专题3相互作用力专题4运动和力导学案高二上学期物理教科版

专题三力专题四运动和力的关系知识点一：力A1、力是一个物体对另外一个物体的作用，有受力物体必定有施力物体。①力不能脱离物体而独立存在。②物体间的作用是相互的。2、力的三要素：力有大小、方向、作用点，是矢量。3、力的表示方法：可以用一根带箭头的线段表示力。4、力作用于物体产生的两个作用效果。①使受力物体发生形变②使受力物体的运动状态发生改变练习：1、正误判断（正确打×，错误打√）①物体受到力的作用，运动状态一定改变。……（）②物体运动状态发生变化，一定是物体受到了力。……………（）③物体只有相互接触才会产生力的作用。………（）④甲把乙推倒在地，但甲并没有倒，说明甲没有受到力的作用………………（）⑤同一个物体既可以是施力物体也可以是受力物体。…………（）⑥力的大小可以用天平测量。……………………（）⑦找不到施力物体或受力物体的力是不存在的。………………（）⑧无生命的物体不能产生力的作用。……………（）【答案】×√××√×√×知识点二：重力A1.产生：是由于地球的吸引而使物体受到的力，不等于万有引力，是万有引力的一个分力。施力物体是地球2.大小：G=mg，g是自由落体加速度。3.方向：是矢量，方向竖直向下。4.重心：重力的作用点。重心可以不在物体上，对于均匀的规则物体，重心在其几何中心，对不规则形状的薄板状的物体，其重心位置可用悬挂法确定。质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。5.重力大小G=mg，其中g随高度的增加而减小，随纬度的增加而增大（g极>g赤）练习：1、正误判断（正确打√，错误打×）①物体的重力总是大小不变的。………………（）②重力就是地球对物体的吸引力。……………（）③重力的方向总是垂直向下的。………………（）④把物体从赤道拿到北极，物体的重力将增大。……………（）⑤地球表面运动的物体，无论怎样运动，也会受到重力的作用。…………（）⑥物体的重心一定在物体上。…………………（）⑦形状规则的物体，其重心一定在其几何中心上。…………（）⑧细绳下吊一小球，细绳的拉力总等于小球的重力。………（）⑨宇宙飞船上的物体处于完全失重状态，应该物体不受重力。……………（）【答案】1、×√×√√××××知识点三：形变与弹力A1.弹性形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变。有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。2.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力的作用，这种力叫做弹力。产生条件：直接接触、相互挤压发生弹性形变。方向：与形变方向相反，作用在迫使这个物体形变的那个物体上。绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向，压力和支持力都是弹力，方向都垂直于物体的接触面。4.弹簧弹力的大小（胡克定律）：在弹性限度内有，x为形变量，k由弹簧本身性质决定，与弹簧粗细、长短、材料有关。5.判断相互接触物体是否存在弹力：如果物体间存在微小形变，不易觉察，这时可用假设法进行判定.练习：1、一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6cm。现将其中一端固定于墙上，另一端用5N的外力来拉伸它，则弹簧的伸长量应为A．6cmB．3cmC．1.5cmD．2、当一个物体静止在水平桌面上，则A．物体对桌面的压力就是该物体的重力B．物体对桌面的压力使该物体发生形变C．桌面形变产生对物体的支持力D．以上说法都不正确【答案】BC知识点四：滑动摩擦力和静摩擦力A1.滑动摩擦力：（1）定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这个力叫滑动摩擦力（2）公式：大小：①为正压力，可以大于G；也可以等于G；也可以小于G②为动摩擦因数，没有单位，由接触面的材料和粗糙程度决定。（3）f方向：总是与相对运动方向相反（4）滑动摩擦力的产生条件：a、直接接触b、接触面粗糙c、有相对运动d、有弹力2.静摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势所受到的另一个物体对它的阻碍作用（1）产生条件：a、直接接触b、接触面粗糙c、有相对运动趋势d、有弹力（2）方向：总是与相对运动趋势方向相反，可用平衡法来判断。（3）大小：（fmax——物体刚要滑动又未滑动时的静摩擦力，近似情况可等于对应滑动摩擦力）说明：a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。练习：1、关于摩擦力，下列说法正确的是A．物体受到摩擦力作用时，一定受到弹力B．只有运动的物体才受到摩擦力C．只有静止的物体才受到摩擦力D．摩擦力的方向和相对运动方向垂直F2、一个木箱静止在粗糙水平面上，木箱的重量为G=20N，木箱和地面间的动摩擦因数为μ=0.30。最大静摩擦力为7牛，现在用水平向右的拉力F拉木箱。第一次F=4.0N，第二次F=10N，则两次木箱所受的摩擦力大小分别为____N和____N。F3、下列说法中，正确的是（）A．物体越重，越难使它滑动，所以摩擦力跟物重成正比B．滑动摩擦力可以跟物体的重力无关C．滑动摩擦力的方向总是跟物体的运动方向相反D．滑动摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用4、物体沿着斜面匀速下滑时，若不计空气阻力，则物体受到的作用力是A．重力、下滑力和斜面的支持力B．重力、摩擦力和斜面的支持力C．重力、下滑力和摩擦力D．下滑力、摩擦力和斜面的支持力5、握在手中的瓶子未滑落下来，这时A．手对瓶子的压力大于瓶子所受的重力B．手对瓶子的静摩擦力大于瓶子所受的重力C．手对瓶子的压力等于瓶子所受的重力D．手对瓶子的静摩擦力等于瓶子所受的重力【答案】1.A，2.46，3.B，4.B知识点五：力的合成和力的分解B1.合力与分力：一个力产生的效果与原来几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力。那几个力就叫这个力的分力。求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解。（1）平行四边形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形，平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向，如图甲所示。（2）三角形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段首尾顺次相接的画出，把F1、F2的另外两端连接起来，则此连线就表示合力的大小和方向，如图乙所示。3.力的合成方法：求几个已知力的合力叫做力的合成。力的合成是唯一的。注意：①力的合成和分解都均遵从平行四边形法则。②两个力的合力范围：|F1－F2|FF1+F2③合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力④两个分力成直角时，用勾股定理或三角函数。4.力的分解方法：用平行四边形定则，力的分解是力的合成的逆运算，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力，一个已知力究竟怎样分解，这要根据实际情况来决定。5.在什么情况下力的分解是唯一的？①已知合力和两分力的方向（不在同一条直线上），求两分力的大小。②已知合力和一个分力的大小、方向，求另一个分力的大小和方向。练习：1、已知两个力的合力大小为18N，则这两个力不可能是A．10N，20NB．18N，18NC．8N，7ND．20N，28N2、两个共点力，大小分别是100N和60N，则它们的合力大小可能是A．0NB．60NC．30ND．180N3、把竖直向下的90N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上等于120N，则另一个分力的大小为A．30NB．90NC．120ND．150N4、F1和F2是共点力，根据平行四边形定则求合力F，作图正确的是5、如图所示，轻绳OA、OB和OP将一只元宵花灯悬挂在P点，花灯保持静止．已知绳OA和OB的夹角为120°，对O点拉力的大小皆为F，轻绳OP对O点拉力的大小为A．FB．FC．FD．2F6、漫画中的大力士用绳子拉动汽车，绳中的拉力为F，绳与水平方向的夹角为θ．若将F沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为A．FsinθB．FcosθC．D．【答案】1、C2、B3、D4、C5、A6、A知识点六：实验：力的合成的平行四边形定则a：互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F产生相同的效果，看分力F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F’在实验误差允许范围内是否相等：木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺（1）用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上（2）用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。如实验原理图所示（3）用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F（4）只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F’和细绳的方向（5）比较F’与用平行四边形定则求得的合力F，看它们在实验误差允许的范围内是否相等。注意事项：（1）位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。（2）角度合适：用两个弹测力钩住细绳套成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°~100°之间为宜（3）在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些，细绳套应适当长一些，便于确定力的方向。（4）统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些。（5）用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。练习：1、在本实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，以下操作中正确的是A．同一次实验过程中，O点位置允许变动B．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点D．实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角应取90°不变，以便于算出合力的大小2、在“力的合成的平行四边形定则”实验中，用两只弹簧测力计同时拉伸橡皮筋的拉力记为F1、F2．用一只弹簧测力计拉伸橡皮筋的力为F．下列关于实验操作的说法正确的是A．拉伸橡皮筋时，F1和F2必须相互垂直B．拉伸橡皮筋时，F1和F2的大小必须相等C．实验时，必须测量F1和F2间的夹角D．作F和F1、F2的图像时，必须使用同一标度3、在“力的合成的平行四边形定则”实验中，某同学测出了F1、F2，如图所示．接下来，要用一只弹簧测力计拉伸橡皮条测合力．在操作中应当A．沿F1、F2的角平分线方向拉伸橡皮条B．将橡皮条拉伸至0点C．使拉力的大小等于D．使拉力的大小等于F1、F2的大小之和4、在“力的合成的平行四边形定则”实验中，橡皮条的一端固定于P点。如图所示，用A、B两只弹簧测力计将橡皮条的另一端拉至O点，分别记录两分力的大小和方向，此时，弹簧测力计A的示数为_____Ｎ。接下来，为了测出这两分力的合力，用一只弹簧测力计沿ＰO方向拉伸橡皮条，使橡皮条的长度ＰO（选填“大于”“等于”或“小于”）记录下该力的大小和方向。答案：1、B2、D3、B4、1.8等于知识点七：共点力作用下物体的平衡A1.共点力的概念：共点力是指作用于一点或作用线的延长线交于一点的各个力。2.共点力作用下物体平衡的概念：①物体能够保持静止或者做匀速直线运动状态叫做平衡状态。②物体保持静止状态或做匀速直线运动时，其速度（包括大小和方向）不变，其加速度为零，这是共点力作用下物体处于平衡状态的运动学特征。3.共点力作用下物体的平衡条件：物体所受合外力为零，即F合=0，也就是物体的加速度为零。①二力平衡：这两个共点力必然大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。②三力平衡：这三个共点力必然在同一平面内，且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，即任何两个力的合力必与第三个力平衡练习：1、物体同时受到同一平面内的三个力作用，下列几组力中，它们的合力不可能为零的是A.5N、7N、8NB.2N、3N、5NC.1N、5N、10ND.1N、10N、10N2、如图所示，一个物体沿固定斜面匀速下滑，关于物体所受的力，下列说法中正确的是A．物体所受合力的方向沿斜面向下B．物体所受重力和支持力的合力的方向沿斜面向下C．物体所受的重力和支持力大小相等D．物体匀速下滑的速度越大，表明它所受的摩擦力越小3、如图所示，水平地面上的行李箱重100N，手对行李箱竖直向上的拉力为80N，则行李箱对地面的压力为A．20NB．80NC．120ND．180N4、如图所示，物体的重力G＝5N，AO绳与顶板间的夹角为45°，BO绳水平。求：AO绳和BO绳所受拉力的大小。【答案】1.C2.A3.C4.FOA=NFOB=5N知识点八：力学单位制A1.国际单位制（SI）就是由七个基本单位和用这些基本单位导出的单位组成的单位制。2.国际单位制（SI）中的七个基本单位：基本单位长度质量时间电流强度热力学温度发光强度物质的量单位符号米（m）千克（kg）秒（s）安培（A）开尔文（K）坎德拉（cd）摩尔（mol）3.力学中有三个基本单位：①长度②质量③时间4.导出单位：由基本单位通过物理规律（或公式）推导出的物理单位力学中导出单位：速度、加速度、力、功、动能练习：1、下列单位中属于国际单位制的基本单位的是A．N、m、kgB．N、m、sC．N、kg、sD．m、kg、s2、在下列几组仪器中，用来测量国际单位制中三个力学基本量（长度、质量、时间）的仪器是A．刻度尺、弹簧秤、秒表B．刻度尺、弹簧秤、打点计时器C．刻度尺、天平、秒表D．量筒、天平、秒表3、下列哪组单位与m/s2等价A．N/kgB．N/mC．N/sD．J/m【答案】1、D2、C3、A知识点九：牛顿第一定律A1.伽利略理想实验：理想斜面实验（不受力的情形是无法用实验验证的）2.牛顿第一定律的内容：一切物体均保持静止或匀速直线运动的状态，除非作用在物体上的作用力迫使它改变这种状态。3.力与运动的关系：①历史上错误的认识是“运动必须有力来维持”亚里士多德的观点；②正确的认识是“运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因”。注意：对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变，速度的改变包括速度大小和速度方向的改变，速度改变就意味着存在加速度。4.惯性：维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性，这一本质属性就是惯性．质量是惯性大小的量度。（惯性是物体的固有性质，任何物体，任何时候都具有惯性，与物体处于什么状态无关，只由物体的质量无关）练习：1、伽利略的理想实验证明了A．要使物体运动就必须有力的作用，没有力的作用物体就静止B．要使物体静止就必须有力的作用，没有力的作用物体就运动C．物体不受力作用时，一定处于静止状态D．物体不受外力作用时，总是保持原来的匀速直线运动状态或静止状态2、关于运动状态的改变，下列说法正确的是A．只要物体在运动，其运动状态一定改变B．只要物体速度的大小不变，运动状态就不变C．只要物体的速度大小或方向中有一个改变，其运动状态就一定改变D．物体受到多个力作用，其运动状态一定改变3、做下列哪种运动的物体，其运动状态保持不变Ａ．加速度恒定的运动Ｂ．速率不变的曲线运动Ｃ．沿直线的往复振动Ｄ．速度恒定的运动4、下列关于惯性的说法正确的是A．战斗机战斗前抛弃副油箱，是为了增大战斗机的惯性B．物体的质量越大，其惯性就越大C．火箭升空时，火箭的惯性随其速度的增大而增大D．做自由落体运动的物体没有惯性5、做自由落体运动的物体在下落的过程中如果重力突然消失，则物体的运动是A．浮在空中静止B．仍做自由落体运动C．改做匀速直线运动D．立刻做匀减速运动6、下列关于惯性的说法，正确的是（）A．只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性B．做变速运动的物体没有惯性C．有的物体没有惯性D．两个物体质量相等，那么它们的惯性大小相等【答案】1.D2.C3.D4.B5.C6.D知识点十：牛顿第三定律A1.牛顿第三运动定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。作用力和反作用力同时产生、同时消失，作用在相互作用的两物体上，性质相同2.要能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力。作用对象两力性质存在性作用的运动效果作用力、反作用力两物一定同性质同时产生、消失不可抵消平衡力同一物体不一定同性质不一定可抵消练习：1、黑板擦静止在水平桌面上，黑板擦所受的重力和支持力A．是一对作用力和反作用力B．是一对平衡力C．都是弹力D．大小和方向都相同2、关于作用力和反作用力，下列说法正确的是（）A．作用力和反作用力作用在同一物体上B．地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力C．作用力和反作用力有时相等有时不相等D．作用力和反作用力同时产生、同时消失3、汽车拉着拖车在粗糙的水平道路上沿直线匀速行驶，对于下述的各个力的大小，下列说法正确的是A．汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对平衡力B．汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对相互作用力C．汽车拉拖车的力等于地面对汽车的阻力D．拖车拉汽车的力与汽车的牵引力是一对平衡力4、人静止站在测力计上，下列说法中正确的是（）A．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力B．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力C．人所受的重力和人对测力计的压力是一对平衡力D．人所受的重力和人对测力计的压力是一对作用力与反作用力知识点十一：实验：探究加速度与力、质量的关系a（见实验原理图）（1）保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系（2）保持合外力不变，探究加速度与质量的关系（3）作出aF图象和图象，确定其关系。2.实验器材：小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺（1）测量：用天平测量小盘和砝码的质量m’和小车的质量m（2）安装：按照实验原理图把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上（即不给小车牵引力）（3）平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑（4）操作：①小盘通过细绳绕过滑轮系于小车上，先通电源后放开小车，取下纸带编号码②保持小车的质量m不变，改变砝码和小盘的质量m’重复步骤③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a④描点作图，作aF的图象。⑤保持砝码和小盘的质量m’不变，改变小车质量m，重复步骤①和③，作图象。规律方法总结1.注意事项（1）平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力。在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着打点的纸带匀速运动。（2）不重复平衡摩擦力（3）实验条件：小车质量>>砝码质量（4）一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车。（1）因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力m'g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力（2）摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。（1）利用△x=aT2及逐差法求a（2）以a为纵坐标，F为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比（3）以a为纵坐标，为横坐标，描点、连线，如果该线过原点，能判定a与m成反比学业真题：1、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）为了探究加速度与力的关系，应保持不变；为了直观地判断加速度与力的数量关系，应作出图象（选填“”或“”）.（2）为了探究加速度与质量的关系，应保持不变；为了直观地判断加速度与质量的数量关系，应作图象（选填“”或“”）.2、“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。实验中，为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力，则盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是A．m远大于MB．m远小于MC．m略大于MD．m略小于M3、“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示．（1）在消除小车所受摩擦力的影响力的过程中，小车后面（选填“需要”或“不需要”）悬挂砝码（2）实验中，小车所受的拉力近似等于砝码和砝码盘的重力，需要满足的条件是：小车的质量（选填“远大于”或“远小于”或“等于”）砝码和砝码盘的质量。（3）图是根据实验数据作出的a1/m图像，根据该图象可以得出实验结论是：4、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学在坐标纸上画出四张关系图线．其中作图正确的是aOaOaOaOaO A B C D5、“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如题251图所示（1）为了平衡小车及纸带所受的摩擦力，实验时应将长木板AB的______（选填“A端”或“B端”）适当垫高（2）根据一条实验中打出的纸带，通过测量、计算，作出小车的图象见题25—2图，可知小车的加速度为_______m/s2（3）在研究加速度与力的关系时，保持小车的质量m不变