专题二 研究物体间的相互作用.docx

1、专题二 研究物体间的相互作用第三章 研究物体间的相互作用一、课标要求课标内容要求通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律、能用动摩擦因数计算摩擦力理解知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。了解通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。掌握产生：物体直接接触，接触处物体发生了弹性形变方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反，与受力物体的形变方向相同在接触面上产生的弹力的方向与面垂直；绳产生的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向。二、知识体系产生：物体接触且挤压接触面粗糙有相对运动方向：沿着接触面的切线与相对运动方向相反大小：f=u

2、N产生：物体接触且挤压接触面粗糙有相对运动趋势方向：沿接触面的切线，与相对运动趋势方向相反大小：0 f fm滑动摩擦力静摩擦力摩擦力弹力两种常见的力力的合成与分解合力与分力：等效代替关系遵守的定则：平行四边形定则合力范围：FF1+F2力-物体的平衡专题五 探究弹力与摩擦力一、自主测评1、弹力：发生形变的物体，由于要 恢复原状 ，会对 跟它接触 的物体产生力的作用，这种力叫弹力。2、弹力产生的条件： 物体间直接接触 物体发生形变。3、弹力的方向：弹力的方向总与施力物体的形变方向 相反 ，总与受力物体的形变方向 相同 。压力或支持力的方向总是 垂直 于接触面而 指向 被压或被支持的物体；绳的拉力的

3、方向总是 沿绳 而指向 绳收缩 的方向。4、由实验“探究弹力和弹簧伸长的关系”，所得的结论：弹簧的弹力与 弹簧的形变量 成正比。称为 胡克定律 ，关系式为 F=Kx ，或中k为弹簧的劲度系数。5、滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上 相对滑动 的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动 的力，这种力叫做滑动摩擦力。（1）滑动摩擦力产生的条件接触面 粗糙 ；两物体相互 接触 且存在 弹力 ；两物体间有 相对运动 。（2）滑动摩擦力的方向。总是沿着 接触面切线方向 ，且与 相对运动 的方向相反（3）滑动摩擦力跟 压力 成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。f= uN u为动摩擦

4、因数，取决于两物体的 材料 和接触面的 粗糙程度 与接触面的面积 无关 。6、静摩擦力：当一个物体在另一个物体的表面上有 相对运动趋势 时，所受到的另一个物体对它的阻碍作用，叫静摩擦力。（1）静摩擦力产生的条件接触面 粗糙 ；两物体 接触 且存在 弹力 ；两物体间有 相对运动趋势 （2）静摩擦力的方向。沿着 接触面的切线方向 跟物体 相对运动趋势 的方向相反。（3）静摩擦力的大小随着外力的增大而 变化 ，当外力增大到使物体处于将动未动的状态时，静摩擦力达到 最大值 ，故静摩擦力随着外力的变化而在 0f fm 的范围内变化，最大静摩擦力与压力成正比。二、典型例题例1如图3-5-1所示，细绳竖直拉

5、紧，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则小球受到的力是（ ）A重力、绳的拉力 B重力、绳的拉力、斜面的弹力C重力、斜面的弹力 D绳的拉力、斜面的弹力解析：如果斜面对球有支持力，球静止时，细绳不能紧直，所以本题中小球不受斜面的支持力，只受重力和绳的拉力作用。 图 3-5-1答案：A。说明：判断弹力是否存在常用的一种方法是假设法。例2. 如图3-5-2所示，在光滑的水平面上，物体在弹簧的拉力下运动，则物体A的受力情况是（ ）A. 只受弹簧的拉力B. 受弹簧的拉力和重力C. 受弹簧的拉力、重力和支持力D. 受重力和支持力 图3-5-2解答：A与弹簧、地面接触，A在拉力作用下运动，所以A受重力、拉力

6、、支持力共同作用，答案：C。例3按下列要求画出弹力的方向：（1）搁在光滑竖直墙与粗糙水平地面间的棒在A，B两处受到的弹力（图3-5-3）；（2）搁在光滑半球形槽内的棒在C，D两处受到的弹力（图3-5-4）；（3）用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力（图3-5-5）图3-5-3 图3-5-4 图3-5-5 解析：（1）棒在重力作用下对A，B两处都有挤压作用，因A，B两处的支持物都为平面，所以其弹力垂直平面分别向上和向右 （2）棒对C，D两处有挤压作用，因C处为曲面，D处为支承点，所以C处弹力垂直其切平面指向被支持的物体沿球半径指向球心；D处弹力垂直跟它接触的平面指向被支持的物体垂直棒斜向

7、上（3）球在重力作用下挤压墙壁，拉引绳子，所以墙产生的弹力垂直墙面指向球；绳子产生的弹力沿着绳子向上答案：（1）A，B两处弹力方向如图3-5-6所示；（2）C，D两处弹力方向如图3-5-7所示；（3）小球受到的弹力方向如图3-5-8所示 图3-5-6例4一根弹簧在弹性限度内，用3N的力拉时，其长度为20cm；用5N的力压时，其长度为12cm，这弹簧的自然长度是多少？解析： 设弹簧原长为lo ，弹簧每受到1N的作用力变化的长度为l，由题中给出的两个条件可得：l1=20=l0+3ll2=12=l05l解得l1=17（cm）答案：17cm例5如图3-5-9，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的

8、水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像（图3-5-10）正确的是（ ） 图3-5-9 图3-5-10解析：当木块不受拉力时（F=0），桌面对木块没有摩擦力（f=0）当木块受到的水平拉力F较小时，木块仍保持静止，但出现向右运动的趋势，桌面对木块产生静摩擦力，其大小与F相等，方向相反随着水平拉力F不断增大，木块向右运动的趋势增强，桌面对木块的静摩擦力也相应增大，直到水平拉力F足够大时，木块开始滑动，桌面对木块的静摩擦力达最大值fm在这个过程中，由木块水平方向二力平衡条件知，桌面对木块的静摩擦力f始终与拉力F等值反向，即随着F的增大而增大.木块滑动后，桌面对它的阻碍作

9、用是滑动摩擦力，它小于最大静摩擦力，并且在木块继续滑动的过程中保持不变答案：D例6重力为400N的木箱放在水平地面上，动摩擦因数为0.25，如果分别用70N和150N的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分别为多少？（设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等）解析：Fm=uN=100N，要推动木箱，推力必须大于或等于100N，当推力为70N时，推力小于最大静摩擦力，木箱没动，其受到的是静摩擦力，由二力平衡条件知；摩擦力和推力大小相等，即摩擦力大小为70N，当用150N的水平力推木箱时，推力大于最大静摩擦力，木箱与地面发生相对滑动，此时木块受到的是滑动摩擦力，大小为100N。三、基础训练1、关于物体对水平支持面

10、的压力N，下列说法正确的是（ ）AN就是物体的重力BN是由于支持面发生微小形变产生的CN的作用点在物体上DN的作用点在支持面上答案：D2、下列说法正确的是（ ）A木块放在桌面上受到向上的支持力，这是由于木块发生微小形变而产生的B用一根细竹杆拨动水中的木头，木头受到竹杆的推力，这是由于木头发生形变而产生的C绳对物体的拉力方向总是竖直向上D挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的答案：D3、下列关于弹力的说法不正确的是（ ）A通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力B轻绳或轻杆上产生的弹力，其方向总是在沿绳或杆的直线上C两物体相到接触疔能有弹力存在D压力和支持力的方向总是垂

11、直于接触面答案：B4、一辆汽车停在水平地面上，下列关于汽车和地面受力的说法中正确的是（ ）A地面受向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变，汽车未发生弹性形变，所以汽车不受弹力B地面受向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变C汽车受向上的弹力，是因为地面发生了弹性形变，地面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变D以上说法均不正确答案：C5、关于静摩擦力，下列说法正确的是（ ）A两相对静止的物体间一定存在静摩擦力B受静摩擦力作用的物体一定是静止的C静摩擦力一定是阻力D在压力一定的条件下，物体受到的静摩擦力是可以变化的，但是一定限度答案：D6、如图3-5-11，

12、粗细均匀的直棒下端置于粗糙水平地面上，上端用线拴着并被提起，线处于竖直方向，直棒静止，则直棒下端受到地面的摩擦力为（ ）A零 图3-5-11B有向左的摩擦力C有向右的摩擦力D不能确定答案：A7、下列说法中正确的是（ ）A两个互相接触的物体之间一定有弹力作用B一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力的作用C两物体之间如果有弹力的作用，就一定有摩擦力的作用D两物体之间如果有摩擦力作用，就一定有弹力的作用答案：D8、弹簧原长10cm，若它的下端挂500g的重物，则弹簧的长度为12.5cm（未超过弹性限度），若把重物取去200g，弹簧的长度是（ ）A4cm B9cm C10.5cm

13、D11.5cm答案：D9、如图3-5-12所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N，则：（1）木块受到摩擦力大小为（ ）A 10 N B . 8 N C. 2N D. 12N答案：B(2)若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力和摩擦力分别为:A10N，2N B2N，8N C2N，0N D0N，2N答案：D10、水平路面上，一辆卡车上放着一只集装箱，那么（ ）A当卡车启动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车在一起运动，方向向后B当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动，方向向前C当卡车匀

14、速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力为零D当卡车刹车时，卡车对集装箱的静摩擦力为零答案：C11、当担心如图3-5-13所示手中的瓶了掉下去时，总是努力把它握得更紧一些，这样做的目的是（ ）A增大手对瓶的作用面积B增大手对瓶的摩擦力C增大手对瓶的最大摩擦力D增大瓶子的受的合外力图3-5-13答案：C12在拔河比赛中，下列各因素中对获胜有利的是（ ）A. 对绳的拉力大于对方B. 对地面的最大静摩擦力大于对方C. 手对绳的握力大于对方D. 质量大于对方答案：B四、能力提升 13物体A的质量为1kg，置于水平地面上，物体与地面的动摩擦因数=0.2，从t=0开体以一定的速度V0向右滑动的同时，受到一个水平向

15、左的恒力F=1N的作用，则反映物体受到摩擦力F随时间变化的图像是图3-5-14中的哪一个（取向右为正方向，g=10N/kg）（ ） 图3-5-14答案：A14如图3-5-15为皮带传送装置，A为主动轮，B为从动轮，传动过程中皮带不打滑，P、Q分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是（ ）AP、Q两点摩擦力均与轮转动方向相反BP点摩擦力方向与A轮转动方向相反，Q点摩擦力方向与B轮转动方向相同 图3-5-15CP点摩擦力方向与A轮转动方向相同，Q点摩擦力方向与B轮转动方向相反DP、Q两点摩擦力均与轮转动方向相同答案：B15汽车发动机通过变速器和后轮相连，当汽车由静止开始向前开动时，前轮和后轮所受到

16、的摩擦力的方向（ ）A前后轮受到的摩擦力都向后B前后轮受到的摩擦力都向前C前轮受到的摩擦力向前、后轮向后D前轮受到的摩擦力向后、后轮向前答案：D16.运动员在练爬杆运动时，若沿竖直杆匀速攀上又匀速滑下，设匀速攀上时他所受的摩擦力为f1，匀速滑下时他所受的摩擦力为f2，匀速滑下时他所受的摩擦力为f2，则（ ）Af1方向向上f2方向向下,f1f2 Bf1方向向下f2方向向上,f1 f2Cf1 f2方向均向上, f1f2Df1 f2方向均向下, f1 f2答案：C17.如图3-5-16所示，物体A、B叠放在一起置于光滑的水平面上，在水平拉力F1=10N、F2=12N作用下运动，A、B相对静止，已知m

17、A=1kg、mB=6kg，则A受到摩擦力Ff 大小和方向为（ ）AFf =0BFf =0.2N,方向水平向右CFf =0.2N,方向水平向左DFf =10N,方向水平向左 图3-5-16 解析：对A、B整体，a=（F1+F2）/（mA+mB）= 2.2m/s2 对A：F1-Ff=mAa 代入数据得： Ff =0.2N,方向水平向左答案：C18.如图3-5-17所示，位于斜面上的物块M，在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力（ ）A方向不可能沿斜面向上B方向不可能沿斜面向下 图3-5-17C大小不可能等于零D大小可能等于F 解析：只考虑物块M在平行于斜面方向上的受力情况，假设力F由零开始逐爩增大，F=0时，物块有沿斜面下滑的趋势，所以在最初阶段物块受沿斜面向上的静摩擦力作用，当F增大到跟使物块下滑的力相等时，摩擦力为零；F继续增大时，物块有沿斜面向上滑动的趋势，这时斜面对物块的摩擦力沿斜面向下，可见选择项A、B、C都不正确。根据力的分解知识可知,物块的重力沿斜面向下的分力，即“下滑力”大小等于Gsin。因此：F=Gsin时，摩擦力为零；FGsin时，静摩擦力沿斜面向上，FGsin时，静摩擦力沿斜面向下；在FGsin的情况下，如果F，则沿斜面向上的静摩擦力大小也等于，可见选择D正确。答案：D