2012高一物理学案 第三章 相互作用 章末总结

第三章相互作用章末总结
一、物体的受力分析
1．某个力是否存在的判断依据
(1)条件判断：根据力的产生条件是否满足，来判断物体是否受某个力的作用．
(2)效果判断：根据力的作用效果是否得以体现，来判断物体是否受某个力的作用．
(3)相互作用判断：利用力的作用的相互性，即施力物体同时也是受力物体，从一个物体是否受到某个力的作用来判断另一个物体是否受到相应的反作用力的作用．
2．受力分析的一般步骤
(1)确定研究对象，并把研究对象从系统中隔离出来；(2)先分析物体所受重力，然后依次分析各接触面上的弹力及摩擦力；(3)最后分析其他力的情况；(4)检查所画受力图，是否“多力”或“漏力”．
例1跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各拴一个物体，如图1所示，物体A和
B重均为20 N，水平拉力F＝12 N，若A和B均处于静止状态，试分析物
体A和B的受力情况，画出力的示意图，并计算各力的大小．
变式训练1如图2所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A，B
保持静止，物体B受力的个数是()
A．2 B．3
C．4 D．5
二、对摩擦力的理解
1．对于摩擦力的认识要注意“四个不一定”．
(1)摩擦力不一定是阻力．
(2)静摩擦力不一定比滑动摩擦力小．
(3)静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，但一定沿接触面的切线方向．如图
3所示，A、B一起向右做匀加速运动，则A所受摩擦力方向与运动方向不一致．(4)摩擦力不一定越小越好．因为摩擦力既可以做阻力，也可以做动力．
2．静摩擦力用二力平衡来求解，滑动摩擦力用公式F＝μF N来求解，F N
是物体所受的正压力，不一定是物体所受的重力，且与运动速度和接触面
积无关．
例2如图4所示，位于斜面上物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力()
A．方向可能沿斜面向上
B．方向可能沿斜面向下
C．大小可能等于零
D．大小可能等于F
例3如图5所示，某人用56 N的力沿斜面方向向上推一个放在粗糙斜面上的物体，物体重200 N，斜面倾角为30°，物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.3，则物体受到的摩擦力是()
A．34.6 N B．40 N
C．44 N D．100 N
图6
变式训练2如图6所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是()
A．若v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力
B．若v1＝v2，A受到了B所施加向右的滑动摩擦力
C．若v1>v2，A受到了B所施加向右的滑动摩擦力
D．若v1<v2，A受到了B施加的向左的滑动摩擦力
三、力的合成与分解
例4如图7所示，一轻质三角形框架B处悬挂一定滑轮(质量可忽略不
计)．一体重为500 N的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为300 N的物
体，则：
(1)此时人对地面的压力是多大？
(2)斜杆BC、横杆AB所受到的力各是多大？
变式训练3如图8所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC＝α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力．现物块静止不动，则摩擦力的大小为多大？
参考答案
知识体系构建
相互作用矢量摩擦力竖直向下
②弹性形变形变方向①垂直切线相反等效替代
解题方法探究
一、
例1F′＝20 N，F N＝10 N，F f＝(103－12) N
解析物体受力情况如下图所示，物体A和B均处于静止状态，它们所受合力均为零，所以对B受力分析有G B＝F′，对A受力分析有F N＝G A－F′sin 30°＝10 N，又F′水平分力为F′cos 30°＝10 3 N，由于F′的水平分力比水平拉力F大(103－12) N，所以A受到的静摩擦力F f大小应为(103－12) N，方向应是水平向右．
变式训练1C[若使物体A保持静止，物体B须对物体A施加一个垂直接触面向上的弹力，由牛顿第三定律可得，物体A必然对物体B施加垂直接触面向下的反作用力．再对物体B受力分析，由于物体B处于静止状态，则它必然受到重力、力F、物体A对物体B的弹力和摩擦力共四个力的作用．]
二、
例2ABCD以物块M为研究对象进行受力分析可知，物块M受竖直向下的重力，垂直斜面向上的弹力F N，平行斜面向上的力F，以及平行于斜面方向的静摩擦力，如图所示(静摩擦力未画出)．静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，但这里无法直接确定，则可假设斜面光滑，此时物块向上还是向下运动取决于沿斜面方向向上的力F及沿斜面向下的重力的分力G·sin θ的大小．
当F>G·sin θ时，物块有向上运动的趋势，此时摩擦力应沿斜面向下，B
正确．
当F＝G·sin θ时，无相对运动趋势，此时摩擦力为零，C正确．
当F <G ·sin θ时，物块有向下运动的趋势，此时摩擦力沿斜面向上，A 正确．
当F ＝12G ·sin θ时，F f ＝12
G ·sin θ且方向沿斜面向上，D 正确． 例3 C [物体的重力沿斜面向下的分力为F 1＝G sin 30°＝100 N ，若物体沿斜面滑动，所受滑动摩擦力F f ＝μF N ＝μG cos 30°＝51.9 N ．物体所受最大静摩擦力跟滑动摩擦力大致相等，推力F ＝56 N 与F 1＝100 N 的合力F 合＝F 1－F ＝100 N －56 N ＝44 N(方向沿斜面向下)，由F 合<F f 知，物体是静止的，所以物体受到的是静摩擦力，其大小F 静＝F 1－F ＝100 N －56 N ＝44 N ，故C 正确．]
变式训练2 A [当v 1＝v 2时，A 、B 之间无相对运动，它们之间没有滑动摩擦力；当v 1>v 2时，以B 为参考系，A 向右运动，它受到B 施加向左的滑动摩擦力，B 则受到A 施加的向右的滑动摩擦力；当v 1<v 2时，以A 为参考系，B 向右运动，B 受到A 施加的向左的滑动摩擦力，A 受到B 施加的向右的滑动摩擦力，综上所述，A 正确．] 三、
例4 (1)200 N (2)400 3 N 200 3 N
解析 (1)对人：由F N ＋F T ＝G 得：人对地面的压力为200 N
(2)对B 点：将绳子的拉力F 分解为两个力F BC 和F AB ，F ＝2F T ＝600 N ，则F BC ＝F cos 30°
＝400 3 N ，F AB ＝F ·tan 30°＝200 3 N.
变式训练3 mg ＋F sin α
课堂小结：本节重点对相互作用进行了总结和练习。

要求学生能熟练地进行重力，弹力，摩擦力的分析。

板书设计：学生板演
课后小结：。