学上,为了描述实验中测量量之间的关系,先将其在坐标系中描点,然后用一条曲线(包括直线)“拟合”这些点,使画出的曲线两侧的点数大致相同,这种描点方法叫拟合描点法。每次实验，描出的几个点都大致在一条直线上，由于实验误差是不可避免的,所以有些点会落在直线的左边,有些点落在了直线的右边，如果是没有误差的理想情况，这些点才能全部落在直线上。需要注意的是,如果在拟合这些点时，发现某一个点离散得较多，远远偏离了拟合曲线，则说明此点反映的实验数据存在问题，应重做这一步实验或舍去此点。（4）作出v-t图象，图线的斜率就是小车运动的加速度。4注意事项如使用打点计时器，那么它必须接在68V的低压交流电源上，如使用电火花计时器，则须接在220V的交流电源上。注意计时器不宜长时间通电，每次都要及时关闭电源开关。实验时，先启动打点计时器，待工作稳定后再让纸带运动。另外，复写纸的油面要向下，纸带从复写纸的下面穿过，这样纸带上才能够打出点来。复写纸转轴可前后移动，用以改变振针打在复写纸的不同位置上，以保证打出的点清晰，同时也可以充分利用复写纸。如使用电火花计时器，使用时，首先检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，检查两条纸带是否已经正确地穿好，墨粉纸盘是否已经夹在两条纸带之间。使用打点计时器，如发现点迹太轻或有拖痕，应检查打点针是否太短或太长，并予以调整。若使用电火花计时器时发现点迹不清，则需要更换墨粉纸盘。安装研究匀变速直线运动的实验装置时，初始时要把小车的位置摆正，使纸带与拉绳的方向一致，且不与计时器的限位槽边相擦。由于打点周期比较小，点间距离较小，通常每隔4个实际点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为T0.02s50.1s。范例精析例1：一同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，发现纸带上打出的不是圆点，而是如图2-1-3所示的一些短线，可能是因为( )A. 打点计时器错接在直流电源上B. 电源电压不稳定C. 电源的频率不稳定D. 打点针压得过紧 解析：如果打点计时器错接在直流电源上，其振动片不可能被磁化，也就不可能引起振针的上下运动而打点，所以A错；如果电源电压不稳定会影响点迹的清晰度，而电源频率不稳定会引起打点周期的不稳定，所以B、C均不正确。 当打点计时器的振针压得过紧，每一个打点周期内就会有较长时间接触并挤压在复写纸上，这样打出的点就变为一段一段的小线段，即打出的点有拖尾现象，所以D答案正确。如果打点计时器的振针过松（即振针与复写纸之间的距离过大），可能出现时有时无的点迹，也可能完全没有点痕，即漏点。因此在使用打点计时器前要检查振针到复写纸间的距离是否适中，否则要作适当调整。拓展：（1）了解实验仪器的结构、工作原理和工作条件是保证实验成功的前提，通过对实验仪器的观察，掌握新仪器的使用方法，也是一种重要的实验能力。（2）使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中：在如下实验步骤中，正确合理的排列顺序为。A把电火花计时器固定在桌子上B安好纸带C松开纸带让物体带着纸带运动D接通220V交流电源E按下脉冲输出开关，进行打点在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在 ，还要检查是否夹在两条纸带之间。答案：合理的顺序应为ABDEC。墨粉纸盘应套在纸盘轴上，目的是使它可以转动，均匀地被利用。墨粉纸盘夹在两条纸带之间，目的是使墨粉纸盘可以更好地转动。提示：使用电火花计时器实验的操作步骤和打点计时器是相仿的，但电火花打点计时器具有打点清晰、实验误差小的优点。例2：某课外兴趣小组在探究小车的速度随时间变化规律的实验中，得到如图2-1-4所示的实验纸带，实验中打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带前面的几个点较模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,其中B、C、D、E点的对应速度vB=_m/s, vC=_m/s, vD=_m/s, vE=_m/s,由此推得F点的速度vF=_m/s。小车从B运动到C的加速度a1=_m/s2，从C运动到D的加速度a2=_m/s2，从D运动到E的加速度a3=_m/s2。解析：根据第一章的方法, 当时间间隔较短时,这段时间内某时刻的瞬时速度可以认为是这段时间内的平均速度，即B点的瞬时速度为A、C两点间的平均速度，其余类推。由题意可知,每两个计数点之间的时间间隔为T=0.025s=0.1s.B点的速度为A、C两点间的平均速度: vB=xAC/2T=(6.451.40 )/20.1=25.25(cm/s) C点的速度为B、D两点间的平均速度:vC=xBD/2T=(10.103.35 )/20.1=32.75(cm/s) 同理可得: vD= 40.25cm/s； vE=47.75cm/s从B、C、D、E四点的位置关系和速度的关系我们可以提出自己的假设:速度是越来越大,大小之间是否存在一定的规律?利用v-t图象对数据进行处理,发现相邻相等时间内的速度之差相等.vC vB =32.7525.25=7.50cm/svD vC=40.2532.75=7.50cm/svE vD=47.7540.25=7.50cm/s因此F点的速度为vF =55.20cm/s 由加速度的定义：a =v/t可知小车从B运动到C的加速度a1=( vC vB )/T=(32.7525.25)/0.1=75.0cm/s2=0.75m/s2同理可得：小车从C运动到D的加速度a2=0.75m/s2 小车从D运动到E的加速度a3=0.75m/s2所以小车做加速度大小不变的直线运动。 拓展：本题中“从A点开始每打五个点取一个计数点”说明O 点不是计数点，而是位移的参考点，且相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,而不是0.02s。能力训练1根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（AB）A时间间隔 B位移 C加速度 D平均速度2打点计时器振针打点的周期决定于（B ）A交流电压的高低 B交流电的频率C永久磁铁的磁性强弱 D振针与复写纸间的距离3关于计数点的下列说法中正确的是（ABD）A用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差B相邻计数点间的时间间隔应是相等的C相邻计数点间的距离应是相等的D计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点迹的个数相等4在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是(BC)A长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低B使小车速度的变化尽可能快一些C使用刻度尺测量长度时，要读到最小刻度的下一位D作v-t图时，所描曲线必须经过每一个点5如图2-1-5所示为某次实验中打出的一条经过处理后的纸带，图中O为小车运动的起始点，A为所选取的第一个计数点，O点到A点之间有部分点不清晰，相邻两个记数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量后可直接算出（BC）A从O点到F点运动的时间B从A点到F点运动的平均速度 CC点时的瞬时速度vCDG点时的瞬时速度vG6一个滑块沿斜面滑下如图2-1-6所示，依次通过斜面上的A、B、C、D、E、F点，已知AB=6cm，BC=10cm，CD=14cm，DE=18cm，滑块经过相邻两点之间的时间间隔为2s，求：（1）滑块在B、C、D三点的瞬时速度（2）寻求图中滑块的运动规律，推断出E、F两点间的位移和E点的瞬时速度.vB=4cm/s, vC=6cm/s, vD=8cm/s; xEF=22cm, vE=10cm/s 7在用打点计时器研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条纸带如图2-1-7所示.A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点间时间间隔为0.10s,x1=1.20cm, x 2=1.60cm,x 3=1.98cm, x 4=2.38cm, x 5=2.79cm, x 6=3.18cm.(1)计算运动物体在B、C、D、E、F各点的瞬时速度.(2)在2-19图中作出v-t图象,并由图象求物体的加速度. (1) vB=14cm/s, vC=17.9cm/s, vD=21.8cm/s; vE=25.85cm/s ,vF=29.85cm/s.(2) a=(30.010.0 )/0.5=40.0(cm/s2) 8在利用打点计时器探究小车运动规律的实验中，某同学在打出的纸带上每5点取一个记数点，测出每两个相邻记数点间的距离分别为x1、x2、x6，然后他把纸带上x1、x2、x6各段准确地剪成6段，按如图2-1-9那样帖在坐标纸上，彼此不留间隙也不重叠，纸带下端都准确地与横轴重合，x1的左边准确地与纵轴重合，横轴为时间轴，纵轴为速度轴，该同学在这个图中作出了v-t图象，并由图象求出了加速度a，请说明他是如何作出速度图象并求出加速度a的。每条纸带的宽度代表相等的时间，每条纸带的长度代表这段时间内的位移，而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度。由于每段时间较短，所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度。取每段纸带上边的中点，然后过这些点画出v-t图象，如图所示.此图线的斜率就等于加速度a的大小。9某研究性学习小组在研究小车在水平薄布面上做减速运动的实验中，所打出的纸带如图2-13所示，纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02s.请你用刻度尺量出相邻两点之间的距离填在下表中：s1s2s3s4s5s6s7s8(1)从纸带上可以确定小车做减速运动的初速度约为_(2)分析纸带及测量的数据，提出一个相关的问题.由表中可知，小车在13点之间匀速运动的速度就等于小车做减速运动的初速度，约为1.03m/s；（2）例如：小车运动到水平薄布面上速度为什么会减小？小车速度减小的快慢与哪些因素有关？二 弹力【要点导学】1物体在外力的作用下，所发生的 或 的改变叫形变，在外力停止作用后，能够 的形变叫弹性形变。2发生形变的物体，由于要回复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力3弹力产生的条件：（1）两物体必须直接接触；（2）两物体接触处发生形变（相互挤压） 弹力是接触力互相接触的物体间也不一定有弹力，要看接触处是否发生形变有些形变不容易看出，可用假设法判定 4弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体的形变方向相反具体地说：（1）绳的拉力方向总是沿绳而指向绳收缩的方向（2）压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体5胡克定律F=kx（1）上式适用于发生弹性形变（在弹性限度内）时，弹簧拉伸或压缩形变所产生的弹力的大小计算（2）式中的k为弹簧的劲度系数，是弹簧本身的一种物理性质，与外力无关，其大小只与弹簧的长短、粗细及材料有关（3）x为弹簧的形变量的大小。【范例精析】例1一个物体放在水平地面上，下列关于物体和地面受力情况的叙述中，正确的是（ ）A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变C.物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变解析：地面受到向下的压力，这个压力的施力物是物体，所以应该是因为物体的形变产生了对地面的压力，故B是正确的选项。物体受到向上的弹力，这个弹力的施力物是地面，所以应该是地面的形变产生了对物体的弹力，故C也是正确的选项。本题正确的选项是BC。拓展：通过本题可以看出，弹力也是成对产生的。甲对乙挤压使乙产生形变，乙就会对甲产生弹力；同时乙对甲的弹力也使甲产生形变，甲的形变就对乙产生了弹力。一个物体的形变只能对别的物体产生弹力，不能对自己产生弹力。正确解答 C例2如图3-2-1所示，一个球形物体静止于光滑水平面，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接出点，则下列说法正确的是（ ）A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B.物体受重力、B点的支持力作用C.物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用解析：本题要排除二个干扰，一是地面的弹力就是B点的支持力；二是A点有没有弹力，在A点球虽然与墙壁接触但相互间没有挤压，所以在A点没有弹力。那么怎么样判断A点没有相互挤压的呢？我们可以用假设法，设想A处的墙壁撤消，球仍然保持静止状态，所以在A处没有弹力。本题正确的选项是B。拓展：在某些接触点处有无弹力难以确定时都可以用上述的假设法判断。我们设想B处的水平地面撤消，那么球就会下落，这就说明B处是有弹力的。例如图3-2-2中要判断静止的球与光滑平面AB、BC之间是否有弹力作用？我们也可以用假设法：若将AB去掉，看受力物体球仍可以保持静止状态故球A只受一个弹力N作用例3画出下列物体（物块或球）受到的弹力。解析：根据弹力产生的因素：物体相互接触；物体间有弹性形变。可画出各物体所受的弹力情况。 拓展：支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体,与使物体发生形变的外力方向相反.平面与平面接触, 弹力方向垂直于平面；平面与曲面接触, 弹力方向垂直于平面,也垂直于曲面的切线；曲面与曲面接触, 弹力方向垂直于公切线；点与平面接触,弹力方向垂直于平面；点与曲面接触,弹力方向垂直与曲面的切线方向.绳子产生的弹力方向总是沿绳子方向。例4一弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧伸长为14，弹簧受到40牛的压力作用时，弹簧长度为8，试求该弹簧的劲度系数与原长解析：弹簧受拉力伸长时胡克定律的形式为F1=k(L1-L0) ， 即 80=k(14- L0)弹簧受压力缩短时胡克定律的形式为F2=k(L0 -L2) ， 即 40=k (L0 - 8) ，有上面两式可得到 k=20 N/cm , L0= 10 cm拓展：应用胡克定律解题时，一定要正确找出形变量（一般应确定弹簧未形变时端点的位置），即拉伸或压缩的长度，而本题中的14cm和8cm，均指弹簧在某状态时的长度.【能力训练】1产生弹力的条件是_.接触并且有形变2除拉伸或缩短形变外，还有_形变和_形变。弯曲，扭转3压力和支持力的方向总是_接触面,压力指向被_的物体，支持力指向被_ 的 物体；绳子的张力（拉力）总是沿着_的方向. 垂直于，压，支持；绳子收缩4弹力的大小与发生形变的物体的_有关，还与形变的_有关；对于发生弹性形变的弹簧而言，弹力与弹簧的形变量（伸长或缩短的长度）成_.一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示_,若用200N的力拉弹簧,则弹簧的伸长量为_m. 材料，程度,正比 该弹簧形变量为1m时产生弹力500N 0.45.关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是（D）A.物体形状的改变叫弹性形变B.物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变C.一根铁杆用力弯折后的形变就是弹性形变D.物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变6. 关于弹力下列说法正确的是(BCD ) A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力 B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力 C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大 D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同7物体A受到外力作用发生弹性形变时,发生形变的物体A对使它发生形变的物体B产生弹力作用,下列说法中正确的是(CD)A.物体A先发生形变,后产生弹力B.物体A先产生弹力,后发生形变C.弹力和形变是同时产生同时变化的D.物体A由于形变而对物体B产生了弹力作用8如图325所示,物体A静止在斜面B上.下列说法正确的是(CD )A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的9关于弹簧的劲度系数k,下列说法正确的是(B )A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k值也越大B.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C.与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k值越小D.与弹簧本身特性,所受拉力的大小.形变大小都无关10如图326所示,小球A系在坚直拉紧的细绳下端,球恰又与斜面接触并处于静止状态,则小球A所受的力是( A )A.重力和绳对它的拉力B.重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力C.重力和斜面对球的支持力D.绳对它的拉力和斜面对它的支持力11画出图中A物体所受弹力的示意图12.将G=50N的物体悬挂在轻质弹簧上,弹簧伸长了2.0cm, 静止时弹簧的弹力是多大?弹簧的劲度系数多大(如图甲)将弹簧从挂钩处摘下,在0点施加一个竖直向上的50N的拉力(图乙),物体仍然静止,那么弹簧的伸长量又是多少?50N，2500N/m 2.0cm13.如图3-2-9所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，下列说法中正确的是 ( BC )A.弹簧的劲度系数是2 NmB.弹簧的劲度系数是2X103NmC.当弹簧受F2800 N的拉力作用时，弹簧伸长为x240 cmD.当弹簧伸长为x120cm时，弹簧产生的拉力是F1200 N三 摩擦力【要点导学】1两个物体相互接触，当有相对滑动的趋势，但又保持相对静止状态时，在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的静摩擦力。（1） 产生条件：两物体必须接触且接触面粗糙；有正压力；有相对滑动趋势（2） 静摩擦力方向：沿接触面且与 相反。静摩擦力大小：随外力的变化而变化。一般与迫使物体发生相对运动的外力（或沿着接触面的分量）大小相等。（3） 静摩擦力有一个最大值，它是物体即将开始相对滑动时的静摩擦力，即最大静摩擦力。 2两个互相接触且有相对滑动的物体，在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的摩擦力，称为滑动摩擦力。（1）产生条件： ； ； 。 (2) 滑动摩擦力方向：沿接触面且与 相反。(3)滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力的大小与两物体间的压力成正比，即Ff=FN，其中为动摩擦因数，无单位，它与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，而与物体间的相对速度的大小、接触面的大小、压力的大小无关。【范例精析】例1关于摩擦力的说法，下列说法中正确的是（ ）A. 两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力B. 受静摩擦作用的物体一定是静止的C. 滑动摩擦力方向一定与运动方向相反D. 物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度解析：两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力，还要看它们间是否有相对滑动趋势。例如静止在水平地面上的汽车，它们之间就没有静摩擦力。受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物体，物体与输送带之间有相对滑动的趋势，所以有静摩擦力存在，但物体并不是静止的。产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了。上述的输送带如突然加速，物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力。所以A、B、C三个选项都是错的。在正压力一定时，静摩擦力的大小可以因外力的变化而变化，但不能超过最大静摩擦力，这就是一个限度。本题目正确的选项是D。拓展：（1）不管静摩擦还是滑动摩擦力的方向，都要注意与接触面的“相对性”（2）值得注意的是，正压力变化时静摩擦力不一定变化，但最大静摩擦力肯定变化。 例2要使木块在水平木桌上滑动受到的摩擦力小些，下列措施中有效的是 （ ）A.将木块和木桌的接触面刨光滑些B.在木桌表面上垫一张平整的铁皮C.使木块的滑动速度增大 D.减小木块与桌面的接触面积解析：影响滑动摩擦力大小的因素有两个，一是正压力的大小，二是动摩擦因数。本题中正压力不变，只要考虑动摩擦因数的大小。动摩擦因数的大小与接触面的光滑程度和接触面的材料有关，A选项正确。根据教材的表格，木与木之间的动摩擦因数是0.3，而木与金属之间的动摩擦因数为0.2，所以B选项正确。动摩擦因数与运动速度无关（汽车刹车时路面摩擦因数改变是因为温度变化）所以C选项错误。动摩擦因数与接触面积无关，D选项错误。本题目正确选项为AB。拓展：正因为动摩擦因数与接触面积的大小无关，所以一块匀质长木板在水平桌面上滑动时，在它伸出桌面的长度小于总长度的1/2的情况下，木板所受滑动摩擦力不变。例3 如图331所示，用50N的水平推力F将重24N的物块压在竖直墙面上，物块沿墙面下滑，物块与墙面间的动摩擦因数=0.4，求：墙面对物块的摩擦力大小。解析：由题意可知，物块与墙面间存在滑动摩擦力，物块与墙面间存在相互作用力，即：墙面对物块的弹力和物块对墙面的压力，它们大小相等。而水平推力与墙面对物块的弹力相平衡，故物块对墙面的压力大小与水平推力大小相等，即：FN=50N，根据Ff=FN可得：Ff=0.450N=20N。拓展：有同学误认为物块对墙面的压力大小FN与物体的重力大小相等，这完全是没有真正理解正压力的含义，而是死记住初中阶段学习摩擦力时，压力大小等于重力大小这类简单问题。如图332所示，甲、乙、丙三个物体的质量相等，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力，当它们滑动时，受到的摩擦力大小的情况，下列说法正确的是：（）A甲、乙、丙三个物体所受摩擦力大小相等B甲受到的摩擦力最大C乙受到的摩擦力最大D丙受到的摩擦力最大由于 FN乙FN丙FN甲故物块所受滑动摩擦力大小关系：Ff乙Ff丙Ff甲，选项C正确。【能力训练】1当一个物体在另一个物体的表面上_另一个物体_时,要受到另一个物体阻碍它_的力，这种力叫做滑动摩擦力，研究滑动摩擦力时我们选择的参考系是相互滑动的两物体中我们认为_的那个物体,滑动摩擦力的方向总是与_方向相反. 相对于，滑动，相对滑动，静止,相对滑动2.滑动摩擦力的大小可以用公式Ff=FN，其中FN叫做_,它属于_,方向与接触面_；叫做_,它与接触面的_及_有关. 压力，弹力，垂直；动摩擦因数，材料，粗糙程度3.产生静摩擦力的条件是_、_、_.静摩擦力的方向总是与_相反,静摩擦力的大小可以在_范围内变化. 有弹力、并且有相对滑动的趋势,相对滑动趋势的方向,零到最大静摩擦力4如图333所示，用力F将质量为1kg的物体压在竖直墙上，F=50N方向垂直于墙，若物体匀速下滑，物体受到的摩擦力是_N，动摩擦因数是_，若物体静止不动，它受到的静摩擦力是_N，方向_若撤去力 ，当铁块沿着墙壁自由下落时，铁块受到的滑动摩擦力 (g10N/kg) 10 , 0.2 ,10 竖直向上 ，05.关于摩擦力,下列说法正确的是(A)A.物体受到摩擦力作用时,一定受到弹力作用B.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用C.具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用D.摩擦力的方向与物体运动方向相反6下列关于摩擦力的说法正确的是(D)A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反B摩擦力的大小与相应的正压力成正比C. 运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势方向相反7关于动摩擦因数,下列说法正确的是(D)A.两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数=0B.增大两物体的接触面积,则两物体间的动摩擦因数增大C.增大两物体间的正压力,则两物体间的动摩擦因数增大D.两物体的材料一定,两物体间的动摩擦因数决定于两接触面的粗糙程度8物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法中正确的是（D）A物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力就越大；B物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力就越大；C物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面越大，滑动摩擦力就越大； D物体与支持面的压力一定，材料越粗糙，滑动摩擦力就越大9如图334所示，木块质量为m，跟水平桌面的动摩擦因数为，受水平向右的力F的作用匀速运动，从物体到边缘开始，到物体下落为止，在此过程中物体保持匀速运动，下列说法正确的是(C)A推力F因物体悬空部分越来越大而变小B推力F在物体下落前会变为原来的1/2 C推力F始终是mg D因接触面变小，动摩擦因数会变大 10如图335所示，在0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用，则物体受到的滑动摩擦力为（g10N/kg） （D）10N，向右10N，向左20N，向右20N，向左11、马拉着自重600N的雪橇在水平冰面上做匀速直线运动，马需用水平拉力18N如在雪橇上载货500kg，马要用多大的水平力可使雪橇仍做匀速直线运动？雪橇和冰面间的动摩擦因数为多少？168 0.0312 水平地面上放一个重为200N的铁块，铁块与地面间的最大静摩擦力大小为63N，铁块与地面间动摩擦因数为0.3，一个人用水平方向的力推静止的铁块，试求下列各种情况下铁块所受的摩擦力的大小：物体静止时，用F=50N的向右推力；50N物体静止时，用F=80N的向右推力；63N物体以10m/s的初速度向左，用F=62N的推力向右60N四 力的合成要点导学1、力的合成和合力的概念。一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力就是那几个力的合力；力的合成是 运算过程。2、通过实验探究，求合力的方法可归纳为：如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么合力的大小与方向就可以用这个平行四边形的对角线表示，这个法则就是平行四边形法则。3、合力随两分力间的夹角的增大而减小，合力的变化范围是在两分力之和与两分力之差之间，即F1-F2FF1+F2范例精析例1在做“探究求合力的方法”的实验中，只用一个弹簧秤来代替钩码也可以完成这个实验，下面用单个弹簧秤完成实验的说法中，正确的是 ( )A.把两条细线中的一条与弹簧秤连接，然后同时拉动这两条细线，使橡皮条一端伸长到O点位置，读出秤的示数Fl和F2的值B.把两条细线中的一条与弹簧秤连接，然后同时拉动这两条细线，使橡皮条的一端伸长到O点，读出弹簧秤的示数F1；放回橡皮条，再将弹簧秤连接到另一根细线上，再同时拉这两条细线，使橡皮条再伸长到O点，读出秤的示数F2C.用弹簧秤连接一条细线拉橡皮条，使它的一端伸长到O点，读出Fl；再换另一条细线与弹簧秤连接拉橡皮条，使它的一端仍然伸长到O点，读出F2D.把两根细线中的一条细线与弹簧秤连接，然后同时拉这两条细线，使橡皮条的一端伸长到O点，记下两细线的方向及秤的示数Fl；放回橡皮条后，将弹簧秤连接到另一根细线上，再同时拉这两条细线，使橡皮条一端伸长到O点，并使两条细线位于记录下来的方向上，读出弹簧秤的读数为F2解析：本实验是用橡皮条的伸长来显示力的作用效果,相同的作用效果应该是使橡皮条沿相同的方向伸长相同的长度。用一只弹簧秤实验，与用两只弹簧秤完成该实验基本步骤相同，但必须保证效果相同，同时能完整地作出平行四边形进行比较.答案：D拓展：本实验要研究合力和分力的关系，把第一次两个弹簧测力计的拉力F1和F2看作与第二次一个弹簧测力计拉力F单独作用的效果相同时，F1、F2和F才构成分力和合力的关系，在这个实验中，用橡皮条在拉力作用下发生的形变来反映力的作用效果，这个形变包括伸长量和伸长方向两项，伸长量反映橡皮条所受合力的大小，伸长方向反映橡皮条所受合力的方向，仅用其中的一项不能完整表示力的作用效果.例如.关于“探究求合力的方法”实验,下列说法正确的是 ( )A.两串钩码的拉力与某一串钩码的拉力作用效果相同B.实验中不必记录两分力的夹角C.实验中必须记录两分力的方向D.实验中必须记录橡皮条端点最终被拉到的位置(答案:ACD)例2力F145N，方向水平向东。力F260N，方向水平向北，用作图法求解合力F的大小和方向。解析：选择某一标度，利用1.0cm的长度表示15N的力，作出力的平行四边形，如图3-4-1所示，表示F1的线段长3.0，表示F2的线段长4.0。用刻度尺量出对角线的长度L为5.0，利用FL15/1.0N=75N求出，用量角器可量出合力的方向为东偏北53。拓展：涉及方向问题的共点力合成时，表示的方向应该与地图册的方向一致。用图解法求合力时，选用的标度不能太小，标度太小会导致误差增大。例3、下列关于合力的叙述中正确的是( )A.合力是原来几个力的等效代替,合力的作用效果与分力的共同作用效果相同B.两个力夹角为（0），它们的合力随增大而增大C.合力的大小总不会比分力的代数和大D.不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算解析：力的合成基本出发点是力的等效代替.合力是它的所有分力的一种等效力，它们之间是等效代替关系。合力和作用在物体上各分力间的关系，在效果上是和各分力的共同作用等效，而不是与一个分力等效因此只有同时作用在同一物体上的力才能进行力的合成的运算。就合力与诸分力中的一个分力的大小相比较，则合力的大小可以大于、等于或小于分力这是因为力是矢量，力的合成遵循平行四边形定则，合力的大小不仅跟分力的大小有关，而且跟分力的方向有关.根据力的平行四边形定则和数学知识可知, 两个力夹角为（0），它们的合力随增大而减小, =0时, 合力最大, 为两分力的代数和；=180时, 合力大小最小, 等于两分力代数差, 所以合力的大小总不会比分力的代数和大.正确解答 AC拓展：只有同时作用在同一物体上的几个力才存在着等效的合力.求解多个力的合力时，可以先把任意两个力合成，再把合力与第三个力合成，直到把所有力都合成进去。例如：三个方向互成120角的力，F1=12N方向向东，F2=15N方向南偏西，F3=15N，方向西偏北。求这三个力的合力时可先把F2与 F3合成，它们 的合力为15N，方向向西，再与F1合成，所以三个力的合力等于3N，方向向西。如图3-4-2所示。【能力训练】1如果一个力的效果跟几个力共同产生效果_，这个力叫做那几个力的_，求几个力的合力叫做_.相同, 合力,力的合成2. 力的合成遵循力的_, 求两个力的合力时，用力的图示法作出以这两个力的线段为_的平行四边形的对角线，则对角线的长度和方向表示_.平行四边形定则, 邻边,合力的大小和方向3. 有两个大小不变的共点力，它们的合力的大小F合随两力夹角变化的情况如图3-4-3所示，则两力的大小分别为_和 . 4N,8N4.作用在某物体上同一点的两个力F1=40N,F2=30N.当两个力的夹角为_时,两力的合力最大,其最大值是_N；当两力的夹角为_时两力的合力最小,其最小值是_N；当两个力互相垂直时合力的大小是_N,合力的方向为_（用与F1的夹角表示） 0 70 180 10 50 375有五个力作用于一点O，这五个力的作用情况如图3-4-4所示，构成一个正六边形的两邻边和三条对角线。已知F3=10N。则这五个力的合力大小为_。30N6一个物体受到两个力的作用，则（ B ） A.当两个力大小相等时，物体所受合力一定为零B.当两个力大小相等时，物体所受合力可能为零C.当两个力中一个较大时，物体所受合力一定与较大的力同方向D.当两个力互相垂直时，物体所受合力将取最大值7关于共点力，下列说法中正确的是（ CD ）A、作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，这两力是共点力B、作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两力是共点力C、作用在一个物体的几个力，如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力D、作用在一个物体的几个力，如果它们力的作用线汇交于同一点，则这几个力是共点力8物体受到两个方向相反的力的作用, F1=8N, F2=10N, 当F2由10N逐渐减小到零的过程中, 这两个力的合力的大小变化是 ( D )A逐渐变小 B逐渐增大 C先变大后变小 D先变小后变大9作用在同一物体上的两个力F1=F2=15N,用作图法分别求出夹角为300、900、1200时合力的大小和方向.10如图345所示，悬挂在天花板下重60N的小球，在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向=30角求风对小球的作用力和绳子的拉力34.6N11如图3-4-6所示,悬线AO与天花板夹角为600,线AO的拉力F1=24N,线BO与墙壁垂直,线BO的拉力F2=12N.求：(1) 用图解法求F1和F2的合力.(2) 用计算法求F1、F2的合力的大小. 20.8N12物体受到三个力的作用, 其中两个力的大小分别为5N和7N, 这三个力的最大值为21N, 则第三个力的大小为多少?这三个力的合力最小值为多少?若三个力的最大值为30N,则三个力的合力的最小值为多少?9N 0五 力的分解【要点导学】1力的分解是力的合成的逆过程，平行四边形法则同样适用于力的分解如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的共点力在解决具体的物理问题时，一般都按力的作用效果来分解2既有 ，又有 ，并且相加时遵从平行四边形法的物理量称作矢量。除力外，如位移、 、 等也是矢量。3两个分矢量首尾相接，剩余的尾首相连的有向线段就是合矢量，它恰与两分矢量的线段构成一个三角形，这个方法称为三角形法则，它是平行四边形法则的简化。如图351【范例精析】例1.质量为 10的物体放在倾角为 30的斜面上用图示法求出重力沿斜面和垂直于斜面的两个分力（ g=10N/）解析：本题的情景如图3-5-2所示。选取标度为1代表50N。以重力G为对角线作平行四边形，分别测量代表G1和G2的两邻边的长度，得G1=50N1.0cm/1cm=50N；G2=50N1.73cm/1cm=87N拓展：应用图解法时应该注意标度要定得合理，平行四边形的对边要平行，线段要细而直。边长的测量要估读到毫米后面一位。例2如在图3-5-3所示的支架悬挂一个重力为G的灯支架的重力不计已知 AO、BO、AB的长分别为L1、L2、L3，求支架两杆所受的力 解析：在支架的O端悬挂电灯后，使支架的两根杆受到力的作用由于支架的A、B两端与墙壁是绞链连结，因此作用在杆上的力是沿杆的方向但杆受的是拉力还是压力，需要通过实践来判断可以设想，若将杆AO换成弹簧，则弹簧会被拉长，表示此杆受的是拉力若将杆BO换成弹簧，则弹簧会被压缩，说明此杆受的是压力这就是灯对支架O端拉力的两个分力所产生的实际效果判断出两个分力的方向，那么根据平行四边形定则很容易得出杆 受到沿杆向外的拉力: F1=L1T/L3=L1G/L3杆BO受到沿杆向内的压力 F2=L2T/L3=L2G/L3拓展：根据平行四边形定则作出合力和分力的关系图后，要充分利用数学知识来求解。一般可利用相似