物理粤教版必修一第三章研究物体间的相互作用章末总结

章末总结一、摩擦力的综合分析1．对摩擦力的认识(1)摩擦力不一定是阻力，也可以是动力．(2)静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，但一定沿接触面的切线方向．如图1所示，A、B一起向右做匀加速运动，则A所受静摩擦力的方向与运动方向不一致．图12．摩擦力的求解方法(1)静摩擦力根据平衡条件来求解．(2)滑动摩擦力用公式f＝μFN来求解，其中FN是物体所受的正压力，不一定等于物体所受的重力，而且滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面积无关．例1如图2所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态．若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()图2A．μ1Mg B．μ1(m＋M)gC．μ2mg D．μ1Mg＋μ2mg答案C解析长木板ab未动即地面对长木板ab的摩擦力为静摩擦力，由于P在长木板ab上滑动，即P对长木板ab的摩擦力大小为μ2mg.由平衡条件可知地面对ab的静摩擦力大小为μ2mg，即只有C正确．例2如图3所示，物块A放在木板上，当缓慢抬起木板的一端，使木板与水平面夹角α分别为30°、45°时，物块受到的摩擦力相等，则物块和木板间的动摩擦因数为()图3A.eq\f(\r(2),2)B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(1,2)D.eq\f(\r(3),3)答案A解析木板的倾角α分别为30°、45°时，物块受到的摩擦力大小相同，分析可知：当倾角为30°时物块受到的是静摩擦力，当倾角为45°时物块受到的是滑动摩擦力．当倾角为30°时，静摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，即f静＝mgsin30°.当倾角为45°时物块受到的是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式得f＝μFN＝μmgcos45°得到mgsin30°＝μmgcos45°解得μ＝eq\f(\r(2),2)故选A.二、物体的受力分析对物体进行受力分析时要特别注意以下几个重要环节：(1)按一定的顺序去分析力根据各种力产生的条件、力的方向，本着先重力，再接触力(弹力、摩擦力)，后其他力的顺序分析．(2)明确研究对象，分清物体与“外界”就是要把进行受力分析的物体从周围物体中隔离出来，分清物体与“外界”．受力分析时，只考虑“外界”对物体的作用力，而不考虑物体对“外界”其他物体的作用力；同时也不要错误地认为：作用在其他物体上的力通过“力的传递”作用在研究对象上．(3)抓住力的本质，不盲目“添力”力是物体对物体的作用，力不能离开物体单独存在，所以物体所受的每个力都应该有相应的施力物体，找不出施力物体的力是不存在的．例3如图4所示，在水平力F作用下，木块A、B保持静止．若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是()图4A．3个或4个B．3个或5个C．4个或5个D．4个或6个答案C解析木块B静止，受到重力、斜面的支持力、A给的压力作用，木块A必受到B施加的向右的摩擦力作用，则A对B施加向左的摩擦力作用，斜面与B之间的摩擦力的有无要根据B所受其他力的大小情况判断，故C正确．三、解决共点力作用下的平衡问题常用方法1．矢量三角形法(合成法)物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，且这三个力首尾相接构成封闭三角形，可以通过解三角形来求解相应力的大小和方向．常用的有直角三角形、动态三角形和相似三角形．2．正交分解法在正交分解法中，平衡条件F合＝0可写成：∑Fx＝F1x＋F2x＋…＋Fnx＝0(即x方向合力为零)；∑Fy＝F1y＋F2y＋…＋Fny＝0(即y方向合力为零)．3.整体法和隔离法：在选取研究对象时，为了弄清楚系统(连接体)内某个物体的受力情况，可采用隔离法；若只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的受力时，一般采用整体法．例4如图5所示，质量m1＝5kg的物体，置于一粗糙的斜面体上，斜面倾角为30°，用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体，物体沿斜面向上匀速运动．斜面体质量m2＝10kg，且始终静止，g取10m/s2，求：图5(1)斜面体对物体的摩擦力；(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力．答案(1)5N，方向沿斜面向下(2)15eq\r(3)N，方向水平向左135N，方向竖直向上解析(1)要求系统内部的作用力，所以用“隔离法”．对物体受力分析，如图甲所示，沿平行于斜面的方向上有F＝m1gsin30°＋f.解得f＝5N，方向沿斜面向下．(2)要求系统受的外力，用“整体法”．因两个物体均处于平衡状态，故可以将物体与斜面体