高中物理讲义：相互作用

高中物理讲义：相互作用

一、内容黄金组.

1．知道重力是地面附近的物体由于受到地球的吸引而产生的,知道重力的大小和方向,会用公式G=mg(g=9.8N／kg)计算重力,知道重心的概念以及均匀物体重心的位置．2．知道什么是弹力以及弹力产生的条件,能在力的图示(力的示意图)中正确画出弹力的方向．知道如何显示微小形变．

3．知道滑动摩擦力和静摩擦产生的条件,会判断摩擦力的方向．会利用公式F=μF N进行计算,知道动摩擦因数跟什么有关．知道最大静摩擦的概念,知道最大静摩擦力跟两物体间的压力成正比．

二、要点大揭秘

1．物体的重心一定在物体上吗？

物体的重心位置由物体的几何形状和物体各部分的质量分布情况来决定．质量分布均匀、形状规则物体的重心在其几何中点．一般物体的重心可能在物体的形体之内．也可能在物体的形体之外．比如一根均匀的直铁丝,其重心在其中央轴线的中心；若将此铁丝折成L形．则其形状改变,其重心位置也随之改变,此时重心位置必不在物体上．

2．在光滑水平面上放两个互相接触的球,它们之间有弹力作用吗？

两物体间产生弹力的条件是：(1)两者互相接触；(2)物体由于接触而发生弹性形变．以上两条件缺一不可．分析物体间是否有弹力,可以先看两者是否接触,再看其是否对应地发生了形变．对于物体的形变,则应注意有的很明显,容易觉察；有的很微小,不易觉察．对于不容易觉察的情况,可假设与研究对象接触的物体被悄悄撤除,判断研究对象静止的状态是否改变,若运动状态不变,则不存在弹力；若运动状态发生变化,则存在弹力作用．上述放在光滑水平面上二个相互接触的球,撤去任何一个小球,另一个球的运动状态不会改变,故不存在弹力的作用．

3．弹力的方问一定跟接触面垂直吗？

物体与支持物接触,支持物与物体间发生压缩形变而产生弹力,弹力的方向跟接触面垂直．当物体间为面与面的接触时,弹力垂直于接触面如图1-7所示：当物体间为点与面(包括平面与曲面、曲面与曲面等)接触时,弹力方向过接触点且

垂直于接触面或切面,如图所示．由此可见,弹力方向是过接触点的接触面法线方向、因此弹力为法向力．

4．摩擦力一定是阻力吗？

摩擦力既可以是阻力,也可以是动力．摩擦力总是与物体的相对运动或相对运动的趋势相反,其作用效果总是阻碍物体的相对运动,因此有的同学会以为摩擦力只能是阻碍物体运动的力,不可能成为物体运动状态改变的动力．其实不是这样,如人向前行走,脚有向后趴地的动作,所以脚所受的摩擦力是向前的,与人的运动方向一致,这是推动人体向前移动的动力；又如图,A、B两物块分别以v1、v2的速度向右运动,当v1＜v1时,则A物块受到的摩擦力是与其运动向右的方向一致,是动力,若当v1＞v2时,则B物块受到的摩擦力与其向右的运动方向一致．摩擦力对B是动力．

5．静摩擦力的大小与正压力成正比吗？

可以用右图所示的情况来研究静摩擦力的大小．假定图中水平力F由零逐渐增大到10N时,物体才开始发生运动,显然,当F=0、1N、2N、……8N、9N时,物体受到的静摩擦力的大小始终与F的大小对应相等,可见静摩擦力的大小有如下特征：

(1)静摩擦力的大小总与迫使物体发生相对运动的外力(或沿着接触面的分量)大小相

等,且静摩擦力随此外力(或沿着接触面的分量)的增大而增大；

(2)静摩擦力有一个最大值,即最大静摩擦力．应注意不能机械地套用f=μN来求静摩

擦力,例如上述例子的物块对水平面的正压力并没有变化,而静摩擦力却有多个可能值．

三、好题解给你

1．本课预习题：

（1）关于重力的大小,以下说法正确的是[ ]

A．悬挂在竖直绳子上的物体,绳子对它的拉力一定等于其重力

B．静止在水平面上的物体对水平面的压力一定等于其重力

C．物体所受的重力与它的运动状态无关

D．向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的物体所受重力

（2）小木块放在桌子上,下列说法正确的是[ ]

A．在接触处只有桌子有弹力产生

B．在接触处桌面和小木块都有弹力产生

C．木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力

D．木块对桌子的压力是木块的重力

（3）如图所示,小球重为G,放在两光滑平面间,其中一个平面水平,另一平面倾斜,与水平方向夹角为60°,则球对斜面的压力为______。

（4）关于滑动摩擦力,下列说法正确的是[ ]

A．压力越大,滑动摩擦力越大

B．压力不变,动摩擦因数不变,接触面积越大,滑动摩擦力越大

C．压力不变,动摩擦因数不变,速度越大,滑动摩擦力越大

D．动摩擦因数不变,压力越大,滑动摩擦力越大

（5）关于弹力和摩擦力的关系,下列说法正确的是[ ]

A．两物体间若有弹力,就一定有摩擦力

B．两物体间若有摩擦力,就一定有弹力

C．同一点产生的弹力和摩擦力的方向必互相垂直

D．当两物体间的弹力消失时,摩擦力仍可存在一段时间

本课预习题答案：（1）C；（2）BC；（3）0；（4）D（5）BC.

2．基础题：

（1）下列说法中正确的是：

A．凡是地球表面附近的物体,一定受到重力；

B．重力的方向一定是垂直地面向下；

C．任何有规则形状的物体,其几何中心必与其重心重合；

D．物体的形状改变时,其重心的位置必定改变。

（2）按下列要求画出弹力的方向：

①搁在光滑竖直墙与水平地面间的棒在A,B两处受到的弹力（图1）；

②搁在光滑半球形槽内的棒在C,D两处受到的弹力（图2）；

③用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力（图3）

（3）如图所示,质量为m的物体被水平推力F压在竖直的墙上,静止不动．当水平力F逐渐增大时,物体m所受的静摩擦力将怎样变化？

基础题参考答案：（1）从重力及重心的角度分析可知答案为：A（2）如下图

(3)［分析和解］静摩擦力在未达到最大值前,与正压力的大小是没有关系的,其大小由物体所受其它力以及其运动状态来决定．此时,物体m受四个力,分别是重力mg、压力F、和墙对m的支持力N以及静摩擦力f,如图（乙）所示．

［答］因此物体m所受的静摩擦力不变,其大小始终为mg．

3．应用题：

（1）一条盘在地上的长为l的铁链向上刚好拉直时,它的重心位置升高了多少？

（2）运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是f1和f2,那么：A．f1向下,f2向上,f1＝f2 B. f1向下,f2向上,f1＞f2

C. f1向上,f2向上,f1＝f2

D. f1向上,f2向下,f1＝f2

（3）当人骑自行车在平直路面上前进时,前轮和后轮所受摩擦力的方向

前后轮受到的摩擦力方向都向后；

前后轮受到的摩擦力方向都向前；

前轮受到的摩擦力向前、后轮受到的摩擦力向后

前轮受到的摩擦力向后、后轮受到的摩擦力向前

应用题答案：（1）l/2 (2)C分析和解,以人为研究对象,则在攀上和攀下时,在竖直方向上人均受平衡力作用,因重力的方向始终竖直向下,故两摩擦力的方向都向上,并且大小相等。（3）先研