高中物理——相互作用.ppt

1、,第1讲重力、弹力、摩擦力,夯实必备知识,考点1形变、弹性、胡克定律,思维驱动 1在图中，A、B均处于静止状态，则A、B之间一定有弹力的是(),解析：假设将与研究对象接触的物体逐一移走，如果研究对象的状态发生变化，则表示它们之间有弹力；如果状态无变化，则表示它们之间无弹力四个选项中当B选项中的B物体移走后，A物体一定会摆动，所以B选项中A、B间一定有弹力 答案：B,知识存盘 1重力 (1)产生：由于_的吸引而使物体受到的力 (2)大小：与物体的质量成_，即G _.可用_测量重力 (3)方向：总是_的 (4)重心：其位置与物体的_分布和_有关,地球,正比,mg,弹簧测力计,竖直向下,质量,形状,

2、2弹力 (1)形变：物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变 (2)弹性 弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够_的形变 弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的_，这个限度叫弹性限度 (3)弹力 定义：发生弹性形变的物体，由于要_，会对与它接触的物体产生力的作用,恢复原状,形状,恢复原状,产生条件 物体相互_且发生_ 方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向_ 3胡克定律 (1)内容：弹簧发生_时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成_. (2)表达式：F_. k是弹簧的_，单位为N/m；k的大小由弹簧_决定 x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度,

3、接触,弹性形变,相反,弹性形变,正比,kx,劲度系数,自身性质,思维深化 1判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)重力的方向竖直向下，但不一定与接触面垂直() (2)物体所受弹力方向与自身形变的方向相同() (3)绳、杆的弹力方向一定沿绳、杆() (4)面面接触(或点面接触)的物体间的弹力垂直于面(或切面)并指向受力物体() 答案：(1)(2)(3)(4),考点2滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力,思维驱动,A一直随F的增大而增大 B大小不变 C方向一直水平向左 D方向先向左后向右 答案：C,知识存盘 1滑动摩擦力的产生条件 (1)接触面_ (2)接触处有_ (3)两物体间有_ 2滑动摩擦

4、力的定义 滑动摩擦力：两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它们发生_时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力,粗糙,弹力,相对运动,相对运动,3滑动摩擦力的大小及方向 (1)大小：FFN (2)方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向_ 4动摩擦因数 滑动摩擦力大小的计算公式FFN中为比例常数，称为动摩擦因数，其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关,相反,5静摩擦力 (1)产生条件 接触面_； 接触处有_； 两物体有相对_(仍保持相对静止) (2)定义：两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它们具有_时，就会在接触面上产生_的力,粗糙,弹力,运动趋势,相对运动趋势,阻碍相对运动趋势,(3)大

5、小和方向 大小：0FFm. 方向：沿两物体的接触面与相对运动趋势的方向_,相反,思维深化 2判断正误正确的划“”，错误的划“” (1)滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反() (2)滑动摩擦力一定是阻力() (3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的面积大小也无关() (4)静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力() (5)运动的物体不可能受到静摩擦力的作用() 答案：(1)(2)(3)(4)(5),1如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是(),A物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点 B重力的方向总是垂

6、直向下的 C物体重心的位置与物体形状或质量分布有关 D力是使物体运动的原因,解析：物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以A正确，B错误；从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故C正确；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，所以D错误 答案：AC,A桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变 B汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 C汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变 D汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变,解析：汽车与桥面相

7、互挤压都发生了形变，B错；由于桥面发生弹性形变，所以对汽车有向上的弹力，C对，D错；由于汽车发生了形变，所以对桥面产生向下的压力，A错 答案：C,3一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时，长度为L1；当它下端固定在水平地面上，上端压一重为G的物体时，其长度为L2，则它的劲度系数是() 答案：D,4(2014年广东卷，14)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是() A.M处受到的支持力竖直向上 BN处受到的支持力竖直向上 CM处受到的静摩擦力沿MN方向,DN处受到的静摩擦力沿水平方向 解析：M处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向

8、上，选项A正确；N处支持力与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误，摩擦力与接触面平行，故选项C、D错误 答案：A,5下列关于摩擦力的说法中，正确的是() A滑动摩擦力的大小一定与接触面上的压力成正比 B运动物体受到的摩擦力不一定等于FN C在水平面上的物体受到的摩擦力一定与该物体的重力大小成正比 D以上说法都不正确,解析：解答本题时要注意静摩擦力与滑动摩擦力的区别，静摩擦力并非与接触面间的压力成正比，而且压力不一定等于重力，故选项A正确、C错误；运动的物体可能受静摩擦力的作用，选项B正确 答案：AB,答案：D,精研疑难要点,要点一弹力的有无及方向的判断,1弹力有无的判断“四法

9、” (1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力此方法多用来判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，看能否发生形态的变化，若发生形变，则此处一定有弹力,2弹力方向的确定,典例1 如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为

10、m的小球下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是 (),A小车静止时，Fmgsin ，方向沿杆向上 B小车静止时，Fmgcos ，方向垂直于杆向上 C小车向右做匀速运动时，一定有Fmg，方向竖直向上 D小车向右做匀加速运动时，一定有Fmg，方向可能沿杆向上 解题探究审题关键词：固定曲杆 杆发生微小弹性形变杆上的弹力方向具有多种可能性需借助相关物体的运动状态来判断(不能直接判断),解析小球受重力和杆的作用力F处于静止或匀速运动状态时，由力的平衡条件知，二力必等大反向，有Fmg，方向竖直向上小车向右做匀加速运动时，小球有向右的恒定加速度，根据牛顿第二定律知，mg和F的合力应水平向右，如图所示，由

11、图可知，Fmg，方向可能沿杆向上 答案CD,1(2015年烟台模拟)如图所示，小球A的重力为G20 N，上端被竖直悬线挂于O点下端与水平桌面相接触，悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能是 (),答案：ABC,2画出下图中物体A所受弹力的示意图(所有接触面均光滑),答案：,轻杆弹力的确定方法 杆的弹力与绳的弹力不同，绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向，但杆的弹力方向不一定沿杆的方向，其大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定，可以理解为“按需提供”，即为了维持物体的状态，由受力平衡或牛顿运动定律求解得到所需弹力的大小和方向，杆就会根据需要提供相应大小和方向的弹力,要点二静摩擦力方向的判断,1

12、假设法,2状态法 根据平衡条件、牛顿第二定律，可以判断静摩擦力的方向 3相互法 利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断此法关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“相互作用”确定另一物体受到的静摩擦力的方向,典例2 如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力 () A方向向左，大小不变 B方向向左，逐渐减小 C方向向右，大小不变 D方向向右，逐渐减小,解析对A、B整体受力分析如图所示，滑动摩擦力F使整体产生加速度a，a等于g不变，对B受力分析知，B所受静摩擦力FfmBamBg，

13、大小不变，方向向左，故A对，B、C、D错 答案A,3(2015年青岛一模)如图所示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包，现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上，与传送带一起向上匀速运动，其间突遇故障，传送带减速直至停止若上述匀速和减速过程中，麻袋包与传送带始终保持相对静止，下列说法正确的是(),A匀速运动时，麻袋包只受重力与支持力作用 B匀速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上 C减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下 D减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上,解析：传送带匀速运动时，麻袋包受力平衡，麻袋包除受重力、垂直斜面向上的支持力外，还要受沿斜面向上的摩擦力的作用，A

14、错误，B正确传送带向上减速运动时，麻袋包的加速度沿斜面向下，受到的摩擦力可能沿传送带向上、沿传送带向下或为零，C、D错误 答案：B,4(2015年江西九江外国语学校月考)如图所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直墙面上，现用竖直向上的作用力F推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正确的是 (),A木块与铁块b间一定存在摩擦力 B木块与竖直墙面间一定存在水平弹力 C木块与竖直墙面间一定存在摩擦力 D竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和,解析：隔离铁块b，因其匀速运动，故铁块b受重力、斜面对它的垂直斜面

15、向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，A正确将a、b看做一个整体竖直方向：FGaGb，D错误a、b整体水平方向不受力，故木块与竖立墙面间不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，B、C均错误 答案：A,判断摩擦力方向时应注意的两个问题 (1)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定的夹角 (2)分析摩擦力方向时，要注意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力的“相对性”,要点三摩擦力的大小的计算,1滑动摩擦力的计算方法 (1)滑动摩擦力的大小用公式FfFN计算 (2)结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解,2静摩擦

16、力的计算方法 (1)最大静摩擦力Ffmax的计算： 最大静摩擦力Ffmax只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即FfmaxFN,(2)一般静摩擦力的计算： 一般静摩擦力Ff 的大小和方向都与产生相对运动趋势的力密切相关，跟接触面间相互挤压的弹力FN无直接关系，因此Ff具有大小、方向的可变性对具体问题要结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解,3计算摩擦力大小的三点注意 (1)分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力 (2)应用滑动摩擦力的计算公式FfFN时，注意动摩擦因数，其大小与接触面的材料及其粗糙

17、程度有关，FN为两接触面间的正压力，不一定等于物体的重力 (3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面积的大小无关,典例3 (2015年安徽师大摸底)如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑，则() AA、B间没有静摩擦力 BA受到B的静摩擦力方向沿斜面向上 CA受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin DA与B间的动摩擦因数tan ,审题指导 第一步：抓关键点. 第二步：找突破口 要确定A与B之间、A与斜面之间的摩擦力的大小和方向，只要分析B及A、B整体的受力情况，应用平衡条件列式求解即可得出,解析它们以共

18、同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑，A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin ，A对B的摩擦力等于B重力沿斜面方向的分力，选项A错误C正确；由牛顿第三定律，A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下，选项B错误；A与B间的摩擦力是静摩擦力，不能确定A、B之间的动摩擦因数，选项D错误 答案C,5如图所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车和木块，让它们一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为.对于这个过程，某同学用了以下四个式子来表示木块受到的摩擦力的大小，下述表达式一定正确的是() AFMaB(Mm)a Cmg DMa,解析：由牛顿第二定律得F

19、(Mm)a，对本块m，则有FfmaFMa，故A正确，B错误；因不知木块与小车间是否达到刚要滑动的临界状态，故C不一定正确；又因不知M与m是否相等，故D也不一定正确 答案：A,6(2015年山东淄博模拟)(单选)如图所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角分别为30和45时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为 (),答案：C,摩擦力大小的计算技巧 分析计算摩擦力的大小和方向时，应先分清是滑动摩擦力还是静摩擦力 (1)静摩擦力根据物体所受外力及所处的状态(平衡或变速)，可分为两种情况： 物体处于平衡状态(静止或匀速)时，利用力的平衡条件来求出其大小,物体有加速度时，若只有

20、静摩擦力，则Ffma；若除静摩擦力外，物体还受其他力，则先求合力(F合ma)，再求静摩擦力 (2)滑动摩擦力的大小用公式FfFN来计算其大小只取决于物体所受正压力和接触面间的动摩擦因数，与物体所处的运动状态、接触面积大小无关，当然其大小也可根据物体的运动情况，利用平衡条件或牛顿第二定律求解,微课方法技巧,“同类问题模型化”系列之(一) 轻杆、轻绳、轻弹簧模型,方法阐述 轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想模型，与这三个模型相关的问题在高中物理中有相当重要的地位，且涉及的情景综合性较强，物理过程复杂，能很好地考查学生的综合分析能力，是高考的常考问题.,自由杆和固定杆中的弹力方向,典例赏析 如图所

21、示水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37，小球的重力为12 N，轻绳的拉力为10 N，水平轻弹簧的拉力为9 N，求轻杆对小球的作用力 解析本题考查轻绳、轻杆、轻弹簧中力的方向及大小的特点，解题时要结合题意及小球处于平衡状态的受力特点以小球为研究对象，受力分析如图所示，小球受四个力的作用：重力、轻绳的拉力、轻弹簧的拉力、,答案5 N方向与竖直方向成37角斜向上,解后悟道如何理解理想化模型“轻弹簧”与“橡皮筋”,(1)弹簧与橡皮筋产生的弹力遵循胡克定律Fkx，x是指形变量 (2)“轻”即指弹簧(或橡皮筋)的重力不计，所以同一弹簧的两端及中间各点的弹力大小相等,(3)弹簧既能受拉力，也

22、能受压力(沿弹簧轴线)，分析弹簧问题时一定要特别注意这一点，而橡皮筋只能受拉力作用 (4)弹簧和橡皮筋中的弹力均不能突变，但当将弹簧(或橡皮筋)剪断时，其弹力立即消失,(2015年上海八校联考)如图所示，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，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端挂一重物，BO与竖直方向夹角45，系统保持平衡若保持滑轮的位置不变，改变夹角的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是 (),A只有角变小，作用力才变大 B只有角变大，作用力才变大 C不论角变大或变小，作用力都是变大 D不论角变大或变小，作用力都不变 解析：由于两侧细绳中拉力不变，若保

23、持滑轮的位置不变，改变夹角的大小，则滑轮受到木杆作用力大小不变，选项D正确，A、B、C错误 答案：D,备课札记 _,演练目标课堂,1(2013年北京卷，16)如图所示，倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上下列结论正确的是(),A木块受到的摩擦力大小是mgcos B木块对斜面体的压力大小是mgsin C桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin cos D桌面对斜面体的支持力大小是(Mm)g,解析：对m进行受力分析，由平衡方程得木块对斜面的压力FNmgcos ，木块受到的摩擦力Ffmgsin ，A、B错误；对M和m进行整体受力分析，可得桌面对斜面体的摩擦力大小是零，桌面对斜面体的支持力大小是(Mm)g，C错误，D正确 答案：D,2(2013年广东卷，20)如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平现把物体Q轻轻地叠放在P上，则 (),AP向下滑动 BP静止不动 CP所受的合外力增大 DP与斜面间的静摩擦力增大,解析：设P的质量为m，P静止于斜面上，则有