高中物理 第3章 力与相互作用章末总结课件 沪科版必修1.ppt

章末总结 第3章力与相互作用 内容索引 网络构建 题型探究重点难点各个击破 达标检测当堂检测巩固反馈 网络构建 力与相互作用 牛顿第三定律 力的概念 物体之间的称作力内容 物体之间的作用力和反作用力总是大小 方向 作用在一条直线上 三种常见的力 重力g 弹力 线性形变 胡克定律f 微小形变 拉力 压力 支持力等 摩擦力 滑动摩擦力 大小 f n方向 与相反 静摩擦力 大小 0 f fmax方向 与相反 相互作用 两个 相等 相反 mg kx 相对运动的方向 相对运动趋势的方向 力与相互作用 受力分析 分析顺序 先重力 再弹力 再摩擦力 最后是其他力 注意事项 只分析性质力 不分析效果力只分析研究对象受到的力 题型探究 一 摩擦力的分析和计算 1 对摩擦力的认识 1 摩擦力不一定是阻力 也可以是动力 2 静摩擦力的方向不一定与运动方向共线 但一定沿接触面的切线方向 如图1所示 a b一起向右做匀加速运动 则a所受静摩擦力方向与运动方向不一致 图1 2 摩擦力的计算摩擦力大小的计算 应先分析是静摩擦力还是滑动摩擦力 1 静摩擦力 静摩擦力在0 fmax内随外力的变化而变化 一般根据平衡条件求解 2 滑动摩擦力 根据f n进行计算 其中n为接触面受到的正压力 不一定等于物体所受的重力 而且要注意滑动摩擦力的大小与运动速度和接触面积无关 根据平衡条件 例1如图2所示 质量为m的木块p在质量为m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 若长木板ab与地面间的动摩擦因数为 1 木块p与长木板ab间的动摩擦因数为 2 则长木板ab受到地面的摩擦力大小为a 1mgb 1 m m gc 2mgd 1mg 2mg 图2 答案 解析 解析长木板ab未动即地面对长木板ab的摩擦力为静摩擦力 由于p在长木板ab上滑动 即p对长木板ab的摩擦力大小为 2mg 由平衡条件可知地面对ab的静摩擦力大小为 2mg c正确 例2如图3所示 用水平力f将木块压在竖直墙壁上 已知木块重力g 6n 木块与墙壁间的动摩擦因数 0 25 求 1 当f 25n时 木块不动 木块受到的摩擦力为多大 2 当f增大为30n时 木块仍静止 木块受到的摩擦力为多大 图3 答案 1 6n 2 6n 答案 解析 解析分析木块的受力情况 如图所示 1 2 问中木块静止 根据二力平衡 竖直方向上的静摩擦力等于重力 f1 f2 g 6n 与压力大小无关 3 当f 10n时木块沿墙面下滑 此时木块受到的摩擦力为多大 答案2 5n 答案 解析 解析木块沿墙面下滑时 木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力 f3 nn f 所以f3 f 0 25 10n 2 5n 4 当f 6n时 木块受到的摩擦力为多大 答案1 5n 答案 解析 解析当f 6n时 木块与墙壁间的摩擦力也为滑动摩擦力 所以f4 f 0 25 6n 1 5n 二 弹力和摩擦力是否存在的判断依据 进行受力分析时 有些力要判断是否存在 可以从以下三个方面进行 1 条件判断法 即根据是否满足力的产生条件来判断物体是否受到某个力的作用 例如 1 弹力产生的条件是相互接触并且发生了弹性形变 2 摩擦力产生的条件是物体间存在弹力 接触面粗糙 有相对运动或相对运动趋势 2 效果判断法 即根据力的作用效果是否得以体现来判断物体是否受到某个力的作用 例如 可根据力产生的 拉 压 支持 推动 阻碍 吸引 排斥 等效果对它们作出存在或不存在的假设 然后再从该力是否对物体的运动状态产生影响来判断该力是否存在 3 相互作用判断法 根据牛顿第三定律 从一个物体是否受到某个力的作用来判断另一个物体是否受到相应的反作用力 例3 多选 如图4所示 竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上 另一端与斜面体p连接 p的斜面与固定挡板mn接触且处于静止状态 则斜面体p此时所受的外力个数有可能为 图4 a 2个b 3个c 4个d 5个 答案 解析 解析若斜面体p受到的弹簧弹力f等于其重力mg 则mn对p没有力的作用 如图甲所示 此时p受到2个力 a对 若弹簧弹力大于p的重力 则mn对p有压力n 若只有压力n 则p不能平衡 故一定存在向右的力 只能是mn对p的摩擦力f 因此p此时受到4个力 如图乙所示 c对 三 整体法和隔离法在受力分析中的应用 1 隔离法 把某个物体 或物体的一部分 与周围的物体分隔出来 单独分析它的受力情况的方法 2 整体法 将几个物体作为一个整体从周围环境中隔离出来分析其受力的方法 3 选取原则 1 当所涉及的物理问题是整体与外界作用时 应用整体分析法 可使问题简单明了 而不必考虑内力的作用 2 当涉及的物理问题是物体间的作用时 要应用隔离分析法 这时系统中物体间的相互作用的内力就会变为各个独立于物体的外力 注意在很多时候 隔离法和整体法需交替使用 才会更方便地解决问题 解析把b隔离出来 选b为研究对象 b处于静止状态 则b受到的重力与a对b的支持力是一对平衡力 力f必定与a对b的静摩擦力是一对平衡力 则a对b的摩擦力大小等于f 即a与b之间的摩擦力大小为3n 例4如图5所示 物体a b叠放在水平桌面上 水平力f 3n作用于物体b上 a与b保持静止 则 1 a与b之间的摩擦力大小为多少 图5 答案3n 答案 解析 2 a与桌面间的摩擦力大小为多少 答案3n 答案 解析 解析把a b作为整体研究 ab整体处于静止状态 所以桌面必定对a施加向右的大小为3n的摩擦力 即摩擦力与f是一对平衡力 针对训练如图6所示 直角三棱柱a放在水平地面上 光滑球b放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间 a和b都处于静止状态 试分别画出a和b的受力示意图 图6 答案见解析图 答案 解析 解析隔离a为研究对象 它受到重力mag b对它的压力fba 地面支持力n和地面对它的摩擦力f 如图甲所示 再以b为研究对象 它受到重力mbg 三棱柱对它的支持力fab 墙壁对它的弹力n 的作用 如图乙所示 达标检测 1 受力分析 如图7是姚明在比赛中的一张照片 记者给出的标题是 姚明对球施魔力 下面是几位同学关于照片中篮球的说法 其中正确的是 空气阻力忽略不计 a 球只受到重力的作用b 球只受到一个沿运动方向的力的作用c 球此时此刻不受到任何外力作用d 球受到姚明给的一个力和重力的共同作用 答案 1 2 3 图7 4 答案 1 2 3 2 受力分析 如图8所示 物体a和b一起沿斜面匀速下滑 则物体a受到的力是a 重力 b对a的支持力b 重力 b对a的支持力 下滑力c 重力 b对a的支持力 摩擦力d 重力 b对a的支持力 摩擦力 下滑力 图8 4 1 2 3 4 答案 3 力是否存在的判断 如图9所示 钢球a静止于水平面c与固定在c上的挡板b之间 则球a与水平面c和挡板b间的摩擦力情况为a 球a与挡板b间无摩擦力 与水平面c间有摩擦力b 球a与挡板b间有摩擦力 与水平面c间有摩擦力c 球a与挡板b间有摩擦力 与水平面c间无摩擦力d 球a与挡板b间无摩擦力 与水平面c间无摩擦力 图9 4 摩擦力的计算 如图10所示 物体a重40n 物体b重20n a与b a与地面间的动摩擦因数相同 物体b用水平细绳系住 当