高考總復(fù)習(xí) 專題 相互作用與物體平衡

專題二相互作用與物體平衡考點(diǎn)內(nèi)容要求熱點(diǎn)考向1.滑動(dòng)摩擦力、動(dòng)摩

擦因數(shù)、靜摩擦力Ⅰ1.力學(xué)部分三種不同性質(zhì)力：重力、彈力和摩擦力，一直是高考?？純?nèi)容．受力分析是解決力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵，是高考必考的內(nèi)容.2．本專題的高考熱點(diǎn)主要有兩個(gè)：一是與摩擦力的大小和方向有關(guān)的問(wèn)題；二是共點(diǎn)力的平衡

問(wèn)題．2.形變、彈性、胡克

定律Ⅰ

3.矢量和標(biāo)量Ⅰ考點(diǎn)內(nèi)容要求熱點(diǎn)考向

4.力的合成與分

解Ⅱ3．本專題的知識(shí)點(diǎn)常常與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等內(nèi)容綜合考查，單純考查本專題內(nèi)容常以選擇題為主，難度不大，而且命題多與體育運(yùn)動(dòng)、娛樂(lè)活動(dòng)、生活、生

產(chǎn)相聯(lián)系．4．本專題備考策略：受力分析是物理學(xué)的基礎(chǔ)，復(fù)習(xí)時(shí)要強(qiáng)化對(duì)受力分析的訓(xùn)練；摩擦力是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，要清楚其產(chǎn)生的條件、方向的判斷；力的合成與分解是解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)，應(yīng)熟練掌握力

的平行四邊形定則和正交分解法.

5.共點(diǎn)力的平衡Ⅱ

6.實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系

7.實(shí)驗(yàn)三：驗(yàn)證力的平行四邊形定則續(xù)表第1講重力彈力摩擦力考點(diǎn)1重力吸引mg豎直向下水平面1．定義：由于地球的____________而使物體受到的力．2．大小：G＝____________.3．方向：_______________，即垂直于___________．(2)質(zhì)量分布均勻且有規(guī)則幾何外形的物體，其重心在物體的____________．幾何中心5．重力與萬(wàn)有引力的關(guān)系：重力是萬(wàn)有引力的__________，粗略計(jì)算時(shí)可認(rèn)為兩者大小相等．分力4．重心：重力的作用點(diǎn)．形狀質(zhì)量分布(1)物體的重心與它的________以及____________有關(guān)．【跟蹤訓(xùn)練】1．關(guān)于重力，下列說(shuō)法中正確的是()C

A．風(fēng)箏升空后，越升越高，說(shuō)明風(fēng)箏受到的重力越來(lái)越小

B．地球給物體施加重力，而物體對(duì)地球沒(méi)有力的作用

C．藝術(shù)體操運(yùn)動(dòng)員在做各種優(yōu)美動(dòng)作的時(shí)候，其重心位置不斷變化

D．重力的方向總是垂直于地面

解析：注意力的相互性和重力方向豎直向下的含義．2．關(guān)于物體的重心，下列說(shuō)法正確的是()D

A．物體的重心一定在物體上

B．任何物體的重心都在它的幾何中心上

C．物體的形狀發(fā)生改變其重心位置一定改變

D．物體放置的位置發(fā)生改變，重心相對(duì)物體的位置不會(huì)改變

解析：重心的位置與物體各部分的質(zhì)量分布和物體的形狀都有關(guān)系，而與物體所處的位置無(wú)關(guān)．考點(diǎn)2形變和彈力

1．彈性形變：撤去外力后物體能夠完全恢復(fù)原狀的形變．

2．彈力：物體由于發(fā)生彈性形變而對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用．3．彈力產(chǎn)生的條件直接接觸彈性形變(1)兩物體____________．(2)接觸處發(fā)生____________．4．彈力方向的判斷(1)細(xì)繩的拉力的方向一定沿繩指向__________的方向．(2)接觸面上的彈力的方向垂直于接觸面指向__________物體．繩收縮受力

5．彈簧的彈力：彈簧在彈性限度內(nèi)彈力的大小遵循胡克定律：F＝____________，式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量(并非原長(zhǎng)或總長(zhǎng))．kx6．輕繩、輕桿和輕彈簧的彈力特點(diǎn)(1)輕繩：繩對(duì)物體的拉力沿繩收縮的方向，同一根繩上彈力處處等大．

(2)輕桿：桿對(duì)物體的彈力不一定沿桿的方向．如果輕直桿只有兩端受力而處于平衡狀態(tài)，則輕桿兩端對(duì)物體的彈力方向一定沿桿的方向．(3)輕彈簧：彈簧的彈力方向一定沿著彈簧軸線的方向，與彈簧形變的方向相反．【跟蹤訓(xùn)練】3．有關(guān)彈力的說(shuō)法中正確的是()D

A．彈力的大小總是與形變成正比

B．彈力的反作用力不一定是彈力

C．彈力的平衡力一定是彈力

D．桌子上的鉛筆給桌子的壓力是由于鉛筆發(fā)生形變而產(chǎn)生的

4．(雙選)圖2－1－1中a、b、c為三個(gè)物塊，M、N為兩個(gè)輕質(zhì)彈簧，R為跨過(guò)定滑輪的輕繩，它們連接如圖所示，并處于平衡狀態(tài)，則下列說(shuō)法正確的是()

A．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài)

B．有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)

C．有可能N處于不伸不縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)

D．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于不伸不縮狀態(tài)圖2－1－1

解析：由于輕繩R只能拉而不能壓縮彈簧，故N不能處于壓縮狀態(tài)，只能處于拉伸或不伸不縮狀態(tài)，則B選項(xiàng)錯(cuò)誤．若N處于不伸不縮狀態(tài)，則輕繩R對(duì)a無(wú)拉力，M一定處于壓縮狀態(tài)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤．若N處于拉伸狀態(tài)，則輕繩對(duì)N的拉力必不為零，因而繩子R對(duì)物塊a的拉力也必不為零，即a必受R作用于它的向上拉力T作用，對(duì)a受力分析得T＋F－mag＝0，彈簧對(duì)a的作用力F＝mag－T，F(xiàn)>0表示豎直向上，F(xiàn)<0表示豎直向下，F(xiàn)＝0表示彈簧M不伸不縮狀態(tài)．綜合上述分析可知A、D選項(xiàng)正確．答案：AD考點(diǎn)3滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力1．滑動(dòng)摩擦力相對(duì)滑動(dòng)阻礙相對(duì)滑動(dòng)(1)定義：兩個(gè)相互接觸的物體有__________時(shí)，在物體之間產(chǎn)生的________________的作用力．相互接觸并擠壓(2)產(chǎn)生條件：①兩物體________________；②接觸面__________；③兩物體間有______________．相對(duì)滑動(dòng)

(3)大?。号c__________成正比，即f＝_______.μ叫__________，與接觸面的________和____________有關(guān)．

(4)方向：與物體____________的方向相反，與物體運(yùn)動(dòng)的方向__________．粗糙正壓力μN(yùn)相對(duì)滑動(dòng)無(wú)關(guān)粗糙程度動(dòng)摩擦因數(shù)材料2．靜摩擦力相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)趨勢(shì)

(1)定義：兩個(gè)相互接觸的兩物體間有______________時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對(duì)滑動(dòng)____________的力．

(2)產(chǎn)生條件：①兩物體________________；②接觸面__________；③兩物體間有__________________．

(3)大小：物體間的靜摩擦力的大小可以改變(兩物體間接觸面的粗糙程度和彈力不變的情況下)，隨著其他外力的變化而變化．相互接觸并擠壓粗糙相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)(4)方向：跟物體的__________________方向相反，并且摩擦力的方向總跟接觸面平行(或相切)．相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)

(5)最大靜摩擦力fmax：靜摩擦力有一個(gè)__________，在數(shù)值上等于物體剛要滑動(dòng)時(shí)所需要的沿相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)方向的外力．靜摩擦力的大小取值范圍為：__________.實(shí)際中，最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力．一般情況下，可近似認(rèn)為最大靜摩擦力約等于滑動(dòng)摩擦力．最大值0＜f≤fmax【跟蹤訓(xùn)練】)5．(雙選)下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中，正確的是(A．阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力稱為摩擦力B．滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反C．靜摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直D．接觸面上的摩擦力總是與接觸面平行答案：CD

6．圖2－1－2是主動(dòng)輪P通過(guò)皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪Q的示意圖，A與B、C與D分別是皮帶與輪緣相互接觸的點(diǎn)，如果皮帶不打滑，當(dāng)主動(dòng)輪P沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，A、B、C、D各點(diǎn)所受摩擦力的方向()

圖2－1－2A．向上，向下，向下，向上B．向下，向上，向下，向上C．向下，向上，向上，向下D．向上，向下，向上，向下答案：D易錯(cuò)點(diǎn)1摩擦力方向的判斷

【例1】工人師傅用80N的水平向前的推力，推著一輛小車在水平方向上勻速前進(jìn)，突然他發(fā)現(xiàn)前面不遠(yuǎn)處有一位老人，為了避免相撞，他立即用200N的水平力向后拉車，當(dāng)車仍水平向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，車所受的合力大小是()A．280NC．120N

B．200ND．80N選A.【糾錯(cuò)強(qiáng)化】

2．重100N的木塊放在水平面上，它與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，最大靜摩擦力為27N．現(xiàn)用水平拉力拉木塊，當(dāng)此拉力的大小由零增大到26N時(shí)木塊受到的摩擦力大小為f1；當(dāng)拉力大小由30N減小到27N時(shí)，木塊受到的摩擦力大小為f2.則下列說(shuō)法正確的是()CA．f1＝25N，f2＝25NB．f1＝25N，f2＝27NC．f1＝26N，f2＝25ND．f1＝26N，f2＝27N【觸類旁通】

2．(雙選)如圖2－1－7所示，一木塊在垂直于傾斜天花板平面方向上的推力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列判斷正確的是()ADA.天花板與木塊間的彈力一定不為零B.天花板對(duì)木塊的摩擦力可能為零C.木塊受到天花板的摩擦力隨推力F的增大而變化

D.逐漸增大F的過(guò)程，木塊將始終保持靜止圖2－1－7熱點(diǎn)2摩擦力的分析和計(jì)算問(wèn)題

【例2】如圖2－1－6所示,兩個(gè)等大的水平力F分別作用在物體B、C上.物體A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài),各接觸面與水平地面平行.物體A、C間的摩擦力大小為f1,物體B、C間的摩擦力大小為f2,物體C與地面間的摩擦力大小為f3,則() A．f1＝0，f2＝0，f3＝0 B．f1＝0，f2＝F，f3＝0 C．f1＝F，f2＝0，f3＝0D．f1＝0，f2＝F，f3＝F圖2－1－6選B.易錯(cuò)點(diǎn)2計(jì)算時(shí)混淆靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力

【例2】如圖2－1－9所示，質(zhì)量為M的木板靜止在桌面上，木板上有質(zhì)量為m的滑塊在勻速滑行(受拉力未畫出)，已知滑塊與木板間、木板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，M＝3m，)那么木板受到桌面的摩擦力的大小是(A.μmgC.3μmg

B.2μmgD.4μmg圖2－1－9選A.熱點(diǎn)1輕彈簧的彈力問(wèn)題

【例1】(雙選，2009年廣東卷)某緩沖裝置可抽象成圖2－1－4所示的簡(jiǎn)單模型．圖中K1、K2

為原長(zhǎng)相等、勁度系數(shù))不同的輕質(zhì)彈簧．下列表述正確的是(

圖2－1－4A．緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān)B．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等C．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的長(zhǎng)度保持相等D．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的彈性勢(shì)能發(fā)生改變

解析：不同彈簧的緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，A錯(cuò)誤；在墊片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于兩個(gè)彈簧相連，則它們之間的作用力等大，B正確；由于兩彈簧的勁度系數(shù)不同，由胡克定律F＝kΔx可知，兩彈簧的形變量不同，則兩彈簧的長(zhǎng)度不相等，C錯(cuò)誤；在墊片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于彈簧的彈力做功，則彈性勢(shì)能將發(fā)生變化，D正確．答案：BD

7.把一重為G的物體,用一水平的推力F＝kt(k為恒量,t為時(shí)間)壓在豎直的足夠高的平整的墻上(如圖2－1－3所示),從t＝0)開始物體所受的摩擦力f隨時(shí)間t的變化關(guān)系正確的是(

圖2－1－3B

備考策略：解決彈簧彈力問(wèn)題的關(guān)鍵在于理解F＝kΔx中Δx的含義，同時(shí)要清楚一根彈簧的勁度系數(shù)只與彈簧本身的材料和做工有關(guān)，與彈簧的伸長(zhǎng)量和承受的力是無(wú)關(guān)的．高中物理中的彈簧是一種模型，沒(méi)有質(zhì)量．因此這種模型無(wú)論處于什么狀態(tài)，所受合外力都為零，即彈簧兩端彈力永遠(yuǎn)等大反向，且形變量越大，具有的彈性勢(shì)能就越大．【觸類旁通】

1．在如圖2－1－5所示的三種情況中，砝碼的質(zhì)量均為M，滑輪的摩擦可不計(jì)，則三個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)T1、T2、T3的大小關(guān)系是()圖2－1－5A．T1＝T2<T3C．T1<T2<T3B．T1＝T3<T2D．T1＝T2＝T3

解析：圖中各彈簧受到相同的作用力，根據(jù)胡克定律，則彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同，故彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一樣，T1＝T2＝T3.D【糾錯(cuò)