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1、相互作用 第 二 章 考 试 说 明 考点内容要求说明要点解读 滑动摩擦力 动摩擦因数 静摩擦力 处理物 体在粗 糙面上 的问题 只限 于已知 相对运 动趋势 或已知 运动方 向的情 况 能区分滑动摩擦力和静摩擦力 特别注意静摩擦力的大小和方向可变的 特点 以便确定临界问题 形变 弹性 胡克定律 重点掌握与弹簧相关的动态问题 结合牛顿第二定律的运动过程分析问 题 特别注意 弹力方向垂直于接触面 轻绳中弹力沿绳方向 轻杆在 用铰链固定时 其弹力沿杆方向 弹力大小可根据胡克定律或牛顿第二 定律求解 矢量和标量 熟练掌握力 速度 位移 加速度 电场强度 磁感应强度的叠加 力的合成和分 解 熟练掌握矢
2、量合成分解的平行四边形定则和三角形法则 共点力的平衡 1 熟练掌握平衡的条件 合外力为零 平衡的状态 静止或匀速直线运 动 2 除力学中的平衡 还要关注在电场中的受力平衡 在磁场中导体 棒在安培力作用下的平衡 电磁感应过程中稳定时的受力平衡等 3 平 衡问题的处理方法 正交分解法 合成法 图解法等解决平衡问题的基 本方法 第1讲 重力 弹力 摩擦力 1 知识梳理自测 2 核心考点突破 3 阶段培优微专题 4 2年高考模拟 知识梳理自测 1 按力的性质分 可分为 分子力 核力等 2 按力的作用效果分 可分为 动力 阻力 回复力 等 3 按作用方式分 可分为 和 万有引力 电磁力等均属于场力 弹力
3、 摩擦力等均属于接触力 4 按研究对象分 可分为 和 知识点1 力的分类 万有引力 包含重力 弹力 摩擦力 电磁力 压力 支持力 向心力 场力 接触力 外力 内力 知识点2 重力 地球 重力的 产生 由于 对物体的吸引而使物 体受到的力 注意 在地球表面附近可近似认为 重力等于 重力的 大小 可用 测量 注意 1 物体的质量不会变 2 G的变化是由在地球上不同位置 处g的变化引起的 重力的 方向 总是 的 注意 竖直向下是和 垂直 不一定和接触面垂直 重心 因为物体各部分都受重力作用 可 认为重力作用集中于 即为 物体的重心 1 影响重心位置的因素 物体的 物体的 2 薄板类重心的确定方法 注
4、意 重心的位置不一定在物体上 G mg 万有引力 弹簧秤 竖直向下 水平面 一点 形状 质量分布 悬挂法 1 产生条件 1 两物体 2 发生 两者缺一不可 并且弹 力和形变同时 同时 2 弹力的方向 1 轻绳和细线的拉力 指向它们收缩趋势的方向 2 点与平面 平面与平面接触处的弹力 若是曲面 则垂直于接触处的公切面 指向 的物体 3 弹簧的弹力方向 总是沿 指向恢复原长的方向 知识点3 弹力 接触 弹性形变 产生 消失 沿绳和线 垂直于平面 被压或被支持 中心轴线 3 弹力的大小 1 弹力在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律 F 式中k为劲度系数 其大小由弹簧本身的 决定 即 材料 匝数 粗细
5、x为 并非原长或总长 2 一般情况下 应根据物体的运动状态 利用 或 来计算 kx 因素 形变量 平衡条件 牛顿第二定律 1 产生 两个相互接触的物体发生 时产生的摩擦力 2 作用效果 总是起着阻碍物体间 的作用 3 产生条件 1 相互接触且 2 有 运动 3 4 大小 滑动摩擦力大小与 成正比 即 Ff 5 方向 跟接触面相切 并跟物体 相反 知识点4 滑动摩擦力 相对运动 相对运动 挤压 相对 接触面粗糙 压力 FN 相对运动方向 1 产生 两个相互接触的物体 有 时产生的摩擦力 2 作用效果 总是起着阻碍物体间 的作用 3 产生条件 1 相互接触且 2 有 3 知识点5 静摩擦力 相对运
6、动趋势 相对运动趋势 挤压 相对运动趋势 接触面粗糙 4 大小 随外力的变化而变化 即 只与外力有关而与正压力无关 计算时 只能根据物体所处的状态 平衡或加速 由平衡条件或牛顿运动定 律求解 5 方向 总是与物体的 方向相反 6 最大静摩擦力 静摩擦力的最大值与接触面的压力成 还与接触面的粗 糙程度有关系 在实际问题中最大静摩擦力 于滑动摩擦 力 但在一般计算时 若无特别说明 认为二者 相对运动趋势 正比 大 相等 思维诊断 1 重力就是地球对物体的吸引力 2 物体所受弹力的方向与其形变方向相同 3 杆的弹力不一定沿杆 4 摩擦力的方向一定与物体运动方向相反 5 静摩擦力一定是阻力 滑动摩擦力
7、不一定是阻力 6 运动的物体不可能受到静摩擦力的作用 7 正压力越大 摩擦力可能越大 也可能不变 1 2018 湖南省益阳市箴言中学模拟 如图所示 一只松鼠沿着较 粗的树枝从右向左缓慢爬行 在松鼠从A运动到B的过程中 下列 说法正确的是 A 松鼠对树枝的弹力保持不变 B 松鼠对树枝的弹力先减小后增大 C 松鼠对树枝的摩擦力先减小后增大 D 树枝对松鼠的作用力先减小后增大 C 2 2018 广东汕头模拟 某学生用如图所示的装置开展探究实验 弹簧秤一端固定在墙壁上 另一端与小木块A相连 当用力加速抽 出长木板B的过程中 观察到弹簧秤的示数为3 0N 若匀速抽出木 板B 弹簧秤的示数 A 一定大于3
8、 0N B 一定小于3 0N C 一定等于3 0N D 一定为零 C 3 用力将如图所示的装有塑料的轻圆吸盘压紧在竖直的墙壁上 排除圆盘与墙壁之间的空气 松手后往挂钩上挂适当的物体 圆盘 不会掉下来 这是因为物体对盘向下的拉力 A 与大气对圆盘的压力平衡 B 与墙壁对圆盘的摩擦力平衡 C 与墙壁对圆盘的支持力平衡 D 与物体所受的重力平衡 B 核心考点突破 1 弹力有无的判断 弹力的分析与计算 考点一 2 弹力方向的判断 1 根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断 2 根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向 3 计算弹力大小的三种方法 1 根据胡克定律进行求解 2 根据力的
9、平衡条件进行求解 3 根据牛顿第二定律进行求解 如图所示 在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀 的小球 小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等 盒子沿 倾角为 的固定斜面滑动 不计一切摩擦 下列说法中正确的是 A 无论盒子沿斜面上滑还是下滑 球都仅对盒子的下底面有压力 B 盒子沿斜面下滑时 球对盒子的下底面和右侧面有压力 C 盒子沿斜面下滑时 球对盒子的下底面和左侧面有压力 D 盒子沿斜面上滑时 球对盒子的下底面和左侧面有压力 例 1 A 易错提醒 1 弹力产生在直接接触的物体之间 但直接接触的物 体之间不一定存在弹力 2 小球与盒子的四个内表面都直接接触 不要误认为盒子上滑会 受到左
10、侧面的压力 盒子下滑会受到右侧面的压力 实际上是否存 在左 右侧面的压力 与运动方向无关 而与运动状态有关 解析 先以盒子和小球组成的系统为研究对象 无论上滑还是下 滑 用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为a gsin 方向 沿斜面向下 由于盒子和小球始终保持相对静止 所以小球的加速 度大小也是a gsin 方向沿斜面向下 小球重力沿斜面向下的分 力大小恰好等于所需的合外力 因此不需要左 右侧面提供弹力 故A正确 拓展训练 例1中 若考虑盒子与斜面间的摩擦 哪种说法正确呢 答案 C 解析 若盒子沿斜面下滑 可得盒子与小球组成的系统加速度 agsin 方向沿斜面向下 再对小球受力分析 由牛顿
11、第二定律 可知球对盒子的下底面和右侧面有压力 D错误 方法总结 弹力方向的判定技巧 1 弹力方向 2018 安徽皖南八校联考 一根弹性橡皮绳一端悬挂于天花板的O 点 另一端自然垂下 不计其自身的重力 测出其长度为40cm 在绳上离O点10cm处作一标记R 当在橡皮绳下端悬挂10N的重物 时 发现标记R下移了2 5cm 假定橡皮绳的伸长是均匀的 其伸 长量在弹性限度内 当下端再加挂20N的重物时 橡皮绳的总长为 A 50cm B 60cm C 70cm D 80cm 类题演练 1 C 摩擦力的有无及方向判断 考点二 2018 广西南宁二中月考 如图所示 水平桌面上平放有 54张卡片 每一张卡片的
12、质量均为m 用一手指以竖直向下的力压 第1张卡片 并以一定速度向右移动手指 确保第1张卡片与第2张 卡片之间有相对滑动 设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同 手指与 第1张卡片之间的动摩擦因数为 1 卡片之间 卡片与桌面之间的 动摩擦因数均为 2 且有 1 2 则下列说法正确的是 A 任意两张卡片之间均可能发生相对滑动 B 上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左 C 第1张卡片受到手指的摩擦力向左 D 最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向右 例 2 B 解析 对第2张卡片受力分析 它对第3张卡片的压力等于上面两 张卡片的重力及手指的压力 最大静摩擦力Fmax 2 2mg F 而 受到的第1张卡片的滑
13、动摩擦力为f 2 mg F Fmax 则第2张卡 片与第3张卡片之间不发生相对滑动 同理 第3张与第4张卡片也 不发生相对滑动 故A错误 根据题意 因上一张卡片相对下一张 卡片向右滑动或有向右滑动的趋势 因此上一张卡片受到下一张卡 片的摩擦力一定向左 故B正确 第1张卡片受到手指的静摩擦力 与手指的运动方向相同 即受到手指的摩擦力向右 故C错误 对 第1张卡片外的53张卡片研究 水平方向受到第1张卡片向右的滑 动摩擦力 可知最后一张卡片受到桌面的摩擦力方向向左 故D错 误 规律总结 判断摩擦力方向时应注意的两个问题 1 静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系 可能相同 也可能相反 还可能成
14、一定的夹角 2 分析摩擦力方向时 要注意静摩擦力方向的 可变性 和滑动 摩擦力的 相对性 2018 安徽古河中学月考 如图甲 乙所示 物体A B在力F的 作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动 关于物体A所受的摩 擦力 下列说法正确的是 A 两图中物体A均受摩擦力 且方向均与F相同 B 两图中物体A均受摩擦力 且方向均与F相反 C 两图中物体A均不受摩擦力 D 图甲中物体A不受摩擦力 图乙中物体A受摩擦力 方向和F相 同 类题演练 2 D 解析 甲图中A做匀速直线运动 合外力为零 水平方向不受外 力 故甲图中A没有相对于B的运动趋势 故A不受摩擦力 乙图中 A也处于平衡状态 但A的重力使A有沿
15、B上表面下滑的趋势 故B 对A有向上的摩擦力 即A受与F方向相同的摩擦力 故D正确 1 滑动摩擦力的计算方法 可用公式Ff FN计算 注意对物体间相互挤压的弹力FN的分析 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 或者利用 平衡条件或牛顿运动定律列方程求解 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 FN 摩擦力大小的计算考点三 2 一般静摩擦力的计算 一般静摩擦力F的大小和方向都与产生相对运动趋
16、势的力密切相关 跟接触面间相互挤压的弹力FN无直接关系 因此F具有大小 方 向的可变性 对具体问题要结合研究对象的运动状态 静止 匀速 运动或加速运动 利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解 如图所示 物块A放在倾斜的木板上 已知木板的倾角 分别为30 和45 时物块所受摩擦力的大小恰好相等 则物块和木板 间的动摩擦因数为 例 3 C 规律总结 在计算摩擦力大小之前 必须分析物体的运动情况 判断是滑动 摩擦力还是静摩擦力 若是滑动摩擦力 可用Ff FN来计算 若 是静摩擦力 则不能用Ff FN计算 只能根据平衡条件或牛顿第 二定律求解 2018 安徽师大附中模拟 如图所示 一长方形木板放置在水平地 面上 在长方形木板的上方有一条状竖直挡板 挡板的两端固定于 水平地面上 挡板与木板不接触 现有一个方形物块在木板上沿挡 板以速度v运动 同时方形木板以大小相等的速度向左运动 木板 的运动方向与竖直挡板垂直 已知物块跟竖直挡板和水平木板间的 动摩擦因数分别为 1和 2 物块的质量为m 则竖直挡板对物块的 摩擦力大小为 类题演练 3 B 摩擦力发生突变的原因具有多样性 可能是物体的受力情况发生了
