物体的相互作用及物体的平衡考点解析与单元检测

物体的相互作用及物体的平衡

考点解析：

考点14：静摩擦．最大静摩擦力．（能力级别：Ⅰ）(说明：不要求知道静摩擦因数．)

1.静摩擦．

（1）静摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，受到的阻碍作用，叫静摩擦力。

（2）产生条件：①二物体接触且发生弹性形变 ②接触面粗糙 ③二物体间存在相对运动趋势。 （3）方向：沿着接触面与相对运动趋势的方向相反。 ．．2.最大静摩擦力．

【例题】如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力，木块处于静止状态，其中F1＝10 N，F2＝2 N。若撤去F1，则木块在水平方向上受到的合力为：

A．10 N，方向向左 B．6 N，方向向右 C．2 N，方向向左 D．零

〖解析〗由力的平衡，木块开始受到的静摩擦力大小为8 N，方向水平向左。显然物体与地面间的最大静摩擦力fmax≥8 N。撤去F1后，因为F2＜fmax，故物体仍保持静止，受到的静摩擦力大小为2 N方向向右，合外力为零。D答案正确。

F1 F2 变式练习

1.关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是：

A.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 B.静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同 C.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直 D.静止的物体所受的静摩擦力一定为零

2.如图所示,在两块竖直的木板之间,有质量均为m的4块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则第2块对第3块的摩擦力大小为 A、0 B、mg

C、mg/2 D、2mg

考点15：滑动摩擦．滑动摩擦定律．（能力级别：Ⅱ）

1.滑动摩擦．

（1）滑动摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动时，受到的阻碍作用，叫滑动摩擦力。

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（2）产生条件：①二物体接触且发生弹性形变 ②接触面粗糙 ③二物体间存在相对运动。 （3）方向：沿着接触面与相对运动的方向相反。 ．．2.滑动摩擦定律．

滑动摩擦力的大小与物体间的正压力成正比，即f＝?N，其中? 为动摩擦因数，其大小决定于二接触物体的材料和接触面的粗糙程度，与物体间的正压力和摩擦力无关。

滑动摩擦定律只能计算物体受到的滑动摩擦力，不能用来计算物体受到的静摩擦力。要计算物体受到的静摩擦力，需要依据物体的运动状态和物体受到的其它力的情况来分析。 【例题】下列说法中，不正确的有

（A）动摩擦因数与摩擦力成正比，与正压力成反比 （B）相同的条件下，接触面积越大，动摩擦因数越大 （C）两物体之间有摩擦力时，必有弹力

（D）同一接触面上，弹力和摩擦力一定相互垂直

〖解析〗动摩擦因数的大小决定于二接触物体的材料和接触面的粗糙程度，与物体间的正压力以及接触面积无关。根据摩擦力及弹力产生的条件，可以知道，物体间存在摩擦力时，一定存在弹力，且摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直。所以，本题的答案为CD。

变式练习

1．质量m=10kg和M=30kg的两物块，叠放在滑动摩擦系数为0.50的粗糙水平地面上。一处于水平位置的轻质弹簧，劲度为250N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m的物块相连，弹簧处于自然状态。现用一水平推力F作用于质量为M的物块上，使它缓缓地向墙壁一侧移动。当移动0.40m时，两物块间开始相对滑动。这时水平推力F的大小为 A．100N

B.250N

C.200N D.300N

m M F 2.如图所示，恒力F大小与物体重力相等，物体在恒力F的作用下沿水平面做匀速运动，恒力F的方向与水平成θ角，那么物体与桌面间的滑动摩擦因数为: A．cosθ B．tanθ C．

D．tanθ

能力过关检测

1. 如果一切物体的重力都消失了，则将会发生的情况是（ ） ①天不会下雨，也不会刮风 ②一切物体都无质量 ③河水将不会流动 ④气泡在液体中不会上浮

A．①③④ B．只有①③ C．②④ D．②③

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2. 、运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑，他所受的摩擦力分别为f1和f2，那么（ ）

A．f1向下，f2向上，且f1=f2 B．f1向下，f2向上，且f1>f2 C．f1向上，f2向上，且f1=f2 D．f1向上，f2向下，且f1=f2

3．有关物体间存在的弹力和摩擦力的关系，下列说法中正确的是 （ ） A． 有摩擦力不一定有弹力 B． 摩擦力的大小跟正压力成正比 C． 摩擦力的方向跟相应的弹力方向垂直 D． 先出现弹力，后出现摩擦力

4. 三个物体叠放在水平面上，B物体受到水平拉力作用，但三个物体都处于静止状态，如图所示，下列判断正确的是 （ ） A． 各个接触面都是粗糙的 B． A与B的接触面可能是光滑的 C． C与水平面的接触面可能是光滑的

D． B与C、C与水平面的接触面一定是粗糙的

5.如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块a和b，中间用一原长为l、劲度系数k的轻弹簧连结起来，木块与水平面之间的动摩擦因数为μ。现用一水平向右拉木块b，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是： A.l?C.l?A B C F ?km1g B.l?m2g D.l??k(m1?m2)g

a

b ?k?m1m2)g

km1?m2(第二节 力的合成与分解

考点11: 力是矢量，力的合成与分解．（能力级别：Ⅱ） 1．力是矢量，力的合成与分解．

①合力和分力：几个力同时作用的共同效果和一个力单独作用的效果相同，这一个力叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力。

②力的合成与分解：求几个力的合力，叫力的合成；求一个力的分力，叫力的分解。 因为力是既有大小又有方向的矢量，力的运算不满足代数运算法则，在其合成与分解时遵循平行四边形定则，平行四边形定则是矢量合成与分解的普遍法则。在解决问题时要根据题目要求按照

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平行四边形定则做出力的合成或分解的图示，再运用数学知识解三角形，求解合力与分力。所以，力的合成与分解过程就是做平行四边形的过程，用平行四边形的两个邻边表示两个分力，两个分力所夹的对角线表示合力。

把一个已知力分解为两个互成角度的分力，如果没有条件限制，可以分解为无数对分力，要得到确定的答案，必须给出一些附加条件，如已知两个分力的方向或已知一个分力的大小及方向等。即：根据条件能做出唯一的平行四边形，就有唯一解，能作出两个平行四边形，就有两个解，能做出多个平行四边形，就有多个解。 2.力的合成与分解的常用方法

⑴平行四边形法：从力的作用点依两个分力的作用方向，作出二分力F1、F2的示意图，以这两个力的示意图为邻边作出平行四边形，则它们所夹的对角线就表示二分力的合力。如图所示，则合力的大小为F?F1 α F2 F

F F1?F2?2F1F2cos?。

22⑵矢量三角形法：求解两个互成角度的共点力F1、F2的合力，，可以把表示F1、F2的线段首尾相接的画出，把F1、F2的另外两端连接起来，则此线段就表示合力F的大小和方向。如图所示。

矢量三角形法实际上是平行四边形的简化，不仅用它能方便的求解二分力的合力，还能在已知合力的情况下求解分力。

⑶正交分解法：将一个力分解为两个互相垂直的分力的方法称为正交分解法。

F1

F2

正交分解法是对力进行分解运算的最常用的方法之一，其优点是：①借助数学中的直角坐标系（x，y）对力进行描述；②几何图形关系简单，是直角三角形，解直角三角形方法多，容易求解。

使用正交分解法对力进行分解时，首先要建立直角坐标系，然后把力向两个坐标轴投影即可，如图示，力F的两个分力可以表示为 Fx?Fcos? Fy?Fsin? 3.分力与合力的大小关系

（1）两个分力F1、F2的合力范围 F1?F2?F?F1?F2

(2)合力F可能比分力大，也可能比分力小，还可能等于某个分力的大小，这取决与二分力间的夹角。

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Y Fy α O F Fx

X

【例题】分解一个力，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下说法中正确的是：

A．只有唯一一组解 B．一定有两组解 C．可能有无数组解 D．可能有两组解

O Fα F F〖解析〗分解一个力，若已知一个

分力的方向，由平行四边形定则，可作出另一分力的最小值，如图所示，Fmin＝Fsinα??，①当F2＜Fsinα时，无解。②当F2＝Fsinα时，有唯一解。③当Fsinα＜F2＜F时，有两组解。④当F2＞F时，有唯一解。故此题答案应为D。

【例题】如图所示，物体受水平力F作用。物体和放在水平面上的斜面都处于静止。若水平力F增大一些，整个装置仍处于静止。则：

A．斜面对物体的弹力一定增大。B．斜面与物体间的摩擦力一定增大 C．斜面对物体的弹力可能减小。 D．斜面与物体间的摩擦力可能减小 〖解析〗隔离小物体受力分析如图，设斜面的倾角为α，建立沿斜面与垂直于斜面的直角坐标系，分解F与G，F在变化前，若有Fcosα＞Gsinα?，则开始时物体所受的静摩擦力f沿斜面向下，故当F增大时，物体所受的静摩擦力f将增大。若有Fcosα＝Gsinα，则开始时物体所受的静摩擦力f为零，当F增大时,物体所受的静摩擦力将增大.若有Fcosα＜Gsinα，则开始时物体所受的静摩擦力f 沿斜面向上，当F增大时,物体所受的静摩擦力f将减小,或先减小后反向增大。由于斜面对物体的弹力为N＝Gcosα＋Fsinα，故F增大时N一定增大。所以，该题答案为A、D。

【例题】如图a，质量为m的重球，由细绳悬挂而放在斜面上，斜面光滑，倾角θ=30°，细绳与竖直方向夹角也为30°，求细绳受到的拉力及斜面受到的压力？

〖解析〗对球受力分析，如图b所示，球在斜面的支持力N、细绳的拉力T、重力mg的作用下处于平衡状态，由平衡条件可得，支持力N与拉力T的合力与重力mg构成平衡力，由几何关系可得 N?T?mg/2co?s?3mg/3 由牛顿第三定律可得，球对斜面的压力为N??θ 图a θ x y N α G F

α F 3mg/3，方向垂直于斜面

向下。球对绳子的拉力为T??3mg/3，方向沿绳斜向下。

变式练习

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1.一根质量可以不计的细线，能够承受的最大拉力为F。现把重量为G=F的重物通过光滑的、重量不计的小挂钩挂在这根细线上，两手握住细线的两端，开始时两手并拢，然后沿水平方向慢慢的分开。为了不使细线被拉断，细线的两段之间的夹角不能大于： A. 60° B. 90° C. 120° D. 150° 2.在已知的一个力的分解中，下列情况具有唯一解的是：

A.已知两个分力的方向，并且不在一条直线上 B.已知一个分力的大小和方向 C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向 D.已知两个分力的大小

3.一重为G的物体放在光滑斜面上，受到斜面的弹力为N，如图所

示。设使物体沿斜面下滑的力为F1，则下面说法中正确的是（ ） A．F1不是N与G的合力 B．F1是G沿斜面向下的分力 C．G分解为F1和物体对斜面的压力F2

D．物体受到G、N、F1和使物体垂直于斜面压紧斜面的力F2

能力过关检测

1.图中重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的．平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为θ．AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是：

A.F1＝mgcosθ B.F1＝mgctgθ C.F2＝mgsinθ D.F2＝

mg sin?2.如图所示，这是斧头劈柴的剖面图。图中BC边为斧头背，AB、AC边为斧头的刃面。要使斧头容易劈开木柴，则应该：

A.BC边短一些，AB边也短一些 B.BC边长一些，AB边短一些 C.BC边短一些，AB边长一些 D.BC边长一些，AB边也长一些 3、. 用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30和60，则ac绳和bc绳中的拉力分别为:

00B C

斧头 A 木柴

A.3113mg,mg B.mg,mg 22223113mg,mg D.mg,mg 4224 C.

a b c

（广东高考卷）

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1.一根质量可以不计的细线，能够承受的最大拉力为F。现把重量为G=F的重物通过光滑的、重量不计的小挂钩挂在这根细线上，两手握住细线的两端，开始时两手并拢，然后沿水平方向慢慢的分开。为了不使细线被拉断，细线的两段之间的夹角不能大于： A. 60° B. 90° C. 120° D. 150° 2.在已知的一个力的分解中，下列情况具有唯一解的是：

A.已知两个分力的方向，并且不在一条直线上 B.已知一个分力的大小和方向 C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向 D.已知两个分力的大小

3.一重为G的物体放在光滑斜面上，受到斜面的弹力为N，如图所

示。设使物体沿斜面下滑的力为F1，则下面说法中正确的是（ ） A．F1不是N与G的合力 B．F1是G沿斜面向下的分力 C．G分解为F1和物体对斜面的压力F2

D．物体受到G、N、F1和使物体垂直于斜面压紧斜面的力F2

能力过关检测

1.图中重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的．平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为θ．AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是：

A.F1＝mgcosθ B.F1＝mgctgθ C.F2＝mgsinθ D.F2＝

mg sin?2.如图所示，这是斧头劈柴的剖面图。图中BC边为斧头背，AB、AC边为斧头的刃面。要使斧头容易劈开木柴，则应该：

A.BC边短一些，AB边也短一些 B.BC边长一些，AB边短一些 C.BC边短一些，AB边长一些 D.BC边长一些，AB边也长一些 3、. 用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30和60，则ac绳和bc绳中的拉力分别为:

00B C

斧头 A 木柴

A.3113mg,mg B.mg,mg 22223113mg,mg D.mg,mg 4224 C.

a b c

（广东高考卷）

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/m358.html