天河区届高三物理集体备考之二物体间的相互作用47中沈健.docx

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天河区届高三物理集体备考之二物体间的相互作用47中沈健

高三物理复习力物体间的相互作用

一．力、力学中常见的三种力

考点：

1。

力是物体间的的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原因，力是矢量，（Ⅱ）

2．重力是物体在地面表面附近所受到的地球对它的引力（Ⅱ）

3．形变和弹力，胡克定律（Ⅱ）

4．静摩擦，最大静摩擦力（Ⅰ）

5．滑动摩擦，滑动摩擦力公式。

（Ⅱ）

知识内容：

1、力的概念：

力是物体________________的作用。

（1）力的基本特征：

力的物质性：

任一个力都有受力者和施力者，力不能离开物体而存在；

力的相互性：

力的作用是相互的；

力的矢量性：

力是矢量；

力的独立性：

一个力作用在某一物体上产生的效果与这个物体是否同时受到其他力的作用无关

（2）力的单位：

国际单位是，符号为；

（3）力的测量工具是。

（4）力的三要素分别是_________、____________、__________________。

（5）力的图示：

在图中必须明确：

作用点；

大小；

方向；

大小标度。

2、力学中力的分类（按力的性质分）

（1）重力：

重力的定义：

重力是由于地球对________________而产生的。

重力的大小：

G=_________；重力的方向_______________。

重力的作用点：

_______。

质量分布均匀、外形有规则物体的重心在物体的_________中心，一些物体的重心在物体上，也有一些物体的重心在物体之外。

万有引力：

物体之间相互吸引的力称为万有引力，它的大小和物体质量以及两个物体之间的距离有关，物体质量越大它们之间的万有引力就越_________，物体之间的距离越远，它们之间的万有引力就越__________。

（2）弹力：

定义：

物体由于__________________形变，对跟它接触的物体产生的力。

产生的条件：

_______________、_________________。

方向：

和物体形变的方向__________或和使物体发生形变的外力方向；压力和支持力的方向：

垂直__________指向被____________和被_________物体；绳子拉力的方向：

_______________________________。

弹簧的弹力遵守胡克定律，胡克定律的条件是弹簧发生_______形变；胡克定律的内容是____________________________________________________，用公式表示____________，弹簧的劲度系数取决于弹簧的__________、______________、____________________。

（3）摩擦力：

定义：

____________________________________________________

____________________________________________________________________。

滑动摩擦力：

产生的条件是_______________、_______________；方向和相对运动的方向_________；大小f滑=__________；动摩擦因数和______________________有关。

静摩擦力：

产生的条件是__________________、_____________________；方向和相对运动的趋势方向____________；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来判断），大小范围是____________________

（一般可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。

例题：

【例1】关于重力的说法正确的是（）

A．物体重力的大小与物体的运动状态有关，当物体处于超重状态时重力大，当物体处于失重状态时，物体的重力小。

B．重力的方向跟支承面垂直

C．重力的作用点是物体的重心

D．重力的方向是垂直向下

【例2】下面关于重力、重心的说法中正确的是（）

A．风筝升空后，越升越高，其重心也升高

B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上

C．舞蹈演员在做各种优美动作的时，其重心位置不断变化

D．重力的方向总是垂直于地面

【例3】一人站在体重计上称体重，保持立正姿势称得体重为G，当其缓慢地把一条腿平直伸出台面，体重计指针稳定后读数为G/，则（）

A．G＞G/B．G＜G/C、G＝G/’D．无法判定

2、弹力方向的判断方法

（1）根据物体的形变方向判断：

弹力方向与物体形变方向相反，作用在迫使这个物体形变的那个物体上。

①弹簧两端的弹力方向是与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状方向；

②轻绳的弹力方向沿绳收缩的方向，离开受力物体；

③面与面，点与面接触时，弹力方向垂直于面（若是曲面则垂直于切面），且指向受力物体．

④球面与球面的弹力沿半径方向，且指向受力物体．

⑤轻杆的弹力可沿杆的方向，也可不沿杆的方向。

（2）根据物体的运动情况。

利用平行条件或动力学规律判断．

【例4】如图所示中的球和棒均光滑，试分析它们受到的弹力。

[P1]

说明：

分析弹力：

找接触面（或接触点）→判断是否有挤压（假设法）→判断弹力的方向

【例5】如图所示，小车上固定着一根弯成α角的轻杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：

①小车静止；②小车以加速度a水平向右加速运动.③小车以加速度a水平向左加速运动？

3、弹簧弹力的计算与应用

【例6】如图，两木块的的质量分别是m1和m2，两轻弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面的木块压上面的弹簧上，整个系处于平衡状态，现缓慢向上提上面的木块直到它刚离开上面的弹簧，在这

个过程中，下面的木块移动的距离为：

（）

4、摩擦力方向的判断与应用

【例7】如图所示，小车的质量为M．人的质量为m，人用恒力F拉绳，若人和车保持相对静止．不计绳和滑轮质量、车与地面的摩擦，则车对人的摩擦力可能是（）

A、0；B、

F，方向向右；C、

F，方向向左；D

F，方向向右

解析：

说明：

摩擦力的方向的判定：

“摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反”是判定摩擦力方向的依据，步骤为：

①选研究对象（即受摩擦力作用的物体）；②选跟研究对象接触的物体为参照物。

③找出研究对象相对参照物的速度方向或运动趋势方向．④摩擦力的方向与相对速度或相对运动趋势的方向相反．（假设法判断同样是十分有效的方法）

5、摩擦力大小的计算与应用

【例8】如图所示，水平面上两物体ml、m2经一细绳相连，在水平力F的作用下处于静止状态，则连结两物体绳中的张力可能为（）

A．零；B．F/2；C．F；D．大于F

解析：

【例9】如图所示，传送带与水平面的夹角为370并以10m/s的速度匀速运动着，在传送带的A端轻轻放一小物体，若已知物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，AB间距离S=16m，则小物体从A端运动到B端所需的时间为：

（1）传送带顺时针方向转动？

（2）传送带逆时针方向转动？

A、2.8s；B、2.0s；C、2.1s；D、4.0s；

拓展与思考：

①皮带不传时与哪种情况类似？

②皮带逆时针转时，若μ=0.8，物体从A到B需多长时间？

③求上述

（1）、

（2）过程中产生的热量？

【例10】通过让木块从斜面上端自静止起作匀速下滑，可以测出木块与斜面间的动摩擦因数

。

若请你来完成此实验（说明：

斜面倾角固定但角度未知，器材只能用常用的器材，且数量越少越好），则：

（1）你所需的实验器材为：

（2）需测量的数据为：

（标明各测量数据的表示符号）；

（3）动摩擦因数的计算式：

=。

练习：

1、关于重力的说法正确的是：

A.重力就是地球对其表面上物体的吸引力

B.只有静止的物体受到的重力才与其质量成正比

C.竖直向上运动的物体受到的重力比它竖直向下运动时要小些

D.不同行星表面上的物体受到重力大小既与质量有关,又与行星有关

2.关于力的有关说法正确的有：

A.作用力是滑动摩擦力,其反作用力也一定是滑动摩擦力

B.无摩擦力的地方一定没有弹力C.力总是成对出现的

D.摩擦力的方向一定与正压力方向垂直,且与运动方向相反

3.一个物块静止在水平面上，有关分析正确的是：

A.物体受的向上的弹力是水平面发生形变而产生的

B.水平面受到向下的压力是水平面发生形变产生的

C.物块对水平面的压力与物块受到重力实质上是相同的

D.物块静止的原因是物块受到的弹力与水平面受的压力等大

4.关于滑动摩擦力，下列说法中正确的是

A.相对运动的物体间一定有滑动摩擦力

B.滑动摩擦力的大小与两物体间的正压力成正比

C.滑动摩擦力的大小与物体所受重力成正比

D.滑动摩擦力的方向跟物体的运动方向相反

5.右图是皮带传送机的示意图,皮带现正在向上输送一个沙袋,通过对沙袋的受力分析可知:

A.物体受到重力、支持力、摩擦力及向上的牵引力作用

B.运动的物体可以受到静摩擦力作用

C.摩擦力可以作为动力

D.摩擦力方向可以与运动同向

6.如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形的物体，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物体A、B以相同的速度作匀速直线运动，则A、B间和B、C间的滑动摩擦系数μ1和μ2有可能是：

A.μ1=0，μ2=0　B.μ1=0，μ2≠0　　

C.μ1≠0，μ2=0　　D.μ1≠0，μ2≠0

7.粗糙的水平面上叠放两个接触面粗糙的物体A、B,如图,用水平力F抽出B的过程中,A、B受的摩擦力方向是（）

A.均和F的方向相反

B.均和F的方向相同

C.A受摩擦力与F方向相同；B受摩擦力与F方向相反

D.B受摩擦力的方向一个与F同向，另一个与F反向

8.质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行，长木板在地面上向左滑行，如图所示，长木板与水平地面间的动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2，则长木板受到的摩擦力大小为：

　A．μ2mg　　　　　B．μ1Mg

　C．（μ1+μ2）mg+μ1MgD．μ2mg＋μ1Mg　

9.如图所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为k=4×102N/m．悬挂的重物的质量分别为m1=2㎏和m2=4㎏．若不计弹簧质量，取g=10m/s2，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为

A.5cm、10cmB.10cm、5cm

C.15cm、10cmD.10cm、15cm

10．Sl和S2表示劲度系数分别为hl和k2的两根弹簧，k1＞k2；a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物块，ma＞mb．将弹簧与物块按图示方式悬挂起来。

现要求两根弹簧的总长度最大，则应使

A.S1在上，a在上

B.S1在上，b在上

C.S2在上，a在上

D.S2在上，b在上

11．后轮驱动的解放牌卡车，在水平公路上匀速行驶时，前、后轮所受摩擦力的方向为（）

A，前轮向前，后轮向后B，前轮向后，后轮向前

C，前后轮均向后D，前后轮均向前

12．如图所示，物体A、B和C叠放在水平桌面上，水平

力为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

A．f1=5N，f2=0，f3=5NB.f1=5N，f2=5N，f3=0

C．f1=0，f2=10N，f3=5ND.f1=0，f2=5N，f3=5N

13．如图所示，两木块的质量分别为m1，和m2，两轻质弹簧的劲度

系数分别为kl和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个

系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面

弹簧．在这过程中下面木块移动的距离为（）．

A．m1g/k1B．m2g/k1C.m1g/k2D.m2g/k2

14.1999年11月20日，我国发射了“神舟号”载人飞船，次日载人舱着陆，实验获得成功，载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程．若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，载人舱的质量为m，则此过程中载人舱的速度为_________

15．一位同学重为50kg，他用双手握住竖直的竹竿．若匀速上爬，他受到摩擦力大小为N，方向；若匀速下滑，他受到的摩擦力大小为N；方向．（g取10m/s2）

16．马拉着自重600N的雪橇在水平冰面上作匀速直线运动，马需用水平拉力18N（g=10m/s2），问：

（1）雪橇和冰面间的动摩擦因数为多大？

（2）如果在雪橇上载货500kg，马要用多大的水平力可使雪橇仍作匀速直线运动？

17．如图质量为ml的木块P在质量为m2的长木板ab上滑行，

长木板放在水平地面上一直处于静止状态．若ab与地面间

的动摩擦因数为µl，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为

µ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为（）．

A．µ1m1gB．µl（ml+m2）g

C.µ2m1gD.µlm2g+µ2m1g

18．如图单所示，为测定木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块

从斜面上一端匀速下滑．他使用的实验器材仅限于：

①倾角可调的倾斜

木板，②木块，③秒表，④米尺,实验中应记录的数据是哪些?

请写出计

算动摩擦因数的公式．

二．力的合成与分解

考点：

力的合成和分解。

（Ⅱ）

知识内容：

（一）力的合成与分解：

遵守定则。

注意要点：

一个力可分解为____________对分力；

一个已知力有确定分力解的条件是________________或______________________。

力的正交分解法：

将力沿两个相互_________________的方向分解。

例题：

1、基本规律与方法的应用

【例1】两个力的合力与这两个力的关系，下列说法中正确的是：

（）

A、合力比这两个力都大

B、合力至少比两个力中较小的力大

C、

合力可能比这两个力都小

D、合力可能比这两个力都大

【例2】施用一动滑轮将一物体提起来，不计滑轮与绳的质量及其间的摩擦力，则（）

A．总可以省力一半；B．最大省力一半；

C．拉力可能大于被提物体的重量；D．拉力可能等于被提物体的重量；

【例3】A的质量是m，A、B始终相对静止，共同沿水平面向右运动。

当a1=0时和a2=0.75g时，B对A的作用力FB各多大？

2、用图象法求合力与分力

【例4】设有五个力同时作用在质点P，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示，这五个力中的最小力的大小为F，则这五个力的合力等于（　　）

　　A、3F　B、4F　C、5F　D、6F

3、用三角形法则分析力的动态变化

【例5】如图所示，将一个重物用两根等长的细绳OA、OB悬挂在半圆形的架子上，在保持重物位置不动的前提下，B点固定不动，悬点A由位置C向位置D移动，直至水平，在

这个过程中，两绳的拉力如何变化？

解析：

【例6】如图所示，质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上，试分析挡板AO与斜面间的倾角β多大时，AO所受压力最小？

解析：

说明：

（1）力的分解不是随意的，要根据力的实际作用效果确定力的分解方向．

（2）利用图解法来定性地分析一些动态变化问题，简单直观有效，是经常使用的方法，要熟练掌握．

4、正交分解和等效替代

【例7】如图2－24（a）所示，A、B质量分别为mA和mB，叠放在倾角为θ的斜面上以相同的速度匀速下滑，则（）

（A）AB间无摩擦力作用（B）B受到的滑动摩擦力大小为（mA＋mB）gsinθ

（C）B受到的静摩擦力大小为mAgsinθ（D）取下A物体后，B物体仍能匀速下滑

解析：

练习：

1、三个力F1、F2、F3,大小分别为10N、8N、6N,它们合力的大小可能为下列哪个范围（）

A.0≤F≤12NB.0≤F≤4NC.0≤F≤24ND.4N≤F≤24N

2、重100N的物体，在粗糙水平面上向左运动，同时受到一个向右的拉力10N的作用。

如果物体与水平面间的动摩擦因数是0.2，则物体所受合力的大小和方向分别是（）

A.10N，方向向右B.10N，方向向左C.30N，方向向右D.30N，方向向左

3、两个共点力的大小都是5N,若要使这两个力的合力大小也是5N，则两力之间的夹角应为（）A.45°B.60°C.90°D.120°

4、一物体放在粗糙水平面上保持静止，当加一个不大的，且与水平方向成θ角的推力F后，仍保持静止，如图，则（）

A.物体所受的合力增大B.物体受水平面的支持力增大

C.物体受静摩擦力增大D.物体所受的合力不变

5、已知合力的大小和方向，求两个分力时，下面说法中正确的是（）

A.若已知两个分力的方向，则这两个分力的大小是唯一确定的

B.若已知一个分力的大小和方向，则另一个分力的大小和方向是唯一确定的

C.若已知一个分力的大小和另一个分力方向，这两个分力的大小和方向都是唯一确定的

D.此合力可以分解成两个与合力等大的分力，也可以分解成两个比合力大得多的分力

6．有两个大小恒定的共点力，它们的合力大小F与两力之间夹角θ的

关系如图2-6-40所示，则这两个力的大小分别是

A．3N和6NB．3N和9N

C．6N和9ND．6N和12N

7．.如图2-6-46所示，细绳c0与竖直方向成30°角，A、B两物体用跨过

定滑轮的细绳相连．已知物体B所受的重力为100N，地面对物体B

的支持力为80N．试求：

（1）物体A所受的重力．

（2）物体且与地面间的摩擦力．

8．如图所示，在光滑的水平杆上，穿两个重均为2N的球A、B．在两球之

间夹一弹簧，弹簧的劲度系数为10N／m．用两条等长的线将球C与A、B相

连，此时弹簧被压短10cm，两条线的夹角为60°，求

（1）C球重力多大?

（2）杆对A球支持力多大?

9．如图所示，两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为m的物体，上端分别固定在水平天花板上的M、N点，M、N两点间的距离为s，已知两绳所能承受的最大拉力均为T，则每根绳的长度不得短于多少？

10．弹簧秤两端各拴一绳，用大小都等于F，方向相反的两个力分别拉住两绳，则弹簧秤的读数F1和弹簧秤所受的合力F2分别为（）

A．F1=2F，F2=2FB.Fl=0，F2=0

C．F1=2F，F2=0D．F1=F，F2=0

三．物体的受力分析

考点：

（隔离法与整体法）（Ⅱ）

知识内容：

物体的受力分析法（一般方法）

1、先确定研究对象；

2、把研究对象隔离出来；

3、分析顺序____________、___________、______________；

4、其他力（结合二力平衡条件进行判断）。

例题：

1。

物体的受力分析

【例1】以下四种情况中，物体处于平衡状态的有（）

A、竖直上抛物体达最高点时

B、做匀速圆周运动的物体

C、单摆摆球通过平衡位置时

D、弹簧振子通过平衡位置时

思考：

单摆摆到最高点时是否是平衡状态？

【例2】如图所示，小车M在恒力作用下，沿水平地面做直线运动，由此可以判断（）

A、若地面光滑，则小车一定受三个力作用

B.若地面粗糙，则小车可能受三个力作用

C若小车做匀速运动，则小车一定受四个力作用

D.若小车加速运动，则小车可能受三个力作用

解析：

说明：

①在常见的几种力中，重力是主动力，而弹力、摩擦力是被动力，其中存在弹力又是摩擦力存在的前提，所以分析受力时应按重力、弹力、摩攘力的顺序去分析．

②物体的受力情况要与其运动情况相符．因此，常常从物体的运动状态入手，去分析某个力是否存

在．如本例中选项C,D的分析．

1、物体受力分析常用的方法及注意点

（1）隔离法与整体法

将研究对象与周围物体分隔或将相对位置不变的物体系作为一个整体来分析。

（2）假设法

在未知某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。

（3）注意要点

1研究对象的受力图，通常只画出根据性质命名的力，不要把按效果分解的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解。

2区分内力和外力，对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现，当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力图上。

3

在难以确定物体的某些受力情况时，可先根据（或确定）物体的运动状态，再运用平衡条件或牛顿定律判定未知力。

【例3】如图1—19所示，A、B两物体排放在水平面上，在水平力F的作用下处于静止状态．在以下情况中对B进行受力分析，

（1）B与水平面间无摩擦．

（2）B与水平面间及B、A之间都存在摩擦．

3、优先考虑整体法

【例4】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，并在某一位置平衡（如图所示）。

现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是

A.FN不变，f变大B.FN不变，f变小C.FN变大，f变大D.FN变大，f变小

【例5】如图，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应是（）

A.mgB.μmgC.

D.

4、整体法与隔离法的交替使用

【例6】如图所示，有一重力为G的圆柱体放置在水平桌面上，用一夹角为60°、两夹边完全相同的人字夹水平将其夹住（夹角仍不变），圆柱体始终静止。

试问：

（1）若人字夹内侧光滑，其任一侧与圆柱体间的弹力大小也等于G，则圆柱体与桌面间的摩擦力的大小为多少？

答：

G

（2）若人字夹内侧粗糙，其任一侧与圆柱体间的弹力大小仍等于G，欲使圆柱体对桌面的压力为零，则整个人字夹对圆柱体摩擦力的大小为多少？

方向如何？

答：

G，方向斜向上

【例7】如图所示，倾角为θ的斜面A固定在水平面上。

木块B、C的质量分别为M、m，始终保持相对静止，共同沿斜面下滑。

B的上表面保持水平，A、B间的动摩擦因数为μ。

⑴当B、C共同匀速下滑；⑵当B、C共同加速下滑时，分别求B、C所受的各力。

由本题可以知道：

①灵活地选取研究对象可以使问题简化；②灵活选定坐标系的方向也可以使计算简化；③在物体的受力图的旁边标出物体的速度、加速度的方向，有助于确定摩擦力方向，也有助于用牛顿第二定律建立方程时保证使合力方向和加速度方向相同。

练习

1．如图所示