物理相互作用与物体的平衡一轮复习小结.doc

物理相互作用与物体的平衡一轮复习小结第一篇:2016年高考物理人教版一轮复习第二章 相互作用 全章+小结练 第1课时 重力 弹力 摩擦力 考纲解读1.掌握重力的大小、方向及重心的概念.2.掌握弹力的有无、方向的判断及大小的 计算的基本方法.3.掌握胡克定律.4.会判断摩擦力的大小和方向.5.会计算摩擦力的大小 考点一 弹力的分析与计算 1弹力有无的判断 (1)断形变较明显的情况 (2)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 (3)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 (4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的运动状态 2弹力方向的判断 (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断 (2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向 3弹力大小计算的三种方法： (1)根据力的平衡条件进行求解 (2)根据牛顿第二定律进行求解 (3)根据胡克定律进行求解 内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比 表达式：Fkx.k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度 例1 如图1所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力( ) 图1 A大小为7.5N B大小为10N C方向与水平方向成53角斜向右下方 D方向与水平方向成53角斜向左上方 解析 对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力F和绳的拉力的合力与小球的重力等大、反向，可得F方向斜向左上方，令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为，可得： G4Gtan53，F12.5N，故只有D项正确 sin53F拉3答案 D 递进题组 1弹力的有无及方向判断如图2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，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2 A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 答案 A 解析 先以盒子和小球组成的系统整体为研究对象，无论上滑还是下滑，用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为agsin，方向沿斜面向下；小球的加速度大小也是agsin，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力，因此小球不需要盒子的左、右侧面提供弹力，故选项A正确 2弹力大小的计算如图3所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点，设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为，下列关系正确的是( ) 图3 mg AFFmgtan tanmg CFNDFNmgtan tan 答案 A 解析 对滑块进行受力分析如图，滑块受到重力mg、支持力FN、水平推力F三个力作用由共点力的平衡条件知，F与mg的合力F与FN等大、反向由几何关系可知F、mg和合 mgmg 力F构成直角三角形，解直角三角形可求得：F，FNF.所以正确选项为 tansinA. 3含弹簧类弹力的分析与计算三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，如图4所示，其中a放在光滑水平桌面上开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止状态现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是( ) 图4 A4cmB6cmC8cmD10cm 答案 C 解析 “缓慢地拉动”说明系统始终处于平衡状态，该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和；最初，p弹簧处于原长，而q弹簧受到竖直向下的压力FN1 Fmbg110N10N，所以其压缩量为x12cm；最终c木块刚好离开水平地面，q k F弹簧受到竖直向下的拉力FN2mcg110N10N，其伸长量为x22cm，拉力F(mb k F mc)g210N20N，p弹簧的伸长量为x34cm，所以p弹簧的左端向左移动的距离 kxx1x2x38cm. “弹簧类”模型问题 中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有如下四个特性： (1)弹力遵循胡克定律Fkx，其中x是弹簧的形变量 (2)轻：即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零 (3)弹簧既能受到拉力作用，也能受到压力作用(沿着弹簧的轴线)， 橡皮绳只能受到拉力作用， 不能受到压力作用 (4)由于弹簧和橡皮绳受到力的作用时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变但是，当弹簧和橡皮绳被剪断时，它们产生的弹力立即消失 考点二 滑轮模型与死结模型问题 1死结模型：如几个绳端有“结点”，即几段绳子系在一起，谓之“死结”，那么这几段绳中的张力不一定相等 2顿第二定律求得，而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向 例2 如图5所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10kg的物体，ACB30，g取10m/s2，求： 图5 (1)轻绳AC段的张力FAC的大小； (2)横梁BC对C端的支持力的大小及方向 解析 物体M处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力，取C点为研究对象，进行受力分析，如图所示 (1)图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力大小为： FACFCDMg1010N100N (2)由几何关系得：FCFACMg100N 方向和水平方向成30角斜向右上方 答案 (1)100N (2)100N 方向与水平方向成30角斜向右上方 拓展题组 4滑轮模型如图6所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B 上，第二篇:2016届高三物理一轮复习 相互作用 随堂演练 1(2012年高考海南卷改编)下列关于摩擦力的说法，正确的是( ) 作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速 作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速 作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速 作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速 A C B D 解析：摩擦力总是阻碍物体的相对运动(或相对运动趋势)，而物体间的相对运动与物体的实际运动无关当摩擦力的方向与物体的运动方向一致时，摩擦力是动力，方向相反时为阻力，故D项正确 答案：D 2在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接下列说法正确的是( ) A图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有(1)、(2) B图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有(1)、(3) C图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有(2)、(3) D图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有(2)、(4) 解析：如果杆端受拉力作用，则可用等长的绳代替，若杆端受到沿杆的压力作用，则杆不可用等长的轻绳代替，如图(1)、(3)、(4)中的AB杆受拉力作用，而(1)、(2)、(4)中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、C、D均错误，B正确 答案：B 3如图所示，质量为m的物体，在沿斜面向上的拉力F作用下，沿放在水平地面上的质量为M的倾角为的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则地面对斜面( ) A. 无摩擦力 C支持力为(Mm)g B有水平向右的摩擦力 D支持力小于(Mm)g 解析：用整体法进行分析，以物体和斜面为研究对象，整体处于平衡状态，共受四个作用力：两物体的总重力、沿斜面向上的拉力F、地面的支持力、地面的静摩擦力，静摩擦力方向水平向左因为总重力等于地面的支持力与拉力沿竖直方向的分力的合力，所以支持力小于总重力，D正确 答案：D 4(2014年滁州模拟)如图所示的装置中，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，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是( ) AF1F2F3 CF1F3F2 BF1F2F3 DF3F1F2 解析：第一个图中，以弹簧下面的小球为研究对象，第二个图中，以悬挂的小球为研究对象，第三个图中，以任一小球为研究对象第一个图中，小球受竖直向下的重力mg和弹簧向上的弹力，二力平衡，F1mg；后面两个图中，小球受竖直向下的重力和细线的拉力，二力平衡，弹簧的弹力大小均等于细线拉力的大小，则F2F3mg，故三图中平衡时弹簧的弹力相等 答案：A 限时检测 (时间：45分钟，满分：100分) 命题报告教师用书独具 一、选择题 ( 确选项前的字母填在题后的括号内) 1(2013年高考上海单科)如右图，质量mAmB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直 墙面让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是下图中的( ) 解析：A、B在竖直下落过程中与墙面没有弹力，所以也没有摩擦力，A、B均做自由落体运动，处于完全失重状态，均只受重力，故A正确 答案A 2在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的情况就是一个实例当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是( ) A跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变 B运动员受到的支持力是运动员的脚发生形变而产生的 C此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大 D此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力 解析：发生相互作用的物体均要发生形变，故A错；发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，B错误；在最低点，运动员虽然处于瞬间静止状态，但接着运动员要加速上升，故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力，C错误、D正确 答案：D 3(2014年黄山模拟)如图所示，一倾角为45的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑匀质铁球静止，需加一水平力F，若力F过球心，下列说法中正确的是( ) A球一定受墙的弹力且水平向左 B球可能受墙的弹力且水平向左 C球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上 D球一定同时受到墙的弹力和斜面的弹力 解析：因球处于平衡状态，且一定受重力、水平外力作用，所以必受斜面的弹力作用，当F大小等于重力时，球不受墙的弹力，当F大于重力时，受墙的弹力作用，且水平向左，所以B对 答案：B 4如图所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是( ) A物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下 B物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下 C物体A随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力作用 D无论A随传送带一起向上还是向下运动，传送带对物体A的作用力均相同 解析：无论传送带向上还是向下运动，物体A随传送带匀速运动处于平衡状态，在重力