高中物理《相互作用》專題知識點及習(xí)題

1、相互作用專題知識點【重力認識中的幾個問題】一、產(chǎn)生原因重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，地面上物體所受重力的施力物體是地球.在地球吸引物體的同時，物 體對地球也有吸引力.二、重力的大小和方向重力的大小G=mg,方向豎直向下.注意：重力的大小與物體運動狀態(tài)無關(guān)，但與地理位置有關(guān)，一般同一物體重力隨高度增加而減小，隨緯度增加 而增大，在兩極處重力最大.三、重力的測量測量工具：彈簧秤或臺秤測量原理：根據(jù)二力平衡知識，物體靜止或勻速運動時受到的豎直懸掛物的拉力或水平支持物的支持力在數(shù)值上 與物體的重力相等.注意：彈簧秤或臺秤測量的是對稱的拉力或壓力（即彈力），因此重力的測量屬于間接測量.四、物體重

2、心的確定定義：物體的任何部分都受到重力作用，從效果上看，我們可以認為物體各部分受到重力的作用集中于一點，這 一點叫物體的重心，是物體重力的作用點.物體的重心與物體的形狀與質(zhì)量的分布有關(guān)，物體的重心可以在物體上，也可以不在物體上.例如質(zhì)量分布均勻 的圓環(huán)其重心就不在圓環(huán)上.對質(zhì)量分布均勻、幾何形狀規(guī)則的物體，其重心在幾何中心.對質(zhì)量分布不均勻、形狀不規(guī)則的物體的重心可以用實驗的辦法來確定，例如對薄板狀的物體可以用懸掛法來 確定，其原理是二力平衡.例 關(guān)于重心，正確的說法是（）A .將物體懸掛起來，靜止時物體的重心必在懸掛點的正下方B.質(zhì)量分布均勻、幾何形狀規(guī)則的物體，其重心一定和它的幾何中心重合

3、C.背躍式跳高運動員，在越過橫桿時，其重心可能在身體之外D .物體的重心與物體的質(zhì)量分布和幾何形狀有關(guān)解析由上面分析知正確選項為 ABCD .【如何判斷彈力的方向】彈力的產(chǎn)生條件是：（1）兩個物體相互接觸；（2）接觸處發(fā)生彈性形變。彈力的方向垂直接觸面。對于繩的彈力一定指向繩收縮的方向，對于桿的彈力可以沿桿的方向也可以不沿桿的方向，現(xiàn)分析如下：AB受的彈力。一、點與平面接觸時，彈力的方向垂直平面例1.如圖所示，桿的一端與墻接觸，另一端與地面接觸，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析桿二、點與曲面接觸時，彈力的方向垂直過切點的切面例2如圖2所示，桿處在半圓形光滑碗的內(nèi)部，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析桿受的彈力。解析：桿

4、白B B端屬于點與曲面接觸，彈力 N2的方向垂直于過 B點的切面，桿在 A點屬于點與平面接觸，彈力 Ni的方向垂直桿如圖 2所示。三、平面與平面接觸時，彈力的方向垂直于接觸面例3.如圖3所示，將物體放在水平地面上, 解析：物體和地面接觸屬于平面與平面接觸,且處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析物體受的彈力。彈力N的方向垂直地面，如圖 3所示。圖3桿與圓柱體接觸也處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析桿受的彈力。四、平面與曲面接觸時，彈力方向垂直于平面 例4.如圖4所示，一圓柱體靜止在地面上,解析：桿白B B端與地面接觸屬于點與平面接觸，彈力N2的方向垂直地面。桿與圓柱體接觸的A點屬于平面與曲面接觸，彈力N1的方向過圓心垂直于桿向上

5、。如圖 4所示。R高中圖4五、繩的彈力沿繩的方向且指向繩收縮的方向5所示。例5如圖5所示，兩條細繩上端固定，下端與物體接觸，物體處于平衡狀 態(tài)，分析物體受的彈力。圖5解析：物體在重力的作用下，兩條繩均發(fā)生形變，由于彈力的方向與繩 發(fā)生形變的方向相反，所以物體受的彈力不、T2均沿繩收縮的方向。如圖六、桿的彈力可能沿桿的方向也可能不沿桿的方向例6如圖所示，桿與物體接觸且均處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析桿對物體的彈力。解析：由于桿對物體可以產(chǎn)生拉力也可以產(chǎn)生支持力，桿的彈力可能沿桿的方向也可能不沿桿的方向。由二力平衡 可知，彈力F大小為mg其方向如圖甲、乙、丙所示?！灸Σ亮Α炕瑒幽Σ烈粋€物體在另一個物體表面上相

6、對于另一個物體滑動的時候，要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力，這種力就叫 滑動摩擦力。一、摩擦力產(chǎn)生的條件1 .接觸面粗糙；2 .兩個物體相互直接接觸并互相擠壓；3 .兩個物體間有相對運動。要產(chǎn)生滑動摩擦力必須同時具備這三個條件，缺少任何一個條件，都不能產(chǎn)生滑動摩擦力。例1.如圖1,木板B以vb = 2m/s的對地速度向右滑動，物體A此時以va =2m/s的對地速度向右滑動，A與B接觸，且接觸面粗糙，問A和B之間有無滑動摩擦力?|ABta分析：滿足接觸面粗糙、兩個物體相互直接接觸并互相擠壓，但由于VbVa =Vb =2m/s,所以A與B無相對運動，即 A與B間無滑動摩擦力。拓展：如果va #V

7、b，則A與B間有滑動摩擦力。說明：確定滑動摩擦力有無時一定要把握好運動和相對運動的關(guān)系。二、物體對接觸面的壓力 FN壓力即為作用在支持面上且與作用面垂直的力，其大小不一定等于物體的重力，壓力可能大于重力，可能小于重 力，還可能等于重力，也可能與重力無關(guān)。三、滑動摩擦力的方向判斷滑動摩擦力與相對運動方向相反，所謂“相對運動”是指相對接觸的物體，而不是.”r , 一 , F 相對于別的物體（比如水平地面）。例2.如圖5所不，質(zhì)量為2 kg的物體，在N = 0.2的水平面上向右運動，在運動過程中還受到一個水平向左的大小為5N的拉力F的作圖5用，分析物體受到的滑動摩擦力方向。 常見錯解：錯誤的思路是物

8、體所受外力方向既為此題物體的相對運動方向，相對運動方向向左，滑動摩擦力向右。 正解分析：物體的相對運動方向與外力F無關(guān)，此題中相對運動方向為物體對地的速度方向。所以，滑動摩擦力向左，與力F同向。四、動摩擦因數(shù)科動摩擦因數(shù)，是由相互接觸的兩個物體的材料及粗糙程度決定的。與接觸面積無關(guān)，通常情況下不做特殊說明時動摩擦因數(shù)四v 1。例3.如圖6所示，在水平地面上疊放著 A、B兩個長方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力， 物塊A和B以相同的速度一起作勻速直線運動。由此可知，A、B間動摩擦因數(shù) 的和B與地面間的動摩擦因數(shù)有可能是（）AA、國=0,區(qū)=0;F . bB、國=0, .w0；C、國 W0

9、, M2=0；圖 6D、國 w 0, 22。分析：物塊A和B以相同的速度一起作勻速直線運動，隔離物塊A,據(jù)二力平衡可知 A在水平方向若受滑動摩擦力與勻速直線運動的條件矛盾，所以A不受滑動摩擦力，A和B的接觸面可以光滑也可以粗糙，既動摩擦因數(shù)有兩種可能用=0或崗W0；根據(jù)上面的分析知 A和B間無摩擦力，隔離物塊B據(jù)二力平衡可知 B與地面間一定有摩擦力，既出W0。答案為（B、D）的現(xiàn)用水平力F拉木料，如五、應(yīng)用例4.質(zhì)量為m的均勻長方形木料放在水平桌面上，木料與水平面間的動摩擦因數(shù)為圖7F1 、圖7所不。當(dāng)木料的1離開桌面時，桌面對它的摩擦力等于多少？31 , _ 常見錯誤：學(xué)生對物體重心的概念不

10、清，理解不深就會誤認為，已有 1探出桌面之外，3則對桌面的壓力只剩下 2mg，故摩擦力大小為 2叫。其實重心是重力的作用點，重力mg33是物體每一小部分所受重力的合力。分析：木料均勻，其重心在木料的幾何中心上，重力的作用線在支承面以內(nèi)，木料與桌面之間的彈力大小仍為mg?；瑒幽Σ亮χ慌c正壓力和動摩擦因數(shù)有關(guān)，與接觸面積的大小無關(guān)，既滑動摩擦力為一個物體在另一個物體表面上有相對運動趨勢時所受到的力叫做靜摩擦力，靜摩擦力一定發(fā)生在相對靜止的物體間，相對靜止指的是兩物體的速度相同。 六、靜摩擦力有無的判斷思路例2 .如圖3所示，A、B、C三木塊疊放在水平桌面上，對 B木塊施加一水平向右的恒力 F ,三

11、木塊共同向右勻速運 動，已知三木塊的重力都是 G ,分別求出三木塊所受的摩擦力。解析：先從受力情況最簡單的 A開始分析，A受力平衡，豎直方向受向下的重力 G, B對A的支持力N1=G,水平方向不受力，如圖3【受力分析】順口溜分析對象先隔離，已知各力畫上面。接觸點、面要找全，推拉擠壓彈力顯。糙面滑動動摩擦，欲動未動靜摩 現(xiàn)。隔離體上力畫全，不多不少展笑顏。物體之所以處于不同的運動狀態(tài)， 是由于它們的受力情況不同. 要研究物體的運動， 必須分析物體的受力情況. 正 確分析物體的受力情況，是研究 |力學(xué)問題的關(guān)鍵一|,是必須掌握的基本功.如何分析物體的受力情況呢 ？主要依據(jù)力的概念、 從物體所處的環(huán)

12、境（有多少個物體接觸）和運動狀態(tài)著手，分析它 與所處環(huán)境的其它物體的相互聯(lián)系；一般采取以下的步驟分析 ：1 .確定所研究的物體，然后找出周圍有哪些物體對它產(chǎn)生作用.采用隔離法分析其他物體對研究對象的作用力，不要找該物體施于其它物體的力，譬如所研究的物體叫 A,那么就應(yīng)該找出“甲對 A和“乙對 A及“丙對A”的力而“ A對甲”或“ A對乙”等的力就不是 A所受的力.也不要把 作用在其它物體上的力錯誤地認為通過“力的傳遞”作用在研究對象上.2 .要養(yǎng)成按步驟分析的習(xí)慣.先畫重力：作用點畫在物體的重心.次畫接觸力（彈力和摩擦力）：繞研究對象逆時針（或順時針）觀察一周，看對象跟其他物體有幾個接觸點 （

13、面），對 每個接觸點（面）若有擠壓，則畫出彈力，若還有相對運動或趨勢，則畫出摩擦力.要熟記：|彈力的方向一定與接觸面一或接觸點的切面垂直，摩擦力的方向一定沿著接觸面與物體相對運動（或趨勢）方向相反。分析完一|個接觸點（面）后再依次分析其他的接觸點（面）.再畫其他場力：看是否有電、磁場力作用，如有則畫出場力.順口溜| 一重、二彈、三摩擦、再其它。3 .受力分析的注意事項：初學(xué)者對物體進行受力分析時，往往不是“少力”就是“多力”，因此在進行受力分析時應(yīng)注意以下幾點：（1）只分析研究對象所受的力，不分析研源族對其他物體所施加|的力。（2）每分析一個力，都應(yīng)找到施石物體，M沒有施力物體,則該力一定不存

14、在.這是防止“多力”的有效措施之 一。檢查一下畫出的每個力能否找出它的施力物體，特別是檢查一下分析的結(jié)果，能否使對象與題目所給的 運動狀態(tài)（靜止或加速）相一致，否則，必然發(fā)生了多力或漏力現(xiàn)象.（3） |合力和分力不能同同用物體受到的力。（4）只分析根據(jù)力的性質(zhì)命名的力（如重力、彈力、摩擦力），不分析根據(jù)諫果命名的（如下滑力、上升力等） 。【整體法與隔離法】1、隔離法為了弄清系統(tǒng)（連接體）內(nèi)某個物體的受力和運動情況，一般可采用隔離法。運用隔離法解題的基本步驟：（1）明確研究對象或過程、狀態(tài)；（2）將某個研究對象或某段運動過程、某個狀態(tài)從全過程中隔離出來；（3）畫出某狀態(tài)下的受力圖或運動過程示意圖

15、；（4）選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。2、整體法當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及內(nèi)部某些物體的受力或者運動時，一般可采用整體法。運用整體法解題的基本步驟:（1）明確研究的系統(tǒng)或運動的全過程；（2）畫出系統(tǒng)整體的受力圖或者運動全過程的示意圖；（3）選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。隔離法和整體法常常需要交叉運用，從而優(yōu)化解題思路和方法，使解題簡潔明快。1 .如圖所示，滑塊 A置于水平地面上，滑塊 B在一水平力作用下緊靠滑塊 A（A、B接觸面豎直），此時A恰好不 滑動，B剛好不下滑.已知 A與B間的動摩擦因數(shù)為 出，A與地面間的動摩擦因數(shù)為跖最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.A與B的質(zhì)量之比為（）1 A.一 因由2

16、B 1 一卬！J2.出區(qū)23. （2013北京）如圖所示, 列結(jié)論正確的是（）A.木塊受到的摩擦力大小是mgcosaC.桌面對斜面體的摩擦力大小是mgsin acosaB.木塊對斜面體的壓力大小是mgsin aD,桌面對斜面體的支持力大小是（M + m）g2 .如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支寸t點M、N處受力的方向，下列說法正確的是 （）A. M處受到的支持力豎直向上B. N處受到的支持力豎直向上C. M處受到的靜摩擦力沿 MN方向D. N處受到的靜摩擦力沿水平方向傾角為“、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上.下物體靜止在斜面上，彈簧測力計的示數(shù)為

17、4.9 N.關(guān)于物體受力A.斜面對物體的摩擦力大小為零5. （2013上海卷）（多選）兩個共點力Fi、F2大小不同，它們的合力大小為 F,則（）A. Fi、F2同時增大一倍，F(xiàn)也增大一倍 B. Fi、F2同時增加10 N, F也增加10 NC. Fi增加10 N, F2減小10 N, F 一定不變D.若Fi、F2中的一個增大，F(xiàn)不一定增大6.如圖，一不可伸長的光滑輕繩，其左端固定于。點，右端跨過位于 。點的固定光滑軸懸掛一質(zhì)量為M的物體；OO段水平，長度為 L;繩子上套一可沿繩滑動的輕環(huán).現(xiàn)在輕環(huán)上懸掛一鉤碼，平衡后，物體上升L.則鉤碼的質(zhì)量為（）A.-22MB.23MC. 2MD. 3M7.

18、 （2014山東理綜）如圖，用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點，制成一簡易秋千.某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長且懸掛點不變.木板靜止時，F(xiàn)i表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對木板拉力的大小，則維修后（）A. Fi不變，F(xiàn)2變大C. Fi變大，F(xiàn)2變大B. Fi不變，F(xiàn)2變小D. Fi變小，F(xiàn)2變?。ǎ〣. Fn不斷增大，F(xiàn)t不斷減小D. Fn不斷增大，F(xiàn)t先減小后增大F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上.若要物塊Fi和F2（F20）.由此可求出（）B.斜面的傾角C.物塊與斜面間的最大靜摩擦力D.物塊對斜面的正壓力0.1 kg的小球 A懸掛到水平板的 M、N兩10.（20

19、15浙江理綜）如圖所示，用兩根長度相同的絕緣細線把一個質(zhì)量為點，A上帶有Q= 3.0X10-C.斜面對物體的支持力大小為4.93 N,方向豎直向上 C的正電荷.兩線夾角為120,兩線上的拉力大小分別為Fi和F2A的正下方0.3 m處放有一帶等量異種電荷的小球B, B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2 kg（重力加速度取 g= 10 m/s2;靜電力常量k=9.0X10 （2013天津理綜）如圖所示，小球用細繩系住，繩的另一端固定于。點.現(xiàn)用水平力 F緩慢推動斜面體，小球在斜面上無摩擦地滑動，細繩始終處于直線狀態(tài)，當(dāng)小球升到接近斜面頂端時細繩接近水平.此過程中斜面對小球的 支持力Fn以及繩對小球的拉力 Ft的變化情況是A. Fn保持不變，F(xiàn)t不斷增大C. Fn保持不變，F(xiàn)t先增大后減小 （2013全國新課標(biāo)H ）如圖所示，在固定斜面上的一物塊受到一外力 在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一