浙江省版高考物理一轮复习第三章相互作用讲义必修1.docx
《浙江省版高考物理一轮复习第三章相互作用讲义必修1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江省版高考物理一轮复习第三章相互作用讲义必修1.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
浙江省版高考物理一轮复习第三章相互作用讲义必修1
第三章相互作用
考点及考点要求
知识内容
必考要求
重力、基本相互作用
c
弹力
c
摩擦力
c
力的合成
c
力的分解
c
实验：
探究求合力的方法
√
考点一 重力、基本相互作用
1．力和力的图示
（1）力：
物体与物体之间的相互作用．力的单位是牛顿，简称牛，符号________．
（2）力的三要素：
________、________、________.
（3）力既有大小，又有________，为矢量．
（4）力的图示：
用一根带箭头的线段（有向线段）把力的三要素表示出来的方法，线段是按一定比例（标度）画出的，如图1所示．
图1
（5）力的示意图：
只需要表示出力的________和作用点的线段．
2．重力
（1）产生：
由于地球的________而使物体受到的力．
（2）大小：
____________.
（3）g的特点：
在地球上同一地点g值是一个不变的常数；g值随着纬度的增大而增大；g值随着高度的增大而减小．
（4）方向：
____________.
（5）重心：
重力的等效作用点，并非物体的全部重力都作用于重心．
①重心的位置与____________和____________有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心．
②形状不规则或者质量不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定．
3．四种基本相互作用
________________、______________、______________、______________.
1．关于力的概念，下列说法正确的是（ ）
A．没有相互接触的物体间也可能有力的作用
B．力是物体位移增加的原因
C．施力物体施力在前，受力物体受力在后
D．有的物体只是施力物体，而不是受力物体
2．关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是（ ）
A．在地球各处的重力方向都是相同的
B．向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的同一物体所受重力
C．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化
D．在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关，也不管是否存在其他力的作用
3．下列关于重心的说法中正确的是（ ）
A．任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合
B．用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态，该物体的重心不一定在绳子或绳子的延长线上
C．任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外
D．重心与物体的形状和物体的质量分布有关
4．如图2所示，茶杯内装有茶水，随着茶水饮用完毕这一过程，杯和水的共同重心将（ ）
图2
A．一直下降B．一直上升
C．先升后降D．先降后升
5．图3中表示的是小车所受外力F的图示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效果相同的是（ ）
图3
A．F1和F2B．F1和F4
C．F1和F3、F4D．都不相同
考点二 弹力
1．弹性形变和弹力
（1）弹性形变：
物体撤去作用力时能够恢复原状的形变．
（2）弹力
①概念：
发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生的力．
②弹力产生的条件．
a．两物体____________．
b．接触面之间________________．
（3）几种常见的弹力方向
①压力或支持力的方向总是________________而指向被压或被支持的物体．
②绳子的拉力的方向总是沿着________而指向绳子要收缩的方向．
③杆中弹力可能沿杆方向，也可能不沿杆方向．
发展提升
弹力有无的判断方法——假设法
（1）假设支持面（或绳或杆）不存在．
（2）假设存在弹力．
2．胡克定律
（1）内容：
弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比．
（2）表达式：
F＝kx，k是弹簧的劲度系数，单位为N/m，k的大小由弹簧自身性质决定；x是弹簧长度的变化量．
1．杂技演员有高超的技术，能轻松地顶住从高处落下的坛子．如图4所示，关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是（ ）
图4
A．坛的形变B．头的形变
C．物体受到的重力D．人受到的重力
2．下列关于弹力的说法中，正确的是（ ）
A．相互接触的两个物体间必然有弹力存在
B．不接触的物体间也可能存在弹力
C．只要物体发生形变就一定有弹力
D．在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力
3．（2015·浙江1月学考）如图5所示是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”．为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度．则船体对冰块的弹力示意图正确的是（ ）
图5
4．如图所示，四种情景中物体A均处于静止状态，它与外界的接触面（点）均光滑．其中物体A所受弹力示意图正确的是（ ）
5．如图所示，所有接触面都是光滑的，所有物体都处于静止状态．P、Q两个物体之间不存在弹力的是（ ）
6．在水平桌面上一根弹簧在弹性限度内，对其施加30N的拉力时，其长度为20cm，对其施加30N压力时，其长为14cm，试求该弹簧的自然长度和它的劲度系数．
考点三 摩擦力
1．摩擦力
两个相互接触的物体，当它们发生____________或具有____________________时，在接触面上产生的________相对运动或相对运动趋势的力．
2．静摩擦力
（1）产生条件
①接触面是________的．
②两物体有__________________．
③两物体在接触面上____________（弹力）．
（2）方向：
总是与接触面相切并且与物体间相对运动趋势的方向相反．
（3）静摩擦力的范围
______________，Ffmax为最大静摩擦力，Ff由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定．最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大些，但有时认为二者是相等的．
发展提升
静摩擦力的有无和方向判断．
（1）____________
假设接触面光滑，不存在摩擦力，然后分析这两个物体是否发生相对运动．若无相对运动，说明这两物体间就没有相对运动趋势；若有相对运动，则一物体相对于另一物体的运动方向即为相对运动趋势的方向，其反方向就是静摩擦力的方向．
（2）____________
当相互接触的两物体处于静止或匀速直线运动状态时，可根据平衡条件判断静摩擦力是否存在．
3．滑动摩擦力
（1）产生条件
①两物体直接接触且在接触面上存在压力．
②接触面粗糙．
③物体间有相对运动．
（2）方向：
总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向________．
（3）大小：
__________________.
发展提升
（1）Ff＝μFN中的FN的含义：
指物体与接触面间的压力（不一定等于重力）；
（2）动摩擦因数μ只与接触面的材料和粗糙程度有关，与压力和运动速度无关．
1．关于摩擦力，下列说法中正确的是（ ）
A．静止的物体受到的摩擦力一定为静摩擦力
B．运动的物体受到的摩擦力一定为滑动摩擦力
C．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
D．滑动摩擦力的大小与两物体间的压力成正比
2．如图6所示，质量为50kg的箱子放在水平地面上，箱子与地面间的动摩擦因数为0.6，用大小为310N的水平力推箱子但没有推动，则箱子所受的摩擦力大小为（ ）
图6
A．30NB．186N
C．300ND．310N
3．（2015·浙江1月学考·12）如图7所示，用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计读数为0.90N，已知滑块重为3N，则滑块与桌面间动摩擦因数为（ ）
图7
A．0.1B．0.3C．2.0D．3.0
4．将两本书的纸张交叉重叠起来，两同学分别抓住每本书的一侧往外拉，两书仍在原处且没有被分开，此过程中（ ）
A．拉力小于两本书的重力B．拉力等于两本书的重力
C．拉力增大，摩擦力也增大D．拉力增大，摩擦力保持不变
5．如图所示，物体A受到摩擦力的是（ ）
A．物体A沿粗糙竖直墙面向下运动
B．物体A沿光滑的斜面向上运动
C．物体A随物体B一起向右匀速运动
D．物体A在斜面上静止
6．（2015·浙江学业水平考试）将质量为1.0kg的木块放在水平长木板上，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大，木块先静止后相对木板运动．用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小，并用计算机绘制出摩擦力大小Ff随拉力大小F变化的图象，如图8所示．木块与长木板间的动摩擦因数为（g＝10m/s2）（ ）
图8
A．0.3B．0.5
C．0.6D．1.0
7．（2015～2016浙江省台州市六校联考）如图9所示，为了保证安全供电，电工师傅经常会爬上竖立的电线杆对电路进行定期检修，假设电工师傅在杆上是匀速爬行的，下列说法正确的是（ ）
图9
A．向上爬行时，电工师傅受到的摩擦力向下
B．向下爬行时，电工师傅受到的摩擦力向上
C．增大与电线杆之间的挤压可以增大摩擦力
D．若小心翼翼地缓慢爬行，电工师傅受到的摩擦力将变小
考点四 力的合成
1．合力与分力
（1）如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力．
（2）关系：
合力和分力是一种____________关系．
图10
2．平行四边形定则：
求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形，平行四边形的__________就表示合力的大小和方向，如图10所示．
3．两个共点力的合力讨论
（1）两个共点力的合力范围
____________≤F合≤____________；
（2）两个力的合力随夹角θ（0°～180°）的增大而________；
（3）几种特殊情况下的力的合成问题：
①两分力F1、F2互相垂直时（如图11a所示），
图11
F合＝
，tanθ＝
；
②两分力大小相等，即F1＝F2＝F时（如图b所示），F合＝2Fcos
；若两分力夹角为120°时（如图c所示），则F合＝F.
4．共点力：
作用在同一点上，或延长线交于同一点的几个力叫做一组共点力，力的合成只适用于共点力．
1．关于几个力与其合力，下列说法不正确的是（ ）
A．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同
B．合力与原来那几个力同时作用在物体上
C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D．求几个力的合力遵循力的平行四边形定则
2．火箭发射平台载着质量为m的“神舟十号”和质量为M的火箭，在车的牵引下缓慢地驶向发射场．若行驶过程可视为匀速直线运动，则“神舟十号”、火箭受到的合力分别为（ ）
A．0、0B．0、Mg
C．mg、0D．mg、Mg
3．作用在某物体上的两个力，大小分别为6N和8N，则它们的合力最大值和最小值分别是（ ）
A．14N和2NB．14N和0
C．48N和2ND．48N和0
4．如图12所示为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图象，则这两个分力的大小分别为（ ）
图12
A．1N和4NB．2N和3N
C．1N和5ND．2N和4N
5．某研究性学习小组为颈椎病人设计了一个牵引装置：
如图13所示，一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端挂着相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是（ ）
图13
A．只增加绳的长度
B．只增加两定滑轮间的距离
C．只将手指向下移动
D．只将手指向上移动
6．（2016·9月绍兴适应性考试）明明、亮亮两人共提总重力为G的一桶水匀速前行，如图14所示，两人手臂用力大小均为F，手臂间的夹角为θ.则（ ）
图14
A．当θ＝60°时，F＝
B．当θ＝90°时，F有最小值
C．当θ＝120°时，F＝G
D．θ越大时，F越小
7．在水平地面上放一质量为1.0kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向对木块同时施加相互垂直的两个力F1、F2，如图15所示，已知F1＝3.0N，F2＝4.0N，g取10N/kg，（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：
图15
（1）木块受到的摩擦力大小为多少？
（2）若F1顺时针转90°，此时木块在水平方向受到的合力大小为多少？
考点五 力的分解
1．力的分解
（1）求一个力的分力的过程
（2）力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守________________．
（3）按力的效果分解的几种典例（如图16所示）．
图16
2．正交分解
（1）正交分解：
将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法（如图17所示）．
图17
（2）建立坐标轴的原则：
一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力（即尽量多的力在坐标轴上）为原则；在动力学中，习惯以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系．
1．（2015·浙江1月学考·15）小刘同学用轻质圆规做了如图18所示的小实验，其中圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁，钥匙模拟重物．通过实验能说明：
O点受到向下的力F产生的对横梁A与斜梁B的作用效果分别是（ ）
图18
A．压力、拉力B．压力、压力
C．拉力、拉力D．拉力、压力
2．（2016·温州市调研）如图19所示，把光滑斜面上的物体所受的重力mg分解为F1、F2两个力．图中FN为斜面对物体的支持力，则下列说法正确的是（ ）
图19
A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力
B．物体受到mg、FN、F1、F2共四个力的作用
C．F2是物体对斜面的压力
D．力FN、F1、F2这三个力的作用效果与mg、FN这两个力的作用效果相同
3．（2016·9月金华十校联考）如图20所示，拖拉机拉着耙耕地，拉力F与水平方向成α角，若将该力沿水平方向和竖直方向分解，则它的水平分力为（ ）
图20
A．FsinαB．Fcosα
C．FtanαD.
4．如图21所示，小强用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱，未拉动，此时绳中拉力为F，则木箱所受摩擦力的大小为（ ）
图21
A．FcosθB．Fsinθ
C．0D．F
5．（2015·9月学考样题）如图22所示，倾角为θ、质量为m的直角三棱柱ABC置于粗糙水平地面上，柱体与水平地面间的动摩擦因数为μ.施加一个垂直BC面的外力F，柱体仍保持静止，地面对柱体的摩擦力大小等于（ ）
图22
A．μmgB．Fsinθ
C．FcosθD．μ（Fcosθ＋mg）
6．（2016·金华十校联考）减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全．当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，下图中弹力F画法正确且分解合理的是（ ）
7．如图23所示，一个质量为m＝2kg的均匀球体，放在倾角θ＝37°的光滑斜面上，并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住，处于平衡状态．求出球体对挡板和斜面的压力大小．（g＝10N/kg）
图23
考点六 实验：
探究求合力的方法
1．实验器材
木板、白纸、图钉若干、两根细绳、橡皮条、弹簧测力计2个、刻度尺等．
2．实验步骤
（1）把木板平放在桌面上，用图钉把一张白纸钉在木板上．
（2）用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端B拴上两根细绳．
（3）用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.如图24所示．用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数F1、F2.
（4）只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F和细绳的方向．
（5）选定一个合适的标度，用力的图示法作出F1、F2和F的图示．
（6）用虚线把F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，分析F1、F2和F之间可能存在的关系．
（7）改变两个力F1、F2的大小和方向，重复上述实验，看看是否与第一次得出的结果一致．
图24
3．实验注意事项
（1）正确使用弹簧测力计，不能超量程，正确读数．
（2）在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．
（3）用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大．
（4）在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些．
4．实验结论：
在误差允许的范围内合力的大小和方向可以用两分力为邻边的平行四边形的对角线表示．
1．在“探究求合力的方法”实验中，采用的科学方法是（ ）
A．理想实验法B．控制变量法
C．等效替代法D．建立物理模型法
2．在“探究求合力的方法”时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．
（1）实验对两次拉伸橡皮条的要求中，应该将橡皮条和绳的结点沿相同方向拉到______（填“同一”或“不同”）位置．
（2）实验时，以下操作中错误的是________．
A．同一次实验过程中，O点位置允许变动
B．实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间夹角应取90°，以便于算出合力的大小
图25
3．在做“探究求合力的方法”实验时，实验桌上已有的器材如图25所示，为完成该实验，还需要向老师领取的器材是（ ）
A．一根橡皮筋B．两个钩码
C．两个弹簧测力计D．两根弹簧
4．（2015·浙江1月学考·18）如图26所示，在做“探究求合力的方法”实验时，需要测量的量是（ ）
图26
A．细绳长度B．橡皮条原长
C．橡皮条拉伸后的长度D．拉橡皮条的力
5．如图27，做“探究求合力的方法”实验时，用弹簧测力计拉细绳套时要做到（ ）
图27
A．细绳间的夹角始终为90°
B．两只弹簧测力计的读数必须相同
C．弹簧测力计拉细绳套的力不超过6.2N
D．橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
6．小明通过实验探究求合力的方法：
（1）实验所用的一只弹簧测力计如图28甲所示，在用它测力前应对它进行的操作是____________．
（2）在测出F1、F2和对应的合力F后，他在纸上画出了F1、F2的图示，如图乙所示．请你帮助他在图乙中画出合力F的图示（测得F＝4.9N，图中a、b为记录F方向的两点）．
图28
（3）小明用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连接起来．观察图形后，他觉得所画的图形很像平行四边形．至此，为正确得出求合力的一般方法，你认为小明接下来应该做些什么？
（写出两点即可）
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________.
答案精析
考点一
基础知识梳理
1．
（1）N
（2）大小 方向 作用点 （3）方向 （5）方向
2．
（1）吸引
（2）G＝mg （4）竖直向下
（5）①质量分布 物体形状
3．万有引力 电磁相互作用 强相互作用 弱相互作用
基础题组自测
1．A 2.D
3．D [重心的位置与物体的形状和质量分布有关，只有形状规则、质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心，A错误，D正确；用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态时，物体的重力与绳子的拉力平衡，由二力平衡的知识可知，物体的重心一定在绳子或绳子的延长线上，B错误；重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可以在物体内也可以在物体外，C错误．]
4．D
5．B [判断作用效果是否相同，应从力的三要素，即大小、方向和作用点去考虑，三要素相同则作用效果相同，而力沿其作用线平移时作用效果不变，B正确．]
考点二
基础知识梳理
1．
（2）②a.相互接触 b．发生弹性形变 （3）①垂直于支持面 ②绳子
基础题组自测
1．A [头顶受到的压力的施力物体是坛子，受力物体是头顶，它产生的直接原因是坛的形变，间接原因是物体受到的重力，选项A正确．]
2．D 3.C
4．C [图A中两完全相同的小球静止在光滑水平面上，两球间没有弹力作用，A错误；图B中小球所受弹力应与接触面垂直，通过球心，B错误；图D中F2的方向应指向球心O，D错误．]
5．D [由弹力有无的判断方法知D项中P、Q之间一定无弹力．]
6．17cm 1000N/m
解析 设弹簧原长为L0，劲度系数为k，对其施加拉力时，由胡克定律有：
F1＝k（L1－L0），对其施加压力时，有F2＝k（L0－L2），解得：
L0＝17cm，k＝1000N/m.
考点三
基础知识梳理
1．相对运动 相对运动的趋势 阻碍
2．
（1）①粗糙 ②相对运动的趋势 ③有正压力 （3）0≤Ff≤Ffmax
发展提升
（1）假设法
（2）平衡条件法
3．
（2）相反 （3）Ff＝μFN
基础题组自测
1．D
2．D [因箱子没有推动，故摩擦力为静摩擦力，根据二力平衡知识得，摩擦力等于水平推力，大小为310N．]
3．B [滑块匀速运动，滑块受力如图，
Ff＝F＝0.90N，FN＝G＝3N，故μ＝
＝0.3，B项正确．]
4．C [拉力在水平方向上，重力在竖直方向上，无法比较两者大小，选项A、B错误；两本书始终处于静止状态，故在水平方向上拉力等于静摩擦力，当拉力增大时静摩擦力也随着增大，选项C对，D错．]
5．D [A项中无弹力，故无摩擦力，B项中光滑，故无摩擦力，C项中假设A受摩擦力，则不再平衡，故只有D项中A物体受到摩擦力．]
6．A [由题图分析可知，当外力增大到5N时，木块开始滑动，Ff＝3N，而Ff＝μmg，所以μ＝0.3.]
7．B [电工匀速爬行，处于平衡状态、所受合力为零，则电工在竖直方向只受到重力和摩擦力，而重力方向向下，所以无论电工向上爬还是向下爬，摩擦力都向上，大小等于重力的大小，B正确，A、C、D错误．]
考点四
基础知识梳理
1．
（2）等效替代
2．对角线
3．
（1）|F1－F2| F1＋F2
（2）减小
基础题组自测
1．B
2．A [火箭发射平台在车的牵引下做匀速直线运动，“神舟十号”和火箭均受力平衡，故所受合力都为0，A正确．]
3．A [设F1＝6N，F2＝8N，则F1、F2的合力范围为F2－F1≤F≤F1＋F2，即2N≤F≤14N，故A正确．]
4．B [由题图知，两力方向相同时，合力为5N．即F1＋F2＝5N；方向相反时，合力为1N，即|F1－F2|＝1N．故F1＝3N，F2＝2N，或F1＝2N，F2＝3N，B正确．]
5．C [当θ不变时，要增大合力需增大分
升级会员 