必修一第三章《相互作用》题型归纳

1第一讲《相互作用》题型归纳第一模块：力的的概念及常见的三种力一．力的定义及性质1、定义：力是物体对物体的作用。2、力的性质：⑴物质性：力是不能脱离物体而独立存在的，任意一个力必然与两个物体密切相关，一个是其施力物体，另一个是其受力物体。⑵矢量性：力不仅有大小，而且有方向。⑶瞬时性：是力与其作用效果是在同一瞬间产生的。⑷独立性：指的是某个力的作用效果与其它力是否存在毫无关系，只由该力的三要素来决定。⑸相互性：物体在施力的同时，也是受力物体。总成对出现（作用力与反作用力）总是“等值、反向、共线、同生、同灭、同性”。3、力的分类：①按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等②按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等【说明】：性质不同的力可能有相同的效果，效果不同的力也可能是性质相同的。4、力的作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态．A、瞬时效应：使物体产生加速度F=maB、时间积累效应：产生冲量I=Ft，使物体的动量发生变化Ft=△pC、空间积累效应：做功W=Fs，使物体的动能发生变化W=△Ek5、力的三要素：大小、方向、作用点．6、力的单位：是牛顿(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)二．重力1、产生：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。【说明】：重力是由于地球的吸引而产生的力，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。在地球表面近似有：mgrmmG2212、重力的大小：重力大小等于mg，①在地球表面Nkgg/8.9②随着纬度升高，g值增大，赤道上g值最小。③随高度升高，g值减小，grGM23、重力的方向：竖直向下（与水平面垂直并向下）。（说明：不可说成“指向地心”）4、重力的作用点——重心：为了研究问题简单，我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上，这一点称为物体的重心．【说明】⑴实际上物体的各个部分都受到重力。⑵“认为”重力集中在一点，是一种等效模型。⑶重心可以不在物体上，如木工尺。⑷质量分布均匀且形状规则物体的重心才会在物体的几何中心．否则用“悬挂法”确定位置。三、弹力1、弹力：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力．2、弹力产生的条件①物体直接相互接触（是接触力）；②物体发生挤压且有弹性形变．3、弹力的方向：跟物体恢复形状的方向相同．4、弹力的大小：——胡克定律（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，【说明】①x是形变量，是“x=现长－原长”②k跟弹簧的长和粗细有关，弹簧串、并联后的整体的k值会变化。点面接触垂直于面；曲面接触过圆心；绳的张力一定沿绳；杆的弹力不一定沿杆。杆显拉力或挑力；软绳替换可探明；如显拉力力沿杆；挑力牛顿定律来判断。25、弹力的有、无的判定：方法一：移除法——移除其中一个物体，看另一物体是否会改变运动状态。方法二：假设存在法——先假设存在，看会不会与现有的运动状态相互盾。四、摩擦力1、滑动摩擦与静摩擦的比较滑动摩擦静摩擦不同点产生原因两物体之间，已经发生相对滑动。两物体之间保持相对静止，但有相对运动的趋势。【说明】相对静止≠静止，运动物体也有静摩擦。方向跟相对运动方向相反【说明】“相对运动方向≠运动方向”相对运动反向，但有可能运动同向。跟相对运动趋势方向相反【说明】相对运动趋势方向可以用以下两种方法⑴假设光滑法⑵动力阻力法（起驱动作用的摩擦，跟对地运动方向相同，阻碍摩擦则反之）大小⑴有公式：Nf（跟压力成正比）⑵跟运动速度无关，跟接触面积无关。⑴只有最大静摩擦有公式可算：Nfm并跟压力成正比。⑵一般静摩擦，跟压力无关，也没有专用公式，只能根据“牛顿三个定律”来求大小。稳定程度具有稳定性，只要压力不变，μ不变，滑动摩擦力就是不变的。具有可变性，其变化范围mff0辨析⑴摩擦力一定是阻碍物体运动的（阻碍相对运动≠阻碍运动，摩擦力有动力摩擦与阻力摩擦之）⑵摩擦力方向跟运动方向相反（相对运动方向相反≠运动方向相反，动力摩擦力跟运动方向相同，阻力摩擦与运动反向）⑶摩擦力大小跟压力成正比（只有滑动摩擦与最大静摩擦才跟压力成正比，静摩擦跟压力无关）⑷静止的物体才会有静摩擦（相对静止≠静止，运动物体也可以有静摩擦）判断静摩擦存在性方法一：假设光滑法，看物体是否会发生相对滑动方法二：假设存在法，看跟现有的运动状态是否矛盾摩擦力的测量用弹簧秤测定一个木块A和木块B间的动摩擦因数，有图示的两种装置．(1)为了能够用弹簧秤读数表示滑动摩擦力，图示装置的两种情况中，木块A是否都一定都要作匀速运动？(2)若木块A做匀速运动，甲图中A、B间的摩擦力大小是否等于拉力Fa的大小？(3)若A、B的重力分别为100N和150N，甲图中当物体A被拉动时，弹簧秤的读数为60N，拉力Fa=110N，求A、B间的动摩擦因数．『题型解析』类型题一：力的理解【例1】甲、乙两拳击动员竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员（的拳头）是施力物体，乙运动员（的肩部）是受力物体，但是在甲一拳打空的情况下，下列说法中正确的是（）A这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况B此时的受力物体是空气3C甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D以上说法都不正确★解析：力的作用是相互，同时存在着施力物体与受力物体，只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体，甲运动员击空了，但在其击拳过程中，其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力，故选C．【例2】关于力的叙述中正确的是（）A．只有相互接触的物体间才有力的作用B．物体受到力作用，运动状态一定改变C．施力物体一定受力的作用D．竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为竖直方向受到升力的作用【例3】关于力的说法中正确的是（）A．力可以离开施力物体或受力物体而独立存在B．对于力只需要说明其大小，而无需说明其方向C．一个施力物体只能有一个受力物体D．一个受力物体可以有几个施力物体【例4】关于力作用效果，下列说法中正确的是A．力的三要素不同，力的作用效果可能不同B．力的作用效果可表现在使物体发生形变C．力的作用效果表现在使物体保持一定的速度运动D．力的作用效果可表现在使物体的运动状态发生改变【例5】关于力的分类，下列叙述中正确的是（）A．根据效果命名的同一名称的力，性质一定相同B．根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同C．性质不同的力，对于物体的作用效果一定不同D．性质相同的力，对于物体的作用效果一定相类型题二：对重力的正确认识【例1】关于重力的说法正确的是（）A物体重力的大小与物体的运动状态有关，当物体处于超重状态时重力大，当物体处于失重状态时，物体的重力小。B重力的方向跟支承面垂直C重力的作用点是物体的重心D重力的方向是垂直向下★解析：物体无论是处于超重或失重状态，其重力不变，只是视重发生了变化，物体的重力随在地球上的纬度变化而变化，所以A错．重力的方向是竖直向下，不可说为垂直向下，垂直往往给人们一种暗示，与支承面垂直，重力的方向不一定很支承面垂直，如斜面上的物体所受重力就不跟支承面垂直．所以DB错．重心是重力的作用点，所以c对．【例2】下面关于重力、重心的说法中正确的是（）A．风筝升空后，越升越高，其重心也升高B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C．舞蹈演员在做各种优美动作的时，其重心位置不断变化D．重力的方向总是垂直于地面【例3】一人站在体重计上称体重，保持立正姿势称得体重为G，当其缓慢地把一条腿平直伸出台面，体重计指针稳定后读数为G/，则（）A．G＞G/B．G＜G/C．G＝G/’D．无法判定【例4】关于重力的论述中正确的是（）A．物体受到重力是由于地球对物体的吸引而产生的B．只有静止的物体才受到重力的作用C．无论是静止的还是运动的物体都受到重力的作用D．物体静止时比它运动时所受到的重力要大些【例5】下列说法中正确的是（）A．自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大B．在空中飞行的物体不受重力作用C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受重力的方向始终在改变D．将石块竖直向上抛出，在先上升后下落的整个过程中，石块所受重力的大小和方向都保持不变【例6】一个物体重力为2N，在下列情况下它所受的重力仍是2N的是（）A．将它竖直向上抛起B．将它放到水里，它被浮起来C．将它放到月球或木星上D．将它放到高速行驶的列车上【例7】下面关于物体重心的说法中正确的是（）A．汽车上的货物卸下后，汽车的重心位置降低了4B．物体在斜面上上滑时，物体的重心相对物体的位置降低了C．对于有规则几何形状的物体，重心一定在物体的几何中心D．对于重力一定的物体，无论其形状如何变化，其重心位置不变【例8】如图所示，一容器内盛有水，容器的下方有一阀门k，打开阀门让水从小孔慢慢流出，在水流出的过程中，水和容器的共同重心将（）A．一直下降B．一直上升C．先升高，后降低D．先降低，后升高【例9】如图所示，有一等边三角形ABC，在B、C两点各放一个质量为m的小球，在A处放一个质量为2m的小球，求这三个球所组成的系统的重心在何处．【例10】某种汽车的制造标准是车身在横向倾斜300角时不翻倒，如图所示。若车轮间距离为2m，那么车身重心G离斜面的高度应不超过多少米？()【例11】如图所示，矩形均匀薄板长AC=60cm，宽CD=10cm．在B点以细线悬挂，板处于平衡，AB=35cm，则悬线和板边缘CA的夹角α等于多少？ABCDEα()类型题三：弹力练习题【例1】在图中，a、b（a、b均处于静止状态）间一定有弹力的是（）ABAABBABCABD【例2】如图所示中的球和棒均光滑，试分析它们受到的弹力。【例3】如图所示，光滑但质量分布不均的小球的球心在O，重心在P，静止在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受弹力。【例4】如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力。【例5】如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为300的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力A．大小为2N，方向平行于斜面向上B．大小为1N，方向平行于斜面向上C．大小为2N，方向垂直于斜面向上D．大小为2N，方向竖直向上300【例6】如图所示，小车上固定着一根弯成α角的轻杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：①小车静止；②小车以加速度a水平向右加速运动。③小车以加速度a水平向左加速运动？（）θABO2mmmABCAB5MNRabc【例7】如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为α，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的αmA．小车静止时，F=mgsinα，方向沿杆向上。B．小车静止时，F=mgcosα，方向垂直杆向上。C．小车向右以加速度a运动时，一定有F=ma/sinα。D．小车向左以加速度a运动时，22)()(mgmaF，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为α=arctan(a/g)。【例8】原长为16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为___________cm，此弹簧的劲度系数为___________N/m．（）【例9】如图是某个弹簧的弹簧力F与其长度x的关系变化图象．该弹簧的劲度系数k=_______N/m．【例10】一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m，它们的下端平齐并固定，另一端自由，如图所示．当压缩此组合弹簧时，测得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示．试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2（）【例11】如图所示，两根相连的轻质弹簧，它们的劲度系数分别为ka=1×103N/m、kb=2×103N/m，原长分别为la=6cm、lb=4cm，在下端挂一个物体G，