高考物理一轮复习《相互作用》章综合学案教案 新人教版Word下载.docx

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g是一个与地理位置有关的量，反映地球对物体作用力的强弱。

（g值随地理纬度的增加而增大，随离地面高度的增大而减小）通常情况下（在地球表面附近），取g=9．8N／kg，表示质量是1kg的物体受到的重力是9．8N。

（3）重力的大小可以用弹簧秤测出。

其依据的原理是二力平衡条件和力作用的相互性：

用悬绳挂着的静止物体或用静止的水平支持物支持的物体，对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力。

特别注意：

拉力或压力与重力大小相等是有条件（平衡）的；

且不能认为拉力或压力就是重力，因力的性质不同，施力物体和受力物体也不同。

（4）重力的大小在一般情况下小于地球对物体的引力大小

●重力的方向：

重力的方向总是竖直向下的

竖直向下即垂直于（当地的）水平面向下，沿重锤线向下。

物体只在重力作用下从静止开始下落的方向是竖直向下的。

不能将“竖直向下”理解为“垂直于支持面向下”、“垂直于地面向下”或“指向地心的方向”。

重力的方向不一定指向地心。

●重心：

重心是从等效的观点来定义的，对于整个物体，各部分重力相当于集中作用在物体的重心上，所以，重心不一定在物体上.重心是重力的等效作用点.等效方法是研究物理问题常用的思维方法，它是在保证效果不变的前提下用一种简化的形式来替代原来的形式以使研究问题方便些。

③重心的确定：

物体重心的位置跟物体的形状和物体内质量的分布都有关系，跟物体的放置情况和运动状态无关。

形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心就在其几何中心上；

不规则物体的重心位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关.

●物体重心的确定方法：

[来源:

][来源:

方法一：

悬挂法（适用范围：

质量分布均匀的薄板）

对于薄板状物体，可以用悬挂法找出其重心位置，其依据的原理是二力平衡条件。

例、如图所示，矩形均匀薄板长AC=60cm，宽CD=10cm，在B点用细线悬挂，板处于平衡状态，AB＝35cm，则悬线和板边缘CA的夹角α＝.

方法二：

极限法（适用范围：

液体）

例、如图所示，一玻璃杯中装满水，打开杯子底端的阀门，让水慢慢流出，则玻璃杯和水的重心变化情况是。

方法三：

“杠杆法”

例1：

如图所示，在等边三角形支架的三个顶点上各固定一个质量为m的小球，则整体重心的位置在什么位置？

（已知三角形边长为L）

例2、如图所示，一把质量分布均匀的、宽度处处相同的直角拐尺，长边长度为4m，短边长度为3m，则拐尺的重心在什么位置？

2、弹力：

（1）定义：

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,这种力叫弹力。

地球对物体产生重力，并不需要地球和物体直接接触。

弹力则不同，弹力产生在直接接触并发生弹性形变的物体之间。

（2）弹力产生的条件可归纳为：

①物体之间直接接触，这是必要条件。

②相接触物体之间存在挤压或拉伸，引起物体的变形，这是充分条件。

这里有三点必须明确：

①物体相互接触是否一定存在弹力呢？

具备必要条件，而不具备充分条件，则弹力就毫无意义了。

如图1中的小球和斜面，图2中的A和B。

图3中完全失重状态下物体和水平面，都属于两物体相靠，互不挤压，不存在弹力的情况。

②弹力是被动力。

弹力产生在直接接触的物体之间，并以物体的形变为先决条件，即物体是否发生形变决定了弹力存在与否。

而物体的形变是由跟它接触的外部作用所诱发的，且物体的形变状态随外部作用变化而变化。

因此，物体间弹力产生的直接原因是有物体接触时的外部作用，同时受这个作用的制约。

如图4中，物体与桌面间的弹力随外力F的变化而变化。

③我们通常说的推力、压力、支持力、拉力、张力等均是根据弹力的作用效果命名的弹力。

●“假设法”分析物体间的弹力：

欲分析一物体的某一接触处是否有弹力作用，可先假设接触的物体有弹力作用，看看被研究的物体有怎样的运动趋势，在判断是否有弹力。

如下面的例子。

（3）弹力的方向判定

①根据“弹力总是跟两接触物体的接触面（公切面）垂直，并作用在与施力物体相接触的受力物体接触点上，和使物体产生弹性形变的外力方向相反”的规律来断定。

常见的可分以下几种情况：

a.点与点接触：

弹力方向垂直于两物接触点的公切面，指向被支持的物体，如图5。

b.线与物接触：

弹力方向沿线收缩方向，如图6．

c.点与面接触：

弹力方向垂直于接触点的公切面，指向被支持的物体．如图7。

d.面与面接触：

弹力方向垂直于接触面的公切面，指向被支持的物体，如图8。

（4）弹力大小的计算。

（重点:

胡克定律）

对于弹簧所产生的弹力大小，可以应用胡克定律来计算它的大小，即在弹性限度内，弹簧的弹力的大小跟弹簧长度的改变量x成正比，有F=k·

x。

其中公式中的k为弹簧的劲度系数，它描述了弹簧本身的一种属性（软硬程度），它与弹簧的材料、长短和粗细有关。

在数值上等于弹簧被压缩或伸长1米时弹簧所产生的弹力。

【巩固练习题】

例1、一根弹簧的劲度系数k=1000N/m，在其两端有两小孩向相反方向各用20N的水平力拉弹簧，这时弹簧的伸长量是：

（）

A.2cmB.4cmC.0D.1cm

例2、如图所示，A、B两物体重分别为GA=3N,GB=4N，A用细线悬挂在天花板上，其下端用轻弹簧与B相连，而B放在水平地面上，若A、B间轻弹簧的弹力大小为2N，则线中张力大小和地面受到的压力大小可能分别为（）

A.1N6NB.5N6N

C.1N2ND.5N2N

例3、图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态（）

A、有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态

B、有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态

C、有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态

D、有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态

例4、如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：

①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。

若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有（）

A．l2＞l1B．l4＞l3C．l1＞l3D．l2＝l4

例5、如图所示，两个木块的质量分别为m1和m2，两个轻质弹簧的劲度分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个弹簧处于静止状态。

现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为_____,上面木块移动的距离为________

3、摩擦力（重点）

大小：

F=μFN

滑动摩擦力方向：

与相对运动方向相反

作用点：

接触面上

摩擦力

产生条件：

接触、挤压、有相对运动趋势

静摩擦力大小：

0＜F≤Fmax

方向：

与相对运动趋势方向相反

作用点：

（1）定义：

相互接触的两物体，如果有相对运动或相对运动趋势时，两物体的接触面就产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力。

当两物体相对静止而有相对运动的趋势时的摩擦力称为静摩擦力，当物体间发生相对运动时的摩擦力称为滑动摩擦力。

（2）滑动摩擦力：

a.产生条件：

两物体接触面压紧，且发生相对滑动；

b.方向：

和相对运动方向相反；

c.大小；

d.称为动摩擦因数，与两物体的材料及接触面粗糙程度有关。

（3）静摩擦力：

两物体接触面压紧，且有相对运动的趋势；

与相对运动趋势方向相反；

c.大小：

跟沿接触面切线方向的外力大小有关（一般应用二力平衡的条件判断）；

d.范围：

0~最大静摩擦力（一般情况下可以近似认为）。

【巩固复习题】

例1、关于摩擦力的说法，正确的是（）

A.只有物体在运动时，才受到摩擦力；

B.物体受到的正压力越大，最大静摩擦力就越大；

C.当接触面的性质和正压力大小确定后，静摩擦力就是一个恒量；

D.摩擦力的方向，有时跟物体运动方向相反，有时也可以跟物体运动方向相同

例2、一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N。

若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为（）

A.10N，方向向左；

B.6N，方向向左；

C.2N，方向向左；

D.零。

例3、如图所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平为Fb＝5N、Fc＝10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止。

以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则（）

Af1＝5N，f2＝0，f3＝5N

Bf1＝5N，f2＝5N，f3＝0

Cf1＝0，f2＝5N，f3＝5N

Df1＝0，f2＝10N，f3＝5N

例4、如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形的物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度作匀速直线运动，由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1，B、C间的动摩擦因数μ2有可能是（）

A、μ1=0，μ2=0B、μ1=0，μ2≠0

C、μ1≠0，μ2=0D、以上情况都有可能

例5、如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上。

用F向左拉动B，使它以速度v运动，这时弹簧秤的示数为T。

下面说法正确的是（）

A、木板受到的滑动摩擦力的大小等于T

B、地面受到的滑动摩擦力的大小等于T

C、若木板以2v的速度运动，木板A受到的摩擦力大小等于2T

D、若2F的力作用在木板上，木块A所受摩擦力的大小等于T

例6、运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时，他所受到的摩擦力分析为f5和fF，那么它们的关系是（）

A.f5向上、fF向下，f5=fFB.f5向下、fF向上，f5>

fF

C.f5向上、fF向上，f5=fFD.f5向下、fF向下，f5>

例7、如图所示，将质量为m1和m2的物体分别置于质量为M的物体的两侧，均处于静止状态，已知m1＞m2，α＜β，则（）

A、m1对M的压力一定大于m2对M的压力

B、m1对M的摩擦力一定大于m2对M的摩擦力

C、水平地面对M的支持力一定等于（M+m1+m2）g

D、水平地面对M的摩擦力一定等于零

例8、如图所示，质量为m1的木块受到向右的拉力F的作用沿质量为m2的长木板向右滑行，长木板保持静止状态。

已知木块与长木板问的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则（）

A．长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ2（m1+m2）g

B．长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ1m1g

C．若改变F的大小，当F>

μ2（m1+m2）g时，长木板将开始运动

D．无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动

例9、三块质量均为m的相同的砖并排被一水平外力压在墙上，使砖静止，则墙A、AB、BC间摩擦力大小分别为，，。

例10、如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面已均处于静止状态。

当肘水平向左的恒力推O时，P、Q仍静止不动，则（）

A．Q受到的摩擦力一定变小

B．Q受到的摩擦力—定变大

C．轻绳上拉力一定变小

D．轻绳上拉力一定不变

4、力的合成和分解

力是矢量，力的合成和分解满足力的平行四边形定则。

①合力与分力

如果一个力产生的效果和其他几个力产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。

②力的合成：

求几个力的合力叫做力的合成。

（1）平行四边形定则：

力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。

力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。

（2）三角形定则：

平行四边形定则可简化成三角形定则。

由三角形定则还可以得到一个有用的推论：

如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零。

（3）共点的两个力合力的大小范围：

|F1－F2|≤F合≤F1＋F2

（4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。

③力的分解：

求一个力的分力叫力的分解。

（1）力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。

（2）两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解。

（3）几种有条件的力的分解[来源:

学+科+网]

将一个已知力F进行分解，其解是不唯一的。

要得到唯一的解，必须另外考虑唯一性条件。

常见的唯一性条件有：

（1）已知两个不平行分力的方向，可以唯一的作出力的平行四边形，对力F进行分解，其解是唯一的。

（2）已知一个分力的大小和方向，可以唯一的作出力的平行四边形，对力F进行分解，其解是唯一的。

力的分解有两解的条件：

1.已知一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小，由图甲可知：

当F2=Fsin时，分解是唯一的。

当Fsin<

F2<

F时，分解不唯一，有两解。

当F2>

F时，分解是唯一的。

2.已知两个不平行分力的大小。

如图乙所示，分别以F的始端、末端为圆心，以F1、F2为半径作圆，两圆有两个交点，所以F分解为F1、F2有两种情况。

存在极值的几种情况。

（1）已知合力F和一个分力F1的方向，另一个分力F2存在最小值。

（2）已知合力F的方向和一个分力F1，另一个分力F2存在最小值

例1、一个力分解为两个分力，下列情况中，不能使力的分解结果一定唯一的有（）

A．已知两个分力的方向

B．已知两个分力的大小

C．已知一个分力的大小和另一个分力的方向

D．已知一个分力的大小和方向

例2、水平横粱的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物，∠CBA=30°

，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为（g=10m/s2）（）

A．50NB．50NC．100ND．100N

例3、如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质的支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ。

设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2。

以下结果正确的是（）

A．　　　　　　B．

C．　　　　　　D．

例4、质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为µ

，那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个?

（）A．µ

mgＢ．µ

（mg+Fsinθ）

Ｃ．µ

（mg－Fsinθ）Ｄ．Fcosθ

例5、如图所示．有五个力作用于一点P，构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线，设F3=10N，则这五个力的合力大小为（）

A．10（2＋）NB．20N

C．30ND．0

例6、如图所示．物体处于平衡状态，若保持a不变，当力F与水平方向夹角β多大时F有最小值

A．β＝0B．β＝

C．β＝αD．β＝2α

例7、如图所示一条易断的均匀细绳两端固定在天花板的A、B两点，今在细绳O处吊一砝码，如果OA＝2BO，则（）

A．增加硅码时，AO绳先断

B．增加硅码时，BO绳先断

C．B端向左移，AO绳子易断

D．B端向右移，BO绳子易断

例8、如图所示，在“共点力合成”实验中，橡皮条一端固定于P点，另一端连接两个弹簧秤，分别用F1与F2拉两个弹簧秤，将这端的结点拉至O点。

现让F2大小不变，方向沿顺时针方向转动某一角度，要使结点仍位于O点，则F1的大小及图中β角相应作如下哪些变化才有可能?

A．增大F1的同时增大β角

B．增大F1而保持β角不变

C．增大F1的同时减小β角[来源:

学|科|网Z|X|X|K]

D．减小F1的同时增大β角

5、受力分析的方法和步骤：

●物体受力分析的一般思路

（1）明确研究对象，研究对象可以是质点、结点、物体、物体系.

（2）按顺序分析物体所受的力，一般可先按重力、弹力、摩擦力的次序分析，再分析电场力、磁场力等其他力.

（3）正确画出受力图，注意：

不同对象的受力图用隔离法分别画出，对于质点和不考虑力对物体的形变和转动效果的情况，可将各力平移至物体的重心上，即各力均从重心画起.

（4）检验，防止错画力、多画力和漏画力.

●受力分析的注意事项

（1）只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力.

（2）只分析根据性质命名的力.

（3）每分析一个力，都应找出施力物体.

（4）合力和分力不能同时作为物体所受的力.

例1、如图所示，A、B、C三个物体叠放在桌面上，在A的上面再加一个作用力F，则C物体受到竖直向下的作用力除了自身的重力之外还有（）

A.1个力B.2个力C.3个力D.4个力

例2、如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。

物体B的受力个数为（）

A．2B．3C．4D．5

例3、如图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静止靠在墙边，然后释放，它们同时沿竖直墙面下滑，已知mA>

mB，则物体B（）

A．只受一个重力

B．受到重力、摩擦力各一个

C．受到重力、弹力、摩擦力各一个

D．受到重力、摩擦力各一个，弹力两个

6、物体的平衡问题

（1）对平衡概念的准确理解：

物理上的平衡状态只有两种情况：

静止或匀速直线运动。

速度为零不是平衡状态的充分必要条件。

（2）在共点力作用下的物体的平衡条件。

平动平衡状态是静止或匀速直线运动状态；

其共同的物理本质是描述平动状态的速度这一物理量保持恒定；

而能够迫使物体运动速度发生变化的只有力，所以在共点力的作用下的物体的平衡条件是：

物体所受到的合外力为零，即

=0.

●解决物体的平衡问题的常用方法;

（1）正交分解法：

这是平衡条件的最基本的应用方法。

其实质就是将各外力间的矢量关系转化为沿两个坐标轴方向上的力分量间的关系，从而变复杂的几何运算为相对简单的代数运算。

即=0→

作为基本的应用方法，正交分解法的应用步骤为：

①以力的作用点为原点作直角坐标系，标出x轴和y轴，如果这时物体处于平衡状态，则两轴的方向可根据方便自己选择，如果力不平衡而产生加速度，则x轴（或y轴）一般要和加速度的方向重合（有时分解加速度）.

②将与坐标轴成角度的力分解成x轴方向和y轴方向的两个分力，并在图上标明，用符号Fx和Fy表示.

③在图上标出力与x轴或力与y轴的夹角，然后列出Fx、Fy的数学表达式，如：

F与x轴夹角为θ，则Fx＝Fcosθ，Fy＝Fsinθ,与两轴重合的力就不需要分解了.

④列出x轴方向上的各分力的合力和y轴方向上的各分力的合力的两个方程，然后再求解.

（2）多边形（三角形）法。

如果物体受到n个共面的力而处于平衡状态，则表示这n个力的n条有向线段可以依次首尾相接而构成一个封闭的“力的n边形”，特别是当n=3时，则将构成一个封闭的“力的三角形”。

（3）相似三角形法。

如果在对力利用平行四边形定则（或三角形定则）运算的过程中，力三角形与几何三角形相似，则可根据相似三角形对应边成比例等性质求解.

（4）共点法。

物体受到共面的力的作用而处于平衡状态，若表示这些力的有向线段彼此间不平行，则它们必将共点。

（5）菱形转化为直角三角形

如果两分力大小相等，则以这两分力为邻边所作的平行四边形是一个菱形，而菱形的两条对角线相互垂直，可将菱形分成四个相同的直角三角形，于是菱形转化成直角三角形.

（6）拉密定理法.

如果物体受到如图所示的共面的三个力作用而处于平衡状态，则平衡条件所给出的各个力间的关系可以表示为

==.

●解答平衡问题常用的物理方法

隔离法与整体法

隔离法为了弄清系统（接连体）内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法.运用隔离法解题的基本步骤是：

（1）明确研究对象或过程、状态；

（2）将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从全过程中隔离出来；

（3）画出某状态下的受力图或运动过程示意图；

（4）选用适当的物理规律列方程求解.

整体法当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法.运用整体法解题的基本步骤是：

（1）明确研究的系统和运动的全过程；

（2）画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图；

（3）选用适当的物理规律列方程求解.

隔离法和整体法常常需交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快.

例1、有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑。

AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一