高考物理大一輪總復(fù)習(xí)課件江蘇專(zhuān)2.3相互作用

1、考綱解讀,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)四,高考模擬,練出高分,1.學(xué)會(huì)進(jìn)行受力分析的一般步驟與方法. 2.掌握共點(diǎn)力的平衡條件及推論. 3.掌握整體法與隔離法，學(xué)會(huì)用圖解法分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題和極值問(wèn)題,1受力分析的定義 把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來(lái)，并畫(huà)出受力示意圖，這個(gè)過(guò)程就是受力分析 2受力分析的一般順序 先分析場(chǎng)力(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)，再分析接觸力(彈力、摩擦力)，最后分析其他力,例1如圖所示，傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)小木塊a、b用細(xì)線(xiàn)連接，用平行于傳送帶的細(xì)線(xiàn)拉住a，兩木塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)關(guān)于木塊受力個(gè)數(shù)，正確的是() Aa受4個(gè)，b受5個(gè) Ba受4

2、個(gè)，b受4個(gè) Ca受5個(gè)，b受5個(gè) Da受5個(gè)，b受4個(gè),mBg,FN1,FT1,Ff1,mAg,FN2,FT2,Ff2,FT1,變式題組,1. (2013上海8)如圖所示，質(zhì)量mAmB的兩物體A、B疊放在一起，靠著豎直墻面讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過(guò)程中，物體B的受力示意圖是(),解析兩物體A、B疊放在一起，在沿粗糙墻面下落過(guò)程中，由于物體與豎直墻面之間沒(méi)有壓力，所以物體與豎直墻面之間沒(méi)有摩擦力，二者一起做自由落體運(yùn)動(dòng)，A、B之間沒(méi)有彈力作用，故物體B的受力示意圖是圖A.,2.如圖所示，在恒力F作用下，a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于它們受力情況的說(shuō)法正確的是()

3、Aa一定受到4個(gè)力 Bb可能受到4個(gè)力 Ca與墻壁之間一定有彈力和摩擦力 Da與b之間一定有摩擦力,將a、b看成整體,對(duì)物體b,說(shuō)明a與墻壁之間沒(méi)有彈力和摩擦力作用,AD,G,F,Gb,FN,Ff,3. (2013山東15)如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為(),將兩球作為一個(gè)整體,2mg,FA,FC,FA ,方法提煉,受力分析的方法步驟,明確研究對(duì)象,隔離物體進(jìn)行受力分析,研究對(duì)象選取方法：整體法或隔離法. 可以是單個(gè)物體，也可以是多個(gè)物體的組合.,先分析重力，然后按接觸面分

4、析接觸力（彈力、摩擦力），再分析其他力（電磁力、浮力），最后分析已知力,方法提煉,受力分析的方法步驟,畫(huà)出受力示意圖,檢查受力分析是否有誤,邊分析邊將力一一畫(huà)在受力示意圖上，準(zhǔn)確標(biāo)出各力的方向,檢查畫(huà)出的每一個(gè)力能否找出它的施力物體，檢查分析結(jié)果能否使研究對(duì)象處于題目中所給的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).否則，必然發(fā)生了漏力、多力或錯(cuò)力現(xiàn)象.,處理平衡問(wèn)題的常用方法 (1) 合成法：物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等、方向相反 (2) 分解法：物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個(gè)力按力的效果分解，則其分力和其他兩個(gè)力滿(mǎn)足平衡條件 (3) 正交分解法：物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的

5、作用而平衡，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿(mǎn)足平衡條件,例2在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測(cè)量風(fēng)力的大小，其原理如圖所示儀器中一根輕質(zhì)金屬絲下懸掛著一個(gè)金屬球，無(wú)風(fēng)時(shí)，金屬絲豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來(lái)的風(fēng)時(shí)，金屬絲偏離豎直方向一定角度風(fēng)力越大，偏角越大通過(guò)傳感器，就可以根據(jù)偏角的大小測(cè)出風(fēng)力的大小，求風(fēng)力大小F跟金屬球的質(zhì)量m、偏角之間的關(guān)系,mg,F,FT,風(fēng)力F和拉力FT的合力與重力等大反向，由平行四邊形定則可得 Fmgtan .,解析 法一：(力的合成法)如圖甲所示,甲,所以可以將重力沿水平方向和金屬絲的方向進(jìn)行分解，如圖乙所示，,Fx合FTsin F0 Fy合FTco

6、s mg0 解得 Fmgtan .,法二：(力的分解法)重力有兩個(gè)作用效果：使金屬球抵抗風(fēng)的吹力和使金屬絲拉緊，,由幾何關(guān)系可得FFmgtan .,法三：(正交分解法)以金屬球?yàn)樽鴺?biāo)原點(diǎn)，取水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)閥軸，建立坐標(biāo)系，如圖丙所示,拓展題組,4如圖所示，A、B兩球用輕桿相連，用兩根細(xì)線(xiàn)將其懸掛在水平天花板上的O點(diǎn)現(xiàn)用一水平力F作用于小球B上，使系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)且A、B兩球在同一水平線(xiàn)上已知兩球重力均為G，輕桿與細(xì)線(xiàn)OA長(zhǎng)均為L(zhǎng)，則() A細(xì)線(xiàn)OB的拉力的大小為2G B細(xì)線(xiàn)OB的拉力的大小為G C水平力F的大小為2G D水平力F的大小為G,kx1,kx3,kx2,6在如圖所示的A、

7、B、C、D四幅圖中，滑輪本身的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過(guò)滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個(gè)質(zhì)量都是m的重物，當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí)，圖A、C、D中桿P與豎直方向的夾角均為，圖B中桿P在豎直方向上，假設(shè)A、B、C、D四幅圖中滑輪受到木桿彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷中正確的是() AFAFBFCFD BFDFAFBFC CFAFCFDFB DFCFAFBFD,AFAFBFCFD BFDFAFBFC CFAFCFDFB DFCFAFBFD,1動(dòng)態(tài)平衡：是指平衡問(wèn)題中的一部分是變力，是動(dòng)態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫動(dòng)態(tài)平衡，這是

8、力平衡問(wèn)題中的一類(lèi)難題 2基本思路：化“動(dòng)”為“靜”，“靜”中求“動(dòng)” 3基本方法：圖解法和解析法,FN1,例3 (2012新課標(biāo)16)如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為FN1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镕N2.以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線(xiàn)為軸，將木板從圖示位置開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置不計(jì)摩擦，在此過(guò)程中() AFN1始終減小，F(xiàn)N2始終增大 BFN1始終減小，F(xiàn)N2始終減小 CFN1先增大后減小，F(xiàn)N2始終減小 DFN1先增大后減小，F(xiàn)N2先減小后增大,G,FN2,變式題組,7如圖所示，三根細(xì)線(xiàn)共系于O點(diǎn)，其中OA在豎直方向上，OB水平并跨過(guò)定滑輪懸掛一個(gè)重物，OC的C點(diǎn)

9、固定在地面上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)若OC加長(zhǎng)并使C點(diǎn)左移，同時(shí)保持O點(diǎn)位置不變，裝置仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，則細(xì)線(xiàn)OA上的拉力FA和OC上的拉力FC與原先相比是() AFA、FC都減小 B.FA、FC都增大 CFA增大，F(xiàn)C減小 DFA減小，F(xiàn)C增大,FA,FC,8半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的豎直擋板MN.在半圓柱體P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，如圖所示是這個(gè)裝置的截面圖現(xiàn)使MN保持豎直并且緩慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止則在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是() AMN對(duì)Q的彈力逐漸減小 B地面對(duì)P的摩擦力逐漸增大 CP、Q

10、間的彈力先減小后增大 DQ所受的合力逐漸增大,整體受力分析,(M+m)g,FN,Ff,F2,mg,F1,F2,FfF2,(1)平行四邊形定則是基本方法，但也要根據(jù)實(shí)際情況采用不同的方法，若出現(xiàn)直角三角形，常用三角函數(shù)表示合力與分力的關(guān)系 (2)圖解法的適用情況 圖解法分析物體動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題時(shí)，一般物體只受三個(gè)力作用，且其中一個(gè)力大小、方向均不變，另一個(gè)力的方向不變，第三個(gè)力大小、方向均變化,處理動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的一般思路,方法提煉,(3)用力的矢量三角形分析力的最小值問(wèn)題的規(guī)律： 若已知F合的方向、大小及一個(gè)分力F1的方向，則另一分力F2的最小值的條件為F1F2； 若已知F合的方向及一個(gè)分力F1的大

11、小、方向，則另一分力F2的最小值的條件為F2F合,處理動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的一般思路,方法提煉,1臨界問(wèn)題 當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問(wèn)題的描述中常用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語(yǔ)言敘述 常見(jiàn)的臨界狀態(tài)有： (1)兩接觸物體脫離與不脫離的臨界條件是相互作用力為0(主要體現(xiàn)為兩物體間的彈力為0) (2)繩子斷與不斷的臨界條件為繩中的張力達(dá)到最大值；繩子繃緊與松馳的臨界條件為繩中的張力為0.,(3)存在摩擦力作用的兩物體間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)靜止的臨界條件為靜摩擦力達(dá)到最大 研究的基本思維方法：假設(shè)推理法 2極值問(wèn)題 平衡物體的極

12、值，一般指在力的變化過(guò)程中的最大值和最小值問(wèn)題一般用圖解法或解析法進(jìn)行分析,例4重為G的木塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,一人欲用最小的作用力F使木塊做勻速運(yùn)動(dòng),則此最小作用力的大小和方向應(yīng)如何？,變式題組,9傾角為37的斜面與水平面保持靜止，斜面上有一重為G的物體A，物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5.現(xiàn)給A施加一水平力F，如圖所示設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等(sin 370.6，cos 370.8)，如果物體A能在斜面上靜止，水平推力F與G的比值不可能是() A3 B2 C1 D0.5,mg,FN,A3 B2 C1 D0.5,水平推力F與G的比值不可能是(),mg,FN,mg,FN,Ffm,

13、Ffm,mg,F1,FT,F1mgtan 30,Fmin,F1,(1)圖解法：根據(jù)物體的平衡條件，作出力的矢量圖，通過(guò)對(duì)物理過(guò)程的分析，利用平行四邊形定則進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最大值與最小值 (2)數(shù)學(xué)解法：通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析，依據(jù)物體的平衡條件寫(xiě)出物理量之間的函數(shù)關(guān)系(或畫(huà)出函數(shù)圖象)，用數(shù)學(xué)方法求極值(如求二次函數(shù)極值、公式極值、三角函數(shù)極值),解決極值問(wèn)題和臨界問(wèn)題的方法,方法總結(jié),1(2014山東14)如圖，用兩根等長(zhǎng)輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn)，制成一簡(jiǎn)易秋千，某次維修時(shí)將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長(zhǎng)且懸掛點(diǎn)不變木板靜止時(shí)，F(xiàn)1表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對(duì)木板拉力

14、的大小，則維修后() AF1不變，F(xiàn)2變大 BF1不變，F(xiàn)2變小 CF1變大，F(xiàn)2變大 DF1變小，F(xiàn)2變小,維修前后，木板靜止，受力平衡，合外力為零，F(xiàn)1不變，,對(duì)木板受力分析,2(2013新課標(biāo)15)如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上若要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F20)由此可求出() A物塊的質(zhì)量 B斜面的傾角 C物塊與斜面間的最大靜摩擦力 D物塊對(duì)斜面的正壓力,有沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),F1mgsin fm.,mg,fm,FN,有沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),fm,F2fmmgsin ,3(2013天津5)如圖所

15、示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于O點(diǎn)現(xiàn)用水平力F緩慢推動(dòng)斜面體，小球在斜面上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，細(xì)繩始終處于直線(xiàn)狀態(tài)，當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平，此過(guò)程中斜面對(duì)小球的支持力FN以及繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是() AFN保持不變，F(xiàn)T不斷增大 BFN不斷增大，F(xiàn)T不斷減小 CFN保持不變，F(xiàn)T先增大后減小 DFN不斷增大，F(xiàn)T先減小后增大,FN,FT,mg,FTmin,當(dāng)FT方向與斜面平行時(shí)， FT最小， 所以FT先減小后增大， FN一直增大,4.如圖所示，光滑的半圓柱體靜止在水 平面上，A、B小球通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)相連， 與豎直方向的夾角分別為37和53， 系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)A球的質(zhì)量為m

16、， sin 370.6，cos 370.8，則B球質(zhì)量為(),A,一、單項(xiàng)選擇題 1如圖所示，A和B兩物塊的接觸面是水平的，A與B保持相對(duì)靜止一起沿固定斜面勻速下滑，在下滑過(guò)程中B的受力個(gè)數(shù)為() A3個(gè) B4個(gè) C5個(gè) D6個(gè),解析A與B相對(duì)靜止一起沿斜面勻速下滑，可將二者當(dāng)作整體進(jìn)行受力分析，再對(duì)B進(jìn)行受力分析，可知B受到的力有：重力GB、A對(duì)B的壓力、斜面對(duì)B的支持力和摩擦力，選項(xiàng)B正確,3,4,5,6,7,8,9,10,13,2,11,1,12,3,4,5,6,7,8,9,10,13,2,11,1,12,3如圖所示，在傾斜的滑桿上套一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)通過(guò)輕繩拉著一個(gè)質(zhì)量為M的物體

17、，在圓環(huán)沿滑桿向下滑動(dòng)的過(guò)程中，懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向，則() A環(huán)只受三個(gè)力作用 B環(huán)一定受四個(gè)力作用 C物體做勻加速運(yùn)動(dòng) D懸繩對(duì)物體的拉力小于物體的重力,解析分析物體M可知，其受到兩個(gè)力的作用，重力和輕繩對(duì)其的拉力，因?yàn)閼覓煳矬w的輕繩始終處于豎直方向，故二力平衡，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，C、D錯(cuò)誤；再對(duì)環(huán)進(jìn)行受力分析可知，環(huán)受到重力、輕繩對(duì)環(huán)的拉力、滑桿對(duì)環(huán)的支持力和摩擦力，A錯(cuò)誤，B正確,3,4,5,6,7,8,9,10,13,2,11,1,12,3,4,5,6,7,8,9,10,13,2,11,1,12,3,4,5,6,7,8,9,10,13,2,11,1,12,6如圖所示，水平固定

18、且傾角為30的光滑斜面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B，它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)對(duì)B施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l，則彈簧原長(zhǎng)和推力F的大小分別為(),3,4,5,6,7,8,9,10,13,2,11,1,12,7如圖所示，傾角為30的斜面體放在水平地面上，一個(gè)重為G的球在水平力F的作用下，靜止于光滑斜面上，此時(shí)水平力的大小為F；若將力F從水平方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)某一角度后，仍保持F的大小不變，且小球和斜面體依然保持靜止，此時(shí)水平地面對(duì)斜面體的摩擦力為Ff，那么F和Ff的大小分別是(),3,4,5,6,7,8,9,10,13,2,11,1,12,3,4,5

19、,6,7,8,9,10,13,2,11,1,12,二、多項(xiàng)選擇題 8如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30，則() A彈簧一定處于壓縮狀態(tài) B滑塊可能受到三個(gè)力作用 C斜面對(duì)滑塊的支持力不能為零 D斜面對(duì)滑塊的摩擦力的大小等于mg,BC,3,4,5,6,7,8,9,10,13,2,11,1,12,9(2013廣東20)如圖，物體P靜止于固定的斜面上，P的上表面水平，現(xiàn)把物體Q輕輕地疊放在P上，則() AP向下滑動(dòng) BP靜止不動(dòng) CP所受的合外力增大 DP與斜面間的靜摩擦力增大,解析設(shè)斜面的傾角

20、為，放上Q，相當(dāng)于增加了P的質(zhì)量，對(duì)P受力分析并列平衡方程得mgsin fmgcos ，Nmgcos .當(dāng)m增大時(shí)，不等式兩邊都增大，不等式仍然成立，P仍然靜止，故選B、D.,BD,3,4,5,6,7,8,9,10,13,2,11,1,12,10如圖所示，一條細(xì)線(xiàn)一端與地板上的物體B相連，另一端繞過(guò)質(zhì)量不計(jì)的定滑輪與小球A相連，定滑輪用另一條細(xì)線(xiàn)懸掛在天花板上的O點(diǎn)，細(xì)線(xiàn)與豎直方向所成的角度為，則() A如果將物體B在地板上向右移動(dòng)稍許，角將增大 B無(wú)論物體B在地板上左移還是右移，只要距離 足夠小，角將不變 C增大小球A的質(zhì)量，角一定減小 D懸掛定滑輪的細(xì)線(xiàn)的彈力不可能等于小球A的重力,3,4,5,6,7,8,9,10,13,2,11,1,12,解析O、A之間的細(xì)線(xiàn)一定沿豎直方向，如果物體B在地板上向右移動(dòng)稍許，O、B之間的細(xì)線(xiàn)將向右偏轉(zhuǎn)，OA與OB間夾角將增大OA與OB兩段細(xì)線(xiàn)上的彈力都等于小球A的重力，其合力與懸掛定滑輪的細(xì)線(xiàn)的彈力大小相等、方向相反，懸掛定滑輪的細(xì)線(xiàn)的彈力方向(即OO的方向)與AOB的角平分線(xiàn)在一條直線(xiàn)上，顯然物體B在地板上向右移動(dòng)時(shí)，角將增大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；增大小球A的質(zhì)量，只要物體B的位置不變，則角也不變，選項(xiàng)C錯(cuò)