届高三物理一轮复习第二章相互作用文档格式.docx

1、三、受力分析共点力的平衡共点力的平衡明 热 点以生活中的实际问题为背景考查静力学的知识将会加强，在2017届高考复习中应特别关注建立物理模型能力的培养。 实验二探究弹力和弹簧伸长的关系填空 实验三验证力的平行四边形定则第1节 重力、弹力（1）自由下落的物体所受重力为零。（）（2）重力的方向不一定指向地心。（）（3）弹力一定产生在相互接触的物体之间。（4）相互接触的物体间一定有弹力。（5）Fkx中“x”表示弹簧形变后的长度。 （6）弹簧的形变量越大，劲度系数越大。（7）弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。要点一弹力的有无及方向判断1弹力有无的判断“三法”条件法根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判

2、断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况假设法对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力状态法根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在2弹力方向的确定多角练通1如图211所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是（）图211A弹簧发生拉伸形变B弹簧发生压缩形变C该弹力是小车形变引起的D该弹力的施力物体是小车解析：选A小车受到水平向右的弹力作用，是弹簧发生拉伸形变引起的，该弹力的施力物体是弹簧，故只有A项正确。2如图212所示，一个球形物体静止

3、于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法中正确的是（）图212A物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B物体受重力、B点的支持力作用C物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用D物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用选B假设没有光滑墙壁，物体也不会左右滚动，可见物体并未受到A点的弹力，A错误；B点对物体的支持力和地面对物体的弹力实为一个力，所以C错误；物体对地面的压力作用在地面上，并不是物体受到的力，受力分析时一定要明确研究对象，D错误；综上，B正确。3（2016聊城模拟）小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B（如图213所示），现让小车

4、从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是（）图213选C小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度agsin （为斜面的倾角），由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsin ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确。要点二弹力的分析与计算1对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律Fkx计算。2对于难以观察的微小形变，可以根据物体的受力情况和运动情况，运用物体平衡条件或牛顿第二定律来确定弹力大小。典例如图214所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等

5、，盒子沿倾角为的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是（）图214A无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力审题指导（1）小球与盒子的加速度相同。（2）不计一切摩擦，盒子的加速度agsin ，方向沿斜面向下。（3）垂直斜面方向小球的加速度为零。解析取小球和盒子为一整体，不计一切摩擦时，其加速度agsin ，方向沿斜面向下，因此小球随盒子沿斜面向上或沿斜面向下运动时，加速度gsin 均由其重力沿斜面向下的分力产生，故球对盒子的

6、左、右侧面均无压力，但在垂直于斜面方向，因球受支持力作用，故球对盒子的下底面一定有压力，故只有A项正确。答案A易错提醒（1）弹力产生在直接接触的物体之间，但直接接触的物体之间不一定存在弹力。（2）小球与盒子的四个内表面都直接接触，不要误认为盒子上滑会受到左侧面的压力，盒子下滑会受到右侧面的压力，实际上是否存在左、右侧面的压力，与运动方向无关，而与运动状态有关。针对训练1如图215所示，小木块与小球通过轻杆连接，在小木块匀速滑上斜面和匀速滑下斜面过程中，杆对小球作用力（）图215A上滑时大 B下滑时大C一样大 D无法判断选C上下滑动都是匀速运动，小球受到的合力为零，轻杆对小球的作用力都是竖直向上

7、的，大小与小球的重力大小相等，C对。2（多选）（2016济宁模拟）如图216所示，小球A的重力为G，上端被竖直悬线挂于O点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能为（）图216A0，G BG,0C， D， G选ABC因小球A处于平衡状态，悬线对球A的作用力只能竖直向上，由平衡条件可得：FFNG，对应A、B、C、D四个选项可知，A、B、C均正确，D错误。要点三轻杆、轻绳、轻弹簧模型1三种模型对比轻杆轻绳轻弹簧模型图示模型特点形变特点只能发生微小形变柔软，只能发生微小形变，各处张力大小相等既可伸长，也可压缩，各处弹力大小相等方向特点不一定沿杆，可以是任意方向只能沿绳，指向绳

8、收缩的方向沿弹簧轴线与形变方向相反作用效果特点可以提供拉力、推力只能提供拉力大小突变特点可以发生突变一般不能发生突变2弹簧与橡皮筋的弹力特点（1）弹簧与橡皮筋产生的弹力遵循胡克定律Fkx。（2）橡皮筋、弹簧的两端及中间各点的弹力大小相等。（3）弹簧既能受拉力，也能受压力（沿弹簧轴线），而橡皮筋只能受拉力作用。（4）弹簧和橡皮筋中的弹力均不能突变，但当将弹簧或橡皮筋剪断时，其弹力立即消失。典例如图217所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球。下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中，正确的是（）图217A小车静止时，Fmgsin ，方向沿

9、杆向上B小车静止时，Fmgcos ，方向垂直于杆向上C小车向右匀速运动时，一定有Fmg，方向竖直向上D小车向右匀加速运动时，一定有Fmg，方向一定沿杆向上思路点拨解答本题时可按以下思路进行：解析小车静止或匀速向右运动时，小球的加速度为零，合力为零，由平衡条件可得，杆对球的作用力竖直向上，大小为Fmg，故A、B错误，C正确；若小车向右匀加速运动，小球的合力沿水平方向向右，由牛顿第二定律可得：Fymg，Fxma，Fmg，tan ，当a的取值合适时，可以等于，但不一定相等，故D错误。答案C方法规律 轻杆弹力的确定方法杆的弹力与绳的弹力不同，绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向，但杆的弹力方向不一定沿杆的

10、方向，其大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定，可以理解为“按需提供”，即为了维持物体的状态，由受力平衡或牛顿运动定律求解得到所需弹力的大小和方向，杆就会根据需要提供相应大小和方向的弹力。1（2016乐清模拟）如图218所示的装置中，弹簧的原长和劲度系数都相等，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，其大小关系是（）图218AL1L2L3 BL1L2L3CL1L3L2 DL3L1L2选A根据胡克定律和平衡条件分析可得：平衡时各弹簧的长度相等，选项A正确。2图219的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙

11、连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是（）图219A图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁选B如果杆端受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆端受压力作用，则不可用等长的轻绳代替，如图中甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、C、D均错误，B正确。平衡中的弹簧问题：弹簧可以发生压缩形变，也可以发生拉伸形变，其形变方向不同，弹力的方向也不同。在平衡问题中，常通过轻弹簧这种

12、理想化模型，设置较为复杂的情景，通过物体受力平衡问题分析弹簧所受的弹力。该类问题常有以下三种情况：（一）拉伸形变1两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图2110所示。开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则（）图2110Ab弹簧的伸长量也为LBb弹簧的伸长量为CP端向右移动的距离为2LDP端向右移动的距离为L选B根据两根弹簧中弹力相等可得b弹簧的伸长量为，P端向右移动的距离为LL，选项B正确。（二）压缩形变2如图2111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k1和k2，上

13、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（）图2111A BC D选C在这个过程中，压在下面弹簧上的压力由（m1m2）g减小到m2g，即减少了m1g，根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了l。（三）形变未知3如图2112所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37，小球的重力为12 N，轻绳的拉力为10 N，水平轻弹簧的弹力为9 N，求轻杆对小球的作用力。图2112（1）弹簧对小球向左拉时：设杆的弹力大小为F，与水平方向的夹角为，小球受力如图甲所示。由平衡条件知：代入数据解得：F5 N，53即杆对小球的作用力大小约为5 N，方向与水平方向成53角斜向右上方。（2）弹簧对小球向右推时，小球受力如图乙所示：由平衡条件得：F15.5 N，arctan。即杆对小球的作用力大小约为15.5 N，方向与水平方向成arctan斜向左上方。答案：见解析对点训练：对力、重力概念的理解1下列关于力的说