高考第一轮复习《相互作用》专题知识点
2025届高考物理一轮复习资料第二章相互作用第3讲受力分析共点力的平衡

第3讲受力分析共点力的平衡学习目标 1.从具体的情境中选择研究对象,会分析其弹力、摩擦力的有无及方向。
2.会灵活应用整体法和隔离法对多物体受力分析。
3.会运用共点力平衡的条件分析解决平衡问题。
1.2.1.思考判断(1)物体沿光滑斜面下滑时,受到重力、支持力和下滑力的作用。
(×)(2)物体的速度为零即处于平衡状态。
(×)(3)物体处于平衡状态时,其加速度一定为零。
(√)(4)物体受两个力作用处于平衡状态,这两个力必定等大反向。
(√)(5)物体受三个力F1、F2、F3作用处于平衡状态,若将F2转动90°,则这三个力的合力大小为2F2。
(√)2.“空中速降”是一项具有挑战性的体育游乐项目。
如图所示,某人沿一根绳索匀速下滑,绳索上端A竖直,下端B松弛。
下列对人的受力分析正确的是()答案A考点一受力分析受力分析的四种方法假设法在未知某力是否存在时,先对其做出不存在的假设,然后根据该力不存在对物体运动和受力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例1如图1所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,A、B之间的接触面倾斜。
A的左侧靠在光滑的竖直墙面上,加水平推力后,关于两木块的受力,下列说法正确的是()图1A.A、B之间一定存在摩擦力作用B.木块A可能受三个力作用C.木块A一定受四个力作用D.木块B一定受到地面向右的摩擦力答案B解析如果A受到重力、墙面对它的弹力和B对它的支持力,这三个力恰好平衡,则A、B之间没有摩擦力,故A、C错误,B正确;以A、B整体为研究对象,竖直方向受到A、B的重力和地面的支持力,水平方向受到水平推力和墙面的弹力,水平地面可以对B无摩擦力,故D错误。
1.如图2,天花板与水平面间的夹角为θ=37°,一质量为m的物块在一垂直于天花板向上的力F作用下静止于天花板上,已知物块与天花板之间的动摩擦因数为μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则()图2A.物块可能只受三个力作用B.物块对天花板的摩擦力沿天花板向上C.力F的大小不得小于2mgD.力F的大小可能为1.25mg答案C解析物块在重力作用下,有沿天花板下滑的趋势,一定受到沿天花板向上的静摩擦力,天花板对物块一定也有弹力,所以物块受重力、推力F、天花板的弹力和摩擦力四个力的作用,故A错误;天花板对物块的摩擦力沿天花板向上,根据牛顿第三定律可知,物块对天花板的摩擦力沿天花板向下,故B错误;对物块受力分析及正交分解如图所示,物块静止,则y方向有F=mg cos θ+F N,x方向有f=mg sin θ≤f m=μF N,联立解得F≥2mg,故C正确,D错误。
2023年高考物理一轮考点复习第二章相互作用第3讲受力分析、共点力的平衡

第二章相互作用练案[6] 第3讲受力分析共点力的平衡一、选择题(本题共13小题,1~9题为单选,10~13题为多选)1.(2023·浙江高三阶段练习)如图所示,在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,则( B )A.环只受三个力作用B.环一定受四个力作用C.物体做匀加速运动D.悬绳对物体的拉力小于物体的重力[解析]悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,可知整体沿斜面向下做匀速运动,受力平衡,则环受重力、细绳的拉力、滑杆对圆环的支持力和摩擦力,共4个力作用,B正确,AC错误;因物体受力平衡,可知悬绳对物体的拉力等于物体的重力,D错误。
2.(2023·广东高三专题练习)救援机器人的手臂前端装有铁夹。
在某次救援活动中,救援机器人用铁夹抓着两个重力都为G的水泥制品,使之保持静止状态,铁夹与水泥制品及水泥制品间的接触面竖直,如图所示。
若水泥制品受铁夹的最小压力为N时,才能使水泥制品不滑出铁夹,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( D )A.两水泥制品间动摩擦因数G 2NB .两水泥制品间动摩擦因数可以求出C .铁夹与水泥制品间动摩擦因数G 2ND .铁夹与水泥制品间动摩擦因数G N[解析]对水泥制品整体分析可知2F f =2G ,则F f =G ,对单个的水泥制品分析可知,两水泥制品之间的摩擦力F ′f =0,则两水泥制品间动摩擦因数无法求出,A 错误,B 错误;铁夹与水泥制品间动摩擦因数μ=F f N =G N ,C 错误,D 正确。
3.(2022·湖北黄冈中学二模)如图所示,水平地面上叠放着矩形物体A 和B ,细线一端连接A ,另一端跨过光滑定滑轮连接着物体C ,A 、B 、C 均静止。
下列说法正确的是( D )A .A 可能受到三个力作用B .B 可能受到四个力作用C .适当减小C 的质量后,A 、B 、C 仍静止在原位置,则A 对B 的摩擦力不变D .适当减小C 的质量后,A 、B 、C 仍静止在原位置,B 对地面的压力增大[解析]物体A 受力分析如图共受到四个力,故A 错误;物块B受力分析如图共受到五个力,故B错误;适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,可知T减小,θ不变,由F fA=T cos θ,可知,则B对A的摩擦力减小,则A对B的摩擦力减小;因为F NA =m A g-T sin θ,F NB=F′NA+m B g,T减小,θ不变,可知适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,B对地面的压力增大,故C错误,D正确。
2023年高考物理一轮考点复习第二章相互作用第1讲重力、弹力、摩擦力

练案[4]第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力一、选择题(本题共12小题,1~8题为单选,9~12题为多选)1.(2022·广东梅州二模)2022年春晚舞蹈《只此青绿》表演中,需要舞者两脚前后分开,以胯部为轴,上半身后躺,与地面近乎平行,在舞者缓慢后躺的过程中,下列说法不正确的是( A )A.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力B.舞者所受的支持力始终等于舞者的重力C.舞者越向下躺,重心越低D.舞者两脚间距越大,下弯时越稳定[解析]人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力,选项A错误,符合题意;舞者缓慢后躺,可认为都是平衡状态,则舞者所受的支持力始终等于舞者的重力,选项B正确,不符合题意;舞者越向下躺,整个身体的重心越低,选项C正确,不符合题意;舞者两脚间距越大,重心越向下,下弯时越稳定,选项D正确,不符合题意。
2.(2022·陕西榆林市高三二模)一矿泉水瓶如图所示,其外壳是由食品级的弹性塑料制成的。
下列说法正确的是( C )A.手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变为非弹性形变B.手对矿泉水瓶的作用力是由矿泉水瓶的形变而产生的C.矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹是为了增大最大静摩擦力D.矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对平衡力[解析]手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变在手离开瓶后还能恢复原状,为弹性形变,故A错误;手对矿泉水瓶的作用力是由手的形变而产生的,故B错误;矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹,增加了瓶盖和瓶身的粗糙程度,手握瓶时可以增大最大静摩擦力,故C正确;矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对相互作用力,故D错误。
3.(2023·重庆南开中学高三阶段练习)艺术课上,老师将学生们的剪纸作品进行展出时,用磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上,下列关于各物体的受力情况正确的是( D )A.磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对平衡力B.磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的C.黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小相等D.磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等[解析]磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对相互作用力,故A 错误;由弹力产生的条件可知:磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的,故B错误;由图可知,三块磁铁对剪纸的压力与黑板对剪纸的支持力相等,黑板对剪纸的摩擦力大小等于剪纸与磁铁的重力之和,而磁铁对剪纸的摩擦力大小等于磁铁的重力,可得磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等,由力的合成知:黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小不相等,故D 正确,C错误。
2023版高考物理一轮总复习专题2相互作用第3讲共点力的平衡及其应用课件

关 键 能 力·突 破 要 点
考点1 物体的受力分析 [基础考点] 1.受力分析的基本步骤
2.受力分析的常用方法 (1)整体法和隔离法. (2)假设法:在不确定某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在 的假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判 断该力是否存在.
例1 (2021年武汉质检)水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐
筷子对玻璃珠的弹力
F2
不一
定比
玻璃
珠的重力大
,
F2 F1
=cos
θ<1,故
F2<F1,故 A、B 错误.由以上分析知,θ 略微减小时,sin θ 值减小,F1
增大;tan θ 值减小,F2 增大,故 C 错误,D 正确.
2.(2021年辽宁适应性考试)如图所示,用轻绳系住
一质量为2m的匀质大球,大球和墙壁之间放置一质量为
律模拟变化
例4 (2019年全国卷Ⅰ)(多选)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜
面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N.另一端
与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢
拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则
在此过程中
()
A.水平拉力的大小可能保持不变
考点3 动态平衡 [能力考点] 1.动态平衡:物体受力情况在缓慢变化,变化的每一刻物体都可 看作是受力平衡的状态.
2.分析动态平衡问题的常用方法
方法
步骤
(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式
解析法 (2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况
(3)三力平衡还可列正弦定理和余弦定理分析
保持相对静止,A上表面水平.则在斜面上运动时,B
浙江高考物理一轮复习第二章相互作用第一节重力弹力学案

第一节重力弹力[高考导航]知识内容考试要求真题统计2017.42017.112018.42018.112019.42020.12020.71.重力、基本相互作用c7、101192.弹力c59、203.摩擦力c75、2094.力的合成c10175.力的分解c76.共点力平衡条件及应用11 1310实验:探究求合力的方法17(1)该部分知识是力学的基础,对本章知识单独考查一个知识点的高考试题非常少,大多数情况都是涉及几个知识点。
备考知识有:(1)结合物体的平衡条件考查弹力、摩擦力;(2)受力分析中整体法和隔离法的应用;(3)静态平衡问题和动态平衡问题。
第一节重力弹力一、对重力的理解【基础练1】(多选)关于地球上的物体,下列说法正确的是( )A.物体只有静止时才受重力作用B .地面上的物体受到的重力垂直于水平面C .重心是物体受到重力的等效作用点,故重心一定在物体上D .物体所受重力的大小与物体运动状态无关 答案:BD二、弹力和胡克定律答案:□1弹性形变 □2直接接触 □3弹性形变 □4相反 □5弹性限度 □6正比 【基础练2】 图中各物体均处于静止状态。
图中画出了小球A 所受弹力的情况,其中正确的是( )解析:选C 。
轻质杆对物体的弹力不一定沿着杆的方向,选项A 中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态,由二力平衡可得小球受到的弹力应竖直向上,A 错误;选项B 中如果左边的绳有拉力,则竖直向上的那根绳就会发生倾斜,所以左边的绳没有拉力,B 错误;对于球与面接触的弹力方向,过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上),即选项D 中大半球对小球的支持力F N2应是沿着过小球与圆弧接触点的半径,且指向圆心的弹力,D 错误;球与球相接触的弹力方向,垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上),而指向受力物体,C 正确。
【基础练3】 一轻质弹簧原长为8 cm ,在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ,弹簧未超出弹性限度。
高中物理一轮复习识记落实卡第二章 相互作用

第二章相互作用7重力弹力摩擦力目标一重力和重心1.力(1)定义:力是一个物体对另一个物体的作用。
(2)作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)。
(3)性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。
2.重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
注意:重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力。
(2)大小:G=mg,可用弹簧测力计测量。
同一物体G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。
(3)方向:竖直向下。
(4)重心:物体的各部分都受到重力的作用,可认为重力集中作用于一点,这一点叫作物体的重心。
①影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的质量分布。
②不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法。
注意:重心的位置不一定在物体上。
目标二弹力1.弹力(1)定义:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用。
(2)产生条件:①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
(3)方向:总是与施力物体形变的方向相反。
2.弹力有无的判断方法(1)条件法:根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变。
(2)假设法: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,则此处没有弹力;若运动状态改变,则此处一定有弹力。
(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弹力是否存在。
3.接触面上的弹力方向判断面与面点与平面点与曲面曲面与平面垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面4.弹力大小的计算(1)应用胡克定律F=kx计算弹簧的弹力。
注意:x表示形变量。
(2)物体静止或做匀速直线运动时,用共点力平衡条件来计算弹力。
(3)物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力。
思考物理中的轻绳、轻杆、橡皮筋、轻弹簧四个物体中。
(1)受外力作用形变量较小的有轻绳、轻杆。
(2)产生弹力方向不一定沿物体本身的有轻杆。
(3)既可产生拉伸形变,又可产生压缩形变的有轻杆、轻弹簧。
高三一轮复习专题:相互作用力(有答案)

专题:相互作用考点一弹力的分析和计算1.弹力有无的推断方法(1)条件法:依据产生弹力的两个条件——接触和发生弹性形变干脆推断.(2)假设法或撤离法:可以先假设有弹力存在,然后推断是否与探讨对象所处状态的实际状况相符合.还可以设想将与探讨对象接触的物体“撤离”,看探讨对象能否保持原来的状态.2.弹力方向的推断方法(1)依据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反推断.(2)依据共点力的平衡条件或牛顿其次定律确定弹力的方向.3.弹力大小的确定方法(1)弹簧类弹力:由胡克定律知弹力F=kx,其中x为弹簧的形变量,而不是伸长或压缩后弹簧的总长度.(2)非弹簧类弹力:依据运动状态和其他受力状况,利用平衡条件或牛顿其次定律来综合确定.1.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是( )A.细绳肯定对小球有拉力的作用B.轻弹簧肯定对小球有弹力的作用C.细绳不肯定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球肯定有弹力D.细绳不肯定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不肯定有弹力2.如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆间的夹角为θ,在斜杆的下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的推断正确的是( )A.小车静止时,F=mgsin θ,方向沿杆向上B.小车静止时,F=mgcos θ,方向垂直于杆向上C.小车以向右的加速度a运动时,肯定有F=masin θD.小车以向左的加速度a运动时,F=ma2+mg2,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角θ1满意tan θ1=ag考点二静摩擦力的有无及方向的推断1.假设法:利用假设法推断的思维程序如下:2.状态法依据物体的运动状态来确定,思路如下.3.转换法利用牛顿第三定律(作用力与反作用力的关系)来判定.先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的大小和方向,再确定另一物体受到的反作用力——静摩擦力的大小和方向.1.如图,质量m A>m B的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面.让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是( )2.(2017·东北三校二联)(多选)如图所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图,A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点,则下列推断正确的是( )A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反C.D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同D.主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮受到的摩擦力是动力3.(多选)如图所示,倾角为θ的斜面C置于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C都处于静止状态,则( )A.B受到C的摩擦力肯定不为零B.C受到地面的摩擦力肯定为零C.C有沿地面对右滑动的趋势,肯定受到地面对左的摩擦力D.将细绳剪断,若B依旧静止在斜面上,此时地面对C的摩擦力为0考点三摩擦力的计算1.静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速运动),利用力的平衡条件来推断其大小.(2)物体有加速度时,若只有静摩擦力,则F f=ma.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.2.滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式F f=μF N来计算,应用此公式时要留意以下几点:(1)μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N为两接触面间的正压力,其大小不肯定等于物体的重力.(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关.考向1:静摩擦力的计算1、如图所示,质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上,P、Q间的动摩擦因数为μ1,Q与斜面间的动摩擦因数为μ2.当它们从静止起先沿斜面滑下时,两物体始终保持相对静止,则物体P受到的摩擦力大小为( )A.μ1mgcos θ,方向平行于斜面对上B.μ1mgcos θ,方向平行于斜面对下C.μ2mgcos θ,方向平行于斜面对上D.μ2mgcos θ,方向平行于斜面对下2、如图所示,质量为m B=24 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=22 kg的木箱A放在木板B上,另一端拴在天花板上,轻绳与水平方向的夹角为θ=37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5.现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 37°≈0.6,cos 37°≈0.8,重力加速度g取10 m/s2),则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.63.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为( )A.1μ1μ2B.1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D.2+μ1μ2μ1μ24.(多选)如图所示,小车的质量为m0,人的质量为m,人用恒力F拉绳,若人和小车保持相对静止,不计绳和滑轮质量及小车与地面间的摩擦,则小车对人的摩擦力可能是( )A.0 B. m-m0m+m0F,方向向右 C.m-m0m+m0F,方向向左 D.m0-mm+m0F,方向向右考点四轻杆、轻绳、轻弹簧模型1.如图所示,小车内有一固定光滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,细绳始终保持竖直.关于小球的受力状况,下列说法正确的是( )A.若小车静止,则绳对小球的拉力可能为零B.若小车静止,则斜面对小球的支持力肯定为零C.若小车向右运动,则小球肯定受两个力的作用D .若小车向右运动,则小球肯定受三个力的作用2.如图所示,滑轮本身的质量可忽视不计,滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上,一根轻绳AC 绕过滑轮,A 端固定在墙上,且绳保持水平,C 端挂一重物,BO 与竖直方向的夹角θ=45°,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,变更夹角θ的大小,则滑轮受到木杆作用力大小变更状况是( )A .只有角θ变小,作用力才变大B .只有角θ变大,作用力才变大C .不论角θ变大或变小,作用力都是变大D .不论角θ变大或变小,作用力都不变3.(多选)两个中间有孔的质量为M 的小球用一轻弹簧相连,套在一水平光滑横杆上.两个小球下面分别连一轻弹簧.两轻弹簧下端系在同一质量为m 的小球上,如图所示.已知三根轻弹簧的劲度系数都为k ,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形.则下列推断正确的是( )A .水平横杆对质量为M 的小球的支持力为Mg +mgB .连接质量为m 小球的轻弹簧的弹力为mg 3C .连接质量为m 小球的轻弹簧的伸长量为33kmg D .套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为36kmg 考点五 绳上的“死结”和“活结”模型1.“死结”模型的4个特点(1)“死结”可理解为把绳子分成两段;(2)“死结”是不行以沿绳子移动的结;(3)“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳;(4)“死结”分开的两段绳子上的弹力不肯定相等.2.“活结”模型的4个特点(1)“活结”可理解为把绳子分成两段;(2)“活结”是可以沿绳子移动的结点;(3)“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的.绳子虽然因“活结”而弯曲,但事实上是同一根绳;(4)“活结”分开的两段绳子上弹力的大小肯定相等,两段绳子合力的方向肯定沿这两段绳子夹角的平分线.1、如图甲所示,细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求:(1)细绳AC段的张力F TAC与细绳EG的张力F TEG之比;(2)轻杆BC对C端的支持力;(3)轻杆HG对G端的支持力.考点六物体的受力分析1.定义:把指定物体(探讨对象)在特定的物理环境中受到的全部外力都找出来,并画出受力示意图,这个过程就是受力分析.2.受力分析的一般依次:先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、摩擦力),最终分析其他力.3.探讨对象选取方法:整体法和隔离法.(1)当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力状况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法.(2)在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法.(3)整体法和隔离法不是独立的,对一些较困难问题,通常须要多次选取探讨对象,交替运用整体法和隔离法.1.如图所示,光滑斜面固定于水平面,滑块A、B叠放在一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A上表面水平,则在斜面上运动时B受力的示意图为( )2.(2017·四川达州一模)如图所示,用轻杆拴接同种材料制成的a、b两物体,它们沿斜面对下做匀速运动,关于a、b的受力状况,以下说法正确的是( )A.a受三个力作用,b受四个力作用B.a受四个力作用,b受三个力作用C.a、b均受三个力作用D.a、b均受四个力作用3.(多选)如图所示,两个相像的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B的受力状况,下列说法正确的是( )A.A肯定受到4个力B.B可能受到4个力C.B与墙壁之间肯定有弹力和摩擦力D.A与B之间肯定有摩擦力考点七共点力的静态平衡问题解决共点力平衡问题常用的4种方法合成法物体受三个共点力的作用而平衡,则随意两个力的合力肯定与第三个力大小相等,方向相反效果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意平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满意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组成一个首尾依次相接的矢量三角形,依据正弦定理、余弦定理或相像三角形等数学学问求解未知力考向1:单个物体的平衡问题1、如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心.一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为F N,OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是( )A.F=mgtan θB.F=mgtan θC.F N=mgtan θD.F N=mgtan θ考向2:整体法和隔离法在多体平衡问题中的应用3. (2017·安徽铜陵模拟)如图所示,质量分别为m A、m B的两物块A、B叠放在一起,若它们共同沿固定在水平地面上倾角为α的斜面匀速下滑.则( )A.A、B间无摩擦力B.B与斜面间的动摩擦因数μ=tan αC.A、B间有摩擦力,且B对A的摩擦力对A做负功D.B对斜面的摩擦力方向沿斜面对上4.如图,一质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点.另一端系在滑块上.弹簧与斜面垂直,则( )A .滑块不行能只受到三个力作用B .弹簧不行能处于原长状态C .斜面对滑块的支持力大小可能为零D .斜面对滑块的摩擦力大小肯定等于12mg 5.如图所示,物块a 、b 的质量分别为2m 、m ,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F 作用下,两物块均处于静止状态,则( )A .物块b 受四个力作用B .物块b 受到的摩擦力大小等于2mgC .物块b 对地面的压力大小等于mgD .物块a 受到物块b 的作用力水平向右6.如图,两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m 的小球.在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径.不计全部摩擦.小物块的质量为( )A.m 2 B .32m C .m D .2m 考点八 共点力的动态平衡问题1.动态平衡:通过限制某些物理量,使物体的状态发生缓慢地变更,物体在这一变更过程中始终处于一系列的平衡状态中,这种平衡称为动态平衡.2.基本思路:化“动”为“静”,“静”中求“动”.3.常用方法:解析法、图解法和相像三角形法.考向1:解析法的应用1、如图所示,与水平方向成θ角的推力F 作用在物块上,随着θ渐渐减小直到水平的过程中,物块始终沿水平面做匀速直线运动.关于物块受到的外力,下列推断正确的是( )A .推力F 先增大后减小B .推力F 始终减小C .物块受到的摩擦力先减小后增大D .物块受到的摩擦力始终不变考向2:图解法的应用图解法的适用条件:物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均不变,另一个力的方向不变,还有一个力的方向变更.2、(2017·湖南益阳模拟)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ,A 与竖直墙面间放一光滑圆球B ,整个装置处于静止状态.现对B 施加一竖直向下的力F ,F 的作用线通过球心,设墙对B 的作用力为F 1,B 对A 的作用力为F 2,地面对A 的摩擦力为F 3.若F 缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中( )A .F 1保持不变,F 3缓慢增大B .F 1缓慢增大,F 3保持不变C .F 2缓慢增大,F 3缓慢增大D .F 2缓慢增大,F 3保持不变考向3:相像三角形法的应用相像三角形法的适用条件:物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均不变,另两个力的方向都变更.3、(2017·江西南昌模拟)如图所示,质量均可忽视的轻绳与轻杆承受弹力的最大值肯定,杆的A 端用铰链固定,光滑轻小滑轮在A 点正上方,B 端吊一重物G ,现将绳的一端拴在杆的B 端,用拉力F 将B 端缓缦上拉,在AB 杆达到竖直前(均未断),关于绳子的拉力F 和杆受的弹力F N 的变更,推断正确的是( )A .F 变大B .F 变小C .F N 变大D .F N 变小专题: 相互作用 答案1、解析:选D.若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a =gtan α,则轻弹簧对小球无弹力,D 正确.2、解析:选D.小车静止时,由物体的平衡条件知此时杆对球的作用力方向竖直向上,大小等于球的重力mg ,A 、B 错误;小车以向右的加速度a 运动,设小球受杆的作用力的方向与竖直方向的夹角为θ1,如图甲所示.依据牛顿其次定律,有Fsin θ1=ma ,Fcos θ1=mg ,两式相除可得tan θ1=a g,只有当球的加速度a =gtan θ时,杆对球的作用力才沿杆的方向,此时才有F =ma sin θ,C 错误;小车以加速度a 向左加速运动时,由牛顿其次定律,可知小球所受到的重力mg 与杆对球的作用力的合力大小为ma ,方向水平向左,如图乙所示.所以杆对球的作用力的大小F =ma 2+mg 2,方向斜向左上方,tan θ1=a g,D 正确.1、解析:选A.两物体A 、B 叠放在一起,在沿粗糙墙面下落过程中,由于物体与竖直墙面之间没有压力,所以没有摩擦力,二者一起做自由落体运动,A 、B 之间没有弹力作用,物体B 的受力示意图是图A.2、解析:选BCD.P 为主动轮,假设接触面光滑,B 点相对于A 点的运动方向肯定与B 点的运动方向相同,A 错误;Q 为从动轮,D 点相对于C 点的运动趋势方向与C 点的运动方向相反,Q 轮通过静摩擦力带动,因此,D 点所受的静摩擦力方向与D 点的运动方向相同,B 、C 均正确;主动轮靠摩擦带动皮带,从动轮靠摩擦被皮带带动,故D 也正确.3、解析:选CD.若绳对B 的拉力恰好与B 的重力沿斜面对下的分力平衡,则B 与C 间的摩擦力为零,A 项错误;将B 和C 看成一个整体,则B 和C 受到细绳向右上方的拉力作用,故C 有向右滑动的趋势,肯定受到地面对左的摩擦力,B 项错误,C 项正确;将细绳剪断,若B 依旧静止在斜面上,利用整体法推断,B 、C 整体在水平方向不受其他外力作用,处于平衡状态,则地面对C 的摩擦力为0,D 项正确.1、解析 当物体P 和Q 一起沿斜面加速下滑时,其加速度为a =gsin θ-μ2gcos θ<gsin θ,因为P 和Q 相对静止,所以P 和Q 之间的摩擦力为静摩擦力,且方向平行于斜面对上,B 、D 错误;不能用公式F f =μF N 求解,对物体P 运用牛顿其次定律得mgsin θ-F 静=ma ,求得F 静=μ2mgcos θ,C 正确.答案 C2、解析 对A 受力分析如图甲所示,由题意得 F T cos θ=F f1①F N1+F T sin θ=m A g ② F f1=μ1F N1③ 由①②③得:F T =100 N对A 、B 整体受力分析如图乙所示,由题意得 F T cos θ+F f2=F ④F N2+F T sin θ=(m A +m B )g ⑤ F f2=μ2F N2⑥由④⑤⑥得:μ2=0.3,故A 选项正确. 答案 A3、解析:选B.对A 、B 整体受力分析,F =F f1=μ2(m A +m B )g.对B 受力分析,F f2=μ1F =m B g.联立解得m A m B=1-μ1μ2μ1μ2,B 正确.4、解析:选ACD.假设小车对人的静摩擦力方向向右,先对整体分析受力有2F =(m 0+m)a ,再隔离出人,对人分析受力有F -F f =ma ,解得F f =m 0-m m 0+mF ,若m 0>m ,则和假设的状况相同,D 正确;若m 0=m ,则静摩擦力为零,A 正确;若m 0<m ,则静摩擦力方向向左,C 正确.1、解析:选B.小车向右运动可能有三种运动形式:向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动.当小车向右匀速运动时,小球受力平衡,只受重力和绳子拉力两个力的作用.当小车向右加速运动时,小球需有向右的合力,但由细绳保持竖直状态和斜面形态可知,该运动形式不行能有.当小车向右减速运动时,小球需有向左的合力,则肯定受重力和斜面的支持力,可能受绳子的拉力,也可能不受绳子的拉力,故B 正确.2、解析:选D.由于两侧细绳中拉力不变,若保持滑轮的位置不变,则滑轮受到木杆作用力大小不变,与夹角θ没有关系,选项D 正确,A 、B 、C 错误.3、解析:选CD.水平横杆对质量为M 的小球的支持力为Mg +mg 2,选项A 错误;设下面两个弹簧的弹力均为F ,则2Fsin 60°=mg ,解得F =33mg ,结合胡克定律得kx =33mg ,则x =33kmg ,选项B 错误,选项C 正确;下面的一根弹簧对M 的水平分力为Fcos 60°=36mg ,再结合胡克定律得kx′=36mg ,解得x′=36k mg ,选项D 正确.1、解析 题图甲和乙中的两个物体M 1、M 2都处于平衡状态,依据平衡条件,首先推断与物体相连的细绳,其拉力大小等于物体的重力;分别取C 点和G 点为探讨对象,进行受力分析如图a 和b 所示,依据平衡规律可求解.(1)图a 中细绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M 1的物体,物体处于平衡状态,细绳AC 段的拉力F TAC =F TCD =M 1g图b 中由F TEG sin 30°=M 2g ,得F TEG =2M 2g 所以F TAC F TEG =M 12M 2(2)图a 中,三个力之间的夹角都为120°,依据平衡规律有F NC =F TAC =M 1g方向与水平方向成30°,指向右上方.(3)图b 中,依据平衡方程有F TEG sin 30°=M 2g ,F TEG cos 30°=F NG 所以F NG =M 2gcot 30°=3M 2g方向水平向右.答案 (1)M 12M 2(2)M 1g 方向与水平方向成30°指向右上方 (3)3M 2g 方向水平向右 1、解析:选A.先将A 、B 当成一个整体,一起冲上斜面时,受重力及斜面的支持力,合力沿斜面对下.再用隔离法,单独对B 进行受力分析可知,B 所受摩擦力水平向左,所受A 的支持力在竖直方向上,A 正确.2、解析:选C.对a 、b 和轻杆组成的整体分析,依据平衡条件有Mgsin θ=μMgcos θ,解得μ=tan θ.再隔离对a 分析,假设受到拉力,有mgsin θ=F T +μmgcos θ,解得F T =0.所以轻杆无拉力,a 、b 均受三个力,即重力、支持力和摩擦力,选项C 正确,A 、B 、D 错误.3、解析:选AD.整体法确定外力:对斜面体A 、B 整体受力分析,其受到向下的重力G 和向上的推力F ,由平衡条件可知B 与墙壁之间不行能有弹力,因此也不行能有摩擦力,故C 错误.假设法、状态法确定B 对A 的接触力:对斜面体A 受力分析,A 肯定受到重力G A 和推力F.假设撤掉A ,B 将下落,A 、B 间肯定存在弹力F BA ,如图甲所示,为保持A 处于平衡状态,B 肯定给A 一个沿斜面对下的摩擦力F f .转换法确定B 的受力:依据牛顿第三定律可知,斜面体B 除受重力外,肯定受到A 的支持力F AB 和摩擦力F f ′,如图乙所示.综合以上分析可知,A 、D 正确.1、解析 解法一:合成法.滑块受力如图甲,由平衡条件知:mg F =tan θ,解得F =mg tan θ,F N =mg sin θ.解法二:效果分解法.将重力按产生的效果分解,如图乙所示,F =G 2=mg tan θ,F N =G 1=mg sin θ. 解法三:正交分解法.将滑块受的力水平、竖直分解,如图丙所示,mg =F N sin θ,F =F N cos θ, 联立解得:F =mg tan θ,F N =mg sin θ. 解法四:封闭三角形法.如图丁所示,滑块受的三个力组成封闭三角形,解直角三角形得:F =mg tan θ,F N =mg sin θ,故A 正确.答案 A答案 B3、解析:选B.因为A 处于平衡状态,所以A 受重力、支持力以及B 对A 的静摩擦力而平衡,可知A 、B 间有摩擦力,摩擦力的方向沿A 与B 的接触面斜向上,向下滑动的过程中,摩擦力的方向与A 速度方向的夹角为锐角,所以B 对A 的摩擦力对A 做正功,故A 、C 错误;A 、B 能一起匀速下滑,对整体分析,受重力、支持力和滑动摩擦力,则有(m A +m B )gsin θ=μ(m A +m B )gcos θ,可得μ=tan α,斜面对B 的摩擦力方向沿斜面对上,所以B 对斜面的摩擦力方向沿斜面对下,故B 正确,D 错误.4、解析:选D.弹簧与斜面垂直,则弹簧与竖直方向的夹角为30°,所以弹簧弹力的方向垂直于斜面,因为弹簧的形变状况未知,所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定,所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡,此时弹簧弹力为零,处于原长状态,故选项A 、B 错误;假设斜面对滑块的支持力为零,则滑块只受重力和弹簧弹力,滑块不行能处于平衡状态,故滑块肯定受支持力作用,故选项C 错误;由于物块处于静止状态由受力分析知摩擦力与重力沿斜面对下的分力平衡,大小为mgsin 30°=12mg.故选项D 正确. 5、解析:选B.对a 分析,a 受到竖直向下的重力,墙壁对a 的支持力,b 对a 的弹力,要想保持静止,必需在竖直方向上受到b 对a 的向上的静摩擦力,故F fba =G a =2mg ,B 正确;对b 分析,b 受到竖直向下的重力,地面对b 的竖直向上的支持力,a 对b 的竖直向下的静摩擦力,a 对b 的水平向左的弹力,以及推力F ,共5个力作用,在竖直方向上有G b +F fab =F N ,故F N =3mg ,即物块b 对地面的压力大小等于3mg ,A 、C 错误;物块a 受到物块b 的水平方向上的弹力和竖直方向上的摩擦力,合力方向不是水平向右,D 错误.6、解析:选C.如图所示,由于不计摩擦,线上张力到处相等,且轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心.由于a 、b 间距等于圆弧半径,则∠aOb =60°,进一步分析知,细线与aO 、bO 间的夹角皆为30°.取悬挂的小物块探讨,悬挂小物块的细线张角为120°,由平衡条件知,小物块的质量与小球的质量相等,即为m.故选项C 正确.1、解析 对物块受力分析,建立如图所示的坐标系.由平衡条件得:Fcos θ-F f =0,F N -(mg +Fsin θ)=0,又F f =μF N ,联立可得F =μmg cos θ-μsin θ,可见,当θ减小时,F 始终减小,B 正确;摩擦力F f =μF N =μ(mg+Fsin θ),可知,当θ、F 减小时,F f 始终减小 . 答案 B2、解析 球B 受力状况如图所示,墙对球B 的作用力及A 对球B 的作用力的合力与F 及重力的合力大小相等,方向相反,故当F 增大时,A 对B 的支持力F 2′增大,故B 对A 的压力也增大,即F 2增大,同理可知,墙对B 的作用力F 1增大;对整体分析,整体竖直方向受重力、支持力及压力F ,水平方向受墙的作用力F 1和地面对A 的摩擦力为F 3而处于平衡,由平衡条件得,当F 增大时,地面对A 的摩擦力F 3增大,故选项C 正确.答案 C3、解析 设物体的重力为G.以B 点为探讨对象,分析受力状况,作出受力分析图,如图所示:作出力F N 与F 的合力F 2,依据平衡条件得知,F 2=F 1=G.由△F 2F N B ∽△ABO 得F N F 2=BO AO ,解得F N =BO AOG ,式中,BO 、AO 、G 不变,则F N 保持不变,C 、D 错误;由△F 2F N B ∽△ABO 得F N OB =F AB ,AB 减小,则F 始终减小,A 错误,B 正确.答案 B。
第13讲 海-气的相互作用-高考地理一轮复习课件(新高考通用)

A.大气降水,将能量直接传递给了海洋表面 B.大气辐射和运动,消耗从海洋获取的热量 C.海面反射太阳辐射,增加了大气潜热释放 D.海面水分蒸发凝结,促使海水产生了运动
考点二 厄 尔 尼 诺 与 拉 尼 娜
(一) 沃克环流
1. 概念 是指赤道海洋表面因水温的东西面差
异而在上空形成大气热力环流。
1 海气相互作用 2 厄尔尼诺与拉尼娜
考点一 海 气 相 互 作 用
(一)海气相互作用
1. 概念
是指海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换。
海洋和大气间的物质交换是 多相的,既有液态的物质交 换,也有气态的和固态的物 质交换
(一)海气相互作用
2. 海—气间的水分交换过程
水汽凝结
海洋是大气中水 汽的最主要来源
(一)海气相互作用
4. 海洋对大气的作用
③海洋对气候具有调节作用
④海洋对大气的温室效应有缓解作用
海洋中溶解的CO2是大气中CO2含量 的数十倍,并且海洋通过生物固碳等 作用调节大气中的CO2含量,影响着 全球气温和大气环流过程; 海洋浮游植物通过光合作用,向大气 提供了40%的再生氧气。
(一)海气相互作用
A.0°~10°潜热释放高度较高,气流辐散上升强烈 B.30°~40°潜热释放数量较少,信风干燥抑制蒸发 C.50°~60°潜热释放高度较低,锋面气旋抬升受限 D.80°~90°潜热释放数量最少,极地东风摆动较小
对点演练
(2024·浙江1月卷)海—气间通过潜热(海水蒸发吸收的热量或水汽凝结释放的 热量)、长波辐射等方式进行热量交换,并通过大气环流和大洋环流调节不同纬度间 的水热状况。下图为北半球夏季大气潜热释放对局地气温变化的贡献。完成下面小题。
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《相互作用》专题知识点【重力认识中的几个问题】一、产生原因重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,地面上物体所受重力的施力物体是地球.在地球吸引物体的同时,物体对地球也有吸引力.二、重力的大小和方向重力的大小G=mg ,方向竖直向下.注意:重力的大小与物体运动状态无关,但与地理位置有关,一般同一物体重力随高度增加而减小,随纬度增加而增大,在两极处重力最大.三、重力的测量测量工具:弹簧秤或台秤测量原理:根据二力平衡知识,物体静止或匀速运动时受到的竖直悬挂物的拉力或水平支持物的支持力在数值上与物体的重力相等.注意:弹簧秤或台秤测量的是对称的拉力或压力(即弹力),因此重力的测量属于间接测量.四、物体重心的确定定义:物体的任何部分都受到重力作用,从效果上看,我们可以认为物体各部分受到重力的作用集中于一点,这一点叫物体的重心,是物体重力的作用点.物体的重心与物体的形状与质量的分布有关,物体的重心可以在物体上,也可以不在物体上•例如质量分布均匀的圆环其重心就不在圆环上.①对质量分布均匀、几何形状规则的物体,其重心在几何中心.形状规则的物体,其重心一定和它的几何中心重合C .背跃式跳高运动员,在越过横杆时,其重心可能在身体之外D .物体的重心与物体的质量分布和几何形状有关解析由上面分析知正确②对质量分布不均匀、形状不规则的物体的重心可以用实验的办法来确定,例如对薄板状的物体可以用悬挂法来确定,其原理是二力平衡.例4关于重心,正确的说法是()A .将物体悬挂起来,静止时物体的重心必在悬挂点的正下方B .质量分布均匀、几何选项为ABCD .【如何判断弹力的方向】弹力的产生条件是:(1)两个物体相互接触;(2)接触处发生弹性形变。
弹力的方向垂直接触面。
对于绳的弹力定指向绳收缩的方向,对于杆的弹力可以沿杆的方向也可以不沿杆的方向,现分析如下:一、点与平面接触时,弹力的方向垂直平面例1•如图所示,杆的一端与墙接触,另一端与地面接触,且处于静止状态,分析杆AB受的弹力。
二、点与曲面接触时,弹力的方向垂直过切点的切面例2如图2所示,杆处在半圆形光滑碗的内部,且处于静止状态,分析杆受的弹力。
解析:杆的B端属于点与曲面接触,弹力N2的方向垂直于过B点的切面,杆在A点属于点与平面接触,弹力Nl的方向垂直杆如图2所示。
三、平面与平面接触时,弹力的方向垂直于接触面例3.如图3所示,将物体放在水平地面上,且处于静止状态,分析物体受的弹力。
解析:物体和地面接触属于平面与平面接触,弹力N的方向垂直地面,如图3所示。
四、平面与曲面接触时,弹力方向垂直于平面例4.如图4所示,一圆柱体静止在地面上,杆与圆柱体接触也处于静止状态,分析杆受的弹力。
解析:杆的B端与地面接触属于点与平面接触,弹力N2的方向垂直地面。
杆与圆柱体接触的A点属于平面与曲面接触,弹力N的方向过圆心垂直于杆向上。
如图4所示。
五、绳的弹力沿绳的方向且指向绳收缩的方向例5如图5所示,两条细绳上端固定,下端与物体接触,物体处于平衡状态,解析:物体在重力的作用下,两条绳均发生形变,由于弹力的方向与绳发生形变的方向相反,所以物体受的弹力T l、T2均沿绳收缩的方向。
如图所示。
六、杆的弹力可能沿杆的方向也可能不沿杆的方向例6如图所示,杆与物体接触且均处于静止状态,分析杆对物体的弹力。
解析:由于杆对物体可以产生拉力也可以产生支持力,杆的弹力可能沿杆的方向也可能不沿杆的方向。
由二力平衡可知,弹力F大小为mg其方向如图甲、乙、丙所示。
【摩擦力】滑动摩擦一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力就叫滑动摩擦力。
一、摩擦力产生的条件1.接触面粗糙;2•两个物体相互直接接触并互相挤压;3.两个物体间有相对运动。
要产生滑动摩擦力必须同时具备这三个条件,缺少任何一个条件,都不能产生滑动摩擦力。
例1.如图1,木板B以V b=2m∕s的对地速度向右滑动,物体A此时以V a =2m∕s 的对地速度向右滑动,A与B接触,且接触面粗糙,问A和B之间有无滑动摩擦力?分析:满足接触面粗糙、两个物体相互直接接触并互相挤压,但由于V a =V b =2m∕s ,所以A与B无相对运动,即A与B间无滑动摩擦力。
拓展:如果V au V b,则A与B间有滑动摩擦力。
说明:确定滑动摩擦力有无时一定要把握好运动和相对运动的关系。
二、物体对接触面的压力F N压力即为作用在支持面上且与作用面垂直的力,其大小不一定等于物体的重力,压力可能大于重力,可能小于重力,还可能等于重力,也可能与重力无关。
Λr+分析物体受的弹力。
A一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时所受到的力叫做静摩擦力,静摩擦力一定发生在相对静止的物体 间,相对静止指的是两物体的速度相同。
六、静摩擦力有无的判断思路例2 .如图3所示,A 、B 、C 三木块叠放在水平桌面上,对 B 木块施加一水平向右的恒力 F ,三木块共同向右匀速运动,已知三木块的重力都是 G ,分别求出三木块所受的摩擦力。
解析:先从受力情况最简单的 A 开始分析,A 受力平衡,竖直方向受向下的重力G, B 对A 的支持力N I =G,水三、滑动摩擦力的方向判断滑动摩擦力与相对运动方向相反,所谓“相对运动”是指相对接触的物体,而不是 J :相对于别的物体(比如水平地面)。
例2•如图5所示,质量为2 kg 的物体,在μ =0.2 FY 的水平面上向右运动,在运动过程中还受到一个水平向左的大小为 5N 的拉力F 的作图5用,分析物体受到的滑动摩擦力方向。
常见错解:错误的思路是物体所受外力方向既为此题物体的相对运动方向,相对运动方向向左,滑动摩擦力向右。
正解分析:物体的相对运动方向与外力 F 无关,此题中相对运动方向为物体对地的速度方向。
所以,滑动摩擦力向左,与力F 同向。
四、动摩擦因数 μ动摩擦因数,是由相互接触的两个物体的材料及粗糙程度决定的。
与接触面积无关,通常情况下不做特殊说明时动 摩擦因数μV 1。
例3•如图6所示,在水平地面上叠放着 A 、B 两个长方形物块, F 是作用在物块B 上沿水平方向的力, 物块A 和B以相同的速度一起作匀速直线运动。
由此可知, 摩擦因数μ有可能是()A 、 μι=0, μ=0;B 、 μι=0, μ≠ 0;C 、 μi ≠ 0, μ=0;D 、 μι≠ 0, μ≠ 0。
A 、B 间动摩擦因数 μ和B 与地面间的动AF ~~~~-→ B _________ W7≠777777T77⅛图6分析:物块 A 和B 以相同的速度一起作匀速直线运动,隔离物块 A ,据二力平衡可知 A 在水平方向若受滑动摩擦力与匀速直线运动的条件矛盾,所以A 不受滑动摩擦力,A 和B 的接触面可以光滑也可以粗糙,既动摩擦因数有两种可能μ=0或μ≠ 0;根据上面的分析知 A 和B 间无摩擦力,隔离物块B 据二力平衡可知 B 与地面间一定有摩擦力,既μ≠ 0。
答案为(B 、D )五、应用例4.质量为m 的均匀长方形木料放在水平桌面上,木料与水平面间的动摩擦因数为μ现用水平力F 拉木料,如1图7所示。
当木料的-离开桌面时,桌面对它的摩擦力等于多少?31常见错误:学生对物体重心的概念不清,理解不深就会误认为,已有-探出桌面之外,3则对桌面的压力只剩下 2mg ,故摩擦力大小为。
其实重心是重力的作用点,重力mg3 3是物体每一小部分所受重力的合力。
分析:木料均匀,其重心在木料的几何中心上,重力的作用线在支承面以内,木料与桌面之间的弹力大小仍为mg 。
滑动摩擦力只与正压力和动摩擦因数有关,与接触面积的大小无关,既滑动摩擦力为= J mg O屉图3 甲【受力分析】顺口溜:分析对象先隔离,已知各力画上面。
接触点、面要找全,推拉挤压弹力显。
糙面滑动动摩擦,欲动未动静摩现。
隔离体上力画全,不多不少展笑颜。
物体之所以处于不同的运动状态,是由于它们的受力情况不同. 要研究物体的运动,必须分析物体的受力情况. 正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键—I,是必须掌握的基本功.如何分析物体的受力情况呢?主要依据力的概念、从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手,分析它与所处环境的其它物体的相互联系;一般采取以下的步骤分析:1.确定所研究的物体,然后找出周围有哪些物体对它产生作用.采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力,不要找该物体施于其它物体的力,譬如所研究的物体叫A,那么就应该找出“甲对A”和“乙对A”及“丙对A”的力……而“ A对甲”或“ A对乙”等的力就不是A所受的力•也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上.2.要养成按步骤分析的习惯.先画重力:作用点画在物体的重心.次画接触力(弹力和摩擦力):绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周,看对象跟其他物体有几个接触点(面),对每个接触点(面)若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或趋势,则画出摩擦力.要熟记::弹力的方向一定与接触面—或接触点的切面垂直,摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动(或趋势)方向相反。
分析完一个接触点(面)后再依次分析其他的接触点(面).再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出场力.顺口溜:一重、二弹、三摩擦、再其它。
3•受力分析的注意事项:初学者对物体进行受力分析时,往往不是“少力”就是“多力”,因此在进行受力分析时应注意以下几点:(1)只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施加I的力。
(2)每分析一个力,都应找到施力物体没有施力物体,则该力一定不存在.这是防止“多力”的有效措施之一。
检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体,特别是检查一下分析的结果,能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致,否则,必然发生了多力或漏力现象.(3) I合力和分力不能同时作为物体受到的力。
(4)只分析根据力的性质命名的力(如重力、弹力、摩擦力),不分析根据效果命名的力(如下滑力、上升力等)。
【整体法与隔离法】1、隔离法为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法。
运用隔离法解题的基本步骤:(1)明确研究对象或过程、状态;(2)将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从全过程中隔离出来;(3)画出某状态下的受力图或运动过程示意图;(4)选用适当的物理规律列方程求解。
2、整体法当只涉及研究系统而不涉及内部某些物体的受力或者运动时,一般可采用整体法。
运用整体法解题的基本步骤:(1)明确研究的系统或运动的全过程;(2)画出系统整体的受力图或者运动全过程的示意图;(3)选用适当的物理规律列方程求解。
隔离法和整体法常常需要交叉运用,从而优化解题思路和方法,使解题简洁明快。