第三章研究物体间的相互作用知识点和基础练习.docx

第三章研究物体间的相互作用知识点和基础练习.docx

《第三章研究物体间的相互作用知识点和基础练习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章研究物体间的相互作用知识点和基础练习.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第三章研究物体间的相互作用知识点和基础练习

第三章研究物体间的相互作用

第一节研究形变与弹力的关系

一、认识形变

1、形变：

叫做形变.

2、形变种类：

、、、。

3、观察显示微小形变的两个实验（教材第50页图3-1-2、 教材第51页图3-1-3）

二、弹性与弹性限度

1、弹性：

在撤去外力后，物体具有的性质

2、弹性形变：

撤去外力后,可以的形变叫弹性形变

3、弹性限度：

物体在形变时如超过了，在撤去外力后，物体不能恢复原状

三、探究弹力

1、弹力定义：

发生的物体由于要恢复原状，会对与它产生力的作用，这种力叫弹力.

2、弹力产生的条件：

。

3、弹力的方向怎样？

结论1：

通常所说的压力和支持力都是弹力.压力的方向:

支持面指

向物体；支持力的方向：

支持面指向物体；

结论2：

通常所说的拉力也是弹力，绳的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向沿绳子指向.

练习：

画出下列物体受到的弹力。

通过画图分析：

面面接触，点面接触，点点接触的弹力方向的特点：

两物体的接触面.

跟踪练习：

1：

如图，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则小球受到的力是（）

A.重力、绳的拉力B.重力、绳的拉力、斜面的弹力

C.重力、斜面的弹力D.绳的拉力、斜面的弹力

2：

关于弹力的产生，以下说法正确的是（）

A.相互接触的物体之间必有弹力的作用

B.不接触的物体之间一定没有弹力的作用

C.物体发生了形变，必有其他物体对它施加了弹力的的作用

D.两个物体之间有弹力的作用，这两个物体一定都发生了形变

3.画出物体A受到的所有力。

四、胡克定律

1、胡克定律：

在内，弹簧弹力F的大小与弹簧的形变量（伸长或缩短）量x成

2、表达式：

。

3、说明：

由胡克定律F=kx,k为劲度系数，由本身的材料、长度、截面积等决定，x为形变量，即弹簧伸缩后的长度L与原长L0的差：

x=|L-L0|，不能将x当作弹簧的长度L

小试牛刀：

有一根弹簧的长度是15厘米，在下面挂上0.5千克的重物后的长度变成了18厘米，求弹簧的劲度系数。

第二节研究摩擦力

1、当两个互相接触的物体有时，物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。

2、在滑动摩擦中，物体间产生的作用力，叫做滑动摩擦力。

3、滑动摩擦力

f的大小跟正压力F

成，即。

4、动摩擦因素μ与和有关。

5、滑动摩擦力，其方向总是与的方向相反，与物体间的接触面。

6、当物体具有时，物体间产生的摩擦叫静摩擦，这时产生的摩擦力叫做。

7、物体受到的静摩擦力有一个最大限度，这个最大值叫做，它比略大。

为了方便计算，可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

8、静摩擦力的方向总与相切，并与相反。

探究点一摩擦力产生的条件有哪几个？

（1）

（2）

（3）

例1．关于弹力和摩擦力的关系，下列说法正确的是[]

A．两物体间若有弹力，就一定有摩擦力B．两物体间若有摩擦力，就一定有弹力

C．弹力和摩擦力的方向必互相垂直D．当两物体间的弹力消失时，摩擦力仍可存在一段时间

例2．如果世界上不存在一切摩擦，那么下列哪一现象不会发生[]

A.饭将从我们嘴里滑掉B.人将寸步难行

C.不能用螺钉螺母固定工件D.物体将漂浮在空中

探究点二如何计算滑动摩擦力的大小？

滑动摩擦力的大小与什么因素有关？

（1）

（2）

例1．在水平地面上，质量为20kg的物体向东滑动，同时物体又受到向西的水平拉力10N作用，若物体和水平地面间动摩擦因数为0.1，则物体受到的摩擦力大小为______，方向______．（g取10N/kg）

例2.关于滑动摩擦力，下列说法正确的是[]

A．压力越大，滑动摩擦力越大B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大

C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大

D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大

探究点三如何计算静摩擦力的大小？

静摩擦力的大小与什么因素有关?

静摩擦大小跟物体所受的外力及物体运动状态有关，只能根据物体所处的状态（平衡或加速）由平衡条件或牛顿定律求解。

静摩擦力的变化存在一个最大值--最大静摩擦力，即物体将要开始相对滑动时摩擦力的大小（最大静摩擦力与正压力成正比）。

例1．.质量为10kg的物体静止放在水平面上，物体和水平面的最大静摩擦力为40N，滑动摩擦力为37N．当水平拉物体的力分别为38N和50N时，物体所受的摩擦力的大小分别为______N和______N．

例2．用手握着一个玻璃杯，处于静止状态。

如果将手握得更紧，手对玻璃杯的静摩擦力将，如果手的握力不变，而向杯中倒入一些水（杯仍处于静止状态），手对杯的静摩擦力将。

例3．置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下，仍处于静止，则物体所受静摩擦力的大小[]

A．与压力成正比B．等于水平拉力

C．小于滑动摩擦力D．在物体上叠放另一物体，该物体受到的静摩擦力不变

探究点四滑动摩擦力与静摩擦力的方向是怎样的？

沿接触面的切线方向（即与引起该摩擦力的弹力的方向垂直），与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。

例如：

站在公共汽车上的人，当人随车一起启动（即做加速运动）时，如图所示，受重力G、支持力N、静摩擦力f的作用。

当车启动时，人相对于车有向后的运动趋势，车给人向前的静摩擦力作用；此时人随车向前运动，受静摩擦力方向与运动方向相同。

例1.关于摩擦力的方向，下列说法中不正确的是（）

A．滑动摩擦力的方向，总是

和物体运动的方向相反B．滑动摩擦力

的方向，可能和物体运动的方向相同C．物体所受的摩擦力方向总是和接触面相切D．滑动摩擦力的方向，可能和物体运动的方向相反

例2.下列说法中正确的是（）

①滑动摩擦力的方向总是和物体运动方向相反②静摩擦力的大小与物体对接触面的正压力成正比

③运动的物体可能受到静摩擦力作用

④物体受到摩擦力作用时，也一定受到弹力作用，且这两个力一定互相垂直

A．①②B．①③C．②③D．③④

探究点五运动的物体是否一定受到摩擦力？

例1.在一匀速转动的传送带上有一质量为m的物体A，物体A与传送带一起以速度V向右运动，如图3-2-1所示，判断物体A有受到摩擦力的作用吗？

如果物体A静静地放上匀速传送的传送带上，在此后很小的一段时间内，物体A有受到摩擦力的作用吗？

探究点六受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的吗？

受到静摩擦力作用的物体一定是静止的吗？

例1．如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平拉力F拉A，但A、B仍保持静止不动，则下面的说法中正确的是（）。

A．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于FB．物体A与地面的静摩擦力的大小等于零

C．物体A与B间的静摩擦力的大小等于FD．物体A与B间

的静摩擦力的大小

等于零

课堂训练

1．某同学用弹簧秤称一木块重5N，把木块水平桌面上，弹簧秤水平地向右拉木块．

（1）当弹簧秤读数为1N时，木块未被拉动，这时木块受到的是______摩擦力，大小是______，方向向______.

（2）当弹簧秤的读数是2.1N时，木块刚好开始移动，此时木块受的是______摩擦力，大小是______，方向向______.（3）开始运动后，使木块保持匀速直线运动，弹簧秤的读数变为2N，此时木块受到的是______摩擦力，大小是_____，动摩擦因数μ=_____.（4）若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时，木块受到的摩擦力是______摩擦力，大小是______.（5）木块离开弹簧秤继续滑动，这时木块受到的是______摩擦力，大小是______.

2．如图3所示，用力F将质量为1kg的物体压在竖直墙上，F=50N．方向垂直于墙，若物体匀速下滑，物体受到的摩擦力是______N，动摩擦因数是______，若物体静止不动，它受到的静摩擦力是______N，方向______．（g＝10N/kg）

3．如图4是一主动轮A通过皮带带动从动轮B的示意图，主动轮的转动方向如图所示，试分析A轮上M点和B轮上N点受到的摩擦力的方向：

fM______，fN______。

4．如图所示，两个相同的长方体A、B，叠放在水平桌面上，今用水平力F拉B而两长方体均保持静止，则针对此情况，下列说法中错误的是（　　）

A．AB间不存在摩擦力作用B．AB间有静摩擦力作用

C．B与桌面间有静摩擦力作用D．若撤去外力F后，则A与B，B与桌面间都没有摩擦力

5．如图所示

，用力F把铁块紧压在竖直墙上不动，那么，当F增大时（设铁块对墙的压力为FN，铁块受墙的摩擦力为f），下列说法中正确的是（　　）

A．FN增大，f不变B．FN增大，f增大

C．FN变

小，f不变D．关于FN和f的变化，以上说法都不正确

6．下列关于摩擦力的说法中正确的是[]

A.摩擦力是在物体运动时产生的B.摩擦力在生产和生活中总是有害的

C.增大物体间的压力，可以增大滑动摩擦力D.常用滑动代替滚动，可以减小摩擦力

第3节力的等效于替代

一、共点力的概念：

如果几个力都作用在物体的上，或者几个力的作用线于同一点，这几个力就称为共点力。

高中物理只研究同一平面内的共点力。

二、力的等效：

一个力作用的效果与几个力共同作用的效果

三、力的替代：

如果一个力的作用效果与另外几个力的作用效果，那么就可以说这个力与另外几个力，或这个力与另外几个力就可以相互。

那么这个力称为另外几个力的，另外几个力称为这个力的。

力的合成与分解：

在物理学中，从力的作用效果相同这一观点出发，根据具体情况进行力的，称为力的。

求几个力的合力的过程或求合力的方法，叫做力的；求一个力的几个分力的过程或方法叫做力的。

课堂练习：

1.某小组做验证力的合成的平行四边形定则实验时得出如图所示的图（F'与A、O共线），其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳套的结点，图中______是F1与F2合力的真实值，______是F1与F2合力的实验值，需要进行比较的是______和______。

通过本实验可以验证。

单选2、一个大人单独提起重100N的一桶水，如果这桶水让两个小孩共同提起，可知这两个小孩对水桶作用力的合力为（）

A、大于100NB、小于100NC、等于100ND、上述三种情况均有可能

单选3．探究合力与分力关系采用的科学方法是（）

A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法

双选4、下列说法中正确的是（）

A、不同的力，其作用效果不同B、合力与分力可以相互替代

C、合力就是分力的代数和D、合力一定大于分力

双选5、关于合力与其两个分力的关系，下列说法中正确的是（　　）

A．合力的大小一定大于小的分力，小于大的分力B．合力的大小随分力夹角的增大而减小

C．合力的大小一定大于任意一个分力D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力

第四节力的合成与分解

1．平行四边形定则：

两个互成角度的分力，可以用表示这两个力的线段做作平行四边形，两个邻边之间的就表示合力的大小和方向．

思考：

你觉得图1中哪些是分力，哪个是合力？

2．合力的计算

（1）利用作图法求合力思考：

作F1和F2的图示时能用不同的标度吗？

（2）计算法

从力的作用点起，以两个力的方向为邻边，作平行四边形后，用计算的方法算出对角线的___________和对角线与邻边的__________.

思考：

如图1所示，当θ发生变化时，合力F等于多少？

当θ=0°时，F=_______________，方向_________________________

当θ=180°时，F=_______________，方向_________________________

当θ=90°时，F=_______________，方向_________________________

当θ=120°且F1=F2时，F=_______________，方向_________________________

当θ=60°且F1=F2时，F=_______________，方向_________________________

结论：

当两个力F1和F2的夹角θ变化时，它们的合力大小的范围为

（3）三角形法则：

平边四边形法则可以实用一个力三角形表示，将分力按其方向及大小首尾相连，则始点到终点的连线即为合力，也称为三角形法则。

3、分力的计算

1．平行四边形定则：

力的分解是力的合成的运算，同样遵守平行四边形定则．

2．力的正交分解法：

将一个力分解为两个互相_______的分力的方法称为力的正交分解法。

思考：

一条对角线可以画出几个平等四边形？

一个力的分解结果是唯一的吗？

我们能否随便分解一个力？

【讨论与交流】

物体放在斜面上，那物体受的重力产生有什么样的效果？

演示：

思考1：

小车对斜面和对橡皮筋产生了哪些作用效果?

产生了两个效果，第一个效果是沿斜面向_______拉橡皮筋，第二个效果是压_________

我们可以将重力分解为一个垂直斜面向_____的力G2和一个平行斜面向_____的力G1。

G1=_________,G2=_________

总结：

在进行力的分解时，一般先根据_____________________来确定两个分力的方向，再依据_____________________来计算分力的大小。

例：

如图2所示，放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F，这个力与水平面成θ角。

这个拉力F会产生什么样的效果？

结论：

这个斜向上方的拉力F产生产生了两个效果

第一个效果是向_______提重物，第二个效果是沿_________方向拉重物

通过计算得出：

F1＝_____________，F2=_____________

4、力分解的几种情况

（1）已知合力F的大小、方向和两个分力的方向，则两个分力有_________的值。

（2）已知合力F的大小、方向，和一个分力的大小和方向，则另一个分力有_________的值

（3）已知合力F的大小、方向，和一个分力F1的方向，则另一个分力有三种情况

①当F1=Fsinθ时，有_____组解②当F1F1>Fsinθ时，有_______解

课堂练习

1、关于合力与两个分力的关系，正确的是（）

A、合力的大小一定大于小的分力，小于大的分力B、合力的大小随分力的夹角增大而增大

C、合力的大小一定大于任意一分力D、合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力

2、当两个共点力F1与F2的大小为以下的哪组数值时．其合力的大小可能8N：

（）

A．F1＝6N，F2＝3N　Ｂ．F1=3N，F2=3NC．F1=2N，F2=4N　D．F1=5N，F2=lN

4、在一个已知力的分解中，下列情况中具有唯一一对分力的是（）

A、已知一个分力的大小和方向B、已知一个分力的大小和另一分力的方向

C、已知两个分力的大小D、已知两个分力的方向，并且不在一条直线上

5、6个共面共点力大小分别为F、2F，3F；4F、5F、6F，相互间夹角均为60°，如图所示，则它们的合力大小为，方向

第5节共点力的平衡条件

1．一个物体如果保持或运动，则该物体处于平衡状态．

2．有一小球在地面上处于平衡状态，则下面说法正确的是：

（）

A．小球一定不受到力的作用B．小球一定没有速度

C．小球一定静止D．小球可能处于运动状态

3．二力平衡的条件：

二个力大小，方向，作用在物体上，这两个力的合力是

4．物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的或者它们的作用线交于，这几个力叫共点力。

5.探究共点力平衡的条件：

结论：

物体所受合外力为．其数学表达式为：

F合＝或Fx合=Fy合=，其中Fx合为物体在x轴方向上所受的合外力，Fy合为物体在y轴方向上所受的合外力．

讨论：

一个物体受到三个或三个以上共点力的作用而使物体处于平衡状态，现如果将其中任何一个力撤去，则物体还能保持平衡状态吗？

如果不能，物体的合力的大小和方向可以知道吗？

推论：

（1）物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个力与余下的力的合力大小，方向.

（2）物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力的有向线段必构成封闭三角形，即表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形.

【应用提高】

例题1：

　如下图所示，一个物体放在斜面上处于静止状态，斜面对这个物体的作用力为F．下列哪个图中的F是正确的（　　）

例题2：

如图所示，物体受到两个外力F1＝5N、F2＝4N的作用而处于平衡状态，若撤去F2，则物体仍静止，则物体受到的合力为（　　）　　

　　　　A．4N　　　　　B．3N　　　　　C．1N　　　　　D．0N

●解题方法总结：

1.当物体在两个共点力作用下平衡时，这两个力一定等值反向；

2.当物体在三个共点力作用下平衡时，往往采用平行四边形定则或三角形定则，利用力的合成或分解法来求解，因为其中任何两个力的合力与第三个力是一对平衡力；

3.当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时，往往采用正交分解法，将力分解到互相垂直的X和Y方向上去，然后由

＝0，

＝0来解．

【反馈练习】

1.下列物体中处于平衡状态的是（）

A.静止在粗糙斜面上的物体B沿光滑斜面下滑的物体

C在平直路面上匀速行驶的汽车D做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间

2．一物体受到三个共点力的作用，下面4组能使物体处于平衡状态的是（　　）

　　　　A．F1＝7N，F2＝8N，F3＝9N　　　　B．F1＝8N，F2＝2N，F3＝1N

　　　　C．F1＝7N，F2＝1N，F3＝5N　　　　D．F1＝10N，F2＝10N，F3＝1N

3．如图所示，物体M处于静止状态，三条细绳的拉力之比F1∶F2∶F3为（　　）

　A．1∶2∶3B．1∶2∶

C．5∶4∶3D．

∶1∶1　　

4．如图所示，用力F推着一个质量为m的木块紧贴在竖直墙壁上，木块此时处于静止状态．已知力F与竖直方向成

角，则墙对木块的摩擦力可能（　　）

A．大小是mg－Fcos

，方向竖直向上　B．大小是Fcos

－mg，方向竖直向下

　C．大小是零　　　　D．上述三种情况均不对　

5.用两根绳子吊起—重物，使重物保持静止，若逐渐增大两绳子之间的夹角，则两绳对重物的拉力的合力变化情况是（）

A．不变B．减小C．增大D．无法确定

6.如图所示，a，b，c三根绳子完全相同，其中b绳水平，c绳下挂一个重物。

若使重物加重，则这三根绳子中最先断的是（）

A．a绳B．b绳C．c绳D．无法确定

7．质量为10kg的物体放在水平地面上，它和地面之间的动摩擦因数是0.2，水平拉力F由零开始逐渐增大，直到物体开始滑动．在物体静止不动的过程中，它受到的合外力是______N，它受到的摩擦力逐渐______．　

8．如图所示，木块重60N，放在倾角

＝

的斜面上，用F＝10N的水平力推木块，木块恰能沿斜面匀速下滑．求：

（1）木块与斜面间的摩擦力大小；

（2）木块与斜面间的动摩擦因数．（sin

＝0.6，cos

＝0.8）

9.一根质量可忽略不计的轻弹簧下端挂一物体，当物体静止不动时，弹簧伸长了10cm，将该物体放在水平桌面上，用该弹簧拉物体沿水平桌面匀速滑动，此时弹簧伸长了2cm，求物体与桌面之间的动摩擦因数。

10.如右图所示，用轻绳AC和BC悬挂一重物，绳与水平天花板的夹角分别为60和30，已知C下面吊的重物100N。

求绳AC和BC的拉力。

11.重量G=100N的物体置于水平面上，给物体施加一个与水平方向成=30的拉力F，F=20N，物体仍处于静止状态，求地面对物体的静摩擦力和地面对物体的支持力各是多大？

12.质量为5kg的木块放在木板上，当木板与水平方向夹角为37时，木块恰能沿木板匀速下滑，木块与木板间的动摩擦因数多大？

当木板水平放置时，要使木块能沿木板匀速滑动，给木块施加水平力应多大？

（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10N/kg）