专题二相互作用与运动规律

1、专题二 相互作用与运动规律主题考点内容要求相互作用与运动规律滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数形变、弹性、胡克定律矢量和标量力的合成与分解共点力的平衡牛顿运动定律及其应用超重和失重考点1形变、弹性、胡克定律一、形变和弹力1形变：物体在外力作用下，发生形状或体积的变化称为形变2弹性：恢复原状发生形变的物体，有要_的性质称为弹性3弹性形变：物体发生形变后能恢复原状的形变4弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的作用叫弹力相反垂直绳收缩的方向(1)压力、支持力等都是弹力(2)弹力的方向：总是与物体形变的方向_压力和支持力的方向都_于物体的接触面，指向被压和被支持的物体；绳的拉力方向沿

2、着绳而指向_；轻杆的弹力不一定沿杆，要具体情况具体分析二、胡克定律1内容：弹性限度形变量在_内，弹簧弹力的大小与弹簧的_成正比2公式：kxF_.k 为弹簧的劲度系数，单位为 N/m，读作牛顿每米弹力【例1】(单选，2012 年广东学业水平考试)如图 2-1-1 所示，一小球放在固定的光滑斜面上，挡板沿竖直方向，关于挡)板对小球的弹力的作用方向，下列表述正确的是(A.沿水平方向向右B.沿斜面方向向上C.沿水平方向向左D.沿斜面方向向下图 2-1-1解析弹力的方向与接触面垂直，故小球受挡板的弹力与挡板垂直，即水平向右；受斜面的弹力与斜面垂直，即垂直斜面斜向上答案A胡克定律【例2】(单选，2013

3、年广东学业水平考试)如图 2-1-2 所示，竖直悬挂一轻质弹簧，不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度为 8 cm，挂上 5 N 的钩码，指针所指刻度为 10 cm，此弹簧的)图 2-1-2劲度系数是(A150 N/mB200 N/mC250 N/mD300 N/m解析由胡克定律Fkx，可得kFx5 N(108) cm5 N0.02 m250 N/m.计算过程中一定要注意单位的换算答案C)1(单选)关于弹力，下列说法不正确的是(A书对桌面压力的方向垂直于桌面CB书对桌面的压力和桌面对书的支持力都是弹力C在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧的长度成正比D在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧的伸长量成正比解析

4、：书对桌面的压力是弹力，与接触面垂直，即与桌面垂直，A、B 对；在弹性限度内，弹簧弹力与弹簧形变量(即伸长量或缩短量)成正比，而不是与弹簧长度成正比，C 错，D 对2(单选，2013 年广东学业水平考试)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，因单根弹簧的弹性限度有限，某同学将两根同样的轻质弹簧并联起来(如图 2-1-3 所示)，测得其劲度)C系数为 k，则单根弹簧的劲度系数为(图 2-1-3A2kBkC0.5kD0.2k3(单选)关于物体因形变引起的弹力方向，下列说法正确的是()AA挤压形变产生的弹力的方向一定垂直于接触面B挤压形变产生的弹力的方向一定过物体的重心C绳子类软物体产生的弹力一定垂

5、直于被拉物体的平面D刚性杆受拉力的作用而产生的弹力一定沿杆子的方向向外4(单选)关于胡克定律的下列说法，正确的是()A拉力相同、伸长也相同的弹簧，它们的劲度系数不相同DB劲度系数相同的弹簧，弹簧的伸长相同C知道弹簧的劲度系数，就可以算出任何拉力下弹簧的伸长量D劲度系数和拉力、伸长没有关系，它只取决于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细解析：弹簧的劲度系数只取决于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细，显然D 正确5(单选)用 5 N 的力可以使一轻弹簧伸长 8 mm，在两端各用 10 N 的力拉这个弹簧(在弹性限度内)，这时弹簧的总伸长应该为()CA4 mmC16 mmB8 mmD32 mm解析：根据胡克定

6、律Fkx ，有5 k8103 和10 kx103，解得 x16 mm.6(单选，2014 年广东学业水平考试)弹簧一端固定，另一端受到拉力 F 的作用，F与弹簧伸长量的关系如图2-1-4 所示，图 2-1-4)该弹簧的劲度系数为(A2 N/mB4 N/mC20 N/mD0.05 N/m解析：由Fkx 得，kFx40.2N/m20 N/m.C7(多选)关于弹力，下列说法中正确的是(A物体只要相互接触就有弹力作用)B弹力产生在直接接触而又发生弹性形变的两物体之间C压力或支持力的方向总是垂直于支持面并指向被压或被支持的物体D弹力的大小与物体受到的重力成正比解析：物体之间接触且挤压才会有弹力产生，A错

7、，B正确；压力(支持力)是弹力，垂直于接触面，指向被压(被支持)的物体，C 正确；弹力的大小与物体的重力没有直接关系，D 错BC8(多选)关于弹力，下列说法正确的是()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BCB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物体受到弹力则一定也受到摩擦力解析：重力和压力是不同性质的力，选项A 错；产生摩擦力的条件是两个物体相互挤压且有相对运动或相对运动趋势，选项D 错考点2滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数一、滑动摩擦相对运动N1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

8、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_.2产生条件：挤压相对运动(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：粗糙程度(1)滑动摩擦力fN中，无单位，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2产生条件：挤压相对运动趋势(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：可用假设法(假设接触面光滑)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

9、同压力下的滑动摩擦力；中学可近似认为两者相等5对摩擦力的理解：摩擦力是阻碍物体间的相对运动，但并非阻碍运动的力，它可以是阻力，也可以是动力滑动摩擦力【例1】(单选，2012 年广东学业水平模拟)水平桌面上，质量为 2 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(取g10 N/kg)()A.0.6 NB6 NC.9 ND10 N解析木块受到的是滑动摩擦力，压力等于重力，则fGmg6 N.答案B静摩擦力【例2】(单选，2012 年广东学业水平考试)用图 2-2-1 所示装置研究静摩擦力弹簧测力计对物块的拉力沿水平方向，逐渐增大拉力，当拉力小于10 N

10、时，物块保持静止，等于10 N)时，物块刚刚开始运动由此可知(图 2-2-1A.物块和台面间的最大静摩擦力是 10 NB.当弹簧测力计的示数为 5 N 时，物块受到的静摩擦力是 10 NC.当弹簧测力计的示数为 15 N 时，物块受到的摩擦力是 15 ND.当弹簧测力计的示数为 15 N 时，物块受到的摩擦力是 0 N解析当拉力F10 N 时，物块受静摩擦力的作用，大小等于拉力的大小；当拉力大于10 N 时，物块受滑动摩擦力的作用，大小为f10 N，不随拉力的增大而改变答案A1(单选，2012 年惠州学业水平模拟)关于摩擦力，以下说法中正确的是()BA.运动的物体只可能受到滑动摩擦力的作用B.

11、静止的物体有可能受到滑动摩擦力的作用C.滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反D.滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致2(单选，2012 年广东学业水平模拟)如图 2-2-2 所示，一重球用轻质绳子悬挂着，且与光滑斜面接触处于静止状态，)A若绳子保持竖直状态，则重球受到的力有(A.重力和绳子的拉力B.重力、绳子的拉力和斜面的支持力C.重力、斜面的弹力和斜面的静摩擦力D.重力、绳子的拉力、斜面的支持力和下滑力图 2-2-23(单选，2012 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

12、木箱，则木箱)受到的摩擦力分别是(A50 N,90 NC0 N,80 NB50 N,80 ND50 N,85 N解析：以50 N 的水平力推木箱，由于50 N85 N，故木箱保持静止，受到的静摩擦力与水平力大小相等、方向相反，为50 N；以90 N 的水平力推木箱，由于90 N85 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fNG80 N.B4(单选)一物体置于粗糙的水平地面上，如图 2-2-3 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)C因数相等，则木块受到的摩擦力的大小关系是(图 2-2-3Af甲f乙f丙 Bf乙f甲f丙Cf丙f乙f甲 Df甲f乙f丙解析：

13、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5(单选)关于产生摩擦力的条件，下列说法中正确的是()DA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6(单选，2013 年广东学业水平考试)如图 2-2-4 所示，在探究摩擦力的实验中，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为 8 N 时，木块不动；拉力为 12 N 时，木块恰好被拉动；木块匀速运动时拉力为 10 N木块与桌面间的滑动摩擦力和最大

14、静摩擦力分别是()C图 2-2-4A12 N,8 NC10 N,12 NB12 N,10 ND10 N,8 N7(单选，2014 年广东学业水平考试)如图 2-2-5 所示，物体在平行于斜面向上，大小为 5 N 的力 F 作用下，沿固定的粗糙斜面向上做匀速直线运动，物体与斜面间的滑动摩擦力()A等于零图 2-2-5B小于 5 NC等于 5 ND大于 5 N解析：设斜面倾角为，根据物体受力平衡的条件有Fmgsin f5 N，因此 ff2Cf1 向上，f2 向上，且 f1f2Df1 向上，f2 向下，且 f1f2解析：无论运动员用双手握住竖直的滑竿匀速上攀还是匀速下滑，其所受的摩擦力大小必然等于运

15、动员的重力，方向竖直向上，C 正确3(单选)已知物体在 F1、F2、F3 三个共点力作用下处于平衡状态，若F120 N，F228 N，那么F3 的大小可能是()AA40 NC100 NB70 ND6 N4(单选，2012 年广东学业水平模拟)人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图 2-5-4 所示以下说法正确的是()AA.人受到重力和支持力的作用B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用C.人受到的合外力不为零D.人受到的合外力方向与速度方向相同图 2-5-45(单选，2013 年广东学业水平考试)如图 2-5-5 所示，当重物静止时，节点 O 受三段绳的拉力，其中 AO 沿水平方向

16、，关于三段绳中承受拉力的情况，下列说法中正确的是()BAAO 承受的拉力最大BBO 承受的拉力最大CCO 承受的拉力最大D三段绳承受的拉力一样大图 2-5-5解析：根据平衡条件知BO 绳受力最大，选项B 正确6(单选，2012 年惠州学业水平模拟)如图 2-5-6 所示，篮球放在光滑水平地面上与竖直墙面相靠，且处于静止状态，则篮球的受力情况是()D图 2-5-6A.受重力、水平面的支持力和墙面的弹力B.受重力、水平面的支持力和墙面的静摩擦力C.受重力、水平面的支持力和水平面的静摩擦力D.受重力和水平面的支持力7(多选，2012 年广东学业水平模拟)如图 2-5-7 所示，光滑小球在水平推力 F

17、 的作用下，静止在光滑的斜面上已知球)重为 G，斜面倾角为，则斜面对小球的弹力大小为(图 2-5-7AGcos B.Fsin C. DGcos Fsin 22GF，C对；同时也满足sin,即N，B对；cos 得N解析：物体受力如图1 所示物体处于静止的条件为：外力F 与重力G 的合力与斜面的支持力 N 大小相等，方向相反由图可知NFNFsinGNGcos，A错；将F、G正交分解，在垂直于斜面的方向上有GcosFsinN，D 对22GF图1答案：BCD8.(多选，2012 年广东学业水平模拟)两个物体 A 和 B，质量分别为 M 和 m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止于水平地面上，如图 2-5

18、-8 所示不计摩擦，A 对绳的作用力 T 的大小与地AB面对 A 的作用力 N 的大小分别为(A.TmgBN(Mm)gC.TMgDN(Mm)g)图 2-5-8考点6牛顿运动定律及其应用一、牛顿第一定律和惯性1牛顿第一定律：静止一切物体总保持匀速直线运动状态或_状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止2惯性：静止匀速直线运动物体保持原来的_状态或_ 状态的性质叫惯性3对惯性的理解：(1)惯性是物体的固有属性物体的运动并不需要力来维持(2)只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大(3)与物体的运动状态、是否受力及受力大小无关二、牛顿第二定律1内容：合外力质量ma物体的加速度跟物体所受的_成正比，跟物体

19、的_成反比2公式：F_.3对牛顿第二定律的理解：(1)合力的方向和加速度的方向相同(2)在受力分析或运动分析时，也可以按照矢量的平行四边形定则对力和加速度进行分解，每个分力对应每个分加速度，且都有 F分ma分(3)牛顿第二定律是联系运动分析和受力分析的纽带，在正交分解中，一般有 Fx合max、Fy合may.当 ax、ay 都为零，则表示物体没有加速度，即物体受力平衡三、牛顿第三定律1作用力和反作用力：力是物体间的相互作用，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这个物体也施加了力物体间的这一对力通常称为作用力和反作用力2牛顿第三定律的内容：相等相反两个物体之间的作用力和反作用力总是大

20、小_，方向_，作用在同一条直线上项目性质大小方向作用点作用效果作用力和反作用力相同相等共线反向两个不同物体不能抵消二力平衡可能相同、可能不同相等共线反向同一个物体能相互抵消3二力平衡与作用力和反作用力：牛顿第一定律【例1】(单选)关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是()A牛顿第一定律说明力是维持物体运动的原因B惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质C由牛顿第一定律可知：物体所受的合力为零时，一定处于静止状态D牛顿第一定律可以通过实验来验证解析牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，A错；由惯性定律知B 对；物体所受合外力为零时，可能处于匀速直线运动状态或静止状态，C错；牛

21、顿第一定律不可通过实验直接验证答案B惯性【例2】(多选，2012年广东学业水平考试)关于惯性，下列表述正确的有()A.物体的速度越大，惯性越大B物体的质量越大，惯性越大C.静止的物体也有惯性D惯性是物体的固有属性解析任何物体都有惯性，惯性的大小只与质量有关，与运动状态无关答案BCD牛顿第二定律【例3】(单选，2012年广东学业水平考试)光滑水平面上，质量为 2 kg 的物体，在大小为 30 N 的水平拉力作用下运动，则物体的加速度大小是()A.5 m/s2B10 m/s2C.15 m/s2D25 m/s2解析物体受到的合力大小为F30 N，由牛顿第二定律得Fm答案Ca15 m/s2.【例4】(

22、单选)当物体在共点力的作用下处于平衡状态时，下列说法正确的是()A物体一定保持静止B物体一定做匀速直线运动C物体的加速度为零D物体一定做匀加速直线运动解析物体处于平衡状态时，所受合外力为零，由牛顿第二定律Fma，可得加速度为零，即物体可能保持静止状态或匀速直线运动状态答案C作用力和反作用力【例5】(多选，2012年广东学业水平考试)如图 2-6-1 所示，手用力向下压住架在两本书之间的尺子，尺子发生了弹性形变手对尺子的压力为 N，尺子对手的弹力为 N，下列表述正确的有()A.N 和 N是一对作用力和反作用力B.N 和 N是一对平衡力C.N 和 N大小相等D.N 大于 N图 2-6-1解析N 和

23、 N是一对作用力和反作用力，两个力大小相等，方向相反，性质相同，作用在不同物体上答案AC1(单选，2013 年广东学业水平考试)下列关于惯性的说法中，正确的是()AA质量大的物体惯性大B运动的汽车具有惯性，静止的汽车没有惯性C向东行驶的汽车突然刹车，由于惯性，乘客会向西倾倒D匀速前进的火车上，原地起跳的乘客将落在起跳点的后方2(单选，2014 年广东学业水平考试)如图 2-6-2 所示，质量为 1 kg 的物体与桌面的动摩擦因数为 0.2，物体在 7 N 的)水平拉力作用下获得的加速度大小为(g 取 10 m/s2)(图 2-6-2A0B5 m/s2C8 m/s2D12 m/s2B解析：物体所

24、受摩擦力为fNmg2 N，合力为F合F拉f(72)Nma，解得a5 m/s2，故B 对3(单选，2014 年广东学业水平考试)关于牛顿第一定律，下列表述正确的是()DA受外力作用的物体都保持运动状态B不受外力作用的物体都保持静止状态C受外力作用的物体都保持匀速直线运动状态D不受外力作用的物体总保持静止或匀速直线运动状态4(单选)关于运动状态与所受外力的关系，下列说法正确的是()DA物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态B物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同C物体受到恒定的力的作用时，它的运动状态不发生改变D物体受到的合力不为零时，它的运动状态要发生改变解析：物体受的合力为零时，物体不一

25、定静止，如匀速直线运动物体的运动方向与合力方向不一定相同，如减速运动物体受到恒力的作用即受到不为零的合力的作用时，运动状态一定发生改变综上所述，D 正确5(单选)已知 A、B 两物体的质量之比为 5 3，所受合B)外力之比为 2 1，则 A、B 的加速度之比为(A5 6B6 5C3 10D10 3解析：由Fma 即可求出加速度之比6(单选)下列关于惯性的说法正确的是()A质量越大的物体惯性越大B火箭升空时速度增大，惯性增大C宇航员从地球到太空，惯性减小D只有静止或匀速直线运动时才有惯性A7(单选，2012 年惠州学业水平模拟)一本书静放在桌面上，则下列说法正确的是()AA.桌面对书的支持力的大小等于书的重力，它们是一对平衡力B.书受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力C.书对桌面的压力就是书的重力，它们是同一性质的力D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力8(单选)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()CA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解析：作用力和反作用力的性质一定相同，平衡力不一定，A、B 错；平衡力作用在同一物体上，而作用力和反作用力作用在不同物体上，C 对，