高一物理-相互作用-总复习提纲

43第三章相互作用总复习提纲一、力的分类1.按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力……2.按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力……二、弹力1.弹力的方向⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面。⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。⑶杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻杆只有两个端点受力，则力的方向一定沿杆的方向。2.弹力的大小对形变比较明显的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律计算。⑴胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，既弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。⑵“硬”弹簧，是指弹簧的k值大。（同样的力F作用下形变量Δx小）【例题1】下表是某同学为探索弹力和弹簧形变量的关系所测得的几组数据：弹力F/N0.51.01.52.02.5弹簧伸长x/cm2.65.06.89.812.4（1）请你在图中的坐标线上作出F—x图象；（2）写出曲线所代表的函数；（x用m做单位）（3）解释函数表达式中常数的物理意义.解析：（1）根据图中数据描点，按照图中各点的分布于走向，应作出一条直线，使直线两侧的点数大致相同，这样可以减小偶然误差，如图所示.（2）设直线的斜率为k，由数学知识知：F=kx（直线过原点），在直线上取一点如（10，2），代入上式得k=20N/m，所以函数表达式为：F=20x，x单位：m.（3）式中常数即图线斜率k=xF，表示使弹簧形变一个单位长度时弹簧的弹力，为弹簧的劲度系数。三、摩擦力1.滑动摩擦力大小⑴在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力。⑵只有滑动摩擦力才能用公式F=μFN，其中的FN表示正压力，不一定等于重力G。2.静摩擦力大小⑴必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μFN计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，即Fm=μFN⑵静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围是0＜Ff≤Fm443.摩擦力方向⑴摩擦力方向和物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。⑵通常情况下摩擦力方向可能和物体运动方向相同（作为动力），可能和物体运动方向相反（作为阻力）。在特殊情况下，摩擦力的方向和物体的运动方向可能成任意角度。由二、三的分析可知：无明显形变的弹力和静摩擦力都是被动力。就是说：弹力、静摩擦力的大小和方向都无法由计算公式直接得出，而是由物体的受力情况和运动情况共同决定的。【例题2】质量为2kg的物体放在水平地板上，用一轻弹簧水平拉该物体，当物体刚开始运动时，弹簧伸长了3cm，当拉着物体匀速前进时，弹簧伸长2cm，已知弹簧的劲度系数为k=200N/m（g=10N/kg），求：（1）物体所受的最大静摩擦力为多少?（2）物体和地板间的动摩擦因数解析：（1）受力分析如图。根据胡克定律，F=kx，当弹簧伸长3cm时，弹簧的拉力为6N；弹簧伸长2cm时，弹簧的拉力为4N.再由平衡的知识，可得物体所受的最大静摩擦力为6N.（2）滑动摩擦力为Ff=4N，正压力FN=G=20N，所以动摩擦因数μ=Ff/FN=0.2【针对训练】1．如图所示，在水平桌面上，质量M=5kg的木块右端有一水平绳，通过定滑轮挂一质量m=2kg的沙桶，木块在恒力F作用下向左匀速运动。已知动摩擦因数为0.2，重力加速度取10m/s2。求F的大小。2．如图所示，在水平桌面上放一块重为GA=20N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数A=0.4，则使这块木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为；如果再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B，B与A之间的动摩擦因数B=0.2，那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为；此时木块B受到木块A的摩擦力为.四、物体的受力分析1.明确研究对象在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（即研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。2.按顺序找力必须是先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。3.只画性质力，不画效果力画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复。沙桶FvvmgFfFNvF45F1F2FOF1F2FO4.需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形（或三角形）在解同一个问题时，分析了合力就不能再分析分力；分析了分力就不能再分析合力，千万不可重复。【针对训练】3．分别对下图A、B做受力分析，画出受力示意图。4．如图所示，物体A和B的重力分别为10N和3N，不计弹簧秤和细线的重力和一切摩擦，则(1)弹簧秤所受的合力为（），(2)弹簧秤的读数为（）A、0NB、3NC、7ND、10NE、13N四、力的合成与分解1、矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）.2、平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。在分析同一个问题时，合矢量和分矢量不能同时使用。也就是说，在分析问题时，考虑了合矢量就不能再考虑分矢量；考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。3、要认真作图。在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线。各个矢量的大小和方向一定要画得合理。4、右图是力的分解的两个典型例子。在应用正交分解时，两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角，哪个是小锐角，不可随意画成45°。（当题目规定为45°时除外）【例题3】轻绳的两端A、B固定在天花板上，绳能承受的最大拉力为120N．现用挂钩将一重物挂在绳子上，结果挂钩停在C点，如图所示，两端与竖直方向的夹角分别为37°和53°．求：（1）此重物的最大重力不应超过多少?sin370=0.6；cos370=0.8（2）若将挂钩换成一个光滑的小滑轮，重物的最大重力可达多大?FθF1F2F1＝FcosθF2＝FsinθG2G1mgθG1＝GsinθG2＝Gcosθ370530ACBBA①物体A沿水平匀速滑动②各接触面粗糙，用水平力F拉出物体B.FABAθ③在力F作用下A、B共同沿水平面匀速运动.FABAθAB46解：（1）取C点为研究对象进行受力分析如图甲所示：由图可知，物体平衡时AC上的张力比BC上大，所以当AC上的张力为最大值120N时，BC上的张力小于120N，由三角形法则重物的最大重力为：10150cos37TGN（2）在图甲中，由几何关系设AB=s，则绳长l=0.6s+0.8s=1.4s；若将挂钩换成滑轮，则两根绳子的张力大小相相等，对C点受力分析，如图乙所示，由几何关系cosθ6727.05.07.022sss由三角形法则重物的最大重力为：G′=2Tcosθ=NN6.15367480【针对训练】5．如图所示，物体A、B处于静止状态；A重30N，B重50N，轻弹簧对A竖直向上的拉力为20N。求：物体A，B受到的支持力及摩擦力大小。6．如图所示，质量为m的木箱在推力F作用下沿水平面向右运动，F与水平方向的夹角为θ，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ，则水平面给木箱的支持力为，木箱受到的摩擦力为.7．放在水平地面上的物块，受到一个与水平方向成α角斜向下方的力F的作用，物块在水平地面上向右做匀速直线运动，如图所示。如果保持力F的大小不变，而使力F与水平方向的夹角α变小，那么，则地面对物块的支持力N和物块受到的摩擦力f的变化情况是：（）A.N变小，f变大B.N变大，f变小C.N变小，f变小D.N变大，f变大8．上题中如果物体始终静止，则地面对物块的支持力N和物块受到的摩擦力f的变化情况是（）9．重为G的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体受力如图所示，这些力之间的关系是（）A、N＝GcosθB、f＝GsinθC、f＋N＝GD、G2＝N2＋f210．如图所示，质量为m＝5kg的物体，置于一粗糙的斜面上，斜面的倾角为θ=30°，现用一平行于斜面的力F＝30N的力拉物体，使物体处于静止状态，求：物体受到的静摩擦力的大小和方向?（取g=10m/s2）B370530ACT1T2G图甲BθAC图乙TTG图6B60°A甲FAθNθfGαFvθFv47第三章相互作用总复习提纲答案1、30N2、8N，12N，0.3、mg+Fsinθ；μ（mg+Fsinθ）4、5N,平行于斜面向下5、FNA=30NfA=0;FNB=50-103N,fB=10N;6、C7、ABD8、A9、A，B