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1、高三物理复习学案相互作用 共点力平衡一.考纲点击1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦因数力（）2.形变、弹性、胡克定律（）3.矢量和标量（）4.力的合成与分解（）5.共点力的平衡（）实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则二.知识体系力的概念、力的三要素、力的图示及示意图力的效果三.夯实基础 要点突破1.力（1）定义：力是_（2）力的性质 物质性：力不能离开物体而单独存在，即一个力一定对应受力物体和施力物体两个物体。相互性：力的作用是相互的（牛顿第三定律）,施力物体同时是_ 。矢量性：力既有大小又有方向，满足_。独立性： 每个力都有各自的效果，都能产生加速度，但物体的运动状

2、态由合力（合加速度）决定。例：（3）力的效果：_，_。2.重力（1）产生原因：由于地球对物体的吸引而产生的。（2）大小: _地球对物体的吸引力是万有引力。而重力是地球对物体万有引力的一个分力，另一分力提供物体随地球转动所需要的向心力，即。(为纬度角)，mg赤道位置时，两极附近时， 当忽略自转影响时， ,（3）方向：_，赤道、两极附近，重力方向指向球心。（4）重心：是物体各部分所受重力等效的作用点。重心不一定在物体上。与物体的几何形状及质量分布有关。形状规则的均质物体的重心在其几何中心上。确定重心的方法：悬挂法，对称法。3.弹力（1）产生原因：发生弹性形变的物体有恢复原状的趋势。（2）产生条件：

3、_，_。（3）弹力的方向：与物体形变方向相反。支持面的弹力方向：与接触面垂直，分别指向被支持被压物体。例1.如图1所示，若球体静止，画出各球体所受到的弹力图1绳的拉力的方向：_。杆的弹力方向：不一定沿杆方向，若轻杆只有两个端点受力，则轻杆两端对物体的弹力方向一定沿杆。否则根据平衡或牛顿运动定律分析。图2例2.如图2所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的弹力F的判断中，正确的是 ()A小车静止时，Fmgcos，方向沿杆向上 B小车静止时，Fmgcos，方向垂直杆向上C小车向右以加速度a运动时，一定有Fmg/sinD小车向右以加速度a运动时

4、，F，方向斜向右上方，与竖直方向夹角满足tan（4）弹力的大小没有明显形变的物体，其弹力大小由受力情况及运动情况共同决定，解题时可用平衡条件，牛顿第二定律，动能定理求解。例3.如图3所示，电灯的重力，绳与顶板间的夹角为绳水平，则绳所受的拉力F1是多少？绳所受的拉力F2是多少？图3图4例4.如图4所示，ABC是光滑轨道，其中AB是水平的，BC是与AB相切的位于竖直平面内的半圆轨道，半径R=0.4m。质量m=0.5kg的小球以一定的速度从水平轨道冲向半圆轨道，经最高点C水平飞出，落在AB轨道上，距B点的距离s=1.6m。g取10m/s2，求：（1）小球经过C点时的速度大小；（2）小球经过C点时对轨

5、道的压力大小；有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，其弹力大小由胡克定律计算弹性限度内 F=KK为劲度系数，由弹簧本身性质决定，与弹簧弹力及型变量无关。轻质弹簧中弹力大小处处相等。轻质弹簧弹力大小看弹簧一端受力情况。解弹簧类问题时注意原长位置、平衡位置的分析图5例5.如图5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，上面的木块压在上面的弹簧上，整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧。在这过程中上、下木块移动的距离分别是多少？4.摩擦力（1）定义：当一物体在另一物体表面上有_或_时，受到另一物体阻碍它_或_的力叫摩擦力。（2）产生原因 （3）

6、滑动摩擦力方向： a.“相对”指产生摩擦力的两物体而言。b.可以与运动方向相同（动力），可以与运动方向相反（阻力），但一定与相对运动方向相反。 大小： a.f与接触面积无关。 b.为动摩擦因数，由接触面性质决定。c.N为正压力，可求支持力，N与垂直接触面的力及物体运动情况有关。图6例6.如图6所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后 () AM静止在传送带上 BM可能沿斜面向上运动CM受到的摩擦力不变 DM下滑的速度不变图7例7.如图7所示,在倾角=30的粗糙斜面上放一物体,重力为G,现在用与斜面底边平行的力F

7、=G/2推物体,物体恰能在斜面上斜向下匀速直线运动,则物体与斜面之间的动摩擦因数是多少?(4)静摩擦力方向： a.可产生于静止物体间，也可产生于运动物体间，但这两物体必须是相对静止。b.可以为动力，也可以为阻力。例8.如图8所示，指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向.（1）物体A静止于斜面上,如图甲所示.（2）物体A受到水平拉力F作用而仍静止在水平面上,如图乙所示.（3）物体A放在车上,在刹车过程中A相对于车厢静止,如图丙所示.（4）物体A在水平转台上,随转台一起匀速转动,如图丁所示.图8例9.如图9所示用一水平力F将两铁块A和B紧压在竖直墙上而静止，如图所示，对此，下列说法中正确的

8、是（ ）A铁块B受A给它的摩擦力方向可能向上，也可能向下B铁块B肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力图9C铁块A肯定对B施加竖直向上的摩擦力 DB受墙的摩擦力方向可能向上，也可能向下大小：静摩擦力f的大小是在0与最大静摩擦力fmax之间的某个值，即0ffmax。a.=b.静摩擦力跟产生相对运动趋势的外力有关，故具有大小方向可变的特点。通常根据二力平衡及牛顿运动定律判断静摩擦力的大小。图10例10.如图10中甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对B物体施加一水平变力F，Ft关系图象如图乙所示两物体在变力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则 ( ) At时刻，两物体之间的摩擦力最大Bt时刻，两

9、物体的速度方向开始改变Ct2t时间内，两物体之间的摩擦力逐渐增大D02t时间内，物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同例11.如图11所示，重80 N的物体A放在倾角为30的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm，劲度系数为1000 N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8 cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若滑块与斜面间最大静摩擦力为25 N，当弹簧的长度仍为8 cm时，图11测力计读数可能为 ( ) A10 N B20 NC40 N D60 N5.受力分析(1)明确研究对象，是一个物体还是多个物体组成的整体。(2)按顺序分析：已知力、场力、弹力、摩擦力。

10、(3)不分析效果力，如向心力、回复力。(4)不分析合力与分力。例12.如图12所示，在倾斜的天花板上用力F压住一木块，使它处于静止状态，则关于木块的受力情况，下列说法正确的是（ ）图12A可能只受三个力的作用 B可能只受两个力的作用C必定受四个力的作用 D以上说法都不对图13例13.如图13所示，小车M在恒力作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判定（ ）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，则小车一定受三个力作用D若小车做加速运动，则小车可能受三个力作用6.力的合成与分解(1)力的合成定义：如果一个力_跟几个力共同作用的效果相同，这一个力叫

11、那几个力的_，那几个力叫这个力的_。合力与分力是力效果上的一种等效替代关系。力的合成：求几个力的合力的过程。平行四边形定则：求互成角度的两共点力F、F的合力，可以用表示F、F的有向线段为_作平行四边形，这两个邻边之间所夹得对角线就表示合力的_和_。F=a.为F与F的夹角b.当=0时，F= 当=90时，F= 当=180时，F= c.取值范围： F+F图14三角形定则：可把互成角度的共点力F、F的线段首尾顺次连接，再把F、F的另外两端连接起来，则此线段就表示合力的大小和方向。例14.有两个互成角度的共点力，夹角为，它们的合力的大小随的变化关系如图所示。那么，这两个力的大小分别是（ ）A. 3N、4

12、N B.2N、5N C. 1N、6N D.3.5N、3.5N(2)力的分解：求一个力的分力的过程按定解条件分解a.已知合力和两分力F、F的方向，求F、F大小（唯一解）b.已知合力和一个分力F的大小、方向，求F（唯一解）c.已知合力和两分力F、F的大小，求F、F方向一组解或两组解d.已知合力F，一个分力F方向，另一分力F大小，求F大小，F方向当F=Fsin一组解 当F F Fsin两组解当FF一组解图15例15.如图15所示，用轻绳把一个小球悬挂在O点，用力拉小球使悬线偏离竖直方300，小球处于平衡，力F与竖直方向成角，如图，要使F取最小值，角应为（ ）A300 B.600 C.900 D. 0

13、0按效果分解图16例16.如图16所示，球质量为m，放在倾角为的斜面上静止，各接触面光滑，求球对挡板和斜面的压力。正交分解：把各力沿互相垂直的方向分解例题16若要用正交分解法也可以7.共点力平衡（1）共点力：物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的 或者它们的作用线交于 ，这几个力叫共点力。（2）平衡状态：一个物体在共点力作用下，如果保持 或 运动，则该物体处于平衡状态。（3）平衡条件：物体所受合外力 其数学表达式为：F合 或Fx合= Fy合= ，其中Fx合为物体在x轴方向上所受的合外力，Fy合为物体在y轴方向上所受的合外力。（4）平衡条件的推论物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则

14、其中的一个力与余下的力的合力等大反向.物体在同一平面内的三个互不平行的力的作用下处于平衡状态时，这三个力必为共点力。物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力的有向线段必构成封闭三角形，即表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形。（5）力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为零，这种情形叫做 ；若物体受到两个力的作用处于平衡状态，则这两个力 ；若物体受到三个力的作用处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力 。（6）方法正交分解法a.三力以上 b.力尽可能在xy轴上 c.尽可能分解已知力d.例17.如图17所示质量为m的木块放在倾角为的斜面上时，恰好能匀速下滑 。现用水平力F推

15、动木块，如图所示，使木块恰好沿斜面向上做匀速运动。若斜面始终保持静止，求水平推力F的大小。图17整体法、隔离法整体法：两个以上的物体可看成一个整体。研究外力对物体系统的作用。隔离法：分析系统内各物体（各部分）间相互作用。多个物体以上求外力考虑用整体法，求内力考虑用隔离法。图18例18.如图18所示，位于水平桌面上的物块P质量为2m，由跨过定滑轮的轻绳与质量为m的物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉Q使它做匀速运动，则F的大小为 （）A BC D图19例19.如图19所示，粗糙的水

16、平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力 （ ） A等于零 B不为零，方向向右 C不为零，方向向左 D不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右相似法图20例20.如图20所示，轻绳的A端绕过固定在天花板上的小滑轮，握在站在地上的人手中，B端系一重为G的小球，小球靠在固定的光滑半球的侧面上，人将小球缓缓沿球面从D拉至顶点C的过程中，下列判断正确的是（ ）人的拉力逐渐变大球面对球的支持力逐渐变小人的拉力逐渐变小球面对球的支持力大小不变A BC D动态平衡问题a.图解法：本方法所适用的基本上都是“三力平衡”问题，且物体所受的三力中，有一个恒

17、力，还有一个是方向不变仅大小变的力，另一个则是大小和方向都变的力否则，用图解法分析不一定简便。图21例21.如图21所示，把球夹在竖直墙AC和木板BC之间，不计摩擦，球对墙的压力为FN，球对板的压力为FN2在将板BC逐渐放至水平的过程中，下列说法中，正确的是（ ）AFN和FN2都增大 BFN和FN2都减小CFN增大，FN2减小 DFN减小，FN2增大b.平衡方程式法：平衡方程式法适用于三力以上力的平衡，且有一个恒力，通过它能够建立恒定不变的方程式。根据其中一个力的变化情况，求出另一个力的变化情况。图22例22.如图22所示人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船，若水的阻力不变，则船在匀速靠岸的

18、过程中，下列说法中正确的是（ ）A绳的拉力不断增大B绳的拉力保持不变C船受到的浮力保持不变D船受到的浮力不断减小绳断问题及极值问题例23.如图23所示，绳AO能承受的最大张力为150牛顿，绳BO能承受的最大张力为100牛顿，绳CO的强度能吊起足够重的重物=60，=30，求此装置能悬挂的最大重物是多少牛顿？图23这类涉及最值的问题，用极端假设的方法来分析能够简化解题过程例24.如图24所示，在水平面上放有一质量为m、与地面的动动摩擦因数为的物体，现用力F拉物体，使其沿地面匀速运动，求F的最小值及方向.图248.实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系（1）实验目的探究弹力与弹簧_的定量关系学会利用列表法

19、、图像法、函数处理法处理实验数据（2）实验原理：弹簧受力会发生形变，形变大小与_有关系沿弹簧方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧弹力与拉力在数值上_用悬挂法测量弹簧的弹力，正是应用了平衡时弹簧弹力与所挂钩码重力相等的关系弹簧长度可用_直接测出，伸长量可由_减去弹簧原长得到，这样就可以研究弹簧的弹力和伸长量之间的定量关系 图25（3）实验器材：弹簧、_、铁架台、钩码若干、坐标纸 （4）实验步骤将弹簧的一端固定在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧的自然伸长状态下的长度lo，即弹簧原长 如图25所示，在弹簧下挂质量为m1的钩码，量出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1，填入设计的表格中 改变所挂钩码的

20、质量，量出对应的弹簧的长度，记录m2、m3、m4、m5和相对应的l2 、l3、l4，l5，并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4和x5 钩码个数长度伸长量弹力F0lo=001l1=x1= l1loF1=2l2=x2= l2loF2=3l3=x3= l3loF3=以弹力F（大小等于所挂钩码的重力）为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图，连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线 以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数 得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义 （5）注意事项（1）所挂钩码不要过重，以免弹簧被

21、过分拉伸，超出它的弹性限度要注意观察，适可而止 （2）每次所挂钩码的质量差尽量大些，从而使坐标上描的点尽可能距离远些，这样作出的图像更精确 （3）测量弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，减小误差 （4）描点画线时，所描的点不一定都落在一条线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧 （5）记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位 9.实验三：验证力的平行四边形定则（1）实验目的 验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。 （2）实验原理 一个力F的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以力 F就是这两个力F1和F2的合力,

22、作出力F的图示. 再根据平行四边形定则作出力F1 和F2 的合力F的图示，比较F和F的大小和方向是否相同，若相同，则说明互成角度两个力合成时遵循平行四边形定则。 （3）实验器材 方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔。（4）实验步骤用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。并用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。 用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉像皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,如图1所示， 记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向。 只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点

23、拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向。 用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示。 用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧测力计的拉力F的图示. 比较一下，力F与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向是否相同。（白纸钉在木板处,两秤同拉有角度，读数画线选标度，再用一秤拉同处，作出力的矢量图.）（5）注意事项 不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结

24、点O的位置。 使用弹簧秤前，应先调节零刻度，将两弹簧测力计互相勾着水平拉伸，选择两只读数相同的使用使用时不超过量程,拉弹簧秤时，应使弹簧秤与木板平行。 在同一次实验中，橡皮条伸长时的结点位置要相同。 被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦。 读数时应正对、平视刻度。 两拉力F1和F2夹角不宜过小，作力的图示，标度要一致。四.考点精练1. 如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在竖直推力F的作用下，物体A、B均保持静止。则物体A的受力个数为（ ）A2 B3 C4 D52. 如图所示，重量为的物体A在大小为F的水平向左恒力作用下，静止在倾角为的光滑斜面上。下列关于物体对斜

25、面压力大小的表达式，不正确的是（ ）A 3如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，在Q的正上方的P点用丝线悬挂另一质点B， A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角，由于缓慢漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小（ ） QA保持不变B先变大后变小 C逐渐减小D逐渐增大m24.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上，线的两端分别细有质量为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=600.两小球的质量比为（ ）A. B. C. D.m5. 如图所示

26、，人的质量为M，物块的质量为m，且Mm，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是（ ）A地面对人的摩擦力减小 B地面对人的摩擦力增大C人对地面的作用力不变 D人对地面的作用力减小6.如图所示，一个质量为3.0kg的物体，放在倾角为=300的斜面上静止不动，若用竖直向上的力F=5.0N提物体，物体仍静止，下述结论正确的是( )A物体受到的摩擦力减小2.5NB物体对斜面的作用力减小4.0N C斜面受到的压力减小5.0ND物体受到的合外力减小5.0N7. 三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水

27、平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳( ) A.必定是OA B.必定是OBC.必定是OC D.可能是OB，也可能是OC8. 如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但与水平方向的倾角相同，两木块与水平面间的动摩擦因数相同，先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，则( )AF1 F2，T1 T2 BF1 = F2，T1 T2CF1 F2，T1 T2 DF1 = F2，T1 T29如图所示，斜劈ABC放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重为G的物块，物块静止在斜劈上，今用一竖直向下的力F作用于物块上，下列说法正确的是（

28、）FA斜劈对物块的弹力增大 B物块所受的合力不变C物块受到的摩擦力增大D当力F增大到一定程度时，物体会运动10. 把一重为G的物体，用一水平推力F=kt (k为恒量，t为时间) 压在竖直的足够高的平整墙上。那么在下图中，能正确反映从t=0开始物体所受摩擦力Ff随t变化关系的图象是( )11. 在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为_，图线不过原点的原因是由于_。12某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中，主要步骤是：A在桌上放一块方木板，在方木板上铺