高一物理辅导材料必修1专题三 相互作用含过关题及答案.docx

高一物理辅导材料必修1专题三 相互作用含过关题及答案.docx

《高一物理辅导材料必修1专题三 相互作用含过关题及答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理辅导材料必修1专题三 相互作用含过关题及答案.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高一物理辅导材料必修1专题三相互作用含过关题及答案

重点

名称

重要指数

重点1

理解力的概念，掌握重力的大小和方向，知道重心的概念。

★★★

重点2

理解弹力的概念及产生条件，会判断弹力的方向，掌握胡克定律，会用公式F＝kx计算弹簧的弹力。

★★★★

重点3

知道静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件，会用公式F＝μFN计算滑动摩擦力的大小

★★★★

重点4

力的合成和分解

★★★★

重点1：

理解力的概念，掌握重力的大小和方向，知道重心的概念。

【要点解读】

一、力和力的图示

1．力的定义：

力是物体和物体间的相互作用。

2．力的作用效果

（1）使物体的运动状态发生变化；

（2）使物体发生形变。

3．力的标矢性：

力是矢量，即有大小又有方向，力的大小可以用测力计测量。

国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。

4．力的三要素：

大小、方向和作用点。

5．力的表示

（1）力的图示：

能表示出力的大小、方向和作用点。

（2）力的示意图：

只能表示出力的方向和作用点。

6．力的产生方式：

物体间力的产生方式有两种

（1）直接接触，如推力、拉力；

（2）不直接接触，如重力、磁铁间的相互作用力。

（3）力的矢量性：

力是矢量，不但有大小而且有方向。

因此要确切地表示一个力，必须既指明其大小，又指明其方向。

可以用有方向的线段表示力。

（4）力的瞬时性：

有力则有加速度，力消失，加速度亦消失。

二、重力

1．成因：

由于受到地球的吸引而使物体受到的力。

2．大小：

G＝mg

3．方向：

总是竖直向下。

4．重心：

物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。

物体重心的位置与物体的质量的分布及物体内形状有关。

（1）重心是重力的等效作用点。

（2）重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。

如一个圆形平板的重心在板上，而一个铜环的重心就不在环上。

（3）重心在物体上的位置与物体所处的位置、放置状态及运动状态无关，但一个物体的质量分布或形状发生变化时，其重心在物体上的位置也发生变化。

（4）质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；对形状不规则的薄物体，可用支撑法或悬挂法来确定。

【考向1】力的相互作用

【例题】甲、乙两拳击运动员竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员（的拳头）是施力物体，乙运动员（的肩部）是受力物体，但在甲一拳打空的情况下（如图），下列说法中正确的是（　　）

A．这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况

B．此时拳头因与空气相互作用而停止

C．甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体

D．以上说法都不正确

【答案】C

【解析】力的作用是相互的，只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体，甲运动员击空了，但在其击拳过程中，在其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力，身体内部的力也是拳头停止的原因。

【考向2】重力

【例题】对于重力的理解，下列说法正确的是（）

A．重力大小和物体运动状态有关

B．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力

C．重力的方向总是垂直接触面向下的

D．发生超重现象时，物体的重力增大

【答案】B

考点：

重力

【名师点睛】该题考查重力的大小、方向以及超重、失重的现象，要知道重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力的方向竖直向下，物体的重力与所在处的纬度、高度有关，与物体的运动状态无关；

【考向3】重心

【例题】如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，当水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会（　　）

A．一直下降

B．一直上升

C．先升高后降低

D．先降低后升高

【答案】D

【解析】重心的位置跟物体的形状和质量分布有关，当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心。

随着水的流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心逐渐下降，开始一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心也下降；后一段时间内，球壳内剩余的水较少，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心却升高；最后，水流完时，重心又回到球心。

故球壳和水的共同重心将先降低后升高，D选项正确。

重点2：

理解弹力的概念及产生条件，会判断弹力的方向，掌握胡克定律，会用公式F＝kx计算弹簧的弹力。

【要点解读】

一、弹性形变与弹力

1．形变与弹性形变

（1）形变：

物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变。

（2）弹性形变：

有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。

2．弹力

（1）概念：

发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触到的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。

（2）弹性限度：

当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。

（3）弹力产生的条件：

①两物体接触。

②有弹性形变（接触处有挤压或拉伸）。

二、弹力

1．常见弹力：

平时所说的压力、支持力和拉力都是弹力。

绳中的弹力通常称为张力。

2．弹力的方向

（1）压力和支持力的方向垂直物体的接触面，指向被压或被支持的物体。

（2）绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。

3．判断弹力有无的常见方法：

①直接判定：

对于发生明显形变的物体（如弹簧、橡皮条等），可根据弹力产生的条件由形变直接判断。

②对于形变不明显的情况，通常用以下方法来判定：

a．假设法：

假设将与研究对象接触的物体撤去，判断研究对象的运动状态是否发生改变，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力。

b．替换法：

可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能不能维持原来的力学状态。

如将侧壁、斜面用海绵来替换，将硬杆用轻弹簧（橡皮条）或细绳来替换。

c．状态法：

因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合，所以可以依据物体的运动状态由相应的规律（如二力平衡知识等）来判断物体间的弹力。

特别提醒：

接触的物体间不一定存在弹力，但两物体间若有弹力，则它们一定接触。

4．弹力方向的判定

（1）．常见的三种接触方式

2．常见三类弹力的方向

三、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，其中k为弹簧的劲度系数，单位：

牛顿每米，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度。

【考向1】弹力的方向

【例题】在下图所示图中画出物体P受到的各接触点或面对它的弹力的示意图，其中甲、乙、丙中物体P处于静止状态，丁中物体P（即球）在水平面上匀速滚动。

【答案】

【解析】甲属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中A点属于点与球面相接触，弹力

应垂直于球面的切面斜向上，必过球心O，B点属于点与杆相接触，弹力应垂直于杆斜向上；丙中A、B两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以A处弹力方向水平向右，B处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心；丁中小球P不管运动与否，都是属于平面与球面相接触，弹力应垂直于平面，且过球心，即向上。

【考向2】胡克定律

【例题】关于胡克定律，下列说法中正确的是（）

A．胡克定律F=kx中的x指的是弹簧的长度

B．发生弹性形变的物体间的弹力大小都可以用胡克定律计算  

C．日常生活中所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的轻与重

D．日常生活中所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的劲度系数k的大小

【答案】D

考点：

胡克定律

重点3：

知道静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件，会用公式F＝μFN计算滑动摩擦力的大小

【要点解读】

一、摩擦力

1．定义：

两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。

2．分类：

静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。

二、静摩擦力

1．定义：

两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫做静摩擦力。

2．产生的条件

①两物体接触且挤压，即存在弹力。

②接触面粗糙。

③两物体接触面间有相对运动趋势。

3．方向：

与接触面相切，跟物体的相对运动趋势方向相反。

4．大小：

随沿相对运动趋势方向的外力F的变化而变化，但有一个最大值。

5．最大静摩擦力：

静摩擦力的最大值Fm，其大小等于物体刚要运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力。

两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fm之间，即0

6．效果：

总是阻碍物体间的相对运动趋势。

三、滑动摩擦力

1．定义：

当一个物体在另一个物体表面上滑动的时候，会受到另一个物体阻碍相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。

2．产生条件

（1）两物体接触且挤压，即存在弹力。

（2）接触面粗糙。

（3）两物体间存在相对滑动。

3．方向：

与接触面相切，跟物体相对运动方向相反。

4．大小：

滑动摩擦力跟正压力成正比。

即F＝μFN，其中FN为正压力是两接触面间相互挤压的弹力，μ为动摩擦因数，只与相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关，与FN无关，无单位。

5．效果：

总是阻碍物体间的相对运动。

6．一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。

在压力相同的情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多。

【考向1】静摩擦力

【例题】如图所示，放在粗糙水平桌面上的一个物体，同时受到水平方向的两个力，F1=8N，方向向右，F2=12N，方向向左。

当F2从12N逐渐减小到零时，物体始终保持静止，物体与桌面间摩擦力大小变化情况是（）

A、逐渐减小B、先减小后增大C、逐渐增大D、先增大后减小

【答案】B

考点：

静摩擦力

【名师点睛】该题主要是考察了静摩擦力的大小和方向的判断，知道静摩擦力产生的条件以及方向的判断，关键是静摩擦力大小的判断．静摩擦力的大小不是一个定值，静摩擦力随实际情况而变，大小在零和最大静摩擦力Fm之间．其数值可由物体的运动状态或物体的受力情况来确定。

【考向2】滑动摩擦力

【例题】有一个木箱重600N，静止放在水平地面上，工人沿水平方向向左推木箱，已知木箱与地面的最大静摩擦力为200N，木箱与地面间的动摩擦因数为0.3，求下列情况下木箱所受的摩擦力的大小。

（1）推力F＝150N

（2）木箱向左匀速运动（3）推力F＝300N

【答案】

（1）150N

（2）180N（3）180N

【解析】

（1）由题，木箱与地面的最大静摩擦力为200N，推力F=150N小于最大静摩擦力，根据平衡条件得，静摩擦力f=F=150N

（2）木箱向左作匀速直线运动时，受到水平向右的滑动摩擦力，大小为f=μN=μG=0.3×600N=180N

（3）当推力F=300N时，大于最大静摩擦力，木箱做匀加速运动，受到滑动摩擦力，大小为f=μN=μG=0.3×600N=180N．

考点：

摩擦力

【名师点睛】对于摩擦力问题，首先要根据物体的受力情况，判断物体的状态，确定是何种摩擦力，再选择解题方法．静摩擦力由平衡条件求解，而滑动摩擦力可由公式或平衡条件求解。

重点4：

力的合成和分解

【要点解读】

一、合力与分力

当一个物体受到几个力共同作用时，如果一个力的作用效果跟这几个力的共同作用效果相同，这一个力叫做那几个力的合力，那几个力叫做这个力的分力。

合力与分力的关系为等效替代关系。

二、力的合成

1．力的合成：

求几个力的合力的过程。

2．两个力的合成

（1）遵循法则——平行四边形定则

（2）方法：

以表示这两个力的线段为临边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线表示合力的大小和方向。

3．两个以上的力的合成方法：

先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到