高一物理《力的相互作用》复习课

1、复习课：力的相互作用本章知识框架搭建模块一、如何判断弹力的方向弹力的产生条件是：（1）两个物体相互接触；（2）接触处发生弹性形变。弹力的方向垂直接触面。对于绳的弹力一定指向绳收缩的方向，对于杆的弹力可以沿杆的方向也可以不沿杆的方向，现分析如下：一、点与平面接触时，弹力的方向垂直平面例1. 如图所示，杆的一端与墙接触，另一端与地面接触，且处于静止状态，分析杆AB受的弹力。 二、点与曲面接触时，弹力的方向垂直过切点的切面例2 如图2所示，杆处在半圆形光滑碗的内部，且处于静止状态，分析杆受的弹力。三、平面与平面接触时，弹力的方向垂直于接触面例3如图3所示，将物体放在水平地面上，且处于静止状态，分析物体受的弹力。 四、平面与曲面接触时，弹力方向垂直于平面例4如图4所示，一圆柱体静止在地面上，杆与圆柱体接触也处于静止状态，分析杆受的弹力。五、绳的弹力沿绳的方向且指向绳收缩的方向例5 如图5所示，两条细绳上端固定，下端与物体接触，物体处于平衡状态，分析物体受的弹力。 六、杆的弹力可能沿杆的方向也可能不沿杆的方向例6 如图所示，杆与物体接触且均处于静止状态，分析杆对物体的弹力。模块二、摩擦力 滑动摩

2、擦一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力就叫滑动摩擦力。一、摩擦力产生的条件1接触面粗糙；2两个物体相互直接接触并互相挤压；3两个物体间有相对运动。要产生滑动摩擦力必须同时具备这三个条件，缺少任何一个条件，都不能产生滑动摩擦力。例1 如图1，木板B以 的对地速度向右滑动，物体A此时以 的对地速度向右滑动，A与B接触，且接触面粗糙，问A和B之间有无滑动摩擦力？分析：满足接触面粗糙、两个物体相互直接接触并互相挤压，但由于 ，所以A与B无相对运动，即A与B间无滑动摩擦力。拓展：如果 ，则A与B间有滑动摩擦力。说明：确定滑动摩擦力有无时一定要把握好运动和相对运动的关系。二、物体对接触面的压力 压力即为作用在支持面上且与作用面垂直的力，其大小不一定等于物体的重力，压力可能大于重力，可能小于重力，还可能等于重力，也可能与重力无关。三、滑动摩擦力的方向判断滑动摩擦力与相对运动方向相反，所谓“相对运动”是指相对接触的物体，而不是相对于别的物体（比如水平地面）。例2 如图5所示，质量为2的物体，在 的水平面上向右运动，在运动过程中还受到一个水平向

3、左的大小为5N的拉力F的作用，分析物体受到的滑动摩擦力方向。常见错解：错误的思路是物体所受外力方向既为此题物体的相对运动方向，相对运动方向向左，滑动摩擦力向右。正解分析：物体的相对运动方向与外力F无关，此题中相对运动方向为物体对地的速度方向。所以，滑动摩擦力向左，与力F同向。如图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静止靠在墙边，然后释放，使它们同时沿竖直墙面下滑，已知mAmB，则物体B() A只受一个重力B受到重力、摩擦力各一个C受到重力、弹力、摩擦力各一个D受到重力、摩擦力各一个，弹力两个解析：选A.物体A、B将一起做自由落体运动，所以A、B之间无相互作用力，物体B与墙面有接触而无挤压，所以与墙面无弹力，当然也没有摩擦力，所以物体B只受重力，选A.四、动摩擦因数动摩擦因数，是由相互接触的两个物体的材料及粗糙程度决定的。与接触面积无关，通常情况下不做特殊说明时动摩擦因数1。例1.(2010年高考课标全国卷)如图所示，一物块置于水平地面上当用与水平方向成60角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动若F1和F2的大小相

4、等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.1 B2C. D1解析：选B.当用F1拉物块时，由平衡条件可知：F1cos60(mgF1sin60)；当用F2推物块时，又有F2cos30(mgF2sin30)，又F1F2，求得2，B正确五、应用例4.质量为m的均匀长方形木料放在水平桌面上，木料与水平面间的动摩擦因数为，现用水平力F拉木料，如图7所示。当木料的 离开桌面时，桌面对它的摩擦力等于多少？常见错误：学生对物体重心的概念不清，理解不深就会误认为，已有 探出桌面之外，则对桌面的压力只剩下 ，故摩擦力大小为 。其实重心是重力的作用点，重力mg是物体每一小部分所受重力的合力。 分析：木料均匀，其重心在木料的几何中心上，重力的作用线在支承面以内，木料与桌面之间的弹力大小仍为mg。滑动摩擦力只与正压力和动摩擦因数有关，与接触面积的大小无关，既滑动摩擦力为 。 一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时所受到的力叫做静摩擦力，静摩擦力一定发生在相对静止的物体间，相对静止指的是两物体的速度相同。六、静摩擦力有无的判断思路例2如图3所示，A、B、C三木块叠放在水平桌面上，对B木块施加一水平向右的恒力F

5、，三木块共同向右匀速运动，已知三木块的重力都是 ，分别求出三木块所受的摩擦力。 解析：先从受力情况最简单的A开始分析，A受力平衡，竖直方向受向下的重力 ，B对A的支持力 ，水平方向不受力，如【受力分析】物体之所以处于不同的运动状态，是由于它们的受力情况不同要研究物体的运动，必须分析物体的受力情况正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功模块三、解题思路如何分析物体的受力情况呢?主要依据力的概念、从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手，分析它与所处环境的其它物体的相互联系；一般采取以下的步骤分析：1确定所研究的物体，然后找出周围有哪些物体对它产生作用 采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力，不要找该物体施于其它物体的力，譬如所研究的物体叫A，那么就应该找出“甲对A”和“乙对A”及“丙对A”的力而“A对甲”或“A对乙”等的力就不是A所受的力也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上2要养成按步骤分析的习惯 先画重力：作用点画在物体的重心 次画接触力(弹力和摩擦力)：绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周，看对象跟其他物体有几个接

6、触点(面)，对每个接触点(面)若有挤压，则画出弹力，若还有相对运动或趋势，则画出摩擦力要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反。分析完一个接触点(面)后再依次分析其他的接触点(面)再画其他场力：看是否有电、磁场力作用，如有则画出场力（高二学的电磁学涉及到的知识点）顺口溜：一重、二弹、三摩擦、再其它。3受力分析的注意事项：初学者对物体进行受力分析时，往往不是“少力”就是“多力”，因此在进行受力分析时应注意以下几点：(1) 只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施加的力。(2) 每分析一个力，都应找到施力物体，若没有施力物体，则该力一定不存在这是防止“多力”的有效措施之一。检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体，特别是检查一下分析的结果，能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致，否则，必然发生了多力或漏力现象(3) 合力和分力不能同时作为物体受到的力。(4)只分析根据力的性质命名的力（如重力、弹力、摩擦力），不分析根据效果命名的力（如下滑力、上升力等）。模块四、力动态变化综合知识点1、隔离法为了弄清

7、系统（连接体）内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法。运用隔离法解题的基本步骤：（1）明确研究对象或过程、状态；（2）将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从全过程中隔离出来；（3）画出某状态下的受力图或运动过程示意图；（4）选用适当的物理规律列方程求解。2、整体法当只涉及研究系统而不涉及内部某些物体的受力或者运动时，一般可采用整体法。运用整体法解题的基本步骤：（1）明确研究的系统或运动的全过程；（2）画出系统整体的受力图或者运动全过程的示意图；（3）选用适当的物理规律列方程求解。隔离法和整体法常常需要交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简洁明快3正交分解法先确定研究对象，进行受力分析，然后建立直角坐标系，将各力分解到 x 轴和 y 轴上，再根据 Fx合力 =0、Fy合力 =0，列方程求解该法多用于三个力以上共点力作用下的物体的平衡【例 2 】如图 2-4-5 所示，重力为G 的物体在水平向右和跟竖直方向成角的斜向上绳子的拉力作用下，保持静止状态，试求两绳的拉力【点拨】在对实际问题的求解中，可以用合成法，也可以用分解法，用三角形法，还可以用正交分解法要善于根据题目要求，灵活选

8、择解题方法一般说来，在研究多个共点力作用的力学问题时，选用正交分解法比较方便。4.相似三角形法:【例题 1】 】绳子一端拴着一小球，另一端绕在钉子上，小球放在一光滑的大半球上静止，如图 2-6-1 所示由于某种原因，小球缓慢地沿球面向下移动，在此过程中，球面的支持力和绳子的拉力如何变化？【解析】本题中小球缓慢移动能看成平衡状态如图 2-6-1 所示，小球受到 3 个共点力 G 、 F N 、 T 作用而处于平衡状态，由 G、F N 、F T 三力组成的力矢量三角【点拨】此方法常用于三力情形，当题中只给出长度而无角度时，常用此方法求解5.动静结合法：（拉密定理）【例 2 】如图 2-6-3 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，线的两端分别系有质量为 m 1 和m 2 的小球，当它们处于平衡状态时，质量为 m 1 的小球与 O 点的连线与水平面的夹角为=60两小球的质量比m1/m2为（ ）【点拨】拉密定理也只适用于三力情形，关键要找出力与力之间的夹角如果将各力平移到一个三角形中，还可以用正弦定理计算此外，本题还可以用力的合成

9、与分解、正交分解来计算，自己去做一做6图解法，常用于三力动态平衡，一般是缓慢问题，常常要作出物体所受力的矢量三角形，找到不变量和变量，注意方向变化当两个分力成一定的夹角(180)时，增大其中一个分力或使两个分力都增大，合力的变化情况如何呢?这个问题可以用数学公式推导分析，也可以用函数图像数形结合分析，但最简捷有效的方法是图解法。为了便于分析合力的变化，设,90180,借助辅助参考圆来进行分析。如图所示，F1、F2的共点在圆心，而且开始时F1、F2的合力为F，大小恰好为圆的半径。（1)当保持力F2不变，只增大F1时，如图所示，合力，的大小可能出现三种情况：减小、不变或增大，即。我们可以得到这样的结论：当两个力F1、F1夹角保持不变，在增大其中一个分力时，它们的合力大小可能减小、不变或增大。(2)当两个分力F1、F2都增大时，如图所示，合力F 的大小也有可能出现三种情况：减小、不变或增大，即,我们也可以得到这样的结论：当两个力F1、F2夹角保持不变，在同时增大两个分力时，它们的合力F大小可能减小、不变或增大。模块五、与滑轮结合的一类考点 如图 2-6-5 所示，位于水平桌面上的物块 P，由

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