高考物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案：第三章 相互作用

新教材新學(xué)案第三章相互作用3.1重力、彈力、摩擦力【復(fù)習(xí)目標】1.能說出彈力產(chǎn)生的條件，能判斷彈力的方向。2.能判斷摩擦力的方向。3.能用整體法和隔離法分析多個物體受摩擦力的大小關(guān)系。4.能計算摩擦力的大小，計算滑動摩擦因素的大小?！緩?fù)習(xí)重點】1.形變、彈性、胡克定律的概念內(nèi)容。2.彈力有無和方向的判斷。3.能用整體法和隔離法分析多個物體受摩擦力的大小關(guān)系。【復(fù)習(xí)難點】1.彈簧彈力有無的判斷。2.判斷彈力的方向。3.整體法和隔離法分析多個物體受摩擦力的大小關(guān)系。【知識點歸納】一、彈力:1．概念:發(fā)生___________形變的物體由于要恢復(fù)原狀而對與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力。2．產(chǎn)生條件（1）；（2）。3．大?。海?）與形變有關(guān)，一般用平衡條件或動力學(xué)規(guī)律求出。（2）彈簧彈力大小胡克定律：F=kx式中的k被稱為，它的單位是，它由決定；式中的x是彈簧的。4．方向：與形變方向相反。（1）輕繩只能產(chǎn)生拉力，方向沿繩子且指向的方向；（2）堅硬物體的面與面，點與面接觸時，彈力方向接觸面（若是曲面則是指其切面），且指向被壓或被支持的物體。（3）球面與球面之間的彈力沿半徑方向，且指向受力物體。二、摩擦力1．產(chǎn)生條件：（1）兩物體接觸面；②兩物體間存在；（2）接觸物體間有相對運動（摩擦力）或相對運動趨勢（摩擦力）。2．方向：（1）滑動摩擦力的方向沿接觸面和相反，與物體運動方向相同。（2）靜摩擦力方向沿接觸面與物體的相反。可以根據(jù)平衡條件或牛頓運動定律判斷。3．大小：（1）滑動摩擦力的大小:f=μN式中的N是指，不一定等于物體的重力；式中的μ被稱為動摩擦因數(shù)，它的數(shù)值由決定。（2）靜摩擦力的大小:0<f靜≤fm除最大靜摩擦力以外的靜摩擦力大小與正壓力關(guān)，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，與正壓力成比；靜摩擦力的大小應(yīng)根據(jù)平衡條件或牛頓運動定律來進行計算。【教材A計劃】1．如圖，粗糙的長方體木塊A疊在一起，放在水平桌面上，木塊B受到一個水平方向的牽引力，但仍然保持靜止。下列說法正確的是()A.木塊A受到2個力的作用 B.木塊A受到3個力的作用C.木塊B受到4個力的作用 D.木塊B受到6個力的作用2．如圖甲、乙所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的固定斜面上，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，先用平行于斜面的推力作用于物體上使其恰能沿斜面勻速上滑，若改用水平推力作用于物體上，也恰能使物體沿斜面勻速上滑，則兩次的推力之比為()A. B. C. D.3.將一個質(zhì)量為4kg的鉛球放在傾角為45°的斜面上，并用豎直擋板擋住，鉛球處于靜止狀態(tài)。不考慮鉛球受到的摩擦力，取，則()A.擋板對鉛球的支持力是20N B.擋板對鉛球的支持力是C.斜面對鉛球的支持力是40N D.斜面對鉛球的支持力是4．用AB和CD兩根細繩懸掛一小輕環(huán)，A、C兩點在同一水平面上，如圖所示。已知，，，AB繩能承受的最大拉力為5N，CD繩能承受的最大拉力為4N，環(huán)下懸掛重物的懸繩能承受的最大拉力為9N，則所懸掛重物受到的重力最大為()A. B. C. D.【提升B計劃】考點一、彈力有無和方向的判斷?！镜淅?】如圖所示，小車內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成α角的細繩拴接一小球．當(dāng)小車和小球相對靜止，一起在水平面上運動時，下列說法正確的是()A．細繩一定對小球有拉力的作用B．輕彈簧一定對小球有彈力的作用C．細繩不一定對小球有拉力的作用，但是輕彈簧對小球一定有彈力D．細繩不一定對小球有拉力的作用，輕彈簧對小球也不一定有彈力考點二、多過程勻變直線運動問題彈力的求解【典例2】(多選)右圖所示為位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ，在斜桿的下端固定有質(zhì)量為m的小球．下列關(guān)于桿對球的作用力F的判斷中，正確的是()A．小車靜止時，F(xiàn)＝mgsinθ，方向沿桿向上B．小車靜止時，F(xiàn)＝mgcosθ，方向垂直于桿向上C．小車向右做勻速運動時，一定有F＝mg，方向豎直向上D．小車向右做勻加速運動時，一定有F>mg，方向可能沿桿向上考點三、胡克定律的應(yīng)用【典例3】(多選)兩個勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示。開始時彈簧均處于原長狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的P端向右拉動彈簧，已知a彈簧的伸長量為L，則()A．b彈簧的伸長量也為LB．b彈簧的伸長量為eq\f(k1L,k2)C．P端向右移動的距離為2LD．P端向右移動的距離為【典例4】（多選）如圖甲、乙所示，傾角為θ的斜面上放置一滑塊M，在滑塊M上放置一個質(zhì)量為m的物塊，M和m相對靜止，一起沿斜面勻速下滑，下列說法正確的是()A．圖甲中物塊m受到摩擦力B．圖乙中物塊m受到摩擦力C．圖甲中物塊m受到水平向左的摩擦力D．圖乙中物塊m受到與斜面平行向上的摩擦力【典例5】如圖所示，固定在水平地面上的物體P，左側(cè)是光滑圓弧面，一根輕繩跨過物體P頂點上的小滑輪，一端系有質(zhì)量為m＝4kg的小球，小球與圓心連線跟水平方向的夾角θ＝60°，繩的另一端水平連接物塊3，三個物塊重均為50N，作用在物塊2的水平力F＝20N，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，取g＝10m/s2，則以下說法正確的是()A．1和2之間的摩擦力是20NB．2和3之間的摩擦力是20NC．3與桌面間的摩擦力為20ND．物塊3受6個力作用【典例6】如圖所示，兩個等大的水平力F分別作用在物體B和C上，物體A、B、C都處于靜止狀態(tài)，各接觸面與水平地面平行．A、C間的摩擦力大小為Ff1，B、C間的摩擦力大小為Ff2，C與地面間的摩擦力大小為Ff3，則()A．Ff1＝0，F(xiàn)f2＝0，F(xiàn)f3＝0B．Ff1＝0，F(xiàn)f2＝F，F(xiàn)f3＝0C．Ff1＝F，F(xiàn)f2＝0，F(xiàn)f3＝0D．Ff1＝0，F(xiàn)f2＝F，F(xiàn)f3＝F考點四、摩擦力大小和分析的計算【典例7】如圖所示，人重600N，木塊A重400N，人與木塊、木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.2.現(xiàn)人用水平力拉輕繩，使他與木塊一起向右做勻速直線運動，滑輪摩擦不計，求：(1)人對輕繩的拉力大??；(2)人腳對A的摩擦力的大小和方向．考點三摩擦力的突變問題【典例8】如圖所示，長木板A與物體B疊放在水平地面上，物體B與木板左端立柱間放置輕質(zhì)彈簧，在水平外力F作用下，木板與物體靜止不動，彈簧處于壓縮狀態(tài)。將外力F緩慢減小到零，物體和木板始終不動，在此過程中()A．彈簧彈力逐漸減小B．木板A受到地面的摩擦力逐漸減小C．物體B所受摩擦力始終向左D．物體B所受摩擦力逐漸減小【典例9】如圖所示，建筑裝修中，工人用質(zhì)量為m的磨石對斜壁進行打磨，當(dāng)對磨石加豎直向上、大小為F的推力時，磨石恰好沿斜壁向上勻速運動，已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則磨石受到的摩擦力的大小為()A．(F－mg)cosθB．(F－mg)sinθC．μ(F－mg)cosθD．μ(F－mg)sinθ【典例10】如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開上面彈簧，在此過程中下面木塊移動的距離為()A.eq\f(m1g,k1)B.eq\f(m2g,k1)C.eq\f(m1g,k2)D.eq\f(m2g,k2)新教材新學(xué)案第三章相互作用3.2力的合成與分解【復(fù)習(xí)目標】1.能用平行四邊形法則，三角形法則進行力的合成。2.能用正交分解法、平行四邊形法則進行力的分解。3.能用三角形法，相似三角形法判斷角度變化時各力的大小變化情況（分析力的動態(tài)平衡）?！緩?fù)習(xí)重點】1.力的合成的幾種特殊情況的合成公式。2.正交分解法、平行四邊形法則（按力的作用效果）進行力的分解。3.三角形法，相似三角形法判斷角度變化時各力的大小變化情況（分析力的動態(tài)平衡）。【復(fù)習(xí)難點】三角形法，相似三角形法判斷角度變化時各力的大小變化情況（分析力的動態(tài)平衡）?！局R點歸納】知識點1力的合成I1.合力與分力(1)定義：如果幾個力共同作用產(chǎn)生的效果與一個力的作用效果相同，這一個力就叫做那幾個力的合力，那幾個力叫做這一個力的______________。(2)關(guān)系：合力與分力是______________替代關(guān)系。2．共點力:作用在物體的______________點，或作用線的______________交于一點的幾個力。3．力的合成(1)定義：求幾個力的______________的過程。(2)運算法則①平行四邊形定則：求兩個互成角度的______________力的合力，可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的______________線就表示合力的大小和方向。②三角形定則：把兩個矢量的______________順次連接起來，第一個矢量的首到第二個矢量的尾的有向線段為合矢量。知識點2力的分解Ⅱ1.定義:求一個力的分力的過程，力的分解是力的合成的逆運算。2．遵循的原則:(1)平行四邊形定則。(2)三角形定則。3．分解方法:(1)力的效果分解法。(2)______________分解法。知識點3合力與分力的關(guān)系1．兩個共點力的合力范圍_________≤F≤_________。2．重要結(jié)論(1)二個分力一定時，夾角θ越大，合力_________。(2)合力一定，二個分力夾角越大，二分力_________。(3)合力可以_________分力、_________分力，也可以_________分力。(4)三個共點力的合成①三個力共線且同向時，其合力最大，大小為_________。②任取兩個力，求出其合力的范圍，如果第三個力在這個范圍之內(nèi)，則三個力的合力最小值為_________；如果第三個力不在這個范圍內(nèi)，則合力最小值等于最大的力減去另外兩個力。【教材A計劃】1．如圖所示，物體在五個共點力的作用下保持平衡。如果撤去力，而保持其余四個力不變，那么這四個力的合力的方向()A.指向和之間 B.指向和之間C.與撤去的方向相反 D.與撤去的方向相同2．生活中經(jīng)常用刀來劈開物體。如圖是刀刃的橫截面，F(xiàn)是作用在刀背上的力，若刀刃的橫截面是等腰三角形，刀刃兩側(cè)面的夾角為θ，則刀劈物體時對物體側(cè)向推力的大小為()A. B. C. D.．用一根輕質(zhì)細繩將一幅質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上，畫框上兩個掛釘間的距離為0.5m，已知繩能承受的最大張力為10N，為使細繩不斷裂，輕質(zhì)細繩的長度至少為()A. B. C. D.．一臺空調(diào)外機用兩個三腳架固定在外墻上，如圖所示，空調(diào)外機的重心在支架水平橫梁AO和斜梁BO連接點O的上方，橫梁對O點的拉力沿OA方向、大小為F1，斜梁對O點的支持力沿BO方向、大小為F2.如果把斜梁加長一點，仍保持連接點O的位置不變，則()A.F1增大 B.F1減小 C.F2不變 D.F2增大5．(多選)木塊A、B分別重50N和60N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25;夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m.系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動.現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上.如圖所示.力F作用后(

)

A.木塊A所受摩擦力大小是12.5N B.木塊A所受摩擦力大小是8N

C.木塊B所受摩擦力大小是9N D.木塊B所受摩擦力大小是7N6．(多選)如圖水平地面上，質(zhì)量為m的木塊，恰好能沿傾角為θ、質(zhì)量為m的斜面體勻速下滑，當(dāng)對木塊施加水平推力F時，木塊沿斜面勻速向上運動，斜面體始終靜止，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取g，下列說法正確的是()A.木塊與斜面體間的動摩擦因數(shù)B.推力與木塊重力滿足C.未對木塊施加水平推力時，斜面體受到地面的摩擦力方向向左D.對木塊施加水平推力F時，斜面體與地面間的動摩擦因數(shù)至少為【提升B計劃】考點一、根據(jù)力的作用效果進行力的合成與分解。學(xué)法指導(dǎo)：注意分力對稱相等的特殊情形?！镜淅?】(多選)明朝謝肇淛的《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺塔傾側(cè)，議欲正之，非萬緡不可。一游僧見之曰：無煩也，我能正之?！庇紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側(cè)的磚縫間敲進去，經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則()A．若F一定，θ大時FN大B．若F一定，θ小時FN大C．若θ一定，F(xiàn)大時FN不變D．若θ一定，F(xiàn)小時FN大考點二、力的分解與合成的兩種模型學(xué)法指導(dǎo)：要注意分清楚活桿和死結(jié)的區(qū)別。【典例2】如圖甲所示．細繩AD跨過固定的水平輕桿BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量為M1的物體，ACB＝30°；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上．另一端G通過細繩EG拉住，EG與水平方向也成30°，在輕桿的G點用細繩GF拉住一個質(zhì)量為M2的物體．求：(1)細繩AC段的張力FTAC與細繩EG的張力FTEG之比；(2)輕桿BC對C端的支持力；(3)輕桿HG對G端的支持力．考點3、力的分解與合成的應(yīng)用學(xué)法指導(dǎo)：力的合成與分解特殊情況下的應(yīng)用【典例3】(多選)甲、乙兩人共提一桶水勻速前行，如圖所示，已知兩人手臂上的拉力大小F1、F2相等且為F，兩人手臂間的夾角為θ，水和水桶的總重力為G，則下列說法中正確的是()A．當(dāng)θ為60°時，F(xiàn)＝eq\f(G,2)B．當(dāng)θ為90°時，F(xiàn)＝eq\f(G,2)C．當(dāng)θ為120°時，F(xiàn)＝GD．θ越小，F(xiàn)越小【典例4】(多選)一物體靜止于水平桌面上，兩者之間的最大靜摩擦力為5N，現(xiàn)將水平面內(nèi)的三個力同時作用于物體的同一點，三個力的大小分別為2N、2N、3N．下列關(guān)于物體的受力情況和運動情況判斷正確的是()A．物體所受靜摩擦力可能為2NB．物體所受靜摩擦力可能為4NC．物體可能仍保持靜止D．物體一定被拉動新教材新學(xué)案第三章相互作用3.3受力分析共點力的平衡【復(fù)習(xí)目標】1.能不遺漏地分析物體受力的個數(shù)。2.能選擇整體法或隔離法對物體進行受力分析。3..能分析物體受力的動態(tài)平衡問題，利用矢量三角形法、相似三角形法計算力的大小變化情況?！緩?fù)習(xí)重點】1.能選擇整體法或隔離法對物體進行受力分析。2.能用矢量三角形法、相似三角形法物體受力的動態(tài)平衡問題，說出力大小變化情況?！緩?fù)習(xí)難點】1.動態(tài)平衡分析。2.對多個物體進行受力分析?！局R點歸納】1．平衡態(tài):(1)靜止：物體的速度和加速度都等于零的狀態(tài)。(2)勻速直線運動：物體的速度不為零，其加速度為零的狀態(tài)。2．平衡條件：(1)物體所受合外力為零。(2)若采用正交分解法，平衡條件表達式為Fx＝0，F(xiàn)y＝0。3．物體平衡條件的相關(guān)推論：(1)二力平衡：如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小相等，方向相反。(2)三力平衡：如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小________、方向________。(3)多力平衡：如果物體受多個力作用處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其余力的合力大小________，方向相反。4．受力分析的基本步驟:(1)明確研究對象：確定受力分析的物體，研究對象可以是單個物體，也可以是幾個物體組成的系統(tǒng)．(2)隔離物體分析：把研究對象從周圍物體中隔離出來，只分析周圍有哪些物體對它施加了力的作用．(3)按順序分析力：按一定順序找出研究對象受到的所有力，一般先找_______，再找_______、_______力，最后分析其他力，切勿漏力與多力．(4)畫受力示意圖：邊分析邊將各力畫在物體或系統(tǒng)的受力示意圖上，并準確地標出各力的方向、符號．(5)檢查是否有誤：確定每個力都能找出它的施力物體，且受力結(jié)果物體或系統(tǒng)的運動狀態(tài)相符，否則，可能發(fā)生漏力、多力或錯力現(xiàn)象?！窘滩腁計劃】1．如圖所示，輕桿與豎直墻壁成53°角，斜插入墻中并固定，另一端固定一個質(zhì)量為m的小球，水平輕質(zhì)彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小為eq\f(3,4)mg(g表示重力加速度)，則輕桿對小球的彈力大小為()A.eq\f(5,3)mgB.eq\f(3,5)mgC.eq\f(4,5)mgD.eq\f(5,4)mg．(多選)一根細線上端固定，下端系著一個質(zhì)量為m的小球。給小球施加拉力F，使小球平衡后細線與豎直方向的夾角為θ，如圖所示。則拉力F()A.方向可能在圖中Ⅰ區(qū)內(nèi) B.方向可能在圖中Ⅱ區(qū)內(nèi)C.最小值為 D.最小值為(多選)用三根細線a、b、c將重力均為G的兩個小球1和2連接，并懸掛如圖所示。兩小球處于靜止狀態(tài)，細線a與豎直方向的夾角為30°，細線c水平則()A.細線a對小球1的拉力大小B.細線c對小球2的拉力大小C.細線b對小球2的拉力大小D.細線b對小球1的拉力大小為G4．如圖所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細線所懸掛，B放在粗糙的水平桌面上；小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點；是三根細線的結(jié)點，水平拉著B物體，沿豎直方向拉著彈簧；彈簧、細線、小滑輪的重力和細線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個裝置處于平衡靜止狀態(tài)，。若懸掛小滑輪的斜線OP的張力是，則下列說法中不正確的是()A.彈簧的彈力為10NB.重物A的質(zhì)量為2kgC.桌面對B物體的摩擦力為 D.OP與豎直方向的夾角為60°5．如圖1所示，質(zhì)量相同，但表面粗糙程度不同的三個物塊放在三個完全相同的斜面體上，斜面體靜置于同一粗糙水平面上。物塊以相同的初速度下滑，其圖像分別如圖2中的所示，物塊下滑過程中斜面體始終保持靜止，與斜面之間的動摩擦因數(shù)分別為，斜面體對地面壓力分別為，斜面體對地面摩擦力分別為，下列判斷錯誤的是()A． B．C．向右、向左 D．向左、向右【提升B計劃】考點一、矢量三角形法動態(tài)平衡分析學(xué)法指導(dǎo)：三力共點平衡時，可以把三力放在三角形內(nèi)畫成首尾相接的矢量圖?！镜淅?】(多選)如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪，一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N，另一端與斜面上的物塊m相連，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動N，直至懸掛N的細繩與豎直方向成45°。已知m始終保持靜止，則在此過程中()A．水平拉力的大小可能保持不變.B．m所受細繩的拉力大小一定一直增加.C．m所受斜面的摩擦力大小一定一直增加.D．m所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加【典例2】質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上．用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，如圖所示．用T表示繩OA段拉力的大小，在O點向左移動的過程中()A．F逐漸變大，T逐漸變大B．F逐漸變大，T逐漸變小C．F逐漸變小，T逐漸變大D．F逐漸變小，T逐漸變小考點二、用正交分解法處理力的平衡問題學(xué)法指導(dǎo)：建立坐標系，用正交分解法處理多力平衡類問題?！镜淅?】（多選）如圖，一光滑的輕滑輪用細繩OO′懸掛于O點；另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉b，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則()A．繩OO′的張力也在一定范圍內(nèi)變化B．物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C．連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D．物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化考點三、相似三角法