相互作用复习学案.doc

第三章 相互作用
§3.1重力、弹力、摩擦力复习学案
一、力的概念
1．力是 。2．力的物质性是指 。
3．力的相互性是 ，施力物体必然是受力物体，力总是成对的。
4．力的矢量性是指 ，形象描述力用 。
5．力的作用效果是 或 。
6．力可以按其 和 分类。举例说明：
二、重力
1．概念: 2．产生条件:
3．大小: G = mg (g为重力加速度，它的数值在地球上的 最大， 最小；在同一地理位置，离地面越高，g值 。一般情况下，在地球表面附近我们认为重力是恒力。
4．方向: 。
5．作用点—重心：质量均匀分布、有规则形状的物体重心在物体的 ，物体的重心 物体上（填一定或不一定）。质量分布不均或形状不规则的薄板形物体的重心可采用 粗略确定。
三、弹力
1．概念:
2．产生条件（1） ；（2） 。
3．大小：（1）与形变有关，一般用平衡条件或动力学规律求出。
（2）弹簧弹力大小胡克定律： f = kx
式中的k被称为 ，它的单位是 ，它由 决定；式中的x是弹簧的 。
4．方向：与形变方向相反。
（1）轻绳只能产生拉力，方向沿绳子且指向 的方向；
（2）坚硬物体的面与面，点与面接触时，弹力方向 接触面（若是曲面则是指其切面），且指向被压或被支持的物体。
（3）球面与球面之间的弹力沿 ，且指向 。
（四）、摩擦力
1．产生条件：（1）两物体接触面 ；②两物体间存在 ；
（2）接触物体间有相对运动（ 摩擦力）或相对运动趋势（ 摩擦力）。
2．方向：（1）滑动摩擦力的方向沿接触面和 相反，与物体运动方向 相同。
（2）静摩擦力方向沿接触面与物体的 相反。
3．大小：
（1）滑动摩擦力的大小: f = μN 式中的N是指 ，不一定等于物体的重力；式中的μ被称为动摩擦因数，它的数值由 决定。
（2）静摩擦力的大小: 0< f静 ≤ fm 除最大静摩擦力以外的静摩擦力大小与正压力 关，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，与正压力成 比。静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定。
【典型例题】
α
F
G
【例】如图所示，用跟水平方向成α角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右运动，木块和天花板间的动摩擦因数为μ，求木块所受的摩擦力大小。

【针对训练】
1．下列关于力的说法， 正确的是( )
A．两个物体一接触就会产生弹力B．物体的重心不一定在物体上
C．滑动摩擦力的方向和物体运动方向相反
D．悬挂在天花板上的轻质弹簧在挂上重2N的物体后伸长2cm静止， 那么这根弹簧伸长1cm后静止时， 它的两端各受到1N的拉力
2．如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平拉力F拉A，但A、B仍保持静止，则下面的说法中正确的是（ ）。
F
A．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于F
B．物体A与地面的静摩擦力的大小等于零
C．物体A与B间的静摩擦力的大小等于F
D．物体A与B间的静摩擦力的大小等于零
3．关于两物体之间的弹力和摩擦力，下列说法中正确的是( )
A．有摩擦力一定有弹力 B．摩擦力的大小与弹力成正比
C．有弹力一定有摩擦力 D．弹力是动力，摩擦力是阻力
4．如上图所示，用水平力F将物体压在竖直墙壁上，保持静止状态，物体所受的摩擦力的大小( )
A．随F的增大而增大 B．随F的减少而减少
C．等于重力的大小 D．可能大于重力
5．用手握着一个玻璃杯，处于静止状态。如果将手握得更紧，手对玻璃杯的静摩擦力将 ，如果手的握力不变，而向杯中倒入一些水（杯仍处于静止状态），手对杯的静摩擦力将 。
v
F
6．一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到两个拉力作用，拉力的大小如图所示，物体处于静止状态，（1）若只撤去10N的拉力，则物体能否保持静止状态？ ；（2）若只撤去2N的力，物体能否保持静止状态？ 。
7．如图所示，在μ=0.2的粗糙水平面上，有一质量为10kg的物体以一定的速度向右运动，同时还有一水平向左的力F作用于物体上，其大小为10N，则物体受到的摩擦力大小为______，方向为_______．(g取10N/kg)
8．如图所示，重20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N水平向右的力F作用，物体所受摩擦力的大小为 ，方向为 。
参考答案：1．BD2．AD3．A4．C5．不变；变大
6．最大静摩擦力fm≥8N，若只撤去10N的拉力，则物体能保持静止；若只撤去2N的力，物体可能保持静止也可能产生滑动。 7．20N，水平向左8．2N，水平向右
§3.2受力分析复习学案
一、温馨提示：⑴在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力.
⑵只有滑动摩擦力才能用公式F=μFN，其中的FN表示正压力，不一定等于重力G.
二、物体受力分析
1.明确研究对象
在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决.研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力.
2.按顺序找力
必须是先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）.
3.只画性质力，不画效果力
画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复.
4.需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形（或三角形）
在解同一个问题时，分析了合力就不能再分析分力；分析了分力就不能再分析合力，千万不可重复.
【典型例题】
例1.画出下列各图中物体A、B、C的受力示意图（已知物体A、B、C均静止）.
B
乙
∟
丙
C

α
A
O
甲

例2、A、B、C三物块质量分别为M、m和m０，作如图所示的联结。绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若B随A一起沿水平桌面作匀速运动，则可以断定(A )
(A)物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m０g
(B)物块A与B之间有摩擦力，大小为m０g
(C)桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相同，合力为m０g
(D)桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m０g
B
C
F
A
例3、如图所示，位于斜面上的物块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的（ ABCD ）
(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

1.如图所示，三个物体叠放着，当作用在B物体上的水平力F=2N时，三个物体均静止，则物体A与B之间的摩擦力大小为 N，B与C之间的摩擦力大小为 N，C与地面之间的摩擦力大小为 N.
B
F
A
C
α
2.如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC,<BCA=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 .
3.如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小为
2
3
1
4
F
F
A．0 B．mg
C． D．2mg

q
m
4.如图所示，粗糙的长木板上放一质量为m的物块，当木板绕其一端由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，试分析物块所受摩擦力大小的变化情况.

5.把一重为G的物体，用一水平推力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上(如图所示)，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的哪一个？
Ff
t
D
0
G
Ff
t
C
0
G
Ff
t
B
0
G
Ff
t
A
0
G

§3.3力的合成和分解复习学案
1.合力、分力、力的合成
一个力作用在物体上产生的效果常常跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这一个力的分力.求几个已知力的合力叫做力的合成.
2.力的平行四边形定则
F1
F2
F
O
F1
F2
F
O
求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，它的对角线就表示合力的大小和方向.

说明:①矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）
②力的合成和分解实际上是一种等效替代.
③在分析同一个问题时，合矢量和分矢量不能同时使用.也就是说，在分析问题时，考虑了合矢量就不能再考虑分矢量；考虑了分矢量就不能再考虑合矢量.
④矢量的合成分解，一定要认真作图.在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线.各个矢量的大小和方向一定要画得合理.
3.根据力的平行四边形定则可得出以下几个结论:
①共点的两个力(F1、F2)的合力(F)的大小，与它们的夹角(θ)有关；θ越大，合力 ；θ越小，合力 .F1与F2 时合力最大；F1与F2 时合力最小，合力的取值范围是:
②合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一分力.
③共点的三个力，如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力，那么这三个共点力的合力可能等于零.
4.力的分解
要使分力有唯一解，必须满足：已知两个分力的方向或已知一个分力的大小和方向.
F
θ
F1
F2
┑
注意:已知一个分力(F2)大小和另一个分力(F1)的方向(F1与F2的夹角为θ)，则有三种可能:
①F2<Fsinθ时无解
②F2=Fsinθ或F2≥F时有一组解
③Fsinθ< F2<F时有两组解
5.正交分解法。正交分解法就是把力沿着两个选定的互相垂直的方向上先分解，后合成的方法。其目的是便于运用普通代数运算公式来解决适量的运算，它是处理合成和分解复杂问题的一种简便方法。
【典型例题】
例1.4N、7N、9N三个共点力，最大合力为 20N ，最小合力是 0N .
A B
例2.轻绳AB总长l，用轻滑轮悬挂重G的物体。绳能承受的最大拉力是2G，将A端固定，将B端缓慢向右移动d而使绳不断，求d的最大可能值.

例3.将一个大小为F的力分解为两个分力，其中一个分力F1的方向跟F成600角，当另一个分力F2有最小值时，F1的大小为 ，F2的大小为 .
F1
300
╯
例4.如图所示，河道内有一艘小船，有人用100N的力F1与
河道成300拉船.现要使船始终沿河道前进，则至少需加多大的力才
行？这个力的方向如何？（50N，方向与河岸垂直）
F1
F2
G
例5.重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化？

【针对训练】
A
O
╯
300
1.如图所示，用一根长为L的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧，小球A处于静止，则需对小球施加的最小力等于
A. B. C. D.
A
B
Q
╮m2
θ
P
2.如图所示，A、B两物体的质量分别为mA和mB，且mA>mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计.如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ如何变化？
A.物体A的高度升高，θ角变大
B.物体A的高度降低，θ角变小
C.物体A的高度升高，θ角不变
D.物体A的高度不变，θ角变小
O
F
3.如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮.
今缓慢拉绳使小球从A点滑到半球顶点，则此过程中，小球对半
球的压力N及细绳的拉力F大小变化情况是（C）
A.N变大，F变大 B. N变小，F变大
C.N不变，F变小 D. N变大，F变小

4、两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为m的物体，上端分别固定在水平天花板上的M、N点，M、N两点间的距离为s，如图所示。已知两绳所能经受的最大拉力均为T，则每根绳的长度不得短于_______。

5.如图所示，电灯的重力为，AO绳与顶板间的夹角为，BO绳水平，则AO绳所受的拉力和BO绳所受的拉力分别为多少？

6、在上题中，如果保持A、O位置不变，当B点逐渐向上移动到O点的正上方时，AO、BO绳的拉力大小是如何变化的？

§3.4 共点力的平衡复习学案
1．共点力
物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的 或者它们的作用线交于 ，这几个力叫共点力。
2．平衡状态：
一个物体在共点力作用下，如果保持 或 运动，则该物体处于平衡状态．
3．平衡条件：
物体所受合外力 ．其数学表达式为：F合＝ 或Fx合= Fy合= ，其中Fx合为物体在x轴方向上所受的合外力，Fy合为物体在y轴方向上所受的合外力．
平衡条件的推论
(1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个力与余下的力的合力等大反向.
(2)物体在同一平面内的三个互不平行的力的作用下处于平衡状态时，这三个力必为共点力.
(3)物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力的有向线段必构成封闭三角形，即表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形.
4．力的平衡：
作用在物体上的几个力的合力为零，这种情形叫做 。
若物体受到两个力的作用处于平衡状态，则这两个力 ．
若物体受到三个力的作用处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力 ．
5.解题途径
当物体在两个共点力作用下平衡时，这两个力一定等值反向；当物体在三个共点力作用下平衡时，往往采用平行四边形定则或三角形定则；当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时，往往采用正交分解法.
【典型例题】
F
α
G
例1.用与竖直方向成α=30°斜向右上方，大小为F的推力把一个重量为G的木块压在粗糙竖直墙上保持静止.求墙对木块的正压力大小N和墙对木块的摩擦力大小f.

θ
A
F
例2.如图所示，将重力为G的物体A放在倾角θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，那么对A施加一个多大的水平力F，可使物体沿斜面匀速上滑？

O
A
B
P
Q
例3.有一个直角支架AOB，AO水平放置,表面粗糙, OB竖直向下,表面光滑.AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）.现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是
A.FN不变，f变大 B.FN不变，f变小
C.FN变大，f变大 D.FN变大，f变小
【针对训练】
O
m1
m2
1.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上，线的两端分别细有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=600.两小球的质量比为（A）
A. B. C. D.
2.如图所示，人重600N，木板重400N，人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2，现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运动，则（BC）
A.人拉绳的力是200N B.人拉绳的力是100N
C.人的脚给木块摩擦力向右 D.人的脚给木块摩擦力向左
3. 现用两根绳子AO和BO悬挂一质量为10N的小球，AO绳的A点固定在竖直放置的圆环的环上，O点为圆环的圆心， BO绳的B点可在环上滑动，现在使绳的B端缓慢沿圆环下移至N点，则AO、BO上的力怎么变化？

7. 如图所示，两个木块的质量分别为和，两个轻质弹簧的劲度分别为和，上面的木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个弹簧处于静止状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为 ()，上面木块移动的距离为 ()。
9. 所图所示，光滑斜面上安装一光滑挡板AO，挡板可绕O处铰链无摩擦转动，在挡板与斜面间放一匀质球，现使挡板从图示位置缓慢转至竖直位置，则此过程中球对挡板的压力的变化情况可能是（C ）。
A. 逐渐减小 B. 逐渐增大
C. 先减小后增大 D. 先增大后减小

10. 一质量为m的物体放在倾角为的斜面上，如果物体能沿斜面匀速下滑，则物体与斜面间的动摩擦因数为 ()；如果在此物体上作用一个水平力使物体静止在斜面上，水平力大小，这时物体与斜面间的摩擦力为 。(0)

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