《高考北京物理大一轮精准复习课件：专题二 相互作用 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考北京物理大一轮精准复习课件：专题二 相互作用 .pptx（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点清单单 考点一 重力 弹力 摩擦力 考向基础础 1 力是物体对物体的作用 是物体发生形变和运动状态改变的原因 是 矢量 2 重力是由于地球的吸引而产生的 是万有引力的一个分力 地面附近可 以认为其近似等于万有引力 方向 竖直向下 大小G mg 3 弹力的方向垂直于接触面 若接触面为曲面则 垂直 于其切面 线 绳的拉力沿线或者绳 收缩 的方向 轻杆的弹力 不一定 沿杆的方向 4 摩擦力的方向沿切面 滑动摩擦力的方向和相对运动的方向 相反 静摩擦力的方向和相对运动趋势方向 相反 滑动摩擦力大小 为f FN 静摩擦力大小在 0 fmax 之间 根据运动情况而变化 考向突破 考向一 弹力的有无及方
2、向判断 1 弹力有无的判断 三法 1 条件法 根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹 力 此法多用来判断形变较明显的情况 2 假设法 对形变不明显的情况 可假设两个物体间不存在弹力 看物体 能否保持原有的状态 若运动状态不变 则此处不存在弹力 若运动状态 改变 则此处一定存在弹力 3 状态法 根据物体的运动状态 利用牛顿第二定律或共点力平衡条件 判断是否存在弹力 2 弹力方向的确定 例1 如图所示 重为G的光滑半圆球对称地搁在两个等高的固定台阶 上 A B为半圆球上与台阶接触的点 半圆球的球心在O点 半圆球的重 心C位于O点正下方 120 NA为半圆球上A点所受的弹力 下列说法 中
3、正确的是 A NA的方向由A指向O NA G B NA的方向由A指向O NA G C NA的方向由A指向C NA G D NA的方向由A指向C NA G 解析 弹力方向为垂直于接触面指向受力物体 因此NA的方向为垂直于 半圆球的切面指向半圆球 即沿半径由A指向O 半圆球受重力 NA NB 且NA NB之间的夹角小于120 G NA NB的合力为零 由对称性和平行 四边形定则可知NA NB G 答案 B 考向二 弹力的分析与计算 计算弹力的四种方法 1 根据胡克定律计算 2 根据力的平衡条件计算 3 根据牛顿第二定律计算 4 根据动能定理计算 例2 如图所示 把足球挂在光滑墙壁上的A点 足球与墙
4、壁的接触点 为B 足球的质量为m 悬绳与墙壁的夹角为 则悬绳对球的拉力F的 大小为 A mg tan B mg sin C D 解析 本题考查了共点力的平衡 意在考查学生的分析能力 足球受到 重力 拉力和支持力作用 根据共点力平衡有F cos mg F sin N 解 得F 选项C正确 选项A B D错误 答案 C 考向三 静摩擦力的有无及方向的判断 判断静摩擦力的有无及方向的三种方法 1 假设法 2 运动状态法 此法关键是先确定物体的运动状态 如平衡或有加速度 再利用平衡条 件或牛顿第二定律 F ma 确定静摩擦力的有无及方向 3 牛顿第三定律法 力是物体间的相互作用 先确定受力较少的物体受
5、到的静摩擦力的 方向 再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向 例3 多选 用如图所示装置研究摩擦力的变化规律 把木块放在水平 长木板上 在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团 它只能被指针向左 推动 用弹簧测力计沿水平方向拉木块 使拉力由零缓慢增大 下列说 法正确的是 A 木块开始运动前 摩擦力逐渐增大 B 当拉力达到某一数值时木块开始移动 此时拉力会突然变小 C 该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小 D 木块开始运动前 拉力小于摩擦力 解析 木块受到重力 支持力 拉力和摩擦力作用 运动前处于静止状 态 拉力等于静摩擦力 随着拉力增大 静摩擦力逐渐变大 选项A正确 选 项D错误 当拉力
6、等于最大静摩擦力时 木块开始运动 此时静摩擦力会 突然变为滑动摩擦力 又因为滑动摩擦力略小于最大静摩擦力 所以木 块开始移动时拉力会突然变小 选项B正确 木块开始运动时的拉力等于 最大静摩擦力 根据纸团位置 该装置可以记录最大静摩擦力的大小 选 项C正确 答案 ABC 考向四 摩擦力大小的计算 1 滑动摩擦力的计算方法 可用公式f N计算 注意对物体间相互挤压 的弹力N的分析 N并不总是等于物体的重力 它与研究对象受到的垂直 接触面方向的力密切相关 也与研究对象在该方向上的运动状态有关 2 静摩擦力的计算方法 1 最大静摩擦力fmax的计算 最大静摩擦力fmax只在刚好要发生相对滑动 这一特定
7、状态下才表现出来 比滑动摩擦力稍大些 通常认为二者相等 即fmax N 2 一般静摩擦力的计算 物体处于平衡状态 静止或匀速直线运动 利用力的平衡条件来计算其大小 物体有加速度时 根据牛顿第二定律进行分析 例如 水平匀速转动 的圆盘上物块靠静摩擦力提供向心力产生向心加速度 若除静摩擦力 外 物体还受其他力 则F合 ma 先求合力再求静摩擦力 例4 如图所示 质量m 1 kg的带电滑块与水平面间的动摩擦因数 0 1 由于空间存在水平方向的匀强电场 因此滑块还受到大小为5 N 方 向水平向右的电场力F 的作用 则滑块在向左运动的过程中所受的摩擦 力 取重力加速度g 10 m s2 A 大小为5 N
8、 方向水平向右 B 大小为5 N 方向水平向左 C 大小为1 N 方向水平向右 D 大小为1 N 方向水平向左 解析 滑块向左运动的过程中 受到地面对它向右的滑动摩擦力作用 Ff FN mg 1 N 选项C正确 答案 C 考点二 力的合成与分解 考向基础 一 力的合成 1 合力与分力 如果几个力共同作用产生的效果与某一个力单独作用时 的效果相同 则这一个力为那几个力的 合力 那几个力为这一个 力的 分力 2 共点力 几个力都作用在物体的同一点 或者它们的作用线相交于一 点 这几个力叫做共点力 3 力的合成 求几个力的 合力 的过程 4 平行四边形定则 两个共点力合成时 以表示这两个力的线段为
9、邻 边 作平行四边形 这两个邻边之间的 对角线 就表示合力的大小和 方向 5 共点力合成的常用方法 1 作图法 从力的作用点起 按同一标度作出两个分力F1和F2的图示 再 以F1和F2的图示为邻边作平行四边形 画出过作用点的对角线 量出对角 线的长度 计算出合力的大小 量出对角线与某一力的夹角确定合力的 方向 如图所示 2 计算法 几种特殊情况的共点力的合成 类型作图合力的计算 互相垂直 F tan 两力等大 夹角为 F 2F1 cos F与F1夹角为 两力等大且 夹角为120 合力与分力等大 3 力的三角形定则 将表示两个共点力的图示 或示意图 保持原来 的方向依次首尾相接 从第一个力的作用
10、点 到第二个力的箭头的有向 线段可以表示合力 平行四边形定则与三角形定则的关系如图所示 二 力的分解 1 力的效果分解法 1 根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向 2 再根据两个实际分力方向画出平行四边形 3 最后由平行四边形和数学知识 如正弦定理 余弦定理 三角形相 似等 求出两分力的大小 2 正交分解法 1 定义 将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法 2 建立坐标轴的原则 一般选共点力的作用点为原点 在静力学中 以少 分解力和容易分解力为原则 即尽量多的力在坐标轴上 在动力学中 通 常以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系 3 方法 物体受到F1 F2 F3 多个力作用
11、 求合力F时 可把各力沿相互 垂直的x轴 y轴分解 x轴上的合力 Fx y轴上的合力 Fy 合力大小 F 合力方向 与x轴夹角设为 则 tan 考向突破 考向一 合力的大小范围 1 两个共点力的合成 F1 F2 F合 F1 F2 两个共点力大小不变时 其合力随夹角的增大而减小 当两力反向时 合力最小 为 F1 F2 当两力同向时 合力最大 为F1 F2 2 三个共点力的合成 1 三个共点力共线且同向时 其合力最大 为F1 F2 F3 2 任取两个力 求出其合力的范围 如果第三个力在这个范围之内 则三 个力的合力最小值为零 如果第三个力不在这个范围内 则合力最小值 等于最大的力减去另外两个力 例
12、5 作用在同一个物体上的两个共点力 一个力的大小是5 N 另一个 力的大小是8 N 它们合力的大小可能是 A 2 N B 6 N C 14 N D 16 N 解析 两力合成时 合力大小范围为 F1 F2 F F1 F2 故3 N F 13 N 所以B选项是正确的 答案 B 名师点睛 两力合成时 合力随夹角的增大而减小 当夹角为零时合力 最大 夹角为180 时合力最小 并且 F1 F2 F F1 F2 考向二 力的分解问题 按作用效果分解力的一般思路 例6 如图所示 质量为m的物块静止在倾角为 的斜面上 斜面静止在地 面上 重力加速度为g 关于物块的受力情况分析 下列说法不正确的 是 A 物块受
13、到重力 支持力和摩擦力作用 B 物块所受支持力大小为mg tan C 物块所受摩擦力大小为mg sin D 斜面对物块的摩擦力与支持力的合力方向竖直向上 解析 受力分析得物块所受支持力大小为mg cos B错 答案 B 考点三 受力分析 共点力平衡 考向基础 1 分析受力情况时一般先分析 重力 再观察周围什么物体与研究 对象 接触 是否有 弹力 若有弹力再判断是否有 摩擦 力 沿研究对象分析一周 找出所有的弹力和摩擦力 若摩擦力是否 存在不确定 可以先假设没有摩擦力 看物体受力能否满足运动状态的 需要 2 若物体处于 静止 或者 匀速直线运动 状态 即加速度等于 零 的状态 物体受到的合外力为
14、零 若为静态平衡 可以用 正 交 分解法 整体法和隔离法进行分析 若为动态平衡 则常用 图 解法 相似三角形法进行分析 考向突破 考向一 物体的受力分析 1 受力分析的四种方法 方法解读 假设法在不确定某力是否存在时 先对其做出存在的假设 然后根据该力存在 对物体运动状态的影响来判断该力是否存在 整体法将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的 方法 隔离法将所研究的对象从周围的物体中分离出来 单独进行受力分析的方法 动力学 分析法 对加速运动的物体进行受力分析时 应用牛顿运动定律进行分析求解 的方法 2 受力分析的四个步骤 例7 如图所示 固定斜面C上有A B两个物体一起相对
15、静止地沿斜面 匀速下滑 则A B两个物体受力的个数分别为 A 3 4 B 3 5 C 3 6 D 4 5 解析 先以A为研究对象 分析受力情况 物体A受重力 B对其的垂直 斜面向上的支持力 因A做匀速运动 故B对A有沿斜面向上的静摩擦力 即共受3个力 再对B进行受力分析 B受到重力 A对B垂直斜面向下的 压力 斜面的支持力 滑动摩擦力以及A对B的静摩擦力 共5个力 答案 B 考向二 解决平衡问题的常用方法 合成法物体受三个共点力的作用而平衡 则任意两个力的合力一定与第三个 力大小相等 方向相反 分解法物体受三个共点力的作用而平衡 将某一个力按力的效果分解 则其分 力和其他两个力满足平衡条件 正
16、交分 解法 物体受到三个或三个以上共点力的作用而平衡时 将物体所受的力分 解为相互垂直的两组 每组力都满足平衡条件 力的三 角形法 对受三力作用而平衡的物体 将力的矢量图平移 使三力首尾依次相接 组成一个矢量三角形 根据正弦定理 余弦定理和相似三角形等数学 知识求解未知力 例8 如图所示 一个质量为m的钢球 放在倾角为 的固定斜面上 用一 垂直于斜面的挡板挡住 处于静止状态 各个接触面均光滑 重力加速 度为g 则球对斜面压力的大小是 A mg cos B mg sin C D 解析 据钢球的重力产生的两个效果 将其分解成两个分力G1和G2 如 图所示 则分析知球对斜面的压力大小与G1相等 F压 G1 G cos mg cos A项正确 答案 A 方法技巧 方法1 整体法和隔离法 整体法和隔离法是力学部分常用的解题方法 1 整体法 整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析 研究的方法 在力学中 就是把几个物体视为一个整体 作为研究对象 受力分析时 只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力 外力 不 考虑整体内部之间的相互作用力 内力 整体法的思维特点 整体法是从局部到全局的思
