粤教版高中物理必修一第三章章末复习课docx.docx
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高中物理学习材料
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第三章章末复习课
【知识体系】
研究物体间的相互作用
[答案填写] ①接触 ②弹性形变 ③垂直 ④收缩 ⑤F＝kx ⑥切线 ⑦相反 ⑧切线 ⑨相反 ⑩同时产生
⑪同时消失
主题1 弹力和摩擦力
弹力
摩擦力
产生条件
相互接触并发生弹性形变
①相互接触、相互挤压
②接触面粗糙
③两物体有相对滑动或相对滑动的趋势
方向
与物体发生形变的方向相反
与相对滑动或相对滑动趋势的方向相反
大小计算方法
①弹簧弹力：
胡克定律
②发生微小形变物体的弹力：
二力平衡
①静摩擦力：
二力平衡
②滑动摩擦力：
f＝μFN
理解
①绳产生的拉力方向沿绳
②接触面处的弹力垂直接触面
③杆的弹力方向可以沿杆，也可以不沿杆
①运动的物体可能受静摩擦力的作用
②摩擦力的方向不一定与运动方向在一条直线上
③静摩擦力不一定比动摩擦力小
④摩擦力不一定是阻力
判断方法
①假设法
②结合物体运动状态判断
③看效果
【典例1】 （多选）某人骑一普通自行车，在水平路面上正用脚蹬车前进，两轮皆不打滑，下列说法正确的是（ ）
A．前轮受静摩擦力，方向向后
B．前轮受静摩擦力，方向向前
C．后轮受静摩擦力，方向向后
D．后轮受静摩擦力，方向向前
解析：
本题采用假设法，对后轮，假设地面光滑，后轮不受静摩擦力，后轮是主动轮，人用力蹬车时，后轮一定打滑，与地面接触的点必向后滑动，故有向后的滑动趋势．实际情况是后轮并不打滑，说明后轮一定受地面施给它向前的摩擦力，以保持后轮不打滑，此力正是自行车的动力．对于前轮，也可假设前轮光滑，前轮不受摩擦力，由于前轮是被动轮，人用脚蹬车时，整个车要向前运动，前轮若不受地面施给的摩擦力，则前轮会向前滑动而不转动．而实际情况前轮是转动的，故有向前的滑动趋势，这正说明前轮受到向后的静摩擦力．正确的答案是A、D.
答案：
AD
针对训练
1．（多选）如图所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力（ ）
A．方向一定沿斜面向下
B．方向可能沿斜面向下
C．大小可能等于零
D．大小不可能等于F
解析：
以物块M为研究对象进行受力分析可知，物块M受竖直向下的重力、垂直斜面向上的弹力FN、平行斜面向上的力F以及平行于斜面方向的静摩擦力，如图所示（静摩擦力未画出）．静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，但这里无法直接确定，则可假设斜面光滑，此时物块向上还是向下运动取决于沿斜面方向向上的力F及沿斜面向下的重力的分力Gsinθ的大小．
当F＞Gsinθ时，物块有向上运动的趋势，此时静摩擦力应沿斜面向下，B正确．
当F＝Gsinθ时，无相对运动趋势，此时静摩擦力为零，C正确．
当F＜Gsinθ时，物块有向下运动的趋势，此时静摩擦力沿斜面向上，A错误．
当F＝
Gsinθ时，静摩擦力等于
Gsinθ且方向沿斜面向上，D错误．
答案：
BC
主题2 物体的受力分析
1．准确把握力学中常见三种不同性质力的产生的条件，并结合物体的运动状态对物体进行受力分析．
2．按重力、弹力、摩擦力和其他力的顺序进行受力分析，做到不漏力；通过寻找施力物体，防止添力和漏力．
3．合力与分力是等效替代关系，不能同时存在，不要重复出现．
4．摩擦力产生条件之一是接触面有弹力，没有弹力的接触面不存在摩擦力．
【典例2】 L形木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P的受力个数为（ ）
A．3 B．4 C．5 D．6
解析：
P、Q一起沿斜面匀速下滑时，由于木板P上表面光滑，滑块Q受到重力、P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力．木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力，所以选项C正确．
答案：
C
针对训练
2．（多选）一质量为m的物块能在倾角为θ的斜面上匀速下滑．现同时对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示．则物块（ ）
A．施加F后，物体受到四个力的作用
B．仍沿斜面匀速下滑
C．沿斜面减速下滑
D．沿斜面加速下滑
解析：
物体在未加F前受重力、支持力及摩擦力作用而处于平衡状态，合外力为零，加上F后，可看作增加了重力，增大了对斜面的压力，也增大了摩擦力，仍可处于平衡状态．选AB.
答案：
AB
主题3 共点力的平衡问题
1．平衡状态、平衡力．
物体在几个力作用下处于静止状态或匀速直线运动状态，叫做平衡状态，这几个力叫做平衡力（或其中的一个力叫其余几个力的平衡力）．
2．共点力作用下物体的平衡条件：
合外力为零，即F合＝0或F合x＝0，F合y＝0.
3．平衡条件的应用．
（1）当物体受两个共点力的作用而处于平衡状态时，则这两个力必然大小相等，方向相反，作用在同一直线上．
（2）当物体受三个共点力的作用而处于平衡状态时，则这三个力的作用线必相交于同一点，其中任意两个力的合力，一定与第三个力等值反向；画出力的平行四边形后，应用直角三角形的边角关系、正弦定理或余弦定理或者相似三角形对应边成比例等方法求解．
（3）当物体受三个以上共点力的作用而处于平衡状态时，常用正交分解法．
【典例3】 如图所示，物体甲重20N，物体乙重100N，乙与水平桌面间的最大静摩擦力是30N，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态．（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：
（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？
（2）设甲的重力可变，为使乙物体保持静止，求甲最重不能超过多少？
解析：
（1）以O点为研究对象，由受力分析可知：
轻绳OA受到的拉力F2＝
＝25N，
轻绳OB受到的拉力F1＝Gtan37°＝15N.
（2）当乙与水平桌面间的摩擦力达到最大30N时，甲可以加到最重为G′，此时OB绳拉力F＝30N，
则G′＝
＝40N.
答案：
见解析
针对训练
3．如图所示，质量为2kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角θ为37°.质量为1kg的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？
解析：
设小球和斜面体的质量分别为m、M，小球受力如图甲所示，因球处于静止状态，由平衡条件知：
N2cosθ＝mg，N2sinθ＝N1，解得N1＝mgtanθ＝7.5N，把小球和斜面体当作一整体，受力如图乙所示，由平衡条件知，地面对斜面体的支持力FN＝mg＋Mg＝30N，地面对斜面体的摩擦力f＝N1＝mgtanθ＝7.5N.
答案：
见解析
统揽考情
本章知识是历年高考的重点，主要考查力的有无和方向的判断．常考受力分析方法及共点力的平衡，考查的题型一般为选择题，在动力学中也常在计算题中被考查到．
真题例析
（2015·山东卷）如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A（A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑．已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A与B的质量之比为（ ）
A.
B.
C.
D.
解析：
对B，μ1F＝mBg，对A、B整体，μ2（mA＋mB）g＝F，
联立即得
＝
，B正确．
答案：
B
针对训练
（多选）两个物体如图放置，水平力F＝1N作用在b上，两物体保持相对静止向左做匀速直线运动，则以下说法正确的是（ ）
A．物体b对物体a的摩擦力为1N
B．物体b与物体a之间可能是光滑的
C．地面对物体b的摩擦力为0.5N
D．地面对物体b的摩擦力为1N
解析：
对a，由平衡条件水平方向合力为零，则受摩擦力为0，即a与b之间没有摩擦力，则b与物体a之间可能是光滑的，故A错误，B正确；对b受力分析，受重力、支持力、压力、向左的拉力和向右的摩擦力，根据共点力平衡，则有地面对物体b的摩擦力为1N，故C错误，D正确．故选BD.
答案：
BD
1.如图所示，一物体m沿粗糙固定斜面加速下滑，在滑动过程中，物体m受到的力是（ ）
A．重力、支持力、摩擦力、沿斜面向下的下滑力
B．重力、支持力、摩擦力、沿斜面向下的惯性力
C．重力、支持力、摩擦力、垂直斜面向下的压力
D．重力、支持力、摩擦力
解析：
物体加速下滑时仅受重力、支持力和摩擦力三个力作用，“下滑力”是重力沿斜面向下的分力，“惯性力”不存在，垂直斜面向下的压力作用在斜面上．故应选D.
答案：
D
2．作用在一个物体上的两个力，F1＝30N、F2＝40N，它们的夹角是90°，要使物体沿F1的方向做匀速直线运动，必须再施加一个力F3，它的大小是（ ）
A．30N B．35N C．50N D．70N
解析：
由力的平衡条件，可知F3与前两个力的合力大小相等，方向相反，即50N，与物体速度方向无关．
答案：
C
3．（多选）如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮．A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B竖直悬挂．已知质量mA＝3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹力大小不变
B．物体A对斜面的压力将减少
C．物体A受到的静摩擦力将减小
D．弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变
解析：
弹簧的弹力F始终等于物体B的重力，故弹力大小不变，A正确；物体A对斜面的压力等于斜面对A的支持力，即N＝mAgcosθ，斜面倾角减小，压力将增大，B错误；物体A沿斜面的合力为零，有f＝mAgsinθ－mBg，由于mAgsin30°＞mBg，故随着角度的减小，摩擦力依旧沿斜面向上，大小逐渐减小，C正确，D错误．
答案：
AC
4.如图所示，一个半球形碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α＝60°.则两小球的质量之比
为（ ）
A.
B.
C.
D.
解析：
对质量为m1的小球，由FN与FT水平方向合力为零可知，FN＝FT；竖直方向有2FTcos30°＝m1g.对质量为m2的小球，有FT＝m2g，从而得到2m2g×
＝m1g，解得
＝
.
答案：
A
5．如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间固连着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为2θ，重力加速度为g，已知下列各情况中，弹簧与A、B两球心连线始终共线．
（1）系统静止时，弹簧的长度被压缩了多少？
（2）现在B上施加一水平向右的恒力，其大小为F，使得OA线竖直绷紧，求系统静止时弹簧的形变量．
（3）求上述
（2）中OB细线张力的大小．
解析：
（1）对A球受力分析，可知
kx1＝mgtanθ，解得x1＝
.
（2）当OA线处于竖直状态时，A球受到重力，竖直向上的拉力，弹簧中的弹力应为零，所以有x2＝0.
（3）小球B受力如图所示．
有T＝
.
答案：
（1）
（2）0 （3）
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