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1、第三章 相互作用学案1重力基本相互作用一、知识点探究1力的概念(1)力的定义:力是物体和物体间的相互作用(2)力的性质力的物质性:有力发生则一定存在着 物体和 物体力的相互性:施力物体给予受力物体作用力的同时必然受到受力物体的反作用力即力总是 出现的力的矢量性:力是矢量,不但有大小而且有方向因此要确切地表示一个力,必须既指明其大小,又指明其方向可以用有方向的线段表示力力的瞬时性:有力则有加速度,力消失,加速度亦消失(3)力的作用效果使物体产生 (即物体的形状或体积发生变化);使物体的 发生改变(即物体的速度大小或运动方向发生改变)力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的特别提醒:(1)

2、相互作用的物体,可以直接接触,也可以不接触,但作用力必然是成对出现的(2)并非有生命的物体才是施力物体,也并非先有施力物体后有受力物体(3)任何一个力都独立地产生作用效果,使物体发生形变或使物体运动状态发生变化2力的图示力的大小可用测力计(弹簧秤)测量力的单位:国际单位制中,力的单位是 ,简称牛,符号是N.在物理学中用一根有向线段来表示力,用线段的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,用箭头或箭尾表示力的作用点,这种方法叫做力的图示法画力的图示的步骤:a选取合适的标度(用多少毫米表示多少牛的力)b从作用点开始沿力的方向画一线段,线段的长短按选定的标度和力的大小画出,线段上加刻度c在线段的一

3、端加箭头表示力的方向,箭尾在力的作用点上,力的方向所沿的直线叫力的作用线(4)力的示意图:只画出物体受到的力及力的方向,不需要选定标度确定线段的长短以表示力的大小的画力的方法叫力的示意图特别提醒:(1)力的图示反映了力的三要素,而力的示意图只反映了力的作用点和方向,在分析物体受力时经常用到(2)标度的选取应根据力的大小合理设计一般情况下,线段应取25段整数段标度的长度(3)要用同一标度画同一物体受到的不同的力3重力(1)重力的概念由于 而使物体受到的力叫重力地球上的物体都受到重力作用,不管质量大小,也不论有无生命,凡是由分子、原子构成的物体皆受重力作用重力是由于地球的吸引而产生的,但重力的大小

4、不一定等于地球对物体的吸引力,重力一般小于地球对物体的吸引力在有的情况下,认为物体所受的重力与地球对物体的吸引力大小相等,原因是两者相差很小重力是非接触力重力的施力物体是地球(2)重力的大小重力的测量在实验室里,重力的大小可以用测力计测量;工业上用电子吊秤可以称更重的物体测量原理:二力平衡时,两个力大小相等测量条件:物体处于静止或匀速直线运动时测量方法:用测力计将待测物体悬挂起来处于静止状态,测力计的读数在数值上等于重力的大小重力的大小由于Gmg,在同一地点,重力的大小与质量成正比;在不同地点,如从两极到赤道或离地面越高,g值均减小,从而使同一物体的重力也有所不同;物体的重力与其运动状态无关重

5、力的方向重力总是竖直向下的竖直向下不能说成垂直向下,垂直要看接触面,重力和水平面垂直,与斜面并不垂直物体在自由释放后总是竖直向下的,就说明了重力的方向(3)对重心的理解重心是重力的等效作用点重心的位置可以在物体上,也可以在物体外如一个圆形平板的重心在板上,而一个铜环的重心就不在环上重心在物体上的位置与物体所处的位置、放置状态及运动状态无关,但一个物体的质量分布或形状发生变化时,其重心在物体上的位置也发生变化质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上;对形状不规则的薄物体,可用支撑法或悬挂法来确定讨论点一:如图所示,A为矩形匀质薄板,B为半圆形钢条,C、D均为直角形支架,把这些物体分别用细

6、绳竖直悬挂,静止时所处的位置符合实际的是4四种基本相互作用(1)万有引力:存在于一切有质量的物体之间,作用强度随距离增大而减弱(2)电磁相互作用:存在于电荷间和磁体间,作用强度随距离增大而减弱(3)强相互作用:存在于原子核内部粒子间作用范围只有约1015 m距离增大时,作用急剧减小(4)弱相互作用:存在于微观粒子间,其作用范围与强相互作用相同,但强度只有强相互作用的1012倍二、题型设计1对力的概念的理解例1:下列说法正确的是()A甲打乙一拳,乙感到痛,而甲未感觉到痛,说明甲对乙施加了力,而乙未对甲施加力B“风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的C磁铁吸引铁钉时

7、,磁铁不需要与铁钉接触,说明力可以脱离物体而存在D网球运动员用力击球,网球受力后飞出,网球受力的施力物体不再是球网变式题:关于力,下列说法中正确的是()A向上运动的物体,一定受到向上的作用力B相互接触的物体之间,一定有作用力产生C任何一个力的产生都离不开两个物体D只有相互接触的物体之间才能产生作用力2对重力概念的理解例2:关于重力的大小,下列说法中正确的是()A物体的重力大小总是恒定的B同一地点,物体的重力与物体的质量成正比C物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受的重力D物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力变式题:下列关于物体重力的说法中正确的是()A地球上的物体在运动时才受到重力B同一

8、物体在某处向上抛出后所受重力较小,向下抛出后所受重力较大C某物体在同一位置时,所受重力与静止还是运动无关,重力大小是相同的D物体所受重力大小只与其质量有关3.关于物体的重心例3:如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,当水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会 ()A一直下降B一直上升C先升高后降低D先降低后升高变式题:如图所示,n块厚度为d的相同的砖块,靠在一起平放在地面上,今将它们一块一块向上叠起来,这堆砖的重心升高了多少?4.对力的图示的认识例4:一个重20N的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,如以下所示的四个图中正确的是()三、课后作业基础夯实1下列

9、关于力的说法中,正确的是()A力不能离开施力物体和受力物体而独立存在B力不能离开施力物体,但可以离开受力物体C受力物体同时也是施力物体,施力物体也是受力物体D力一定有受力物体,但不一定有施力物体2在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛,如图是某壮汉正通过绳索拉汽车运动则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是()A壮汉、汽车B壮汉、绳索C绳索、汽车 D汽车、绳索3关于重力和重心的叙述,正确的是()A质量为1kg的物体所受的重力一定等于9.8NB挂在竖直悬绳下的物体,静止时物体对绳的拉力就是物体受到的重力C物体的重心就是物体上最重的一点,所以物体的重心不可能不在这个物体上D物体的重心位置由物体的几

10、何形状和质量分布情况决定4如图甲、乙所示的作用效果,其中图甲主要表示力能使物体_,图乙主要表示力能使物体_5试画出下图中各物体所受重力的示意图,并用G表示出来6物体A对物体B的压力是20 N,如图所示,试画出这个力的图示能力提升7下列说法正确的是()A拳击手一拳击出,没有击中对方,这时只有施力物体,没有受力物体B运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力C甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力,而乙对甲没有力D两个物体发生相互作用不一定相互接触8一个大木块重8N,在下列哪种情况下,它受的重力还是8N()A将它竖直抛出B将它放到月球上C将它放在加速上升的电梯内D将它放到水里,它浮在水面

11、上9在下表中,分别表示了A、B、C、D四个力的图示,其中正确的是()题号力的图示施力物体受力物体A地球灯绳B地球气球C铁锤道钉D书本桌面A. 重3 N的电灯受到灯绳的拉力B静止在空中重力是2 500 N的气球受到的重力C铁锤对道钉竖直向下的大小为2.5×103 N的打击力D重5 N的书对水平桌面的压力10一个质量为60 kg的人,在地球上的重量为588 N,在月球上的重量为98 N该人做摸高运动时,在地球上的高度为0.5 m那么,在月球触摸高度为多少?2弹力一、知识点探究1.弹性形变和弹力(1)形变形变:物体在力的作用下发生的 或 的改变叫形变形变是力的作用效果之一弹性形变:在力的作

12、用下发生形变的物体,在撤去外力后能够恢复到原状的形变有的物体在发生形变后,不能恢复原状如一块泥巴,用手一捏,泥巴不会恢复原状,这样的形变叫塑性形变,中学阶段只研究弹性形变弹性限度:若物体形变过大,超过一定限度,撤去作用力后,物体不能完全恢复原来的形状这个限度叫弹性限度(2)弹力弹力的概念:发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力弹力产生的条件:a.物体间直接接触b接触处发生形变(一般是指弹性形变)弹力的方向:总是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向相反2弹力方向的判定弹力是接触力,不同的物体接触,弹力方向的判断方法不同. 特别提醒:判断弹力方向的方法是

13、:先明确两物体之间相互作用的类型,再根据各种类型的特点来判断弹力的方向3.胡克定律(1)弹力的大小与弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹力越大,形变消失,弹力消失(2)胡克定律:实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即Fkxk称为弹簧的 ,单位牛顿每米,符号N/m.比较而言,k越大,弹簧越“硬”;k越小,弹簧越“软”特别提醒:(1)定律的成立是有条件的,这就是弹簧发生“弹性形变”,且必须在弹性限度内(2)表达式中的x是弹簧的形变量,是弹簧伸长(或缩短)的长度,而不是弹簧的原长,也不是弹簧形变后的实际长度,弹簧伸长或压缩相同长度,弹力大小相等,但方向不同(3

14、)由于弹簧的形变量x通常以“cm”为单位,而劲度系数k又往往以“N/m”为单位,因而在应用上式时要注意将各物理量的单位统一到国际单位制中(4)根据胡克定律,可作出弹力F与形变量x的图象,如图所示,这是一条通过原点的倾斜直线,其斜率()反映了k的大小,故胡克定律还可写成:Fkx,即弹力的变化量F跟弹簧长度的变化量成正比讨论点一:某学校兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度L关系如图,试由图线确定:弹簧的原长为_m.弹簧的劲度系数_N/m.弹簧伸长0.1米时,弹力的大小_N.4.如何判定一个物体受弹力作用弹力是接触力,弹力只能存在于物体的相互接触处,但相互接触的物体之间,并

15、不一定有弹力的作用所以,一看是否接触,二看是否形变,对于物体间相互作用时形变很小的情况,可采用假设法,通过分析物体的受力,结合物体所处的状态进行判断,即假设移走支持物体(即假定没有弹力),看被支持物体是否还能保持原来的状态若能,说明它们之间无弹力;若不能,说明他们之间有弹力讨论点二:如图所示,一球体静止于一水平地面与一侧壁之间,不计任何摩擦,判断侧壁对球体是否有弹力二、题型设计1弹力的产生和判断例1:一辆拖拉机停在水平地面上,下列说法中正确的是 ()A地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;拖拉机没有发生形变,所以拖拉机不受弹力B地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;拖拉机受

16、到了向上的弹力,是因为拖拉机也发生了形变C拖拉机受到向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力,是因为拖拉机发生了形变D以上说法都不正确变式题:如图所示,小球A系在竖直拉紧的细绳的下端,球恰好与光滑斜面接触并处于静止状态,则小球受到的力是()A重力和线的拉力B重力、线的拉力和斜面对球的弹力C重力、斜面对球的弹力D以上说法都不对2.弹力的方向例2:在下图所示图中画出物体P受到的各接触点或面对它的弹力的示意图,其中甲、乙、丙中物体P处于静止状态,丁中物体P(即球)在水平面上匀速滚动3胡克定律的应用例3:如下图所示,弹簧的劲度系数为k,物体的质量为m,平衡时物体在A位置今用力F将物体向下拉

17、长x至B位置则此时弹簧的弹力大小为()AkxBmgkxCmgkxD以上说法都不正确变式题:如图所示,两个完全相同的弹簧都处于水平位置,弹簧秤和细线的重力不计,甲中弹簧的左端由细线固定在墙上,右端连接细线通过光滑滑轮悬挂重物G,乙中弹簧左、右端均连接细线通过光滑滑轮悬挂重物G,以l1、l2表示两个弹簧的伸长量,则有 ()Al2>l1 Bl2<l1Cl2l1 D不能确定三、课后作业基础夯实1下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是()A极限法B放大法C控制变量法 D等效替代法2关于弹力的产生说法正确的是()A只要两物体相接触就一定产生弹力B只要两物体相互吸引就一定产生弹力C只要物体发

18、生形变就一定有弹力产生D只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用3如图所示,小球A在细绳的下端,并与光滑的斜面接触且处于静止状态,图中细绳倾斜,图中小球的受力是()A重力和绳的拉力B重力、绳的拉力和斜面对球的弹力C重力、斜面对球的弹力D以上说法都不对4下图中,P物体对Q物体的压力的示意图,有明显错误的是()5某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,利用得到的弹力F和弹簧总长度L的数据,作出了FL图象,如图所示,由此可知:(1)弹簧不发生形变时的长度L0_cm. (2)弹簧的劲度系数k_N/m.6试分析下图中物体A是否受弹力作用,若受弹力,试指出其施力物体(各接触面均光滑)能力

19、提升7下列说法中正确的是()A书放在水平桌面上受到的支持力,是由于书发生了微小形变而产生的B用细木棍拨动浮在水中的圆木,圆木受到的弹力是由于细木棍发生形变而产生的C绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体8如图所示,摩擦及绳子、滑轮的质量不计,物体A重4N,物体B重1N,以下说法正确的是()A地面对A的支持力是3N B测力计的读数为2NC物体A受到地面的支持力为2ND测力计示数为3N9由实验测得弹簧弹力F与长度l的关系如图所示,则该弹簧的原长l0_cm,劲度系数k_N/m.10画出下图中物体A和B所受重力、弹力的示意图(各接触面均光滑)11

20、如右图所示,一根弹簧,其自由端B在未悬挂重物时,正对刻度尺的零刻度线,挂上100 N重物时正对着刻度20.试问: (1)当弹簧分别挂50 N和150 N重物时,自由端所对刻度尺读数应是多少? (2)若自由端所对刻度是18,这时弹簧下端悬挂了多重的重物?3摩 擦 力一、知识点探究1.静摩擦力(1)定义:两个物体之间只有 ,而没有 ,这时的摩擦力叫做静摩擦力(2)产生的条件两物体接触且挤压,即存在弹力接触面不光滑两物体接触面间有相对运动趋势(3)方向:与接触面相切,跟物体的相对运动趋势方向相反(4)大小:随沿相对运动趋势方向的外力F的变化而变化,但有一个最大值(5)最大静摩擦力:静摩擦力的最大值F

21、m,其大小等于物体刚要运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fm之间,即0<FFm.特别提醒:(1)相对静止的物体可能是静止的,也可能是运动的(2)相对运动趋势指两物体间有相对运动的可能,但仍相对静止如图所示假设物体与车厢底板的接触面是光滑的,当两者一起静止、匀速时,不会发生相对运动,实际上两者无相对运动的趋势;当平板车加速或减速时,物体相对车向后或向前运动,发生相对运动,说明两者实际上有相对运动趋势(3)“阻碍”说明了静摩擦力的作用效果,阻碍物体间的相对运动趋势,但不是阻碍物体的运动,所以静摩擦力可以是动力,也可以是阻力讨论点一:如图所

22、示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是()A容器受到的摩擦力不变B容器受到的摩擦力逐渐增大C水平力F可能不变D水平力F必须逐渐增大2.滑动摩擦力(1)定义:当一个物体在另一个物体表面上 的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力(2)产生条件:两物体接触且挤压,即存在弹力接触面不光滑两物体间存在相对运动(3)方向:与接触面相切,跟物体相对滑动方向相反(4)大小:滑动摩擦力跟正压力成正比即FFN,其中FN为正压力是两接触面间相互挤压的弹力,为动摩擦因数,

23、只与相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关,与FN无关,无单位注意:滑动摩擦力与接触面的大小无关,与物体的运动性质无关正压力FN与重力无直接关系,如下图特别提醒:滑动摩擦力不一定是阻力,滑动摩擦力阻碍的是物体间的相对运动,不是阻碍物体的运动,因此,滑动摩擦力可能是阻力,也可能是动力讨论点二:如图,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,金属板向左运动,此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是_N若用弹簧测力计测得物块P重13N,根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块P的材料为_.3.摩擦力的有无及方向判断4.滚动摩擦

24、一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力在压力相同的情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多二、题型设计1.判断有无摩擦力例1:如下图所示,整个系统在地面上保持匀速运动状态那么M与m之间的摩擦力情况如何?变式题:如右图所示,地面上静止叠放着A、B两个物体,力F作用在A上时,A、B仍然静止,试分别分析A、B受到的摩擦力的情况2.摩擦力产生及方向判断例2:如下图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱,试判断下列情况中,木箱所受摩擦力的方向 (1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动);(2)汽车刹车时(二者无相对滑动);(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动);(4)汽车刹车,木箱在车上向前

25、滑动时;(5)汽车在匀速过程中突然加速,木箱在车上滑动时变式题:如图所示,重力G20N的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动,同时受到大小为10N,方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力大小和方向是A2N,水平向左B2N,水平向右C10N,水平向左D8N,水平向右3.摩擦力大小的计算例3:某物体的重力为200 N,放置在水平地面上,它与地面间的动摩擦因数是0.38,它与地面间的最大静摩擦力是80 N(1)用50 N的水平方向的力推物体,地面对物体的摩擦力是_ N(2)至少要用多大的水平力,才能把物体推动_(3)物体运动起来以后,若使其保持匀速直线运动,应在水平方向加_ N的推力(4

26、)物体在运动过程中,若把水平推力增大到80 N,地面对物体的摩擦力为_ N(5)此后,若把推力减少到50 N,直到静止前,地面对物体的摩擦力为_ N(6)若撤去外力,直到静止前,地面对物体的摩擦力为_ N.变式题:一根重力为G,长度为L的均匀的长条木料放在水平桌面上,木料与桌面间的动摩擦因数为,现用水平力F推木料,当木料经过图中所示的位置时,桌面对它的摩擦力等于_4.开放探究例4:如下图所示,在实验探究滑动摩擦力大小的规律活动中,要测定滑块A与木板B的动摩擦因数,必须使测力计的拉力等于滑动摩擦力,即必须使木块做匀速直线运动,这个条件较难严格保证事实也证明了这一点,无论学生和老师,都想尽可能做到

27、这一点,并且也把它当作探究活动的必要条件,反复强调,效果并不理想,那么,能否设计一个实验来克服上述问题呢?变式题:如图所示,在2008年北京奥运会自行车男子公路个人计时赛中,瑞士选手法·坎切拉拉获得冠军请分析法·坎切拉拉的自行车在平直公路上匀速前进和自然滑行时,前后轮所受摩擦力的方向三、课后作业基础夯实1关于静摩擦力,下列说法正确的是()A只有静止的物体才可能受静摩擦力B有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩擦力C产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止D两个相对静止的物体间一定有静摩擦力产生2关于滑动摩擦力的产生,下列说法正确的是()A只有相互接触且发生相对运动的物体

28、间才可能产生滑动摩擦力B只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力C受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力D受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用3下列关于动摩擦因数的说法中,正确的是()A物体越重,物体与水平支持面之间的动摩擦因数越大B物体在一支持面上滑动,当支持面倾斜放置时,动摩擦因数比水平放置时小一些C两个物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的,与滑动摩擦力和正压力大小无关D两个物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与两物体间的正压力成反比4一物体置于粗糙水平地面上,按图中所示不同的放法,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面的动摩擦因数相等,则木块受到的摩擦力的大小关

29、系是()AFf甲>Ff乙>Ff丙BFf乙>Ff甲>Ff丙CFf丙>Ff乙>Ff甲 DFf甲Ff乙Ff丙5人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是()A人受的摩擦力的方向是向下的B人受的摩擦力的方向是向上的C人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大D人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力也增大6 A、B、C三物块的质量分别为M,m和m0,作如图所示的连接绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计若B随A一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定()A物块A与桌面之间有摩擦力,大小为m0gB物块A与B之间有摩擦力,大小为m0gC桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方

30、向相同,合力为m0gD桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m0g72009年3月5日,以色列一支篮球队的队员在耶路撒冷动物园和一头大象拔河,如图所示设队员拉绳的力为2500N,大象始终保持静止,那么大象受到地面的摩擦力多大?8滑雪是北方地区人们喜爱的一种运动有的地方,人们用鹿拉滑雪板进行滑雪比赛(如图)已知滑雪板与冰面间的动摩擦因数为0.02,滑雪板和人的总质量为180kg.如果鹿拉着滑雪板做匀速直线运动,求鹿的拉力大小能力提升9用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向且静止不动,如右图所示),下列说法中正确的是()A瓶中油越多,手必须握得越紧B手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大C不管

31、手握得多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的D摩擦力等于油瓶与油的总重力10如图所示,把两本书一页一页地交叉对插,然后各抓住一本书的书脊用力对拉,平时随手很容易移动的两本书竟会变得像强力胶粘在一起似的,难舍难分,关于其中的原因下列说法正确的是()A增大了摩擦的接触面积B增大了摩擦因数C增加了摩擦力的个数D以上说法都不对11如图所示,放在斜面上的物块M,在沿斜面向上的推力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的摩擦力()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FD大小可能等于012如图所示,在甲图中,小孩用80N的水平力推木箱,木箱不动,则木箱此时受到的静摩擦力大小为_N;在乙图中,小

32、孩用至少100N的水平力推木箱,木箱才能被推动,则木箱与地面间的最大静摩擦力大小为_N;在丙图中,小孩把木箱推动了,若此时木箱与地面间摩擦力大小为90N,木箱对地面的压力大小为200N,则木箱与地面间动摩擦因数为_依次填入以上空格的正确答案是()A0、80、0.45 B80、100、0.45C80、80、0.90 D80、100、0.9013如图所示,在探究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态与弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同)则由下表分析可知,下列哪些选项是正确的是()实验次数小木块的运动状态弹簧测力计读数(N)1静止0.

33、42静止0.63直线加速0.74匀速直线0.55直线减速0.3A.木块受到的最大摩擦力为0.7NB木块受到最大静摩擦力可能为0.6NC在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D在这五次实验中,木块受到摩擦力大小各不相同14如右图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力的作用,木块处于静止状态其中F110 N,F22 N若撤去力F1,求木块在水平方向受到的摩擦力的大小和方向15如图(甲)所示,完全相同的A、B两物体放在水平面上,与水平面间的动摩擦因数均为0.2,每个物体重G10N,设物体A、B与水平面间的最大静摩擦力均为Ffm2.5N,若对A施加一个向右的由零均匀增大到6N的

34、水平推力F,请将A所受到的摩擦力随水平推力F的变化情况在图(乙)中表示出来(要求写出作图过程)补充学案一、受力分析一、对物体进行受力分析时应该注意以下几个问题:1、首先应该确定 ,并把 从周围的物体隔离出来。2、要养成按一步骤分析的习惯,以免漏分析某个力,一般应先分析 ,然后环绕物体一周,找出跟研究对象 ,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后再分析其它的力。3、每分析一个力,都应找出 物体,以防止多分析出某些不存在的力,如汽车刹车时还要继续向前运动。4、只分析研究对象 力,不分析研究对象对其它物体所 的力5、合力和分力不能同时作为物体所受的力6、只分析根据性质命名的力(如:重力、弹

35、力、摩擦力)7、分析物体受力时,除了考虑它与周围物体的作用外,还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速),当物体的运动情况不同时,其 情况也不同。8、为了使问题简化,常忽略某些次要的力,如物体速度不大时的空气阻力物体在空气中所受的浮力,物体在水中运动时所受的阻力二、 例题例1:下列图中A物体的受力分析图,已知A物体静止.总结:1.受力分析的一般步骤:重力弹力摩擦力-外加力注:(1)明确研究对象(找出受力物体) (2)检查各力的施力物体(以免虚构出根本不存在的力)2.受力分析的一种特殊方法:隔离法。3.判断静摩擦力存在的方法:假设法、平衡法。4. 对弹力和摩擦力的分析要抓住它们都是接触力,并

36、且有弹力才可能有摩擦力.5. 对物体受力分析后,要学会检验受力分析的正确性,尤其对静止的物体,要会从平衡的角度去检验.例2:画出下列图中A物体的受力分析图(已知a图中物体静止,b图中物体沿斜面向上滑,c图中物体沿斜面向下滑)总结:要注意不论物体是沿着斜面上滑还是下滑,没有附加力,而且惯性不是力.三、练习:1、A物体都静止,分析A物体的受力情况(接触面均光滑)FAFAAA2、分析下列物体所受的力(竖直面光滑,水平面粗糙) 3、分析A的受力,并求摩擦力的大小FAFA(匀速)(A匀速下滑)(A静止)vA4、分析物体在水平面上物体A和B的受力,画在已经隔离开的物体上ABFABABF图中A、B静止图中A

37、、B相对静止加速向右运动图中A、B相对静止匀速向右运动5、 分析A和B物体受的力 分析A和C受力MmmABABA静止,A质量大于B的质量CA、B一起匀速向右运动6、对下列物体作受力分析以上A处于静止状态AA沿着墙向上运动AA沿着水平面向右运动AA沿着斜面向上运动4力的合成一、知识点探究1.力的合成(1)合力与分力:如果一个力产生的 跟几个力共同作用产生的 相同,这个力叫做那几个力的合力,而那几个力就是这个力的分力合力与分力之间的关系是一种等效 的关系一个力的作用效果可以与多个力的作用效果相同,即一个力可以由几个力来代替,反过来,多个力也可以由一个力来代替合力是几个分力的共同效果,并不是单独存在

38、的力因此受力分析中不能同时出现(2)力的合成:求几个力的合力叫力的合成力的合成是惟一的只有同一物体所受的力方能合成不同性质的力也可以合成,因为合力与分力是作用效果上的一种等效代替.2.实验:探究求合力的方法(1)实验步骤用图钉把白纸固定在水平桌面上的方木板上用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到O点(如下图所示)用铅笔记下O点的位置,画下两条细绳的方向,并记下两个测力计的读数在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示,用平行四边形定则求出合力F.只用一个测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O,记下测

39、力计的读数和细绳的方向,按同样的比例作出这个力F的图示,比较F与用平行四边形定则求得的合力F,比较合力大小是否相等,方向是否相同改变F1和F2的夹角和大小,再做两次结论:F和对角线F在误差范围内重合,说明两个力合成时,用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,则平行四边形的对角线所代表的力与合力的大小和方向是相同的(2)操作技巧及注意事项a正确使用弹簧测力计弹簧测力计的选取方法:将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉,若两只弹簧测力计在对拉过程中,读数相同,则可选;若读数不同,应另换,直至相同为止弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用使用前要检查指针是否在零刻度线上,否则应校正零位被测力的方向

40、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b实验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,以便准确地记录结点O的位置互成角度两个力的合力的变化,看橡皮条结点O的位置变化,而在每次实验中橡皮条结点的位置一定不能改变经验得知两个分力F1、F2间夹角越大,用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大,所以实验中不要把角取得太大,一般以不大于90°为最佳橡皮条、细绳、测力计应在同一平面内,测力计的挂钩应避免与纸面摩擦拉橡皮条的细线要长些,标记每条细线方向的方法是使视线通过细线垂直于纸面,在细线下面的纸上用铅笔

41、点出两个定点的位置,并使这两个点的距离要尽量远些作图要用尖铅笔,图的比例要尽量大些,要用严格的几何方法作出平行四边形,图旁要画出表示力的比例线段,且注明每个力的大小和方向讨论点一:每次实验都必须保证结点的位置保持不变,这体现了怎样的物理思想方法?若两次橡皮条的伸长长度相同但结点位置不同,能否验证平行四边形定则?3.平行四边形定则(1)两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向(如下图所示)这个法则叫做平行四边形定则(2)由平行四边形可知,F1、F2的夹角变化时,F的大小和方向变化a两分力同向时,合力最大,F b两分力反向时,合力最小,F

42、,其方向与较大的一个分力方向相同c合力的取值范围:|F1F2|FF1F2.d夹角越大,合力就 e合力可能大于某一分力,也可能小于某一分力讨论点二:如图,一个大人单独提起一桶水和两个小孩共同提起同一桶水,则下列说法正确的是()A大人的拉力可以看作两个小孩拉力的合力B大人拉力一定等于两个小孩拉力大小之和C两个小孩两手臂夹角越大,则拉力越小D两个小孩两手臂夹角越大,则拉力越大4.共点力(1)共点力:几个力如果都作用在物体的同一点,或它们的作用线相交于同一点,这几个力就叫做共点力如下图所示的两种情况三个力都是共点力 (2)力的作用线:沿力的方向所做的直线就是力的作用线.5.作图法和计算法求合力(1)作

43、图法:从力的作用点起,依两个力的方向按同一标度作出两个力F1和F2的图示,并构成平行四边形,这个平行四边形的对角线的长度按同样的比例表示了合力F的大小,对角线的方向就是合力的方向,通常可用量角器直接量出合力F与某个力的夹角作图法简单、直观,但不够精确(2)计算法:先作出力的合成的示意图,然后运用数学知识,如解直角三角形、正、余弦定理等,进行计算(3)经常遇到的两种计算合力的类型相互垂直的两个力的合成(即),与夹角的正切值,如图所示。两个等大的力的合成:平行四边形为菱形,利用其对角线互相垂直平分的特点可解得F合2Fcos,F合与每一个分力的夹角为,如图所示若,则,即合力大小等于分力大小。特别提醒

44、:(1)作图时,合力、分力要共点,实线、虚线要分清,标度要惟一且适当(2)作图法和计算法均为矢量运算的通用方法二、题型设计1.合力与分力的关系例1:关于合力与其两个分力的关系,正确的是()A合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力B合力的大小随两分力夹角的增大而增大C合力的大小一定大于任意一个分力D合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力2.求合力例2:在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上(如下图所示)如果钢丝绳与地面的夹角AB60°,每条钢丝绳的拉力都是300 N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力3.实验:验证力的平行四边形定则例3:某同学在做“互成角度的两个力的合成”实验

45、时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图所示(1)试在图中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力(2)有关此实验,下列叙述正确的是_A两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力C两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可4.开放探究例4:在日常生活中有时会碰到这种情况,当载重卡车陷于泥坑中时,汽车驾驶员按图所示的方法,用钢索把载重卡车和大树拴紧,在

46、钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力就可以将载重卡车拉出泥坑,你能否用学过的知识对这一方法作出解释?变式题:如图,泰山索道包括泰山中天门索道、后石坞索道、桃花源索道,三条索道以岱顶为中心,构成了连接中天门景区、后石坞景区和桃花峪景区的泰山空中交通网,对于空中索道来说是尽量绷直好呢?还是让它稍松驰一些?如果你是工程技术人员,应怎样处理?三、课后作业基础夯实1用两根绳子吊起一重物,使重物保持静止,逐渐增大两绳之间的夹角,则在增大夹角的过程中,两绳对重物拉力的合力将()A不变B减小C增大 D先减小后增大2物体受两个共点力F1和F2作用,其大小分别是F16N,F210N,则无论这两个力之间的夹角为何值

47、,它们的合力不可能是()A5N B10N C16N D18N3两个共点力F1、F2的大小一定,夹角是变化的,合力为F,在角从0°逐渐增大到180°的过程中,合力F的大小变化情况为()A从最小逐渐增加到最大B从最大逐渐减小到零C从最大逐渐减小到最小D先增大后减小4在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,为了使实验能够顺利进行,且尽量减小误差,你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是_A使用测力计前应校对零点B用测力计拉细绳套时,拉力应沿弹簧的轴线,且与水平木板平行C两细绳套必须等长D用测力计拉细绳套时,拉力应适当大些,但不能超过测力计量程E橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线

48、上F实验中两次拉细绳套须使结点达同一位置G把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个测力计之间夹角应取90°,以便算出合力大小5如图所示,表示合力F的大小与两分力夹角的关系图线,则这两个分力的大小分别为_和_6如图所示,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头其中一人用了450N的拉力,另一人用了600N的拉力,如果这两个人所用拉力的夹角是90°,求它们的合力7两个共点力,当它们同方向时合力的大小为7 N,当它们反方向时合力的大小为1 N,问当它们互相垂直时合力的大小是多少牛?能力提升8运动员在单杠上处于如下图所示的平衡状态,两只手臂的夹角为60°,已知该运动员体重为600N,则手

49、臂的支持力约为()A300N B200N C400N D600N9质量为m的长方形木块静止在倾角为的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是()A沿斜面向下B垂直于斜面向上C沿斜面向上 D竖直向上10如图所示,一根细绳能承受最大拉力G,将一重为G的画框挂在竖直墙壁上,若想绳子不断,两绳间的夹角不能超过()A45°B60°C120°D135°11如图,物体A和B的重力分别为11N和7N,不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦,则弹簧秤所受的合力和弹簧秤的读数为()A0N,7N B4N,7NC0N,18N D4N,18N12如图所示,两根相同的橡皮条,O

50、A、OB开始夹角为0,在O点处打结吊一重50 N的物体后,结点O刚好位于圆心今将A、B分别沿圆周向两边移到A、B,使AOABOB60°.欲使结点仍在圆心处,则此时结点处应挂多重的物体?5力的分解一、知识点探究1.力的分解(1)定义:求一个已知力的分力,叫力的分解(2)力的分解依据:力的分解是力的合成的逆运算(3)力的分解原则:一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)在实际问题中一个力究竟该分解成怎样的两个力,要看力的实际作用效果具体求解方法:a根据力F所产生的两个效果画出分力F1和F2的方向b根据平行四边形定则用作图法求出分力F1和F2的大小,要注意标度的选取c根据数学知识用计算法求力F1和F2的大小.2.力的正交分解(1)定义:在许多情况下,根据力的实际作用效果,我们可以把一个力分解为两个相互垂直的分力把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解,叫力的正交分解法(2)适用情况:适用于计算三个或三个以上力的合成(3)步骤:建立坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在

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