
2025届高考物理一轮复习突破讲义-相互作用.pdf
20页专题0 2相互作用常考考点 真题举例正交分解法解共点力平衡2023 广东高考真题正交分解法解共点力平衡2023 河北 高考真题三力平衡问题2023 浙江高考真题整体法与隔离法结合处理物体平衡问题2023 江苏高考真题力的平行四边形法则2023 重庆 高考真题利用平衡推论求力2023,山东 高考真题,管醐g)调)掌握重力的三要素,掌握重心的概念;掌握弹力的概念、判断条件、方向及弹力大小的计算方法,理解并掌握胡克定律和不同模型弹力的方向;掌握摩擦力的概念、判断条件、方向,重点区分静摩榛力和动摩擦力,理解摩擦力突变;熟练掌握受力的方法和受力分析步骤,熟练运用整体法和隔离法;掌握合力与分力之间的关系,会应用平行四边形定则及三角形定则求合力;学会利用力的分解方法进行力的求解;理解共点力平衡的条件,掌握静态平衡和动态平衡的分析方法,会解共点力平衡问题;掌握动力学临界、极值问题的常用方法杉知识 虢 理1核心考点0 1 力力的概念.3二、重力.4三、弹力.5四、滑动摩榛力.8五、静摩榛力.9六、摩榛力突变.11核心考点0 2 力的合成与分解.12一、力的合成.12二、力的分解.14核心考点0 3 受力分析.17一、定义.17二、分析依据.17三、受力分析方法.17四、整体法和隔离法.17核心考点0 4 共点力平衡.错误!未定义书签。
一、共点力平衡.错误!未定义书签二、共点力平衡中的临界极值问题.错误!未定义书签核心考点0 1 力一、力的概念1、概念力是物体对物体的作用2、特点物体间力的作用是同时产生、同时消失的机械运动是最简单的一种运动形式相互接触的物体可能没有力的作用,不接触的物体之间可能有力的作用力是物体间的相互作用,单独一个物体不存在力的作用力是成对出现的,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体3、单位牛顿,简称牛,符号是必4、三要素大 小;方 向;作用点5、力的特性矢 量 性(力是矢 量,不仅有大小,而且有方向);相 互 性(力是物体间的相互作用,施力物体同时也是受力物体),物 质 性(力不能离开物体而独立存在,每个力都有施力物体和受力物体)6、示意图从力的作用点沿力的方向画一条适当长度的线段,并段的末端标出箭头表示力的方向(箭头表示力的方向,线段的起点表示力的作用点,线段的长度表示力的大小)7、力的图示力可以用有向线段表示,有向线段的长短表示力的大 小,箭头表示力的方 向,箭 尾(或箭头)表示力的作用点画力的图示的步骤:选定标度(用多长的线段表示多少牛顿的力);确定线段(从力的作用点出发,沿着力的方向或反方向画一条线段,注意要让线段长度依据标度按比例表示力的大小,并段上加上刻度);标明方向(段的一端加箭头表示力的方向,箭头或箭尾表示力的作用点,在箭头旁标注力的符号)。
7、力的作用效果可以改变物体的形 状;改变物体的运动状态注意】力的图示是用二条有向线段来表示力的三要素(大小、方向、作用点);力的示意图只画出力的作用点和方向二、重力1、概念由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力注意】不能认为地球对物体的引力就是重力地球对物体的吸引力是万有引力,方向是指向地心在地球的南北两极处,重力等于万有引力;在地球上的其他位置二者不相等,重力只是万有引力的T部分2、大小利用公式G=?g计算,加为物体的质量,g 为当地的自由落体加速度,也叫重力加速度大小可以利用弹簧测力计进行测量物体处于静止时,重力等于物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力,不能认为拉力或压力就是重力,因为力的性质不同用弹簧秤测量,物体处于静止时,弹簧秤的示数等于重力的大小注意】g 的数值与物体所在位置的纬度有关,也与物体距地面的高度有关纬度越高,g 值越大;距地面的高度越高,g 值越小g 的数值还与星球有关3、方向竖直向.下(即垂直于水平面向下),方向可用铅垂线来确定如下图所示:4、作用点重力的等效作用点为重心物体的每一部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点即物体的重心重心概念的实质是从作用效果上命名的,是一种等效的处理方法。
注意】重心并不是重力的实际作用点,也不是物体上最重的一点;重心的位置跟物体的形状和质量的分布有关形状规则和质量分布均匀的物体,重心位于其几何中心;质量分布均匀的物体,重心的位置可能在物体上,也可能在物体外,比如圆环,其重心在圆心处不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法不能认为重心是物体唯一受重力的点,重心概念的实质是从作用效果上命名的,是一种等效的处理方法实际上,物体的各部分都受重力,重力并不只作用于重心上某运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面上,则该运动员();A.一定受到摩擦力 B.所受压力就是重力:C.受到的支持力和重力是一对平衡力 D.受到的支持力是由于脚掌形变产生的;【答案】C;【详解】A.运动员以题图所示的姿势蹲在水平地面上,处于平衡状态,在水平方向没有相对运动,也;没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力的作用,A错误;B.运动员所受的压力是水平地面的形变产生的作用,重力是地球的吸引力产生,因此所受压力不是重!:力,B错误;C.运动员受到的支持力和重力大小相等,方向相反,是一对平衡力,C正确;:D.运动员受到的支持力是由于水平地面的形变产生的,D错误i故选C三.石1、形变物体在力的作用下形状或体积发生改变,叫做形变。
比如拉伸、压缩等2、形变分类弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变注意】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形状,这个限度叫弹性限度塑性形变:物体在发生形变后撤去作用力时不能完全恢复原状的形变3、弹力的定义发生形变的物体,由于要恢复原状,就会对跟它接触使它发生形变的物体产生力的作用,这种力叫做弹力4、弹力的产生条件两个物体必须直接接 触;接触处有弹性形变注意】相互接触的物体间不一定产生弹力,不接触的两个物体之间一定不会产生弹力;有弹力必有形变,有形变不一定有弹力,只有弹性形变才会产生弹力5、弹力的大小弹力的大小跟形变的大小有 关,形 变 越 大,弹力越大6、弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反或者总是指向施力物体恢复形变的方向7、弹力有无的判断方法弹力的类型弹力的方向图例压 力(支持力)垂直于接触面,指 向 被 压(被支持)的物体面与面接触,垂直于公共接触面;点与面接触,过点垂直于面;点与点接触(点与曲线、曲面),垂直于公切面(垂直于过接触点的切线、切面)1r你,(面与面)身一一绳子的拉力沿着绳子并指向绳收缩方向Q轻杆的弹力杆上弹力的方向要根据物体的运动状态来确定。
01%八,沿杆)(不沿杆)弹簧的弹力沿弹簧轴线指向形变的反方向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用来判断形变比较明显的情况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8、胡克定律弹簧发生弹性形变时,弹 力 的 大 小F跟弹簧伸长(或缩短)的 长 度x成正比F*左是弹簧的劲度系存 在数,单 位 为N/m;4的大小由弹簧自身性质决定x是弹簧长度的变化量,即x=l/现-/原I,不是弹簧形变以后的长 度9、三种模型的比较轻杆轻绳轻弹簧模型图示/1,“二F|+BF./F .ir r 三个力三个力共线且同向时,其合力最大,为F 1+F 2+F 3任取两个力求合力,如果第三个力在0至合力的范围之内,则三个力的合力的最小值为零;如果第三个力不在这个范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小力的和的绝对值。
J士 产力合成中两类最小值问题合力一定,其中一个分力的方向一定,当两个分力垂直时,另一个分力最小合力方向一定,其中一个分力的大小和方向都一定,当另一个分力与合力方向垂直时,这一分力最小A1、力的分解求一个已知力的分力的过程2、力的分解法则遵循平行四边形定则或三角形定则3、力的分解情形类型内容图例不受条件限制的分解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有条件限制的力的分解已知合力和两个分力的方向时,有唯一解及的方向 F,的Z方向K已知合力和一个分力的大小和方向时,有唯一解F工.了 V I4、力的分解方法已知合力F以及一个分力为的方向和另一个分力厂2的大小时,若尸与-的夹角为a当FsinaF2 F工 隹 方;弓当厂2=N s i n a时,有唯一解修;当_ F 2 尸时,有唯一解严5、绳子模型方法内容图例根 据 力 的 效果进行分解根据力的实际作用效果确定两个分力的方向;根据分力的方向画出平行四边形;由三角形等知识求出分力的大小翱m g拉力尸一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此拉力尸可分解为水平向前的力代(F i=F c o s c()和竖直向上的力色(尸2=F s i n a)。
正交分解将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法物体受到多个力作用、冗,求合力尸时,可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解Fx原则:使尽量多的力选在坐标轴上轻绳模型:轻“活结”模型:跨过可理解为把绳子分成两段绳对物体的滑轮、光滑杆、光滑可以沿绳子移动的结点6、轻杆模型弹 力 方 向 沿绳 收 缩 的 方向钉子的细绳为同一根细绳,其两端张力大小相等分开的两段绳子上弹力的大小一定相等,两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的绳子虽然因“活结”而弯曲,但实际上是同一根绳死结”模型:如几个 绳 端 有“结点”,即 几 段 绳 子 系 在 一起,谓 之“死结”,那么这几段绳子的张力不一定相等可理解为把绳子分成两段是不可以沿绳子移动的结两侧的绳因结住而变成了两根独立的绳分开的两段绳子上的弹力不一定相等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死杆”:即轻质固定杆,它的弹力方向不一定沿杆的方向,作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得活杆”:即一端有钱链相连的杆属于活动杆,轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向0尊 承 打 决如图所示为一固定在水平桌面上的V 形槽的截面图,AB.BC面与水平桌面间夹角分别为30和 60。
一正方体木块放在槽内,木块与48、BC面间的动摩擦因数相同,现用垂直于纸面向外的力F 拉木块,木块恰好能沿槽做匀速直线运动木块的质量为m,重力加速度为g木块与AB、8 c 面间的动摩擦因数大 小 为(【答案】A2万机 g(G+i)2Fc(6一1)【详解】将重力按照实际作用效果正交分解,如图所示:FD.加 g(61)FB加 g (省+1)C o 1故 片=?gsin60=上 唁,F2=/ngsin30=-m g,滑动摩擦力为:/=(以+尸 2)2 22F解得木块与4 5、8 c 面间的动摩擦因数大小为:=回用1)核心考点3 受力分析一、受力分析1、定义把研究对象在特定的物理环境中所受到的所有处方找出来,并画出受力示意图2、分析依据:条件依据.:不同性质的力产生条件不同,进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件;效果依据:有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的,可先根据物体的运动状态进行分析,再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力,也可应用“假设法”;特征依据:在有些受力情况较为复杂的情况下,我们根据力产生的条件及其作用效果仍不能判定该力是否存在时,可从力的作用是相互的这个基本特征出发,通过判定其反作用力是否.存在来判定该力。
3、受力分析的方法:明确研究 对 象(可以是一个点、一个物体或一个系统等)力分析的顺序:先找场力(重力、电场力、磁场力);再找接触力(。
