河南省洛阳市第十九中学2014高考物理一轮复习讲义相互作用与物体的平衡

1、高三物理一轮精细化复习第二部分相互作用与物体的平衡考纲要求内 容要求说明11.力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状n1.在地球表向附近，可态变化的原因.力是矢量.力的合成和分解n以认为重力近似等于万有引12.力有引力定律.重力.重心n力13.形变和弹力.胡克定律i2.不要求知道静摩擦因14.静摩擦.最大静摩擦力n数15.滑动摩擦.滑动摩擦定律24 .共点力作用卜的物体的平衡n第一节力、重力与弹力1.力的基本特征(1)力的物质性(2)力的相互性(3)力的矢量性(4)力的独立性、力的概念：力是物体对物体的作用。力不能脱离物体而独立存在。力的作用是相互的。力是矢量，既有大小，又有方向。力

2、具有独立作用性。特别需要指出的是：力是物体对物体的作用， 它是不能离开物体而独立存在的，当一个物体受到力的作用时，则必定有另一个物体来产生这一作用力，不存在没有受力物体或施力物体的“力”。同时，被作用的物体也会产生一个大小相等、方向相反的反作用力去作用于另一物体。2 .力的分类：按性质分类：重力、弹力、摩擦力.、分子力、电磁力、核力等(受力分析时一定要分析的力)一定有施、受力物体。按效果分类： 拉力、压力、支。持力、动力、阻力、向心力、回复力、下滑力、分力、合 力、斥力、吸力、浮力等按研究对象分类：内力和外力。按作用方式分类： 重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦力为接触力。(

3、提问：效果相同，性质一定相同吗？性质相同效果一定相同吗？大小方向相同的两个力效果一定相同吗？)3 .力的效果(1)加速度或改变运动状态(2)形变4 .力的测量工具： 测力计，可以用弹簧称测量5 .单位：牛顿 简称牛.符号N (SI制中：kgm/s2)意义：使质量为1千克的物体产生1米/秒2加速度力的大小为1牛顿.6 .力的表示方法：三要素表示、力的图示和示意图力的三要素是：大小、方向、作用点.(1)力的图示：用一根带箭头的线段表示出力的三要素，称为力白图示.要选择合适的比例(标度)，要求严格。说明：改变任一方面作用效果都改变。(2)力的示意图：若只要求正确地表示出物体的受力个数和受力的方向，按

4、大致比例画出力的大小，称为力的示意图.示意图着重于受力个数和各力的方向画法，不要求作出标度.【复习巩固题】1、关于力的概念，下列哪些说法是正确的（）A.力是使物体产生形变和速度的原因B. 一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体又是施力物体C.只要两个力的大小相同，它们产生的效果一定相同D.两个物体相互作用，其相互作用力可以是不同性质的力2、下列各组力全部以效果命名的是（）A、弹力、动力、斥力、分子力 B 、重力、弹力、摩擦力、电磁力C、阻力、磁力、动力、支持力 D 、压力、拉力、牵引力、浮力二、重力1、产生原因：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力叫重力.说明：重力是由于地球的吸引

5、而产生的力，但它并不就等于地球时物体的引力.重力是地球对物体的万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球旋转所需的向心力。由于物体随地球自转所需向心力很小， 所以计算时一般可近似地认为物体重力的大小等于地球对物 体的引力。其一个分力使得物体随地自转所需的向心力，（赤道处较大）；另一个力为重力。（在南北两极较大）地球附近的物体都受重力作用，重力的施力物体是地球。重力的大小与纬度和距地面的高度有关。重力在不同纬度的地方不同， 南北两极较大，赤道处较小。离地面不同高度的地方不同， 离地越高的地方越小，但是在处理物理问题时， 在地球表面和地球表面附近某一高度的地方， 一般认为物体受的重力不变。一个物

6、体受的重力不受运动状态的影响，与是否还受其它力作用也无关。在超重、矢重和卫星上也还受重力作用，2、大小：G= mg （可以认为牛顿第二定律）（说明：物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关）g=9.8 N/kg 可以用弹簧测力计测量3、方向：竖直向下（说明：不可理解为跟支承面垂直）不等同于指向地心，只有赤道和两极处重力的方向才指向地心。4、重心：物体各部分都受重力作用，效果上认为集中到一个点上 ，这个点就叫重心，即是说 重力的作用点。即：重心是物体各部分所受重力合力的作用点.说明：（1）重心可以不在物体上.物体的重心与物体的形状和质量分布都有关系。重心是一个等效的概念。重心是一个等效

7、替代点，不要认力只有重心处受重力 ，物体的其它部分不受重 力。（2）有规则几何形状、质量均匀的物体重心在它的几何中心.质量分布不均匀的物体，其 重心随物体的形状和质量分布的不同而不同。5、物体重心位置的确定方法（1）悬挂法：适用范围：质量分布均匀的薄板（原理：二力平衡）例、如图所示，矩形均匀薄板长AG=60cm,宽CD=10cm,在B点用细线悬挂，板处于平衡状态，AB= 35cm,则悬线和板边缘 CA的夹角” =(2)杠杆法例、如图所示，有一等边三角形ABC在B C两处各放一个质量为个质量为2m的小球，求这个系统组成的重心在何处。【疑难解析】重力和万有引力是一回事吗？(1)如右图所示为地面上物

8、体所受重力 的示意图：万有引力心，指向地心,它的分量总仁巴百灯向 垂直于地轴，给物体提供随地球自转的向心,”,尸引的易一个分量是物体的亶力C.若不计自转效应，时近似地认为rng = G .(2)重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但不能说 量力就是地球的吸引力.(3)在赤道上时，重力等于万有引力减去向心力，即F引二(4)在两极时重力等于物体所受到的万有引力，在地球上 其他位置时，重力不等于万有引力.【复习巩固题】1、关于重力的说法，正确的是()A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的B.物体在地球表面附近无论是静止，还是向上或向下运动，它都受到重力C.重力就是静止的物体对竖直悬绳的拉力D.物体

9、本身就有重力，所以重力没有施力物体2、关于物体的重心的说法中，正确的是()A.因物体的重心是重力的作用点，所以物体的重心一定在物体上B.任何有规则形状的物体，其重心必在其几何中心C.物体的形状改变时，它的重心位置很可能也随着改变D.物体的重心可能在物体上，也可能在物体外3、设想从某一天起，地球引力减小一半，那么对漂浮在水面上的船来说，下列说法中正确 的是： （）A.船受到的重力将减小，船的吃水深度将不变B.船受到的重力将减小，船的吃水深度将减小C.船受到的重力将不变，船的吃水深度将不变D.船受到的重力将不变，船的吃水深度将减小三、弹力1、定义：直接接触的物体间由于发生弹性形变（即是相互挤压）而

10、产生的力.2、产生条件：直接接触，有弹性形变。3、方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反（与形变恢复方向相同），作用在迫使物体发生形变的物体上。弹力是法向力，力垂直于两物体的接触面弹力方向的判定（1）轻绳、轻杆和轻弹簧弹力方向的判定轻绳对物体的弹力方向，沿绳指向绳收缩的方向，即只为拉力。轻杆的弹力方向可能沿杆也可能不沿杆，杆可提供拉力也可提供压力，这一点跟绳是不同的。弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向。其弹力可为拉力 可为压力；对弹簧秤只为拉力。（2）根据接触面情况判断弹力的方向点与面接触时弹力的方向，过接触点垂直于接触面（或接触面的切线方向）而指向受力物 体。面

11、与面接触时弹力的方向，垂直于接触面而指向受力物体。球与面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上而指向受力物体。球与球相接触的弹力方向，沿半径方向，垂直于过接触点的公切面而指向受力物体。例、如图所示，一匀质木棒，搁置于台阶上保持静止，下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是（）BCD4、弹力的大小：弹簧、橡皮条类：它们的形变可视为弹性形变。（在弹性PM度内）弹力的大小跟形变关系符合胡克定律遵从胡克定律力F=kX。（重点）上式中k叫弹簧劲度系数，单位：N/m,跟弹簧的材料、粗细，直径及原长都有关系；X是弹簧的形变量（拉伸或压缩量）切不可认为是弹簧的原长。一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。非弹。

12、簧类的弹力是形变量越大 ，弹力越大，一般应根据物体所处的运动状态，利用平衡条件或动力学规律（牛顿定律）来计算。【典例精析】1、如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同： 中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑、'F动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的 质量都为零，以11、12、13、14依次表示四个弹簧的伸长量，则有 （）A.mg 2kB.mgkC.3 mg3kD.5、（2011年池州模拟）如图所示，原长分别为L1和L2,劲度系数分

13、别为k1和k2的轻质弹A. 12>11 B , 1 4> 1 3 C , 1 1 > 1 3 D . 1 2= 1 42、图中a、b、c为三个物块，M N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的 轻绳，它们连接如图并处于平衡状态（）A、有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态日有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C有可能N处于不伸不缩状态而 M处于拉伸状态DK有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态3、（2011 德州模拟） 如图所示，某一弹簧秤外壳的质量为m,弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计，将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力 F1、F2分别 不 作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳

14、相连的提环上，关于弹簧秤的示数，下列说法正确的是（）A.只有F1>F2时，示数才为F1B.只有F1VF2时，不'数才为F2C.不论F1、F2关系如何，不'数均为 F1D.不论F1、F2关系如何，示数均为 F24、（甘肃省兰州一中 2013届高三上学期9月月考物理试题） 如图所示，质量 为m的小球置于倾角为 30。的光滑斜面上，劲度系数为k的轻弹簧一端系在小 球上，另一端拴在墙上 P点，开始时弹簧与竖直方向的夹角为0 ,现将P点沿着墙向下移动，则弹簧的最短伸长量为（）k1簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为 m1的物体，最下端挂着质量为 m2的另一物体，整个装置处于静

15、止状态.求: 这时两弹簧的总长.（2）若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于 两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体m2的压力.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和k2,上面的木块压在上面的弹簧上 （但不拴接），整个系统处于平衡状态.现缓慢地向上 提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，求这个过程中下面木块移动的距离.5、弹力有无的判定“假设法”分析物体间的弹力：欲分析一物体的某一接触处是否有弹力作用，可先假设接触的物体有弹力作用，看看被研究的物体有怎样的运动趋势，在判断是否有弹力。如下面的例子。总结假 设 法思路假设将

16、与研究对象接触的物体解除接触，判断研究 对象的运动状态是否发生改变.若运动状态不变,则 此处不存在弹力.若运动状态改变.则此处一定存在 弹力.例 证图中细线竖直、斜面光滑,因去掉斜.面体，小球的状态不变，故小球只受 细线的拉力，不受斜面的支持力.替 换 法思路用细绳替换装置中的杆件，看能不能维持原来的力 学状态，如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力； 否则，提供的是支持力.例 证图中轻杆4HMe用绳替换金，原 装置状态不变，说明43对施加 的是拉力；用绳替换4C,原状态不 能维持，说明对外施加的是支占持力.6、常见理想模型中弹力比较:轻绳轻杆轻弹簧类别特征轻、软、不可伸长，即绳中各处 的张力大

17、小相等轻，不引伸长，亦不可 压缩轻，既可被拉伸，也 可被压缩，弹簧中各 处弹力均相等产生力的 方向及 特点只能产生拉力，不能产生压力， 拉力的方向沿绳子收缩的方向既能产生压力，又能产 生拉力，弹力方向不一 定沿杆的方向既能产生压力，又能 产生拉力，力的方向 沿弹簧轴线大小 计算运用平衡方程或牛顿第二定律 求解运用平衡方程或牛顿第 二定律求解除运用平衡方程或 牛顿第二定律外，还 可应用胡克定律 F=kx求解变化情况弹力可以发生突变弹力只能渐变【复习巩固题】1、Si和S2表示劲度系数分别为 ki和k2的两根弹簧，ki>k2； a和b表示质量分别为 m和mb的两个小物块，m> ma。将两

18、弹簧与物块按图方式悬挂起来 .现要求两根弹簧的 总长度最大，则应使（）上上 上 上在在在在 a ba b 上上上卜 在在在在 S $展凄 A B c D2、（09海南理综）两刚性球 a和b的质量分别为 ma和mb、直径分别为da个db（da>db）。将a、b球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内，如图所示。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为fi和f2 ,筒底所受的压力大小为F .已知重力加速度大小为 go若所以接触都是光滑的，则（）MowA. Fmam3 g fif2B. Fma m. g fif2c.ng f nmbgfif2 d . ng fmam.g,fif23、如图所

19、示，质量均为 m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为F,若弹簧秤的质量不计，下列说法正确的是（）A.甲同学处于超重状态，乙同学处于失重状态B.台秤P的读数等于mg FC.台秤Q的读数为mg- 2FD.两台秤的读数之和为 2mg4、一质量为 M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为 率匀速上升，则需从气球篮中减少的质量为（C、2M2FF始终保持不变，气球 g.现欲使该气球以同样速2F5、如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为 2kg的物体A处于静止状态。若将一个质量为3

20、kg的物体B竖直向下轻放在 A上的一瞬间，则 A对B的压力大2小为（取 g=10m/s）（）A. 30NB . 0C. 15ND. 12N6、（09 广东物理）某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。图中K1,K2为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是（ ）A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B.垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C.垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D.垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变7、（江西师大附中、鹰潭一中2012届高三下学期4月联考）如图所示，将一个质量为 m的球固定在弹性杆 AB的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力角逐渐增

21、大计的示数逐渐噌大的过程中，月3杆对球的弹力方向为（）A.始终水平向左B,始蟋竖亘向上C,斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大“斜向左下方，马竖直方向的夹A 2(M F) g8、如图甲所示，小车沿水平面向右做加速直线运动， 车上固定的硬杆和水平面的夹角为 e , 杆的顶端固定着一个质量为 m的小球.当车运动的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力（F1 至F4变化）的受力图形（OO沿杆方向）可能是图乙中的 （）乙I）2014届高三物理一轮复习（相互作用与物体的平衡）本试卷分第I卷（选择题）和第n卷（非选才i题）两部分。共100分。考试时间90分钟。第I卷（选择题部分 42分）一 选择题（每小题 3

22、分，共42分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。全对得3分，对而不全得2分）1、近代科学告诉我们，自然界中只存在四种相互作用力，它们是万有引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。下列有关力说法正确的是（）A.任何两物之间的吸引力就是万有引力B.力学中的弹力、摩擦力、浮力是电磁力C.只要两物之间作用力很大时，此力就叫强相互作用力，作用距离无要求D.弱相互作用力是微观粒子之间的一种作用力，作用距离约10-10m2、将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在基地上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30。假定石块间

23、的摩擦力可以忽略不计，则第 1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为（）A. 1/2B. 73/2C. 73/3D .曲3、如上图所示，三根长度均为 L的轻绳分别连接于 C、D两点，A、B两端悬 挂在水平天花板上，相距为2L。现在C点悬挂一个质量为 m的重物，为使 CDA. mg B1 -mg3241 一 mg绳保持水平，在 D点应施加的最小作用力为（）4、斜面放置在水平地面上始终处于静止状态，物体在沿斜向上的拉力作用下沿斜面向上运动，某时刻撤去拉力 F,那么物体在撤去拉力后的瞬间与撤去拉力前相比较，以下说法正确的是（）A.斜面对地面的静摩擦力一定不变B.斜面对地面的静摩擦

24、力一定减小了C.斜面对地面的压力一定增大了D.斜面对地面的压力一定减小了5、如图所示，两相同轻质硬杆OO1、002可绕其两端垂直纸面的水平轴O、01、02转C. Fn变小动，在O点悬挂一重物 M,将两相同木块 m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，Fn表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且01、02始终等高，则B. Ff不变A. Ff变小D. Fn变大长度等于碗的半径,（）A.23mgB.2mgD. 2mg7、如图所示，在绳下端挂一物体，用力 F拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为a ,且保持其平衡.保持 a不变，当拉力F有极小值

25、时， 是（）A. 0兀B.2C. aD. 2 a8、如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状 物体A, A的左端紧靠竖直墙， A与竖直墙之间放一光滑圆球B,F与水平方向的夹角整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态， 则（A.B.C.D.B对墙的压力增大A与B之间的作用力增大 地面对A的摩擦力减小A对地面的压力减小9、如图，位于水平桌面上的物块块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和至IJ Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是科，两物块的质量都是 m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉P使它

26、做匀速运动，则F的大小为（）A.4(1 mgB.3 猿 mgC.2(1 mgD.叱 mg10、如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态.如果保持绳子 A端位置不变，将 B端分别移动到不同的位置。下 列判断正确的是（）A. B端移到B位置时，绳子张力不变B. B端移到住位置时，绳子张力变小-epC. B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大D. B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小11、如图所示，轻绳一端系在质量为 m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙 竖直杆MNk的圆环上.现用

27、水平力F拉住绳子上一点 O,使物体A从图中实线 位置缓慢下降到虚线位置 ，但圆环仍保持在原来的位置不动，则在这一过程中环对杆的摩擦力 F1和环对杆的压力F2的变化情况是（）A.F1保持不变，F2逐渐增大B.Fi逐渐增大，F2保持不变C.Fi逐渐减小，F2保持不变D.Fi保持不变，F2逐渐减小12、如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下.若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部，则 （）6、如图所示，质量为 m的两个球A、B固定在杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的当杆与碗的竖直半径垂直时，

28、两球刚好能平衡，则杆对小球的作用力为cA.每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变B.每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大C.圆筒将静止在木棍上D.圆筒将沿木棍减速下滑13、在验证平四边形定则的实验中，用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的结 点，使其位于。处，如下图所示，此时0 + . = 90口，现在保持A读数不变化，减小比角，要使结点仍在。处，可采用的办法是（）A.增大B的读数，同时减小 产角 B .增大B的读数，同时增大 尸角C.减小B的读数，同时减小 尸角 D .减小B的读数，同时增大 尸角14、如图所示，OB为一遵从胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的。点，另一端与静止在动摩擦因数恒定

29、的水平地面上的滑块P相连,当绳处在竖直位置时，滑块 P对地面有压力作用.B为紧挨绳的一光滑 水平小钉，它到天花板的距离OB等于弹性绳的自然长度.现用一水平力F作用于滑块P,使之向右缓慢地沿水平面做直线运动，在运动过程 中且绳处于弹性限度内，作用于滑块P的摩擦力（）A .保持不变B ,逐渐减小C.逐渐增大D.条件不足，无法判断第n卷 客观题部分（58分）二、实验题（16分）15、在探究弹力和弹簧伸长的关系实验中，小明同学用甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验，由实验得到弹簧伸长X与弹簧受到拉力F关系如图a所示，由图求得弹簧乙的劲度系数 N/m。若要在两根弹簧中选用一个来制作精确程度较高的弹簧秤，应选

30、弹簧 ;用制作 好的弹簧秤来测量物质的重力，如图b所示，物体重 N16、某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物 觇弹簧测力计B的 一端用细线系于 。点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计 A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N,图中A的示数为 No （2）下列不必要的实验要求是 。（请填写选项前对应的字母 ） （A）应测量重物M所受的重力(B)弹簧测力计应在使用前校零(C)拉线方向应与木板平面平行(D)改变拉力，进行多次实验，每次都要使。点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计 A的指针稍稍超出量程， 请你提出两个解决办法。17、为测定一方木块与木板间的动摩擦因数，同学甲设计了两种方案。方案A:木板水平固定，通过弹簧秤水平匀速拉动木块，如图 a；方案B:木块固定，通过细线水平拉动木板，如图 bo(1)上