牛顿第三定律 弹力 摩擦力Word文档下载推荐.docx

牛顿第三定律 弹力 摩擦力Word文档下载推荐.docx

《牛顿第三定律 弹力 摩擦力Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《牛顿第三定律 弹力 摩擦力Word文档下载推荐.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

力的合成与分解．

3.本章的重点是力与物体的平衡，尤其是摩擦力和物体的平衡两知识点，往往与牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律相结合，有时还与电场及磁场中的带电体的运动相结合，题目难度较大，综合性较强，能力要求也较高.

第1讲　牛顿第三定律　弹力　摩擦力

（对应学生用书第16页）

牛顿第三定律

1.内容

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，作用在同一直线上．

2．表达式：

F＝－F′.

3．说明：

作用力与反作用力有“三同三不同”．

（1）三同

（2）三不同

【针对训练】

1．（2011·

上海高考）在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛．一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时，它受到的磁力（　　）

A．小于受到的弹力

B．大于受到的弹力

C．和受到的弹力是一对作用力与反作用力

D．和受到的弹力是一对平衡力

【解析】　因磁性冰箱贴静止不动，在水平方向上受到两个力：

磁力与弹力，应为平衡力，所以D正确，A、B、C错误．

【答案】　D

弹力

1.产生条件

（1）两物体相互接触．

（2）两物体发生弹性形变．

2．方向

弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反．几种典型的弹力的方向如下：

（1）压力：

垂直于支持面而指向被压的物体．

（2）支持力：

垂直于支持面而指向被支持的物体．

（3）细绳的拉力：

沿绳指向绳收缩的方向．

（4）轻杆的弹力：

不一定沿杆，要根据运动状态具体分析．

3．大小

（1）弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律：

F＝kx.

（2）非弹簧类弹力大小应根据平衡条件或动力学规律求解．

2.

图2－1－1

（2012·

榆林一中二模）如图2－1－1所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个重球，在重球下放着一光滑斜面，球与斜面接触且处于静止状态，弹簧保持竖直，则重球受到的力有（　　）

A．重力和弹簧的拉力

B．重力、弹簧的拉力和斜面的支持力

C．重力、斜面的弹力和斜面的静摩擦力

D．重力、弹簧的拉力、斜面的支持力下滑力

【解析】　斜面光滑，故重球不受静摩擦力，所谓下滑力是重力沿斜面的分力，当谈到受重力作用后不应再提下滑力，因此排除C、D两个选项．重球处于静止状态，且弹簧保持竖直，重球也不应受斜面的支持力，否则在支持力作用下小球水平方向受到的合力不为零，弹簧不能保持竖直状态，B选项错误．

【答案】　A

摩擦力

　名称

项目　　

静摩擦力

滑动摩擦力

产生条件

接触面粗糙

接触处有弹力

两物体间有相对运动趋势

两物体间有相对运动

大小、方向

大小：

0＜f≤fm

方向：

与受力物体相对运动趋势的方向相反

f＝μN

与受力物体相对运动的方向相反

作用效果

总是阻碍物体间的相对运动趋势

总是阻碍物体间的相对运动

3.

图2－1－2

如图2－1－2所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱．试判断下列情况中，木箱所受的摩擦力及其方向．（设木箱质量为m，木箱与车面之间动摩擦因数为μ）

汽车运动情况

木箱运动情况

木箱受摩擦力大小方向

（1）由静止以加速度a加速

与车面无相对滑动

（2）匀速运动

（3）刹车，加速度a1

（4）匀速行驶中突然刹车

木箱相对车面向前滑

（5）匀速行驶中突然加速

木箱相对车面向后滑

【解析】　

（1）当汽车由静止加速时，由于惯性木箱相对于汽车有向后运动的趋势，因此所受摩擦力为静摩擦力，方向水平向前，由牛顿第二定律可知大小为ma.同理可知

（2）、（3）所受摩擦力的情况．（4）当汽车突然刹车时，木箱由于惯性相对于汽车向前滑动，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为μmg，方向水平向后；

同理（5）中摩擦力向前，大小为μmg.

【答案】　

（1）ma　向前　

（2）0　（3）ma1　向后　（4）μmg　向后　（5）μmg　向前

（对应学生用书第17页）

弹力的判断和大小计算

1.弹力有无的判断

图2－1－3

（1）“条件法”：

根据弹力产生的两个条件——接触和形变直接判断．

（2）“假设法”或“撤离法”：

在一些微小形变难以直接判断的情况下，可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合．还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离”，看研究对象能否保持原来的状态．如图2－1－3中绳“1”对小球必无弹力，否则小球不能静止在此位置．

图2－1－4

（3）“状态法”：

根据研究对象的运动状态受力分析，判断是否需要弹力，物体才能保持现在的运动状态．如图2－1－4中车匀加速向右运动，A必然受车厢臂的弹力才能随车向右加速运动．

2．弹力方向除几种典型情况（压力、支持力、绳力等）外，一般应由其运动状态结合动力学规律确定．

3．弹力大小除弹簧类弹力由胡克定律计算外，一般也要结合运动状态，根据平衡条件或牛顿第二定律求解．

图2－1－5

如图2－1－5所示，质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上，现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它刚好没有发生形变．已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦．将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有形变，求a、b两点间的距离．

【审题视点】　先根据平衡条件求出弹簧弹力的大小，再根据胡克定律求出伸长量．

【解析】　开始时，弹簧B的压缩量为x1＝；

当弹簧B无形变时，弹簧C伸长量为x2＝，所以a、b间的距离为：

x1＋x2＝mg（＋）．

【答案】　mg（＋）

【即学即用】

1.

图2－1－6

（2013届延安模拟）如图2－1－6所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力（　　）

A．大小为7.5N

B．大小为10N

C．方向与水平方向成53°

角斜向右下方

D．方向与水平方向成53°

角斜向左上方

【解析】　对小球进行受力分析如图所示，AB杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等大反向，令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，可得：

tanα＝＝，α＝53°

，故D项正确．

静摩擦力的有无及方向判断

1.假设法

2．用牛顿第二定律判断：

先判断物体的运动状态（即加速度方向），再利用牛顿第二定律（F＝ma）确定合力的方向，然后受力分析判定静摩擦力的有无和方向．

3．用牛顿第三定律判断：

“摩擦力总是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向．

静摩擦具有“被动性”，所以产生静摩擦力一定有原因，这个原因就是“相对运动趋势”或物体受到“主动力”，找到了原因也就知道静摩擦力的有无和方向了．

图2－1－7

（2013届宝鸡高三质检）如图2－1－7所示，倾角为θ的斜面C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态．则（　　）

A．B受到C的摩擦力一定不为零

B．C受到地面的摩擦力一定为零

C．C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力

D．将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为0

【审题视点】　

（1）A、B、C均静止．

（2）B与A相连且细绳与斜面平行．

【解析】　若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡，则B与C间的摩擦力为零，A项错误；

将B和C看成一个整体，则B和C受到细绳向右上方的拉力作用，故C有向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力，B项错误、C项正确；

将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，利用整体法判断，B、C整体在水平方向不受其他外力作用，处于平衡状态，则地面对C的摩擦力为0，D项正确．

【答案】　CD

2．（2011·

海南高考）如图2－1－8，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（　　）

图2－1－8

A．等于零

B．不为零，方向向右

C．不为零，方向向左

D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右

【解析】　因为物块匀速下滑而斜面体静止，可知两者受力都是平衡的，因此把它们当做一个整体，可知水平方向上不受摩擦力，A项对．

正确理解牛顿第三定律

1.定律中的“总是”二字说明对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的．

2．作用力和反作用力中若一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失，否则就违背了“相等关系”．

3．作用力和反作用力与一对平衡力的比较

　　　对应名称

比较内容　　　

作用力和反作用力

一对平衡力

不同点

受力

物体

作用在两个相互作用的物体上

作用在同一物体上

依赖

关系

相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失

无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在

叠加性

两力作用效果不可叠加，不可求合力

两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力且合力为零

力的

性质

一定是同性质的力

可以是同性质的力，也可以不是同性质的力

相同点

大小方向

大小相等、方向相反、作用在一条直线上

　一起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中（忽略绳子的重力、空气阻力），以下说法正确的是（　　）

A．当货物匀速上升时，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力

B．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力，大小总是相等

C．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力总大于货物的重力

D．若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力一定大于货物的重力

【解析】　绳子对货物的拉力和货物对绳子的拉力是一对作用力与反作用力，不管货物匀速、加速还是减速，大小都相等，A错B对；

当货物匀速上升时，绳子对货物的拉力和货物重力是一对平衡力，货物加速上升，绳子对货物的拉力大于货物的重力，货物减速上升，绳子对货物的拉力小于货物的重力，C、D错．

【答案】　B

3．（2013届乌鲁木齐模拟）如图2－1－9所示，将甲、乙两物体分别固定在一根弹簧的两端，并放在光滑水平的桌面上．已知甲、乙两物体的质量分别为m1和m2，弹簧的质量不能忽略．若甲受到方向水平向左的拉力F1作用，乙受到水平向右的拉力F2作用，则下列说法正确的是（　　）

图2－1－9

A．只要F1＜F2，甲对弹簧的拉力就一定小于乙对弹簧的拉力

B．只要m1＜m2，甲对弹簧的拉力就一定小于乙对弹簧的拉力

C．只有当F1＜F2且