最新2012年高一物理研究物体间的相互作用

第三章第三章 研究物体间的相互作用研究物体间的相互作用 章末总结章末总结 学案（粤教版必学案（粤教版必 修修 1 1）一、物体的受力分析 1某个力是否存在的判断依据 (1)条件判断：根据力的产生条件是否满足，来判断物体是否受某个力的作用 (2)效果判断：根据力的作用效果是否得以体现，来判断物体是否受某个力的作用 (3)相互作用判断：利用力的作用的相互性，即施力物体同时也是受力物体，从一个物体是 否受到某个力的作用来判断另一个物体是否受到相应的反作用力的作用 2受力分析的一般步骤 (1)确定研究对象，并把研究对象从系统中隔离出来；(2)先分析物体所受重力，然后依次分 析各接触面上的弹力及摩擦力；(3)最后分析其他力的情况；(4)检查所画受力图，是否“多 力”或“漏力” 图 1 例 1 跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各拴一个物体，如图 1 所示，物体 A 和 B 重均为 20 N，水平拉力 F12 N，若 A 和 B 均处于静止状态，试分析物体 A 和 B 的受力情况，画出 力的示意图，并计算各力的大小图 2 变式训练 1 如图 2 所示，物体 A 靠在竖直墙面上，在力 F 作用下，A，B 保持静止，物体 B 受力的个数是( ) A2 B3 C4 D5 二、对摩擦力的理解 1对于摩擦力的认识要注意“四个不一定” (1)摩擦力不一定是阻力 (2)静摩擦力不一定比滑动摩擦力小 (3)静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，但一定沿接触面的切线方向如图 3 所示， A、B 一起向右做匀加速运动，则 A 所受摩擦力方向与运动方向不一致图 3 (4)摩擦力不一定越小越好因为摩擦力既可以做阻力，也可以做动力 2静摩擦力用二力平衡来求解，滑动摩擦力用公式 fFN来求解，FN是物体所受的正压 力，不一定是物体所受的重力，且与运动速度和接触面积无关图 4 例 2 如图 4 所示，位于斜面上物块 M 在沿斜面向上的力 F 作用下，处于静止状态，则关 于斜面作用于物块的静摩擦力，下列说法不正确的是( ) A方向可能沿斜面向上 B方向可能沿斜面向下 C大小不可能等于零 D大小可能等于 F 听课记录 图 5 例 3 如图 5 所示，某人用 56 N 的力沿斜面方向向上推一个放在粗糙斜面上的物体，物体 重 200 N，斜面倾角为 30°，物体与斜面间动摩擦因数 0.3，则物体受到的摩擦力是( ) A34.6 N B40 N C44 N D100 N 听课记录 图 6 变式训练 2 如图 6 所示，A 为长木板，在水平面上以速度 v1向右运动，物块 B 在木板 A 的上面以速度 v2向右运动，下列判断正确的是( ) A若 v1v2，A、B 之间无滑动摩擦力 B若 v1v2，A 受到了 B 所施加向右的滑动摩擦力 C若 v1>v2，A 受到了 B 所施加向右的滑动摩擦力 D若 v1G·sin 时，物块有向上运动的趋势，此时摩擦力应沿斜面向下，B 正确； 当 FG·sin 时，无相对运动趋势，此时摩擦力为零，C 不正确； 当 Fv2时， 以 B 为参考系，A 向右运动，它受到 B 施加向左的滑动摩擦力，B 则受到 A 施加的向右的滑 动摩擦力；当 v1<v2时，以 A 为参考系，B 向右运动，B 受到 A 施加的向左的滑动摩擦力，A 受到 B 施加的向右的滑动摩擦力，综上所述，A 正确 例 4 (1)200 N (2)400 N 200 N33解析 (1)对人：由 FNFTG 得：人对地面的压力为 200 N(2)对 B 点：将绳子的拉力 F 分解为两个力 FBC和 FAB，F2FT600 N，则 FBC400 Fcos 30°N，FABF·tan 30°200 N.33变式训练 3 mgFsin 例 5 C 如图甲所示，球 B 受到四个力作用，且保持静止，则 不变，F2cos Fmg.若 F 缓慢增大，则 F2增大而 F2sin F1，则 F1也增大；对于整体而言，如图乙所示，地面对 A 的摩擦力 fF1，地面对 A 的支持力 FNFG总，因为 f 和 FN均缓慢增大，所以 F3缓慢增 大，C 对 即学即练 1A 2.A 3.C 4A 本题目的问题是：“赛龙舟时，使船在水中快速前进的力是谁？”很明显，这里让我们进行分析、研究的对象既不是人，也不是木桨，而是船按照力学原理，使对象克服阻力而前 进的动力必须是作用在对象上的外来力(动力)换言之，对于本问题，重力很明显不可能是 这个外来力(动力)那就只有直接接触船体的外来施力的物体才有可能产生这个我们要找的 那个外来力使船在水中快速前进的力现在请问：直接接触船体的物体有几个？分别是 什么？答案是：共两个分别是：水和人水对船产生的是浮力，其方向竖直向上，显然不是 我们要找的那个外来力；人对船产生的是压力和静摩擦力其中，压力的方向在竖直方向上， 也不是我们要找的那个外来力，人对船产生的静摩擦力的方向正好沿着船前进的方向，这正 是我们要找的那个外来力使船在水中快速前进的力 5D 6B 仔细分析圆球的受力情况可知：球被夹在挡板和斜面之间，三者均处于静止圆球受 到三个力的作用：其中重力的大小、方向均不变；斜面的支持力 F1始终垂直于斜面，方向不 变；挡板的作用力 F2的大小、方向都在改变但是不管怎么变，F1、F2的合力和 G 等大反 向F1、F2的合力确定，其中一分力 F1的方向一定，另一分力 F2的大小在变化，如下图所 示从图中可以看出，当 F2与 F1垂直时，F2有最小值，故正确答案应选 B. 7B 由平衡条件 F合0，在 F1拉物体时， F1cos 60°(mgF1sin 60°)0 在 F2推物体时， F2cos 30°(mgF2sin 30°)0 由题意知，F1F2 由联立解得：2，故选 B.38B 解法 1：分别对 P，Q 进行隔离分析，其受力图如图所示，Q 受到绳的拉力 FT，重力 mg，OB 杆的支持力 F；P 受到的力有绳的拉力 FT，重力 mg，OA 杆的支持力 FN，OA 杆对 P 的静摩擦力 f.分别对 P，Q 所受的各力进行正交分解，由力的平衡条件有：对 P：FNFTcos mg，fFTsin ，对 Q：FTcos mg，FFTsin ，又因为 FTFT，所以由以上几式可解得 FN2mg，FT，fFFTsin mgtan .mgcos 当 P 环向左移动时， 角减小，cos 增大，tan 减小故 FN不变，FT变小，f 和 F 变小 解法 2：用整体法，AO 杆对 P 环的支持力 FN与竖直方向的重力平衡，故 FN不变再用隔离 法对 Q 进行受力分析：FTcos mg，向左移动后， 角变小，cos 值变大，FT变小 930°解析 对 A点：FOA，FABGtan ，设 OA先断，则 FOA20 N，得 30°，Gcos 3 此时 FABGtan 10 N<30 N因此可把 OA 绳拉到与竖直方向成 30°角处310.，方向与水平面的夹角为 arctan .G2F2GF