物理第三章 相互作用 复习.ppt

1、第三章 相互作用,1、重力 基本相互作用 2、弹力 3、摩擦力 4、力的合成 5、力的分解 6、共点力的平衡,重力,1、力（force）,概念,物体与物体之间的相互作用,效果,改变物体运动状态,使物体发生形变,特点,相互性,单位,牛顿（newton）,牛,N,2、力是矢量,力的图示(三要素),力的示意图,3、重力,产生原因,由于地球的吸引而使物体受到的力,大小,G=mg,方向,竖直向下,作用点,重心,g随纬度的增大而增大,随高度的增加而减小.,基本相互作用,1、万有引力（重力）,2、电磁相互作用（弹力、摩擦力等）,3、强相互作用（核子之间）,4、弱相互作用（放射现象中）,力的命名,1、按力的性

2、质命名（重力、弹力、摩擦力等）,2、按力的效果命名（动力、阻力、拉力、压力等）,AD,下列叙述正确的是（ ） A重心总在物体上 B任何形状规则的物体，它们的重心都在几何中心处. C物体静止在水平地面上，由于受重力作用，使得物体和地面发生弹性形变，物体产生了对地面的压力，压力大小等于重力，方向竖直向下，所以压力就是重力. D把物体由赤道移到北极，若用天平称量，则示数在两地相同；若用弹簧秤称量，则示数在北极略微增大.,D,CD,弹力（elastic force）,1、产生原因,物体发生弹性形变,2、研究弹力的方法,（1）了解弹性形变与弹力作用的关系（弹力产生的根本原因是发生形变物体恢复形变的作用）

3、,（2）观察物体的微小形变,3、弹力的方向,（1）绳子对物体的弹力,（2）弹簧对物体的弹力,（3）硬杆对物体的弹力（需通过受力分析来确定）,（4）各种形状的接触面之间的弹力（垂直接触面）,胡克定律（Hook law）,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比（弹性限度内）,公式,k：劲度系数（由弹簧本身决定）,图象,探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为 AL原0.02mk500Nm BL原0.10mk500Nm CL原0.02mk250Nm DL原0.10mk250Nm,在下图中，a、

4、b间一定有弹力的是（ ）,B,判断有无弹力：消除法和假设法,以上各接触面光滑,A,B,C,D,E,如图所示，小车上固定着一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的球，试分析下列两种情况下杆对球的弹力大小及方向： (1)小车静止不动； (2)小车以加速度a向向右运动.,由图可知，水平方向上：Fsin=ma； 竖直方向上：Fcos=mg， 得F= tan=a/g. =arctan(a/g). ,B,摩擦力（frictional force）,1、摩擦力产生的条件,接触,相对滑动的趋势静摩擦力,相对滑动滑动摩擦力,挤压,粗糙,2、分析摩擦力的方法,种类,静摩擦力,实际静摩擦力( ),最大静摩擦力

5、,滑动摩擦力,Ff =FN（与相对运动的快慢、其他外力无关）,下列关于滑动摩擦力的说法正确的是 ( ) A滑动摩擦力的方向总是阻碍物体的运动并与物体的运动方向相反B当动摩擦因数一定时，物体所受的重力越大，它所受的滑动摩擦力也越大C有滑动摩擦力作用的两物体间一定有弹力作用，有弹力作用的二物体间不一定有滑动摩擦力作用D滑动摩擦力总是成对产生的，两个相互接触的物体在发生相对运动时都会受到滑动摩擦力作用,C,根据物体的运动状态，用牛顿第二定律来判断。,利用作用力和反作用力来判断。,如图所示，两个质量均为m的木块P、Q，在水平恒定F作用下都静止在竖直墙上。画出Q物体受力分析的图示，Q受P的弹力大小为 ，

6、受P的静摩擦力大小为 ；画出P物体受力分析的图示，P受墙的静摩擦力大小 ，P受墙的支持力大小 。,如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F而运动，则它们受到摩擦力大小关系是 ( ) A三者相同 B乙最大 C丙最大 D条件不足无法确定,B,若三个物体都保持静止，则大小关系是（ ）,C,木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角变大)，另一端不动，如图所示，写出木板转动过程中摩擦力与角的关系式，并分析随着角的增大、摩擦力怎样变化.(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(900),起先铁块静止，受静摩擦力F静=mgsin，

7、增大，F静增大,而后当角超过某一值时，铁块受滑动摩擦力作用，由F滑FN知，F滑mgcos增大，F滑减小,C,如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态则 （ ） AB受到C的摩擦力一定不为零 BC受到水平面的摩擦力一定为零 C水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等 D若将细绳剪断，B物体依然静止在斜面上，水平面对C的摩擦力为零,D,C,力的合成,1、合力、分力的关系等效替换,2、力合成的方法平行四边形定则,力的分解,1、力的合成的逆运算,2、力的分解方法平行四边形定则,3、按效果分解根据效果

8、确定分力方向,平行四边形定则的应用,1、三角形定则简化了的平行四边形定则,F1,F1,F2,F2,F,F,首尾相连的两个力为分力,关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法正确的是 A合力大小随着两力夹角的增大而增大 B合力大小一定大于分力中最大者 C两分力夹角小于180时，合力随夹角的减小而增大 D合力不能小于分力中最小者 E合力F一定大于任一个分力 F合力的大小可能等于F1也可能等于F2 G合力有可能小于任一个分力,CFG,共点的三个力a、b、c,已知abc，若b+ca，则三个力的合力最小值为零；若b+ca，则三个力的合力最小值不为零，等于（a-b-c）,六个共点力的大小分别为F、2

9、F、3F、4F、5F、6F，相互之间夹角均为60，如图所示，则它们的合力大小是_，方向_，,在研究两个共点力合成的实验中得到如图所示的合力F与两个分力的夹角的关系图，问： （1）两个分力的大小各是多少? （2）合力的变化范围是多少?,将一个有确定方向的力F=10N分解为两个分力，已知一个分力有确定的方向，与F成300角，另一个分力的大小为6N，则在分解时 ( ) A有无数组解 B.有两组解 C.有唯一解 D.无解,B,分解只有一解的条件：已知一个分力的大小和方向 已知两个分力的方向,如图所示，物体静止于光滑的水平面上，力F作用于物体O点，现要使合力沿着OO方向，那么必须同时加一个力F，这个力的

10、最小值是 ( ) AFcosBFsin CF DFcot,B,共点力作用下物体的平衡,平衡状态:静止或匀速直线运动,平衡条件: F合=0或a=0,平衡条件的推论:当物体平衡时,其中某个力必定与余下的几个力的合力等大反向,(1).以下四种情况中，物体处于平衡状态的有（ ） A.竖直上抛物体达到最高点时 B.娱乐场中的摩天轮匀速转动时，坐在上面的乘客 C.荡秋千的人通过最高点时 D.做“蹦极跳”运动的运动员有最大速度时,D,物体处于平衡状态的特征是加速度为零,合外力为零,平衡问题,1如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分

11、别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为60。两小球的质量比m2/m1为 A /3 B /3 C /2 D /2,一般说对于三个共点力平衡问题，画出平行四边形是解决问题的关键，然后就是根据平衡方程和几何关系(如直角三角函数、勾股定理、菱形添对角线、相似三角形、正弦定理）列出平衡方程,把物体的平衡问题转化为二力平衡的基本模型。 很多情况下物体受到三个力的作用而平衡，任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向,从而把三力平衡转化为二力平衡。这种方法称为合成法。,重G的均匀绳两端悬于水平天花板上的A、B两点。静止时绳两端的切线方向与天花板成角。求绳

12、的A端所受拉力F1和绳中点C处的张力F2,如图，已知：=600、=300、G=100N，求： （1）两绳拉力各为多少？ （2）若绳1的最大拉力为300N，绳2的最大拉力为400N，则所挂物体最重为多少？,一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是 A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B.探测器加速运动时，竖直向下喷气 C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D.探测器匀速运动时，不需要喷气,C,三力平衡中的动态平衡,特点：一个力保持不变；一个力方向保持不

13、变；一个力大小方向都变化,如图所示，轻质杆BC（重力不计）的C端挂一重物，并用一细绳AC拉着C端今将A逐渐下移时，AC绳的拉力大小将（BC不动）（ ） A逐渐变小 B先变大，后变小 C先变小，后变大 D，逐渐变大,D,用细绳将一小球拉住使球静止在一光滑斜面顶端，如图，现把细线从图示实线位置移到水平虚线位置，在移动过程中，球始终静止不动，则线对小球的拉力（） A逐渐减小 B逐渐增大 C先减小后增大 D先增大后减小,C,一个力保持不变；另二个力方向都发生变化,需要运用相似三角形来解决,多力平衡(四个或四个以上的力),应用正交分解法求解，即建立坐标系将各力在坐标系上正交分解后，建立平衡方程:,重G的物体放在一斜面上，与斜面的动摩擦因数为u，在水平推力作用下，物体沿斜面匀速运动，求F的大小？,如图所示，重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平面成60o角时，物体静止，不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力。,如图所示，质量为m的滑块在与竖直方向成角的推力作用下沿竖直墙壁匀速运动，已知滑块与墙壁间的动摩擦因数为，求推力的大小。,如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员与独轮车的总质量为80 kg，两侧的 钢索互成150夹角，求钢索所受拉力有多大?（钢索自重不计，取cos 75= 0.2