2013复选高考第一轮复习 - 第二章 - 相互作用- 副本

第二章 相互作用 第一节力 重力 弹力 摩擦力

基础知识 一、力

3、力的分类

①按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等

②按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等 ③按研究对象分类：内力和外力。

④按作用方式分类：重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦力为接触力。

说明：性质不同的力可能有相同的效果，效果不同的力也可能是性质相同的。 4、力的作用效果：是使物体发生形变或改变物体的运动状态． 5、力的三要素是：大小、方向、作用点．

6、力的图示：用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法。

2

7、力的单位：牛顿，使质量为1千克的物体产生1米／秒加速度力的大小为 1牛顿． 三、弹力

1、定义：直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力． 2、产生条件：直接接触，有弹性形变。

3、方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反，作用在迫使物体发生形变的物体上。 说明：①压力、支持力的方向总是垂直于接触面（若是曲面则垂直过接触点的切面）指向

被压或被支持的物体。

②绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向。 ③杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。

4、大小：①弹簧在弹性限度内，遵从胡克定律力F=kX。

②一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。

③非弹簧类的弹力是形变量越大，弹力越大，一般应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来计算。

【规律方法】1、弹力方向的判断方法

（1）根据物体的形变方向判断：弹力方向与物体形变方向相反，作用在迫使这个物体形变的那个物体上。①弹簧两端的弹力方向是与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状方向； ②轻绳的弹力方向沿绳收缩的方向，离开受力物体；

③面与面，点与面接触时，弹力方向垂直于面（若是曲面则垂直于切面），且指向受力物体． ④球面与球面的弹力沿半径方向，且指向受力物体． ⑤轻杆的弹力可沿杆的方向，也可不沿杆的方向。

（2）根据物体的运动情况。利用平行条件或动力学规律判断． 例4．如图所示中的球和棒均光滑，试分析并画出它们受到的弹力。

说明：分析弹力：找接触面（或接触点）→判断是否有挤压（假设法）→判断弹力的方向 A A TA

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图2?5

A B C D A 丙 乙甲

甲

例5.、下面图中，静止的小球m分别与两个物体（或面）接触，设各接触面光滑，则A受到两个弹力的是??????????????????????????（ ）

m A α A α α A A B C D

例6．如图所示，小车上固定着一根弯成α角的轻杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：①小车静止；②小车以加速度a水平向右加速运动.③小车以加速度a水平向左加速运动？ ╰ α

2.弹力的计算与应用

例7、两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上,如图1所示.不计摩擦,A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为( ) A. mg,(M-m)g; B.mg,Mg; C.(M-m)g,Mg; D.(M+m)g,(M-m)g.

例8、两个弹簧称平放在光滑的水平桌面上，乙的一端系于墙上，两个弹簧秤挂勾相连，当在甲的右端挂勾上用100N的水平拉力拉甲时，则甲、乙两个弹簧秤读数分别是（ ） A、100N；0 B、 100N；100N C、0；100N D、200N；100N 甲 乙 F

例9. 2010·新课标·15一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（ ） A、

F2?F1F?F1F?F1 B、2 C、2 D、

l2?l1l2?l1l2?l1

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F2?F1l2?l1

例10.（09·广东物理·7）某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。图中K1,K2为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是 （ ） A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关

B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等 C．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等 D．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变

例11．如图，两木块的的质量分别是m1和 m2，两轻弹簧的劲度

系数分别为k1和k2，上面的木块压上面的弹簧上，整个系处于平衡状态，现缓慢向上提上面的木块直到它刚离开上面的弹簧，在这个过程中，下面的木块移动的距离为：（ ）

四、摩擦力

1、定义：当一个物体在另一个物体的表面上相对运动或有相对运动的趋势时，受到的阻碍相对运动或相对运动趋势的力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和动摩擦力。 2、产生条件：①接触面粗糙；②相互接触的物体间有弹力；

③接触面间有相对运动或相对运动趋势。

说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理解

3、摩擦力的方向：①静摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动趋势方向相反。

②动摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动方向相反。

4、摩擦力的大小：

①静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤fm ，具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。 ②滑动摩擦力的大小f＝μN 。

说明：滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关，只由动摩擦因数和正压力两个因素决定，而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关．

【规律方法】1、摩擦力方向的判断与应用

例12．如图所示，小车的质量为M．人的质量为m，人用恒力 F拉绳，若人和车保持相对静止．不计绳和滑轮质量、车与地面的摩擦，则车对人的摩擦力可能是（ ）

?m?M??m?M??M?m?A、0 ； B、?m?M?F，方向向右； C、?m?M?F，方向向左； D.?m?M?F，方向向右

说明：摩擦力的方向的判定：“摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反”是判定摩擦力方向的依据，步骤为：①选研究对象（即受摩擦力作用的物体）；②选跟研究对象

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接触的物体为参照物。③找出研究对象相对参照物的速度方向或运动趋势方向．④摩擦力的方向与相对速度或相对运动趋势的方向相反．（假设法判断同样是十分有效的方法） 2.摩擦力大小的计算与应用

例13、如图所示，A、B两物体叠放在水平面上，A、B始终保持相对静止。当两物体在水平面上：

（1）匀加速前进时；A、B间是否受有摩擦力，其方向如何？ B

A F

（2）匀速前进时A、B间是否受有摩擦力，其方向如何？

（3）匀减速前进时A、B间是否受有摩擦力，其方向如何？

（4）静止不动时。A、B间是否受有摩擦力，其方向如何？

例14．如图所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力。 （ ） A．方向可能沿斜面向上 M B．方向可能沿斜面向下 C．大小可能等于0 θ D．大小可能等于F

例15.（09·天津·1）物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦

力增大的是 ( ) 例16．(2010·新课标·18)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的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（ ） A、3?1 B、2?3 C、

00313 ? D、1-222例17．如图所示，水平面上两物体 ml、m2经一细绳相连，在水平力F的

作用下处于静止状态，则连结两物体绳中的张力可能为（ ） A．零； B．F/2； C．F； D．大于F

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摩擦力 练习

相对运动趋势不如相对运动直观，具有很强的隐蔽性，故其方向的判断注意方法：

方法1：“假设法”与“反推法”。先假定没有摩擦力（接触面不光滑）时，看相对静止的物体

间能否发生相对运动(化“静”为“动”)。

例1． 指物体A在下图所示四种情况下所受的静摩擦力的方向。 A． 物体A静止于斜面上

A B． 物体A受到水平拉力F作用而仍静止在水平面上 A C． 物体A放在车上，当车在刹车过程中

ABD． 物体A在水平转台上，随转台一起匀速转动

A ?FCD方法2：根据物体的运动状态，运用平衡条件或牛顿定律。

例2. 如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物块B上

沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，A、B间的动摩擦因数?1和B、C间的动摩擦因数?2可能是（ ） A、?1=0，?2=0

B、?1=0，?2?0 C、?1?0，?2=0

FA B C D、?1?0，?2?0

拓展一：在力F的作用下，A、B物体一起作匀加速或匀减速运动，试分析A、B间的摩擦力

方向。

拓展二：若力F作用在A物体上，A、B系统在力F的作用下依然匀速运动，则A与B，B与

C之间的摩擦力又如何？

静摩擦力的大小：静摩擦力是被动力，其大小根据物体的运动状态而定，且满足0?f?fm

例3.（02·江苏）如图所示，物体A、B和C叠放在水平桌面上，水平力FB=5N、FC=10N分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止。以F?1、F?2、F?3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小。则（ ）

A．F?1=5N，F?2=0，F?3=5N B．F?1=5N，F?2=5N，F?3=0 C．F?1=0，F?2=5N，F?3=5N D．F?1=0，F?2=10N，F?3=5N

例4．在一粗糙水平面上，有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L，劲度系数为k的弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ，现1 2 用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是（ ）

???m1m2l??m1?m2?g? B ． C． l?m2gD． l?gA． l?m1gkkkm?m12 k

FBA B C FC- 5 -

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