2018-2019学年高中人教版物理必修一配套文档：第三章 相互作用 本章综合小结

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精1。弹力与摩擦力的对比项目比较弹力摩擦力产生条件（1)相互接触（2）发生弹性形变(1）相互接触、相互挤压（2）接触面粗糙(3)两物体有相对运动或相对运动的趋势方向与物体发生形变的方向相反与相对运动或相对运动趋势的方向相反大小计算方法(1)弹簧弹力：胡克定律（2）发生微小形变物体的弹力:二力平衡（1）静摩擦力：二力平衡（2）滑动摩擦力：F＝μFN2。弹力或摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法．(2)结合物体运动状态判断．(3)效果法．3.认识摩擦力的“四个不一定”（1)受静摩擦力的物体不一定静止,受滑动摩擦力的物体不一定运动．（2）静摩擦力不一定比滑动摩擦力小．（3）摩擦力不一定与运动方向相反，还可以与运动方向相同,甚至可以与运动方向成一定夹角．（4）摩擦力不一定是阻力，还可以是动力．【突破训练一】1．(多选）如图所示，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ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则下面说法正确的是()A．长木板ab受到P的摩擦力大小为μ2mg，方向向右B．长木板ab受到P的摩擦力大小为μ2mg,方向向左C．长木板ab受到地面的摩擦力为μ1(M＋m)g，方向向左D．长木板ab受到地面的摩擦力为μ2mg，方向向左解析:P在ab上滑动,因此ab受到P的摩擦力为滑动摩擦力，据Ff＝μFN得f1＝μ2mg，P向右滑动，故ab相对于P向左运动，所以ab受P的摩擦力方向向右,故A对,B错；长木板ab静止在地面上，ab与地面间为静摩擦力，由ab静止于地面和水平方向二力平衡可知，地面对ab的摩擦力大小等于P对ab的摩擦力大小,方向与P对ab的摩擦力反向，故C错,D对．所以选A、D.答案：AD2.如图所示,两根相同的轻弹簧S1、S2,劲度系数都为k＝4×102N/m，悬挂重物的质量分别为m1＝2kg，m2＝4kg，取g＝10m/s2,则静止时S1、S2的伸长量分别为（)A．5cm,10cm B．10cm，5cmC．15cm，10cm D．10cm，15cm解析：(1)弹簧S1的伸长量：（2)弹簧S2的伸长量:答案:C1。明确研究对象,即首先要确定我们要分析哪个物体的受力情况．（1）隔离法：若研究对象处在复杂的环境中,则应将所要研究的物体从复杂的周围环境中隔离出来，再分析它受到周围哪些物体的力的作用．（2)整体法：整体法研究系统外的物体对系统整体的作用,不考虑系统内物体间的相互作用．2.按一定的顺序去分析:先重力，后接触力（弹力、摩擦力）,再其他力．其他力是除了重力、弹力、摩擦力之外的力．3.受力分析图画好后,一定要判断一下受力情况与物体的运动状态是否相符合，不要“多力”或“丢力”．(1）防止“多力”的有效途径是找力的施力物体，若某力有施力物体则它实际存在,无施力物体则它不存在．另外合力与分力不要重复分析．(2）按正确的顺序进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施．【突破训练二】3．（多选）如图所示,两楔形物块A、B两部分靠在一起，接触面光滑,物块B放置在地面上，物块A上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，A、B两物块均保持静止．则(）A．绳子的拉力不为零B．地面受到的压力大于物块B的重力C．物块B与地面间不存在摩擦力D．物块B受到地面的摩擦力水平向左解析：由题知：A、B接触面光滑,A、B间没有摩擦力．对A分析知，A受到重力和绳子的拉力，二力平衡，B对A没有支持力,否则三个力不可能平衡，故A正确；对B分析知:B受到重力、地面的支持力．根据平衡条件知，地面对B的支持力等于物块B的重力，地面对B没有摩擦力，故B、D错误，C正确．故选A、C.答案：AC4．如右图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g,则（）A．将滑块由静止释放，如果μ〉tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ〈tanθ,滑块将减速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是2mgsinθD．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ＝tanθ,拉力大小应是mgsinθ解析：对处于斜面上的物块受力分析，要使物块沿斜面加速下滑则mgsinθ〉μmgcosθ，故μ〈tanθ，若μ>tanθ，滑块将静止，故A、B项错误;若要使物块在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面匀速上滑，由平衡条件有:F－mgsinθ－μmgcosθ＝0,故F＝mgsinθ＋μmgcosθ，若μ＝tanθ，则mgsinθ＝μmgcosθ，则F＝2mgsinθ，故C项正确;若要使物块在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下匀速滑动，由平衡条件有：F＋mgsinθ－μmgcosθ＝0，则F＝μmgcosθ－mgsinθ，若μ＝tanθ，则mgsinθ＝μmgcosθ，即F＝0，故D项错误．答案：C1。一个关系合力与分力的关系是等效替代关系．2．一个定则力的平行四边形定则(或三角形定则）．力的合成与分解都遵从平行四边形定则(或三角形定则)，计算时要先根据要求按照力的平行四边形定则作出力的合成或力的分解的示意图，再根据数学知识解三角形,主要是求解直角三角形．3.一个依据把力分解时常常先依据其作用效果确定两个分力的方向,再由平行四边形定则画图,结合相关几何知识求解两分力的大小．4。三种方法——作图法、计算法、正交分解法(1）力的合成与分解遵从平行四边形定则，很多题目将其与一些数学方法，如图解法、图象法、解析法等结合在一起使用．(2)力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用的情况下求合力的一种行之有效的方法，“分解”的目的是为了更方便的“合成"，正交分解的优点就在于避免了对多个力用平行四边形定则多次进行合成，分解后只处理一条直线上的力的合成问题就可以了．【突破训练三】5。如图所示，质量为M的楔形物块静止在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为（)A．（M＋m)g B．(M＋m）g－FC．(M＋m)g＋Fsinθ D．(M＋m)g－Fsinθ解析:由于两物块均处于平衡状态，可以把两个物块当成一个整体进行分析，在竖直方向上合外力为零，FN＋Fsinθ＝(M＋m）g,FN＝（M＋m)g－Fsinθ。故正确答案为D.答案:D6．如图所示,用三根细绳将质量为m的物体挂起,OA与竖直方向夹角为θ,OB沿水平方向，绳OA、OB对O点的拉力分别为多大？解析：以O点为研究对象，其受力如图所示．由于三力平衡，故F1、F2的合力与F的大小相等,用平行四边形定则作出F1、F2的合力F′,则由F′＝F可得F1＝eq\f（F′，cosθ)＝eq\f（mg，cosθ）；F2＝F′tanθ＝mgtanθ。答案:eq\f(mg，cosθ)mgtanθ1。方法概述：在分析力的合成与分解问题的动态变化时,用公式法讨论有时很繁琐，而用作图法解决就比较直观、简单，但学生往往没有领会作图法的实质和技巧，或平时对作图法不够重视，导致解题时存在诸多问题．用图解法来探究力的合成与分解问题的动态变化有时可起到事半功倍的效果．2。常见类型(1）两个分力的夹角不变，当其中一个力的大小和方向不变，另一个力增大时，判断合力F合的变化情况．(2)把一个力分解为两个分力时，一个分力的大小不变，方向可变；而另一个分力的大小和方向都可变．(3)把一个力分解为两个分力时，一个分力的方向不变，大小可变；而另一个分力的大小和方向都可变．3。解题思路（1）平行四边形定则是基本方法，但也要根据实际情况采用不同的方法：①若出现直角三角形，常用三角函数表示合力与分力的关系；②若给定条件中有长度条件,常用力组成的三角形(矢量三角形）与长度组成的三角形（几何三角形）的相似比求解．(2）用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律：①若已知F合的方向、大小及一个分力F1的方向，则另一分力F2的最小值的条件为F1⊥F2；②若已知F合的方向及一个分力F1的大小、方向，则另一分力F2的最小值的条件为F2⊥F合．【突破训练四】7．如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中()A．N1始终减小，N2始终增大B．N1始终减小，N2始终减小C．N1先增大后减小，N2始终减小D．N1先增大后减小，N2先减小后增大解析：小球处于动态平衡状态，其受力分析如图所示,平移弹力N1，与重力G、N2构成图示封闭的力的三角形．木板缓慢地转到水平位置，即N2与竖直方向的夹角变小，由图可知，N1减小，N2减小，选项B正确．答案：B8．如图所示，质量为M的物体用OA和OB两根等长的绳子悬挂在半弧形的支架上，B点固定不动，A点由顶点C沿圆弧向D移动．在此过程中，绳子OA的张力将（)A．由大变小B．由小变大C．先减小后增大D．先增大后减小解析：O点受到向下的拉力F(等于重力Mg），根据它的作用效果，可将力F分解成两个力：沿AO方向的力FA和沿BO方向的力FB.在A点移动过程中，绳OA与竖直方向之间的夹角由0°增大到90°，合力F的大小、方向不变，分力FB的方向不变,由于分力FA的方向变化导致FA、FB的大小发生变化．可见，FA的大小先开始减小，当FA⊥FB时（即绳OA与绳OB垂直时）减到最小值,为Mgsinα(α为绳OB与竖直方向的夹角)，然后又逐渐增大到Mgtanα,如图所示，绳OA中的张力与FA大小相等．故正确选项为C。答案：C【品味高考】1．(2017·全国卷Ⅱ)如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为（）A．2－eq\r（3) B.eq\f（\r(3),6)C。eq\f(\r(3）,3) D.eq\f（\r（3），2）解析：物块在水平拉力F的作用下做匀速直线运动时，拉力等于摩擦力，F＝μmg。当拉力F方向与水平面成60°角时，Fcos60°＝μ（mg－Fsin60°)，联立解得，μ＝eq\f(\r（3)，3），C选项正确.答案：C2．（多选）（2017·天津卷）如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是（)A．绳的右端上移到b′,绳子拉力不变B．将杆N向右移一些,绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移解析：衣架始终处于静止状态,受力平衡,衣架钩是光滑的,绳的右端上移到b′，绳子与竖直方向的夹角不变，故绳子拉力不变，A选项正确；将杆N向右移一些，两绳的合力不变，绳子与竖直方向的夹角变大，绳子拉力变大，B选项正确；绳的右端向下移动时，两端高度差变小，但绳子的拉力不变，C选项错误;绳长和两杆距离不变的情况下，θ不变，所以挂的衣服质量变化,不会影响悬挂点的移动,D选项错误．答案：AB3．（2017·全国卷Ⅲ）一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(）A．86cm B．92cmC．98cm D．104cm解析:如图所示：弹性绳伸长了0。2m，设弹性绳的劲度系数为k，则绳子弹力FA＝FC＝0.2k，根据几何关系可知，∠OAB＝37°，根据力的合成法则可知，2FAsin37°＝mg，联立解得mg＝0。24k.弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时，FA′＝FC′＝0.5mg,解得弹性绳伸长量为12cm，此时弹性绳的总长度为92cm,B选项正确．答案：B4．（2016·海南卷)如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态．若将a和b、b与P