高考物理总复习 第二章 相互作用教案.pdf

一、重力、弹力的分析与判断考纲要求考情分析形变、弹性、胡克定律I1.命题规律高考对本章内容着重考查的知识点有弹力和摩擦 力的概念及其在各种状态下的表现形式、力的合 成与分解等，对受力分析的考查涵盖了高中物理 的所有热点问题。题型通常为选择题。2.考查热点以生活中的实际问题为背景考查静力学的知识将 会加强，在XX届高考复习中应特别关注建立物理 模型的能力培养。滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力I矢量和标量I力的合成和分解II共点力的平衡II实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则1.重力(1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。(2)大小：G”,不一定等于地球对物体的引力。(3)方向：竖直向下。重心：重力的等效作用点，重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系，目不一 定在物体上。2.弹力(1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。(2)条件：两物体相互接触；发牛弹性形变。(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。3.弹力有无的判断4.弹力方向的判断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。此方法多用来判断 形变较明显的情况假设法对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状 态，若运动状态丕变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有弹力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根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。小题练通1.判断正误（1）自由下落的物体所受重力为零。（X）（2）重力的方向一定指向地心。（x）（3）直接接触的两个物体间必然有弹力存在。（x）（4）只要物体发生形变就会产生弹力作用。（x）2.如图所示，一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，乂其上放一球，球与水平面的接触点为2与斜面的接触点为6。当小车 /和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是（）A.球在a、8两点处一定都受到支持力B.球在a点一定受到支持力，在b点处一定不受支持力C.球在a点一定受到支持力，在6点处不一定受到支持力D.球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到支持力解析：选D若球与小车一起做水平匀速运动，则球在6处不受支持力作用；若球与小车一起做水平向左匀加速运动，则球在a处受到的支持力可能为零，选项D正确。3.（xx 聊城模拟）小车上固定一根弹性直杆力，杆顶固定一个小球（如图所 示），现让小车从固定的光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形 变，其中正确的是（）解析：选C小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度a=in，（夕为斜面的倾角），由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于爆in 6,则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确。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。绳只能产生拉力，不能产生支持力，且绳的弹力方向一定沿着绳收缩的方向。杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，弹力的方向可以沿着杆，也可以不沿杆。二、胡克定律、弹力的计算1.胡克定律（1）内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小尸跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。表达式：F山。岸弹簧的劲度系数,单位为N/m;4的大小由弹簧自身性质决定。x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。2.弹力大小的计算（1）根据胡克定律进行计算。根据力的平衡条件进行计算。根据牛顿第二定律进行计算。小题练通1.（xx 乐清模拟）如图所示的装置中，弹簧的原长和劲度系数都相等，小球的质量均 相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为乙、屋,其大小关系是（）A.L=Lz=U B.L=C.Z i=Z 3-Z 2 D.LaLL解析：选A根据胡克定律和平衡条件分析可得：平衡时各弹簧的长度相等，选项A正确。2.一个长度为/的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为力的小球时，弹 簧的总长度变为2。现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接，山6两小球的质 量均为创则两小球平衡时，方小球距悬点。的距离为（不考虑小球的大小，目弹簧 都在弹性限度范围内）（）A.3L B.4C.5L D.6L解析：选C由题意可知，kL=mg,当用两个相同的弹簧按题图所示悬挂时，下面弹簧 弹力大小为侬，伸长量为,而上面弹簧的弹力为2侬，由A x=2侬可知，上面弹簧伸长量 为x=2,故方球到悬点。的距离为+2=5,C正确。3.两个劲度系数分别为4和k的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上,如图所示。开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在6弹簧的P端向右拉动弹簧，已 知&弹簧的伸长量为，贝卜）A.8弹簧的伸长量也为工B.8弹簧的伸长量为华k2C.夕端向右移动的距离为2D.尸端向右移动的距离为（1+*解析：选B根据两根弹簧中弹力相等可得6弹簧的伸长量为之，尸端向右移动的距离k、为+L,选项B正确。42弹簧中的对称性拉伸形变量与压缩形变量相等时，弹簧的弹力大小相等，具有的弹性势能也相等。因此涉及弹簧的问题，需要注意分析是否存在多解。三、轻绳、轻杆、轻弹簧模型1.轻绳模型(1)“活结”：跨过光滑滑轮(或杆、钉子)的轻绳，其两端张力大小相篁。(2)“死结”：如果几段轻绳系在一个结点上，那么这几段绳子的张力大小不一定相等。2.轻杆模型(1)“活杆”：即一端由钱链相连的轻质活动杆，它的弹力方向一定沿枉的方向。(2)“死杆”：即轻质固定杆.它的弹力方向不一定沿杆的方向，需要结合平衡方程或 牛顿第二定律求得。3.轻弹簧模型(1)轻弹簧既可伸长提供拉力，也可压缩提供推力，形变量确定后各处弹力大小相等。(2)轻弹簧的弹力不能发生突变(突然消失除外)，而轻绳、轻杆的弹力可以发生突变。小题练通1.如图所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37。，小球的重力为12 N,轻绳的拉力为10 N,水平轻弹簧的 好|拉力为9 N,求轻杆对小球的作用力。翔2|解析：以小球为研究对象，受力如图所示，小球受四个力的作用：重力、轻绳的拉力、轻弹簧的拉力、轻杆的作用力,其中轻杆的作用力的方向和大小不能确定，Fd重力与弹簧拉力的合力大小为 apyF=yj(j+F2=15 N：37R 3 七设厂与竖直方向夹角为c,sin c=g=e，贝夕=37卜5即方向与竖直方向成37角斜向下，这个力与轻绳的拉力恰好在同一条直线上。根据 物体平衡的条件可知，轻杆对小球的作用力大小为5 N,方向与竖直方向成37角斜向右上 方。答案：5 N,方向与竖直方向成37角斜向右上方2.如图所示，轻绳力跨过固定在水平横梁比1右端的定滑轮 疝挂住一个质量为10 kg的物体，/力=30 ,g取10 m/s*求：(1)轻绳4c段的张力反的大小；(2)横梁比1对。端的支持力的大小及方向。M解析：物体必处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力，取。点为研究对象，进行受力分析，如图所示。图中轻绳/跨过定滑轮拉住质量为必的物体，物体处于平衡:状态，绳4。段的拉力大小为:B j 30&=%=幅=10 x10 N=10 0 NTA/(2)由几何关系得：Fc=F,C=Mg=100 N方向和水平方向成30 角斜向右上方。答案：（1）100 N（2）100 N方向与水平方向成30角斜向右上方（1）轻绳中的“活结”两侧实际是同一根绳子，“死结”两侧是两根不同的绳子。（2）轻杆模型中，杆顶端所受的各力中，除杆的弹力外，其他力的合力如果沿着杆的方 向，则杆的弹力也必然沿杆，如果其他力的合力不沿着杆，则杆的弹力也不会沿着杆。课时达标检测一、单项选择题1.如图所示，两辆车以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以 得出的结论是（）A.物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B.重力的方向总是垂直向下的C.物体重心的位置只与物体的质量分布有关D.力是使物体运动的原因解析：选A物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总、是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以 A正确，B错误；从图中可以看出，汽车（包括货物）的形状和质量分布发生了变化，重心的 位置就发生了变化，故C错误；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，所 以D错误。2.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的情况就是一个实例。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最 低点时，下列说法正确的是（）A.跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B.运动员受到的支持力，是运动员的脚发生形变而产生的C.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力解析：选D发生相互作用的物体均要发生形变，故A错误；发生形变的物体，为了恢 复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，B错误；在最低点，运动员星然处于瞬间静 止状态，但接着运动员要加速上升，故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力，C错 误，D正确。3.如图所示的四个图中，AB、方C均为轻质杆，各图中杆的4、C端都通过钱链与墙连 接，两杆都在夕处由钱链连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆，能保 持平衡的是（）A.图中的四杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的四杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的比杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.图中的比杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁解析：选B如果杆端受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆端受压力作用，则不可用等长的轻绳代替，如题图中甲、丙、丁中的/夕杆均受拉力作用，而甲、乙、丁中 的方。杆均受沿杆的压力作用，故A、C、D均错误，B正确。4.一根轻质弹簧一端固定，用大小为E的力压弹簧的另一端，平衡时长度为么；改用 大小为的力拉弹簧，平衡时长度为心弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲 度系数为（）A.一 11 1+A+Z+hi 一 h+LD.解析：选C设弹簧的原长为九 由胡克定律可得：F=k（H）,=（4-1。），联 立解得k=1-1 1;故C正确。5.如图所示，杆勿的方端用钱链固定在竖直墙上，另一端。为一滑轮。重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上4点处，杆恰好平衡。若将绳的力端沿 墙缓慢向下移（回杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计），贝卜）A.绳的拉力增大，勿杆受绳的压力增大B.绳的拉力不变，比杆受绳的压力增大C.绳的拉力不变，%杆受绳的压力减小D.绳的拉力不变，比杆受绳的压力不变解析：选B选取绳子与滑轮的接触点为研究对象，对其受力分析,如图所示。绳中的弹力大小相等，即外=G=G,。点处于三方平衡状 态，将三个力的示意图平移可以组成闭合三角形，如图中虚线所示，设 然段绳子与竖直墙壁间的夹角为，则根据几何知识可知42Gsin培，当绳的A端沿墙缓慢向下移时，绳的拉力不变，增大，6也增大，根据牛顿第三定律知，。杆受绳的压力增大，B正确。6.（xx 宁波联考）如图所示，4、方两个物块的重力分别是优=3 N,Gb=4N,弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的 由弹力分=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是（）A.3 N 4 N B.5N 和 6N iC.1 N 和 2 N D.5 N 和 2 N解析：选D当弹簧由于被压缩而产生2N的弹力时，由受力平衡及牛顿第三定律知识 可得：天花板受到的拉力为1N,地板受到的压力为6 N;当弹簧由于被拉伸而产生2 N的 弹力时，可得天花板受到的拉力为5 N,地板受到的压力为2 N,D正确。7.如图所示，两木块的质量分别为0和叱,两轻质弹簧的劲度系数分别为k 和他上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。现缓慢向 向 上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为关上A空 成B班c.kzD班 k2解析：选C在这个过程中，压在下面弹簧上的压力由（+汲）g减小到场g,即减少了mg,根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了 A1=竿8.如图所示，质量为力的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。现用 一个力尸拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是（）A.若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B.若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD.挡板对球的弹力不仅有，而且是一个定值解析：选D球在重力、斜面的支持力和挡板的弹力作用下做加速运动，人宏/则球受到的合力水平向右，为购如图所示，设斜面倾角为以挡板对球 弁个卜 的弹力为由正交分解法得：A-A sin 0=ma,A cos 0=G,解之得Fx=ma+（2tan，可见，弹力为一定值，选项D正确。二、多项选择题9,关于胡克定律，下列说法正确的是（）A.由尸可知，在弹性限度内弹力少的大小与弹簧形变量x成正比FB.由衣=-可知，劲度系数在与弹力分成正比，与弹簧的长度改变量成反比 xC.弹簧的劲度系数A是由弹簧本身的性质决定的，与弹力，的大小和弹簧形变量x的 大小无关D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时弹力的大小解析：选A CD在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律尸=履，故A正确；弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的，与弹力厂及x无关，故C正确，B错误；由胡 克定律得A=4，可理解为弹簧每伸长（或缩短）单位长度时受到的弹力的值与相等，故D X正确。10.如图所示，一倾角为45的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加 一水平力凡且夕通过球心，下列说法正确的是（）A.球一定受墙的弹力且水平向左B.球可能受墙的弹力且水平向左C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上解析：选BC厂大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，增大时墙才会对球有水平 向左的弹力，故A错误，B正确；而斜面必须有斜向上的弹力才能使球不下落，故C正确,D错误。11.如图所示，某同学通过滑轮组将一重物吊起，该同学对绳的 竖直拉力为,对地面的压力为&不计滑轮与绳的重力及摩擦，则在重物缓慢上升的过程中，下列说法正确的是（）A.逐渐变小 B.逐渐变大C.逐渐变小 D.先变大后变小解析：选BC由题图可知，滑轮两边绳的拉力均为,设动滑轮两边绳的夹角为，对 动滑轮有2F1C0 S?=砥当重物上升时，?变大，cos?变小，变大；对该同学，有+R=Mg,而变大，场不变，则月变小，即对地面的压力变小。综上可知，B、C正 确。12.两个中间有孔的质量为必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。两个轻弹簧下端系在 同一质量为力的小球上，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。则下列判断正确的是（）A.水平横杆对质量为必的小球的支持力为始+侬B,连接质量为加小球的轻弹簧的弹力为,C.连接质量为加小球的轻弹簧的伸长量为日y侬 3kD.套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为土醺解析：选CD水平横杆对质量为的小球的支持力为始+奇，选项A错误；设下面两 个弹簧的弹力均为七则2而in 60=mg,解得夕磔；结合胡克定律得放=好醺，则 x=*mg,选项B错误，选项C正确；下面的一根弹簧对的水平分力为Feos 60=mg,3k 6再结合胡克定律得京=侬，解得/昭,选项D正确。6 6k13.（xx 潍坊质检）如图所示，在倾角为30的光滑斜面上，/、夕两 1个质量均为力的滑块用轻质弹簧相连，弹簧的劲度系数为k,水平力尸作 7上 用在滑块方上，此时弹簧长度为/,且在弹性限度内，则下列说法正确的是（）A.弹簧原长为八或B,弹簧原长为C.力尸的大小为芈加g D.力夕的大小为 o o解析：选ad对4物体，据平衡条件得期Sin 30。=kx，其中牙=/。-/,解得/（）=/mg+T7,A正确，B错误；对4、4构成的整体，据平衡条件得佗OS 30=2庭sin 30,解 2k得分=学gC错误，D正确。14.（xx 黄冈模拟）如图所示，将一劲度系数为的轻弹簧一端固 定在内壁光滑的半球形容器底部。处（。为球心），弹簧另一端与质量 y 修,；：为力的小球相连，小球静止于点。已知容器半径为，与水平面间的L二力二 动摩擦因数为,伊与水平方向的夹角为=30。下列说法正确的是（）A.容器相对于水平面有向左运动的趋势B.容器对小球的作用力指向球心。C.轻弹簧对小球的作用力大小为当侬D.弹簧原长为+?解析：选BD容器和小球组成的系统与水平面间的摩擦力为零，没有相对水平面的运 动趋势，A错误；容器对小球的弹力沿半径指向球心a B正确；由Ksin，+八in 3=mg,meA cos e=Feos e,可得：F=R=mg,C错误；由分=&可得弹簧的压缩量*=7，弹簧的 kmg原长 Zo=j+x=+7，D 正确。k第8课时 摩擦力（双基落实课）说本课时主要包括摩擦力的分析和计算。高考常把摩擦力与其他知识结合进行综合 考查。对本课时的学习，重在理解，熟练掌握静摩擦力的判断方法，会计算各种情况下静摩 擦力和滑动摩擦力的大小。一、摩擦力的有无及方向判断1.两种摩擦力的对比静摩擦力滑动摩擦力产生条件（1）接触面粗糙（2）接触处有弹力（1）接触面粗糙（2）接触处有弹力(3)两物体目有相对运动趋势(仍保持 相对静止)(3)两物体间有相对运动2.理解摩擦力时的注意问题大小（1）静摩擦力为被动力，与正压力无 关,大小范闱为oy曾（2）最大静摩擦力大小与正压力大 小有关滑动摩擦力：F=F*/为动摩擦因 数，取决于接触面材料及粗糙程度，K为正压力方向沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反沿接触面与受力物体相对运动的方向相反摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但不一定与物体的运动方向相反。（2）摩擦力总是阻碍物体间的相对运动（或相对运动趋势），但不一定阻碍物体的运动。即摩擦力可以是阻力使物体减速，也可以是动力使物体加速。（3）受静摩擦力作用的物体不一定静止，但一定与施力物体保持相对静止。小题练通1.判断正误（1）受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态。（/）（2）运动的物体不可能受到静摩擦力的作用。（x）（3）滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。（x）（4）接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用。（“）（5）接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。（“）2.（多选）有一辆遥控电动玩具汽车，已知车内电动马达驱动后轮转动。现玩具汽车的后 轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上，如图所示。按动遥控器上的“前进”“后退”键，汽车就能前进或后退，地面与甲、乙车之间的摩擦力不计。以下叙述正确的是（）A.按动遥控器上的“前进”键，甲车对后轮摩擦力向前，甲车相对地面向后退B.按动遥控器上的“前进”键，乙车对前轮摩擦力向前，乙车相对地面向前进C.按动遥控器上的“后退”键，甲车对后轮摩擦方向后，甲车相对地面向前进D.按动遥控器上的“后退”键，乙车对前轮摩擦方向后，乙车相对地面向后退解析：选A C因为车内电动马达驱动后轮转动，汽车前进时，后轮受摩擦力向前，前 轮受摩擦力向后，汽车后退时，后轮受摩擦力向后，前轮受摩擦力向前，根据牛顿第三定律 知,A、C两项正确。3.（多选）如图甲、乙所示，倾角为，的斜面上放置一滑块必在滑块必上放置一个质量为勿的物块，和加相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是（）A.图甲中物块/力受到摩擦力B.图乙中物块/力受到摩擦力C.图甲中物块勿受到水平向左的摩擦力D.图乙中物块/力受到与斜面平行向上的摩擦力解析：选BD对题图甲：设物块区受到摩擦力，则物块必受到重力、支持力、摩擦力，而重力、支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向水平，则物块勿受力 将不平衡，与题中条件矛盾，故假设不成立，A、C错误。对题图乙：设物块勿不受摩擦力,由于加匀速下滑，勿必受力平衡，若力只受重力、支持力作用，由于支持力与接触面垂直，故重力、支持力不可能平衡，则假设不成立，由受力分析知：力受到与斜面平行向上的摩擦 力，B、D正确。判断静摩擦力的有无及方向的三种方法(1)假设法怀凌王丽一，相对星J无用 _/出也蚀口一地越呈E线对 历褊可隹触而一清，.方向|发生相!r-相对-I一J药一|I(2)运动状态法此法关键是先确定物体的运动状态(如平衡或加速)，再利用平衡条件或牛顿第二定律确 定静摩擦力的方向。(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。二、摩擦力大小的计算1.静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来求解其大小。(2)物体有加速度时，若只有摩擦力，则=勿2例如，匀速转动的圆盘上物块靠摩擦 力提供向心力产生向心加速度。若除摩擦力外，物体还受其他力，则分合=侬，先求合力再 求摩擦力。(3)最大静摩擦力与接触面间的压力成正比，为了处理问题的方便，最大静摩擦力常常按近似等于滑动摩擦力处理。（4）物体实际受到的静摩擦力一般小于最大静摩擦力。2.滑动摩擦力大小的计算（D滑动摩擦力的大小可以用公式F=计算。（2）结合研究对象的运动状态（静止、匀速运动或变速运动），利用平衡条件或牛顿运动 定律列方程求解。小题练通1.（多选）如图所示，用一水平力少把人占两个物体挤压在竖直的墙上，r49两物体均处于静止状态，下列判断正确的是（）RA.方物体对/物体的静摩擦力方向向下B.夕增大时，力和墙之间的摩擦力也增大C.若的重力大于力的重力，则受到的摩擦力大于墙对/的摩擦力D.不论4、4的重力哪个大，方受到的摩擦力一定小于墙对4的摩擦力解析：选A D将48视为整体，可以看出/物体受到墙的摩擦力方向竖直向上。对夕 受力分析可知方受到的摩擦力方向向上，由牛顿第三定律可知对力的摩擦力方向向下，A 正确；由于4方两物体受到的重力不变，根据平衡条件可知B错误；4和墙之间的摩擦力 与4 两物体的总重力等大、反向，故C错误，D正确。2.（xx 合肥模拟）如图所示，物体少叠放在物体力上，44的质量均为加，目上、下表 面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为，的固定斜面。匀速下滑，贝11（）A.46间没有静摩擦力B.A受到少的静摩擦力方向沿斜面向上C.4受到斜面的滑动摩擦力大小为2侬sin 0D.4与4间的动摩擦因数/=tan 0解析：选C人夕以共同速度沿倾角为，的固定斜面。匀速下滑，力受到斜面的滑动 摩擦力大小为2侬sin，/对少的摩擦力等于方的重力沿斜面方向的分力，A错误，C正确;由牛顿第三定律可知，4受到方的静摩擦力方向沿斜面向下，B错误；4与方间的摩擦力是 静摩擦力，不能确定山夕之间的动摩擦因数，D错误。3.（多选）如图所示，质量为勿的木块在质量为必的长木板上，木块皮受到向右的拉力尸 的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为4I,木板与 地面间的动摩擦因数为42。下列说法正确的是（）A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是小侬B,木板受到地面的摩擦力的大小一定是4（勿+的gC.当冷42（勿+Mg时，木板便会开始运动D.无论怎样改变尸的大小，木板都不可能运动解析：选A D由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用，其大小为精选文档mg,根据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为mg。又由于木板处于静 止状态，木板在水平方向上受到木块的摩擦力小侬和地面的静摩擦力的作用，二力平衡，A正确，B错误；若增大分的大小，只能使木块加速运动，但木块对木板的滑动摩擦力大小 不变，因而也就不可能使木板运动起来，C错误，D正确。计算摩擦力时的三点注意(1)首先分清摩擦力的性质，因为只有滑动摩擦力才有大小计算公式，静摩擦力通常只 能用平衡条件或牛顿定律来求解。(2)公式分=/大中大为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，不一定等 于物体的重力。(3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大小也无关。三、摩擦力的三类突变“静静”突变物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的 合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大 小和方向将发生突变“动静”突变在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不受 摩擦力作用，或滑动摩擦力“突变”成静摩擦力“静动”突变物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不 能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力小题练通L(多选)木块山分别重50 N和60 N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25,夹在从夕之间的轻弹簧被压缩了 2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m,系统置于水平地面上 静止不动，现用=1 N的水平拉力作用在木块上，如图所示，设滑动摩擦力与最大静摩 擦力相等，则力耳作用后()A.木块A所受摩擦力大小是8 NB.木块4所受摩擦力大小是1L5 NC.木块所受摩擦力大小是9 ND.木块夕所受摩擦力大小是7 N解析：选A C未加厂时，木块)在水平方向上受弹簧的弹力E及静摩擦力月作用，目 El=Fl=kx=8 N,木块方在水平方向上受弹簧弹力和静摩擦力片作用，且片=A x=8 N,在木块上施加夕=1 N的向右的拉力后，由于+尸V/%故木块所受摩擦力仍为 静摩擦力，其大小片=+分=9N,木块4的受力情况不变，A、C对。2.如图所小，斜面固定在地面上，倾角为，=37 （sin 37 =0.6,cos 37 =0.8）o 质量为1 kg的滑块以初速度。从斜面底端沿斜面向上滑行（斜面足够长，该滑块与斜面间 的动摩擦因数为0.8）,则该滑块所受摩擦力月随时间变化的图像是下图中的（取初速度%的方向为正方向）（g=10 m/s2）（）A BCD解析：选B滑块上升过程中受滑动摩擦力，由月=z/K和R=mgcos 6联立得=6.4 N,方向沿斜面向下。当滑块的速度减为零后，由于重力的分力侬sin 0 甲 乙A.44之间的最大静摩擦力B.水平面与方之间的滑动摩擦力C.4 之间的动摩擦因数册D.4与水平面间的动摩擦因数解析：选A B当/与夕之间有相对滑动后，力传感器才有示数，地面对方的最大静摩 擦力为&=乂，4、8相对滑动后,力传感器的示数保持不变,贝U国产女友一凡=去（一动,A、B正确；由于4、4的质量未知，则4题和/不能求出，C、D错误。10.如图所示，皮带运输机将物体匀速地送往高处，下列结论正确的是（）A.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用B.传送的速度越大，物体受到的摩擦力越大C.物体所受的摩擦力与传送的速度无关D.物体受到的静摩擦力为物体随皮带运输机上升的动力解析：选A CD物体随皮带运输机一起上升的过程中，物体具有相对于皮带下滑的趋势,受到沿皮带向上的摩擦力作用，是使物体向上运动的动力，其大小等于物体重力沿皮带向下 的分力，与传送带的速度大小无关，故A、C、D正确，B错误。11.（xx 广州质检）如图所示，用水平力少拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从力=。时刻起水平力尸的大小随时间均匀减小，到。时刻分减小为零。物体所受的摩擦力 开随时间t的变化图像可能是（）JZL L O i t Q t O 八 t U tftA B C D解析：选A D物体开始做匀速直线运动，说明物体所受水平向右的拉力q与向左的滑 动摩擦力等大反向。当Q成小时，物体做减速运动。若分减小为零之前物体始终运动，则摩 擦力始终为滑动摩擦力，大小不变，A正确。若Q成小为零之前物体已停止运动，则停止前 摩擦力为滑动摩擦力，大小不变，停止后摩擦力为静摩擦力，大小随分的减小而减小，D正 确。12.为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个 t-I帧A&LJ di 实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力作用，使木块恰好匀速 向下运动（弹簧随木块一起向下运动），如图所示。现分别测出了弹簧的弹力、拉力和木块的重力G,则以下结论正确的是（A.木块受到竖直向下的滑动摩擦力B.木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑)C.木块与墙壁之间的动摩擦因数为元D,木块与墙壁之间的动摩擦因数为二科 解析：选BD木块相对于竖直墙壁下滑，受到竖直向上的滑动摩擦力，阻碍木块下滑，A错误，B正确。分析木块受力如图所示。由平衡条件可得：八 K=G+&又 R=/iR以上三式联立可解得：4=,故C错误，D正确。R13.如图所示，将两相同的木块a、6置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两 侧用细绳系于墙壁。开始时,、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，&所受摩 擦力凡于0,b所受摩擦力时=0。现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（）A.&大小不变B.凡方向改变C.品仍然为零D.凡方向向右解析：选A D剪断右侧细绳的瞬间，右侧细绳上拉力突变为零，而弹簧对两木块的拉 力没有发生突变，与原来一样，所以6相对地面有向左运动的趋势，受到静摩擦力国方向 向右，C错误，D正确。剪断右侧细绳的瞬间，木块a受到的各力都没有发生变化，A正确,B错误。C.若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D.若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面解析：选BD鱼缸相对于桌布向左运动，故应受到向右的摩擦力，选项A错误；由于 鱼缸与桌布、桌面之间的动摩擦因数相等，鱼缸在桌布上运动和在桌面上运动时加速度的大 小相等，根据v=at,鱼缸在桌布上和在桌面上的滑动时间相等，选项B正确；若猫增大拉 力，鱼缸与桌布之间的摩擦力仍然为滑动摩擦力，大小不变，选项C错误；若猫减小拉力，鱼缸可能随桌布一起运动而滑出桌面，选项D正确。第9课时 力的合成与分解(重点突破课)基础点自主落实必备知识1.共点力作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的几个力。2.合力与分力(1)定义：如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相回，这个力就叫那几个力 的合力，那几个力就叫这个力的分力。(2)相互关系：等效替代关系。3.力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程。(2)合成法则平行四边形定则:三角形定则。4.力的分解(1)概念：求一个力的分力的过程。分解法则平行四边形定则；三角形定则。(3)分解角度按照力的作用效果分解:正交分解。5.矢量和标量(1)矢量：既有大小又有方向的量.相加时遵从平行四边形定则。(2)标量：只有大小没有方向的量，求和时按算术法则相加。小题热身1.判断正误(1)两个力的合力一定大于任一个分为。(x)(2)合力及其分力可以同时作用在物体上。(x)(3)在进行力的合成与分解时，都要应用平行四边形定则或三角形定则。(“)(4)互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形。(“)(5)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。(x)2.(多选)作用在同一点上的两个力，大小分别是5 N和4 N,则它们的合力大小可能 是()A.0C.3 NB.5 ND.10 N解析：选BC根据|A-1/+得，合力的大小范围为1N9N,B、C正确。3.如图所示，用相同的弹簧秤将同一个重物加，分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数分别是、&已知，=30。，则有()A.月最大B.鼻=氏C.最大D.比其他各读数都小23解析：选c对甲图：cos e=mg,=sin 8,可解得，=加g,=-侬，/_对乙图：2cos 0=mg,可解得，=方加g,对丙图：R=mg,故可知，最大，和A 大小相等，目最小，只有C正确。提能点师生互动提能点(一)力的合成1.合力的大小范围(1)两个共点力的合成：凶|分合+。(2)三个共点力的合成最大值：三个力同向时合力最大，为+;最小值：如果IA-知4 r 刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为L Ox 105 N,此时千斤顶两臂间的夹角为120,则下列判断正确的是（）A.此时两臂受到的压力大小均为5.0 x10 NB.此时千斤顶对汽车的支持力为2.0 X105 NC.若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大D.若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小解析分解千斤顶受到的压力，得到此时两臂受到的压力大小均为1.0 x及N,A错 误；由牛顿第三定律可知，千斤顶对汽车的支持力大小为L 0 x10,N,B错误；若继续摇动 把手，两臂间的夹角减小，而合力不变，故两分力减小，即两臂受到的压力减小，C错误，D正确。答案D三种特殊情况的共点力合成集训冲关类型作图合力的计算互相垂直F=M+序tan 0=A两力等大，夹角为0fi4-,、e r=2A cos-厂与夹角为9两力等大，夹角为120合力与分力等大1.一物体受到三个共面共点力、人的作用，三力的矢量关 系如图所示（小方格边长相等），则下列说法正确的是（）A.三力的合力有最大值+,方向不确定B.三力的合力有唯一值3&方向与6同向C.三力的合力有唯一值2&方向与A同向D.由题给条件无法求出合力大小解析：选B用作图法先求出和的合力，其大小为2凡 方向与A同向，然后再用E和月的合力与A合成，可得出三个力的合力大小为3月，方向沿A方向，B正确。2.（xx 保定月考）如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根 相同的橡皮条自由长度均为,在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不 计）做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，目劲度系数为精选文档k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2（在弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为（）A.kLB.2kLC.D.解析：选D根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力/=-2-）=配。设此时 1两根橡皮条的夹角为6,根据几何关系知，sinj=-根据平行四边形定则知,弹丸被发射过程中所受的最大弹力分弹=2脱=故D正确。方法1按照力的作用效果分解提能点（二）力的分解!一I根据力的次际作用效果坳定两个分力的方向见：史T根据柄个分力的方向出平行四必形I第三步一|由三角形知识求出两个分力的大小利方向例1压榨机的结构示意图如图所示，其中4点为固定钱链，若在4钱链处作用一垂直于壁的力则由于力尸的作用，使滑块。压紧物体设。与光滑接触，杆的重力及滑块。的重力不计，7=0.5 m,5=0.0 5 mo求物体所受压力的大小是夕的多少倍？解析按力分的作用效果沿AC.45方向分解为F、,如图甲所示，则F、F=-2cos/由几何知识得tan。=。按力的作用效果沿水平向左和竖直向下分解为A、凡如图乙所示，则A=sin 0,联立以上各式解得区=5所以物体所受压力的大小是6的5倍。答案5倍方法2正交分解建系原则：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，常以加速度方向和垂直加速度方向为坐标 轴建立坐标系。精选文档分解步骤：把物体受到的多个力、依次分解到x轴、y轴上。x轴上的合力：F*=Fx+乙+Fx3+y轴上的合力：Fy=Fy+q+g3+合力大小：F=7f；+F：合力方向：与x轴夹角为则tan，=$,例2（多选）（xx 衢州质检）如图所示，质量为m的木块在推力厂作用下,在水平地面上做匀速运动，已知木块与地面间的动摩擦因数为4,那么木块受到的滑 动摩擦力为（）A.4mg B./（必g+尺in）C./（mg Fsin，）D.Feos 0解析对木块进行受力分析如图所示，将夕进行正交分解，由于木块 L；做匀速直线运动，所以在x车拆口 y轴均受力平衡，即尺os 0=,R=mg J+八in 8,又由于=/人，故=（必g+而in，），B、D正确。厂答案BD通法归纳关于力的分解的两点说明在实际问题中进行力的分解时，有实际意义的分解方法是按力的作用效果进行分解，其他 的分解方法都是为解题方便而设的。力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用时处理问题的一种方法,分解的目 的是更方便地求合力，将矢量运算转化为代数运算。集训冲关1.如图所示是由某种材料制成的固定在水平地面上半圆柱体的截面图，0；点为周心，半扇柱体表面是光滑的。质量为%的小物块（视为质点）在与竖直方向成，角的斜向上的拉力少作用下静止在/处，半 径如与竖直方向的夹角也为e,且从。、夕均在同一竖直截面内，则小物块对半圆柱体表面的压力为（）A.m