高三物理一轮复习—相互作用教案1

高三物理一轮复习—相互作用教案1

一．物体受力分析

物体受力分析是解决物理问题的基础。 物体受力分析步骤 1． 2．

将研究对象从周围物体中隔离出来，只分析研究对象受到的作用力，不考虑研究对象对别的物体的作用力；只分析外力，不分析内力。

3．按顺序分析物体受力

重力、电磁力、弹力、摩擦力(先场力，后接触力，再摩擦力) 弹力和摩擦力属 4．防止添力和漏力

按正确的顺序分析是防止漏力的有效措施 防止添力的方法是看能否找到施力物体。 【典型例题】

例1、如图，A和B在水平力F作用下，在水平面上向右做匀速直线运动。分析A、B物体所受的力，并指出B所受的每一力的反作用力。

练习：1、如图所示，光滑斜面上有两个叠放的物体A和B。A跟光滑竖直墙壁接触，两物体均保持静止。分析A的受力情况。

例2．如图所示，三角支架abc的两斜面上分别放有物块m1、m2，已知m1 > m2， θ2 ＞θ1，斜面与物块及支架abc与底面间均不光滑，整个系统处于静止状态，判断底面对

b m1 m2 abc的摩擦力f应为：（ ） θ2 θ1 c a

例3．如图所示，质量为m的木块在置于水平桌面上的木板上滑行，木板静止，它的质C．有f存在，方向不能确定； D．以上结论均不对。

量M = 3 m，已知木板与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为 μ，那么木板所受桌面给的摩擦力的大小、方向如何？

例4．画出图中各静止物体A 所受到的弹力，各接触面均光滑。

A A A A A A

V M m A．有f存在，方向向左； B．有f存在，方向向右；

A B B A F 力，它们的大小和方向与物体 的情况及 情况有关。

凡有接触的地方都要考虑是否有弹力，凡有弹力的地方都要考虑是否有摩擦力。

1

例5．已知a、b两个弹簧秤均重2N，在图1―2所示的四种情况下，两弹簧秤的示数各是多少？

例6. 如图所示，A，B两物块的质量均为m，接触面之间的摩擦因数均为μ、现对A施加一水平向右的拉力F，可使A向右，B向左都做匀速直线运动，不计滑轮质量及摩擦，则F的大小为

A．μmg B．2μmg C．3μmg D．4μmg 二．力的合成和分解 1．原则：等效替代。

在对物体进行受力分析时，考虑了合力就不考虑分力，考虑了分力就不考虑合力，因为它们是等效替代关系。

2．方法：

平行四边形法则、解三角形(主要是直角三角形)、公式法、正交分解法 3、力的合成

⑴．同一直线上两力的合成 先规定正方向，转化为代数运算。 同向两力的合成：相加。(合力最大)

反向两力的合成：大力减小力，合力方向与大力方向相同。(合力最小) 实质：规定正方向后，加上一个“负”的力。 ⑵．互相垂直的两力的合成：解直角三角形。 ⑶．互成角度的两力的合成 θ为两力F1、F2的夹角。 4、力的分解

⑴．斜面上重物的重力的分解： F1=mgsinθ F2=mgcosθ

2

A B A A A A A a a a b a b

b

b F

注意：这种分解并不是绝对的。如图。 分解力时，要根据力的实际作用效果来分。 ⑵．斜向上方（或斜向下方）的力的分解： F1=Fcosθ F2=Fsinθ ⑶．正交分解：

正交分解法求合力，在解决多个力的合成时，有明显的优点。在运用牛顿第二定律解题时常常用到。

建立直角坐标系，将力向两个坐标轴分解，转化为同一直线上的力的合成。 5．合力和分力的关系

①．合力与分力是从力对同一物体产生的作用效果相同来定义的，因此，作用在不同物体上的力，不能合成，因为它们的作用效果不会相同。

②．一个力被合力(或分力)替代后，本身不再参与计算，以免重复。 ③． 合力不一定大于分力。合力既可能大于分力，也可能等于或小于分力。

④．合力一定时，两分力的大小随两分力的夹角θ变化的规律

【典型例题】

例1.（压榨机的压力） 右图是压榨机的原理示意图，Ｂ为固定铰链，Ａ为活动铰链，在Ａ处作用一水平力Ｆ，滑块Ｃ就以比Ｆ大得多的压力压物体Ｄ，已知图中ｌ=0.5ｍ，ｂ＝0．05ｍ，Ｆ＝200Ｎ，Ｃ与左壁接触面光滑，求Ｄ受到的压力多大?（滑块和杆的重力不计）

例2.（拔桩架绳子的拉力） 如图所示为拔桩架示意图，绳ＣＥ水平，

绳ＣＡ竖直，已知绳ＤＥ与水平方向夹角为α，绳ＢＣ与竖直方向夹角为β，若在Ｅ点施加竖直向下的大小为Ｆ的力，求ＣＡ绳向上拔桩的力的大小.

例3、如右图所示，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住，在这三种情况下，若绳的张力分别为T1、T2、T3，轴心对定滑轮的支持力分别为N1、N2、N3。滑轮的质量和摩擦均不计，则：

A、T1=T2=T3，N1>N2>N3； B、T1>T2>T3，N1=N2=N3； C、T1=T2=T3，N1=N2=N3； D、T1

例4．如图所示，两竖直墙间的距离为2.4 m，在同一水平线上有两个钉子钉入墙内，3 m长的细绳两端与钉子紧紧连接 ，钉子能经受的最大水平拉力为5N，问在绳的中点能挂物体的最大重力为多少？

3

ｍ ｍ

三．共点力作用下物体的平衡

１．条件： 。

２．若物体只受两个力作用处于平衡状态，这两个力叫

。

３．若物体受三个共点力作用处于平衡状态，则可根据任意两个力的合力同第三个力 、 作出平行四边形，若平行四边形中有直角三角形，可根据函数关系或勾股定理列方程；若平行四边形中没有直角三角形，可根据正弦定理或相似三角形相似比相等关系列方程。

４．若物体受三个以上共点力作用，一般用正交分解法处理，正交坐标轴的选取原则为 .

５．三力汇交原理：:物体在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时，这三个力的作用线必须相交于一点。

６．解题步骤：①

② ③ ④

【典型例题】

[例1]如图所示，两只相同的光滑均匀球置于直径为2R的圆柱形空罐中，且小球半径r满足2r＞R,则下列说法中正确的是：（ ）

A ．D点的弹力可以大于、等于或小于小球的重力；

A D C B B ．D点弹力大小总等于A点弹力大小； C ．B点的弹力总等于球重的两倍； D ．C点的弹力随球半径不同，可以大于、等于或小于小球的重力

[例2]两个半径均为a、质量均为m的光滑球，共放在半径为b(b=3a)的光滑半球形碗内，则两球之间相互作用力的大小为 ，每个球对碗的压力大小为

［例3］如图所示，木板Ｂ放在水平地面上，在木板B上放一重1200N的A物体，物体A与木板B间，木板B与地面间的动摩擦因数均为0.2,木板B重力不计,当水平拉力F将木板B匀速拉出,绳与水平方向成30°时,水平拉力为 N.

[例4]如图4-4所示,在水平天花板与竖直墙壁间通过不计质量的柔软绳子和光滑的轻小滑轮悬挂重物G,绳子长2.5m,DA=1.5m,G重40N,求绳AC段张力的大小.

4

A C G B D A B F

［例5］（钳口对砌块的压力） 如图16所示，用一种钳子夹着一块质量Ｍ＝50ｋｇ的混疑土砌块起吊.已知钳子与砌块之间的动摩擦因数μ＝0．4，钳子的质量ｍ＝20ｋｇ.为使砌块不从钳口滑出，绳子的拉力Ｆ至少要700Ｎ，求此时钳口对砌块施加的压力.（设钳子与砌块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

［例6］（桥梁钢索的拉力） 图12所示是单臂斜拉桥的示意图.均匀桥板ＡO的重力为Ｇ，三根平行钢索与桥面成30°角，间距ＡＢ＝ＢＣ＝ＣＤ＝ＤＯ．设每根钢索受力相等，Ａ端受力恰为零，求每根钢索受力的大小.

［例7］、有一轻杆AO竖直放于粗糙水平面上，A端用轻绳系住，细绳另一端固定于地面上的B点，已知θ=30°如图所示，若在AO杆的中点施一大小为F的水平力，使杆处于静止状态，这时地面对O端的作用力大小为 。

B A θ o F 1．(单选)关于摩擦力，有人总结了“四条不一定”，其中说法错误的是 ( )． A．摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同 B．静摩擦力的方向不一定与运动方向共线

C．受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动 D．静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力

2．(单选)(2013·福建模拟)作用在一个物体上的两个力，F1＝30 N、F2＝40 N，它们的夹角是90°，要使物体沿F1的方向做匀速直线运动，必须再施加一个力F3，它的大小是 A．30 N

( )．

B．35 N C．50 N D．70 N

3．(单选)如图1所示，小车沿水平面向右做匀加速直线运动，车上固定的硬杆和水平车面的夹角为 θ，杆的顶端固定着一个质量为 m 的小球，当小车运动的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力(F1 至F4变化)的变化图示可能是

( )．

5

4．(多选)如图2所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是( )． A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g C．当F>μ2(m＋M)g时，木板便会开始运动 D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动

5．(多选)如图3所示，质量为m的物体，在沿斜面向上的拉力F作用下，沿放在水平地面上的质量为M的倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则地面对斜面 A．无摩擦力

( )．

B．有水平向左的摩擦力 D．支持力小于(M＋m)g

C．支持力为(M＋m)g

6．(多选)如图4所示，重叠物A、B接触面间动摩擦因数都为μ，地面都光滑．当物体A受到水平拉力F作用，A、B处于相对静止时，关于A、B所受摩擦力对它们运动的影响，下列说法正确的是

( )．

图4

A．两图中A物所受摩擦力都是阻力，方向都水平向右 B．两图中B物所受摩擦力都是动力，方向都水平向左

C．两图中B物所受摩擦力都为动力，甲图中方向为水平向左，乙图中方向水 平向右

D．甲图中B所受摩擦力为动力，乙图中B所受摩擦力为阻力，它们的方向

6

都是水平向左 二、方法技巧专练

7．(单选)(合成法)如图5所示，将重力为G的光滑小球用细绳拴在竖直墙壁上，当把绳的长度增长，则下列判断正确的是

( )．

A．绳对球的拉力FT和墙对球的弹力FN均减小 B．绳对球的拉力FT增大，墙对球的弹力FN减小 C．绳对球的拉力FT减小，墙对球的弹力FN增大 D．绳对球的拉力FT和墙对球的弹力FN均增大 8．(单选)(正交分解法)(2013·石家庄一模)

如图6所示，顶角为直角、质量为M的斜面体ABC放在粗糙的水平面上，∠A＝30°，斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ.现沿垂直于BC方向对斜面体施加力F，斜面体仍保持静止状态，则关于斜面体受到地面对它的支持力FN和摩擦力Ff的大小，正确的是(已知重力加速度为g) ( )． 3A．FN＝Mg，Ff＝2F

1

B．FN＝Mg＋2F，Ff＝μMg

13

C．FN＝Mg＋2F，Ff＝2F

31

D．FN＝Mg＋2F，Ff＝2F

9．(单选)(正交分解法)如图7所示，滑轮固定在天花板上，细绳跨过滑轮连接物体A和B，物体B静止于水平地面上，用Ff和FN分别表示地面对物体B的摩擦力和支持力，现将物体B向左移动一小段距离，仍静止，下列说法正确的是

( )．

B．Ff和FN都减小 D．Ff减小，FN增大

图5

A．Ff和FN都增大

C．Ff增大，FN减小

10．(单选)(图解法)如图8所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对

7

图8

挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是

( )．

A．F1先增大后减小，F2一直减小 B．F1先减小后增大，F2一直减小 C．F1和F2都一直减小 D．F1和F2都一直增大

11．(单选)(整体法、隔离法)如图9所示，物体B的上表面水平，当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面保持静止不动，则下列判断正确的有

( )．

A．物体B的上表面一定是粗糙的 B．物体B、C都只受4个力作用

C．物体C受水平面的摩擦力方向一定水平向右

D．水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和 12．(单选)(隔离法)超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如图10所示．假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动扶梯的倾角为30°，小张的质量为M，小张与扶梯间的摩擦因数为μ，小车与扶梯间的摩擦忽略不计．则

( )． 图10 图9

A．小张对扶梯的压力大小为Mgcos 30°，方向垂直于斜面向下 B．小张对扶梯的摩擦力大小为(M＋m)gsin 30°，方向沿斜面向下 C．扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M＋m)gcos 30°，方向沿斜面向上 D．小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等，这是因为人和车均处于平 衡状态

8

1．如图所示，向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则( )

A．木板露出桌面后，推力将逐渐减小 B．木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小 C．木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小 D．推力、压力、摩擦力均不变

2．如下图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为( )

A．2个或3个 B．3个或5个 C．2个或4个 D．4个或5个

3．质量均匀分布的A、B、C三个物体如图所示放置，其中A、B两个相同的物体并排放在水平面上，梯形物体C叠放在物体A、B的上表面，已知所有接触面均光滑且各物体都处于静止状态，则下列说法中正确的是( )

A．物体B对地面的压力等于物体A对地面的压力 B．物体B对地面的压力大于物体A对地面的压力 C．物体B对物体A有向左的压力 D．物体A、B之间没有相互作用力

4．如右图所示，质量为M的楔形物块静止在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为( )

A．(M＋m)g C．(M＋m)g＋Fsinθ

B．(M＋m)g－F D．(M＋m)g－Fsinθ

5．一质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始，它以速度v0

沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F＝1 N的作用，取向右为正方向，g＝10 m/s.该物体受到的摩擦力f随时间t变化的图象是下图中的( )

9

2

6．如右图所示，水平地面上的物体A，在斜面上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是( )

A．物体A可能只受到三个力的作用 B．物体A一定受到四个力的作用

C．物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcosθ D．物体A对水平地面的压力的大小一定为Fsinθ

7．如图所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，

A、B均静止．已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平

方向的夹角为θ，则( )

A．物体B受到的摩擦力可能为0 B．物体B受到的摩擦力为mAgcosθ C．物体B对地面的压力可能为0 D．物体B对地面的压力为mBg－mAgsinθ

8．如下图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计读数为2 N，滑轮摩擦不计，若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减小到0.3 kg，将会出现的情况是(取g＝10 m/s)( )

A．弹簧测力计的读数将变小

2

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