高考物理专题复习 第二章 相互作用课件

1 第二章相互作用 2 第二章相互作用 3 3 考点4弹力胡克定律 高考考法突破 考法1弹力方向的判断 应试基础必备 考法2胡克定律的应用 考法3平衡中的弹簧及弹簧组合问题 4 考点4弹力胡克定律 1 基本概念 力 形变 弹力及其产生条件2 弹力有无的判断方法形变不明显时 假设法或物体的运动状态进行判断3 胡克定律弹簧发生弹性形变时 弹簧的弹力F与弹簧形变量x成正比F kx弹力的方向与形变的方向相反 5 考法1弹力方向的判断 弹力作为基本性质力之一 多与摩擦力知识进行综合 弹力是 被动力 其方向与使其形变的外力方向相反 具体情形有 1 对弹簧 拉伸时弹力指向压缩方向 压缩时弹力指向拉伸方向 2 对绳子 弹力总是指向绳子收缩的方向 3 对轻杆 可拉 可支持也可以无弹力 还可以不沿杆方向 根据具体情况 状态 来分析 6 4 对不同接触面 面面接触 点面接触都垂直于面 而点点接触 如铰链问题 视具体情况而定 如 图甲 乙中A B两点处的弹力垂直于面 而图丙中A点处铰链的弹力方向需由三力汇交原理得到 7 胡克定律计算公式F kx中k为弹簧的劲度系数x为弹簧的形变量 伸长量或压缩量 8 9 考法3平衡中的弹簧及弹簧组合问题1 弹力可由压缩或拉伸形变产生 形变方式不同 弹力方向不同 2 弹力属于接触力 弹簧两端必须都与其他物体接触才可能有弹力当弹簧与物体分离或一端断开时 弹簧的弹力大小不会突然改变3 弹簧组合问题处理可以使用 等效思维方法 4 弹簧测力计的读数等于挂钩处拉力大小 10 11 11 11 考点5摩擦力 高考考法突破 考法4摩擦力的有无及方向的判断 应试基础必备 考法5摩擦力的 突变 问题 考法6摩擦力大小的计算 12 考点5摩擦力 1 基本概念滑动摩擦力 静摩擦力 最大静摩擦力等 2 摩擦力的方向滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反3 摩擦力的大小 静摩擦力随外力的变化而变化 大小为0 fm 2 滑动摩擦力与正压力成正比 f滑 N 13 1 根据 静摩擦力与物体相对运动的趋势方向相反 来判断2 根据摩擦力的效果来判断3 根据牛顿运动定律来判断 考法4摩擦力的有无及方向的判断相对运动和相对运动趋势是判断摩擦力方向的基本依据判断物体间有无静摩擦力及确定静摩擦力的方向时常用的方法有三种 14 考法5摩擦力的 突变 问题1 静 静 突变 物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态 当作用在物体上的其他力的合力发生变化时 如果物体仍然保持静止状态 则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生 突变 2 静 动 突变 物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态 当其他力变化时 如果物体不能保持静止状态 则物体受到的静摩擦力将 突变 成滑动摩擦力 3 动 动 突变 某物体相对于另一物体滑动的过程中 若突然相对运动方向发生改变 则滑动摩擦力方向发生 突变 4 动 静 突变 某物体相对于另一物体滑动的过程中减速到0时静止不动 这时是由滑动摩擦力 突变 为静摩擦力 如图所示 物块以一定初速度沿粗糙斜面上滑 到最高点时 若动摩擦因数满足 tan 则物块静止 不会下滑 摩擦力由滑动摩擦力f滑 mgcos 突变 为静摩擦力f mgsin 15 16 注意 当压力FN发生变化时 滑动摩擦力也发生变化 但两者的合力方向始终不变 设合力方向与FN夹角为 如图所示 17 17 考点6受力分析力的合成与分解 高考考法突破 考法7受力分析 应试基础必备 考法8合力与分力的关系 18 考点6受力分析力的合成与分解 3 力的合成与分解 1 两分力夹角90 合力大小 2 夹角为 的大小相同的两力合成 采用 菱形四分法 1 受力分析所有外力用力的示意图画出忌漏力 多力2 合力与分力合力与分力之间是一种等效替代的关系合力与分力不是同时作用在物体上 19 考法7受力分析1 定义指定物体在特定环境中受到的所有外力 画出受力示意图2 受力分析的一般顺序先重力 再接触力 弹力 摩擦力 最后分析其他力3 受力分析的步骤注意 确保受力分析时不漏力 不添力 不错力4 物体受力情况分析的依据从力的概念判断寻找对应的施力物体从力的性质判断寻找产生的原因从力的效果判断寻找是否发生形变或改变物体的运动状态 20 L形木板P 上表面光滑 放在固定斜面上 轻质弹簧一端固定在木板上 另一端与置于木板上表面的滑块Q相连 如图所示 若P Q一起沿斜面匀速下滑 不计空气阻力 则木板P共受几个力 考法例 考法8合力与分力关系1 合力F可能大于或等于两分力的大小之差可能小于或等于两分力的大小之和2 掌握几类合力与分力关系的规律 1 当两等大分力夹角为120 时 合力的大小与分力的大小相等 方向与F1 F2 夹角为60 2 两个分力一定 夹角 越大 合力越小 3 合力一定时 两等大分力夹角越大 两分力越大 已知两个共点力的合力为50N 分力F1的方向与合力F的方向成30 角 分力F2的大小为30N 则 A F1的大小是唯一的B F2的方向是唯一的C F2有两个可能的方向D F2可取任意方向 考法例 21 22 22 考点7共点力的平衡 高考考法突破 考法9静态平衡问题 应试基础必备 考法10动态平衡问题 考法11平衡问题中的临界极值问题 23 考点7共点力的平衡 24 考法9静态平衡问题1 物体受三个力平衡任意两个力的合力一定与第三个力大小相等 方向相反2 物体受到三个以上的力 采用正交分解法分析静止物体受力 1 建直角坐标系 少分解和容易分解力为原则 不分解未知力 2 力分解成沿x轴和沿y轴方向的分力 3 在x y方向列平衡方程求解 如图所示 位于斜面上的物块的质量为m 在沿斜面向上的力F作用下 处于静止状态 斜面作用于物块的静摩擦力的 A 方向可能沿斜面向上B 方向可能沿斜面向下C 大小可能等于零D 大小可能等于F 考法例 25 考法10动态平衡问题1 动态平衡 控制某些物理量使物体状态缓慢变化2 动态平衡特征 三力作用一个大小和方向均不变化 一个大小变化 方向不变 一个大小和方向均变化3 物体动态平衡问题分析方法解析法 图解法和相似三角形法 1 解析法 对研究对象的任一状态进行受力分析 建立平衡方程 求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式 根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况 26 2 图解法 动态三角形法不变力F为一系列可能的闭合三角形的公共边不变力箭头起按方向确定力的方向作射线不变力起点画第三个力的有向线段将图形封闭成三角形 3 相似三角形法三个力构成的力的三角形不是直角三角形 可考虑用相似三角形法 27 考法11平衡问题中的临界极值问题 恰好出现 或 恰好不出现 某