2022年第二章相互作用好的讲义.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源其次章 相互作用新课标要求：1内容标准1通过试验熟悉滑动摩擦、静摩擦的规律,能用动摩擦因数运算摩擦力2知道常见的形变,通过试验明白物体的弹性,知道胡克定律例 1 调查日常生活和生产中所用弹簧的外形及使用目的 如获得弹力或减缓振动等 . 例 2 制作一个简易弹簧秤,用胡克定律说明其工作原理 . 3通过试验,懂得力的合成与分解,知道共点力的平稳条件,区分矢量与标量,用力的合成与分解分析日常生活中的问题 . 例 3 争论两个大小相等的共点力在不同夹角时的合力大小 .2活动建议调查日常生活和生产中利用静摩擦的实例第一单元 力的概念与常

2、见力分析考点解读 典型例题学问要点【例 1】关于力的概念,以下说法哪一、力的基本学问：些是正确的（）1力是指物体对物体的作用A一个力必定联系着两个物体,其中2力的作用成效： （1）使物体产生形变； （ 2）使物体 每个物体既是受力物体又是施力物体产生加速度（物体运动状态变化）B只要两个力的大小相同,它们产生3力是矢量,要精确表述一个力,必需同时指出它的 的成效肯定相同大小、方向和作用点C物体受到力的作用,运动状态肯定力的分类：转变（1）按力的性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、D竖直向上抛出的物体,物体竖直上电场力、磁场力等升,是由于竖直方向受到升力的作用（2）按力的成效分有： 拉力、 压力、

3、 支持力、回复力、向心力等四种相互作用1 相互吸引作用：存在于一切物体之间2 电磁相互作用：规律与万有引力相像【例2】以下关于重力的说法中,正确的3 强相互作用：作用范畴只有10-15 m. -15 m,强度只有强相4 弱相互作用：作用范畴只有10互作用的 10-12 . （例 1,针对练习1）二、三种最常见的力：1重力1 重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力是（）A物体只有静止时才受重力 B重力的方向总是指向地心 C物体在赤道上受的重力最小2 重力的大小：由G=mg 运算用弹簧秤测量,物体处于静止时,弹簧秤的示数等于重力的大小3 重力的方向竖直向下 即垂直于水平面对下 D物体挂在弹簧秤

4、下,弹簧秤的示数4 重心 : 物体所受重力的作用点质量分布匀称的物肯定等于物体的重力体的重心,只与物体的外形有关外形规章的匀称物体,它的重心就在几何中心上,如匀称直棒的重心,在棒的中心质量分布不匀称的物体的重心与物体的外形、质量分布有关薄板形物体的重心,可用悬挂法确定（例 2,针对练习 2）名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2弹力：名师整理优秀资源【例 3】 请在下面的图2-1-1中画出杆（1）形变：物体在力的作用下外形或体积发生转变,或球所受的弹力叫做形变（ 2）弹力 ：发生形变的物体,由于要复原原状,就会对跟它

5、接触使它发生形变的物体产生力的作用,这种力叫做弹力（ 3）弹力产生的条件：两物体直接接触,有弹性形变A B （ 4）弹力的方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反常见支持物的弹力方向：平板的弹力垂直于板面指向被支持的物体；曲面的弹力垂直于曲面该处的切平面指向被支持的物体；支承点的弹力垂直于跟它接触的平面（或曲面的切平C D 图 2-1-1 面）指向被支持的物体；绳索的弹力沿着绳子指向收缩的方向【例 4】如图 2-1-2,A 、B 两个矩形木块用轻（ 5）弹力的大小：弹力的大小跟形变的大小有关,形变 弹簧相连接,弹簧的劲度系数为 k, A 、 B 的越大,弹力越大质量分别为

6、 m 、2m ,将它们竖直叠放在水平虎克定律：在弹性限度内,弹簧的弹力跟它的伸长 地面上,用力将 A 缓慢地竖直提起,A 向上成正比,即 F=kx,k 叫劲度系数,单位是 N/m提起多大高度时,木块 B 将离开水平地面弹性限度：假如物体的形变过大,超过肯定的限度,物体的外形将不能复原,这个限度叫着弹性限度对于微小形变产生的弹力大小,一般依据物体所处的状态,利用平稳条件或动力学规律求解（例 3、4,针对练习 3）3滑动摩擦力（ 1）定义 : 一个物体在另一个物体表面上相对于另一个 物体滑动时,所受到的阻碍它相对滑动的力图 2-1-2 （ 2）产生的条件 : 两物体相互接触挤压；名师归纳总结 2

7、物体间接触面不光滑; 【例 5】 一个重为 200N的物体,放在水第 2 页,共 34 页3 两物体间存在相对运动平面上,物体与 水平面 的动 摩擦因数（ 3）大小 : 跟压力 FN成正比, = FN=O.1,试运算该物体在以下几种情形下受到（ 4）方向 : 与接触面相切,并且跟物体相对运动的方向的摩擦力相反1 物体开头时静止,用F=5N的水平向（ 5）作用成效 : 总是阻碍物体间的相对运动右的力拉物体4静摩擦力2 物体开头时静止,用F=30N的水平向（1）定义 : 两个相互接触、相对静止的物体,由于有右的力拉物体相对运动趋势,而在物体接触处产生的阻碍相对运动的力3 物体开头以v=15m/s的

8、初速度向左（2）产生的条件：运动,用 F=l5N 的水平向右两物体相互接触挤压; 的力拉物体物体间接触面不光滑; 【例 6】把一重为 G的物体,两物体相对静止但存在相对运动趋势（3）方向：总是跟接触面相切,并且跟物体3 相对用一个水平推力F=kt （ k图 2-1-3 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源运动趋势的方向相反,与物体接触面之间的弹力方向垂直为恒量, t 为时间）压在竖直的足够高的平（4）大小：等于使物体产生相对运动趋势的外力的大 整的墙上如图 2-1-3 所示,开头,物体从 t=0小两物体间的静摩擦力 F在零和最大静摩擦力

9、 f max之间,即 受的摩擦力 F摩 随 t 的变化关系的是图 2-1-4OFFmax, 中的（）（5）最大静摩擦力 Fmax： Fmax略大于滑动摩擦力 f ,为便利起见,解题时如无特别说明,可认为 Fmax=F Fmax的数值跟相互接触的两物体的材料、接触面的粗糙程度有关,跟正压力成正比,但静摩擦力的数值与正压力大小不成正比（例 5、6,针对练习 4、）疑难探究1 弹力有无的判定方法图 2-1-4 m对于形变明显的情形 如弹簧 可由形变直接判定,形【变不明显的通常用下面三种方法: 例 7】 如图 2-1-5 所示,小车上固定着一根弯方法 1: “ 假设法” 分析物体间的弹力成 角的曲杆,

10、杆的另一端固定一个质量为欲分析一物体的某一接触处是否有弹力作用,可先假的球试分析以下情形下杆对球的弹力的大小设没有所接触的物体,看看被争论的物体有怎样的运动趋和方向 : 势: 小车静止；小车以加速度；水平如被争论的物体倒向原接触物的一边,就两者之间向右运动有挤压的弹力,它们之间的弹力方向必与接触面 或接触点的切面 垂直,且指向受力物体的内部如被争论的物体倒向远离接触物的一边,就两者之间只可能产生拉伸的弹力,假如仅是物体与细绳连接,它们之间的弹力方向必定沿绳指向各自的外部如被争论的物体仍不动,就两者之间无弹力方法 2: “ 替换法” 分析物体间的弹力 用细绳替换装置中的杆件,看能不能维护原先的力

11、学图 2-1-5 【例 8】 如图 2-1-6 ,位于斜面上的物状态,假如能维护,就说明这个杆供应的是拉力; 否就,提供的是支持力 方法 3：依据“ 物体的运动状态” 分析弹力 由运动状态分析弹力,即物体的受力必需与物体的运体 m 在沿斜面对上的力F 的作用下, 处于静止状态,就斜面作用于物块的静摩擦力的方 向 A沿斜面对上B沿斜面对下动状态相符合,依据物体的运动状态,由二力平稳 或牛顿其次定律 列方程,求解物体间的弹力（例 7,针对练习）2如何判定静摩擦力的方向. C可能没有摩擦力F 静摩擦力的方向沿着两物体接触面的切线,与相对运D以上三种情形都 有可能；动趋势的方向相反,而相对运动趋势的方

12、向又难以判定,这就使静摩擦力方向的判定成为一个难点判定静摩擦力的方向常用以下方法 : 1 用假设法判定静摩擦力的方向：我们可以假设接触面是光滑的,判定物体将向哪滑动,从而确定相对运动趋势的方向,进而判定出静摩擦力的方向如右栏例 1【例 9】 如图 2-1-7 所图 2-1-6 示, AB是夹在相同板间的完全相同的两木块,并与板相对静止,试判定 A、B间的摩擦 力的方向？名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源2 依据物体的运动状态判定静摩擦力的方向：第一弄清物体运动状态（是平稳状态,加速或减速状态）,分

13、析出除摩擦力外的其它力,看是否能维护这个运动状态,如不能维护,说明肯定受摩擦力,依据平稳条件或牛顿定律,即可判定出静摩擦力的方向（如例8、 9；图 2-1-7 针对练习 7）3怎样对物体受力分析？受力分析时应留意哪些问【例 10】（1）如图 2-1-8 所示,物体 A、B题？叠放在光滑的水平桌面上,受力分析的一般步骤和方法是：明确争论对象,即现有两根轻绳分别跨过光要对哪个物体进行受力分析,并将争论对象与其它物体隔滑的定滑轮水平地系在A、B离开,最好将争论对象单独画出来,中途不要更换争论对上,在轻绳的另一端施加了象画出物体所受重力,重力的方向总是已知的,地球大小相等的力 F的作用,且图 2-1-

14、8 邻近的物体都要受重力的作用绕争论对象围绕一周,A、B处于静止状态；试分别找出争论对象与另外物体全部的接触处,进行接触力（摩 檫力、弹力）的分析 对争论对象与另外物体的接触处,分析 A、B两物体的受力情形；（2） 如图 2-1-9 所示, A、B 在动滑轮按弹力、摩檫力的存在判定方法,分析各处接触的弹力和的作用下向右匀速运动,试分析A 物体受的摩檫力,并按它们的实际方向画出示意图；（5）对带电力；体、磁体仍要分析是否受到电力或磁力作用）留意的问题是：1分析争论对象所受的力,不分析争论对象对其它物体所施加的力 例如所争论的物体A,那么只分析“ 甲对 A” ,图 2-1-9 “ 乙对 A” 、“

15、 丙对 A” 等施加的作用力, 而不分析“ A 对甲” 、“ A 对乙” 、“ A 对丙” 等施加的作用力,也不能把作用在 其它物体上的力错误地认为通过“ 力的传递” 作用在争论 对象上（3） 如图 2-1-10 所示,重力为G的长木板 AB, A端靠在光 滑的墙壁上, AB上又放 置一木板 m,整个系统 处于静止,请画出木板 AB的受力图 图 2-1-10 2只分析依据性质命名的力（重力、弹力、摩擦力）,不分析按成效命名的力（如下滑力、动力、阻力）例如,有人认为在在竖直面内做圆周运动的物体运动至最高点 时,受三个力的作用：重力、绳的拉力和向心力,实际上这个向心力是重力、与拉力的合力,是“ 成

16、效力”,不属于单独性质的力3分析物体受力时,除了考虑它与四周物体的作用力 外,有时仍要结合物体的运动情形进行分析当物体的运 动情形不同时,其受力情形往往不同4为了使问题简化,常忽视某些次要的力,如物体运 动速度不大时的空气阻力,物体在空气中所受的浮力,物体在水中运动时水的阻力（例 10；针对练习 8）_典型例题答案 _名师归纳总结 【例 1】解析： 有力存在,必有两个物体同等有关, 故 B 错力的作用成效除运动状态转变第 4 页,共 34 页时存在, 由于力的相互性, 每个物体既是受力物仍有形变,故C错竖直向上升的物体,找不到体,同时也是施力物体,故A 正确力产生的效施力物体,故此力不存在,D

17、错果不但跟力的大小有关,仍与力的方向、 作用点答案： A - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源f说明： 力具有物质性、相互性、矢量性、同时1 由于 F=5NFm,所以物体相对平面对右运仍是运动无关, 故 A 错重力实际是万有引力的动这时物体所受滑动摩擦力大小为F= N=20N,一个分力 （另一个分力供应物体绕地球自转的向方向水平向左心力）,万有引力方向指向地心,重力不肯定 （ 只 有两极或赤道重力指向地心）故 B 错在赤道上,物体的重力等于万有引力与物体随地球运动的 向心力之差, 而在赤道上向心力最大,故物体的 重力最小, C正确只有在弹

18、簧静止或匀速运动时,测出的才是 物体的重力, 如弹簧秤拉着物体加速上升或下降 就弹簧秤的示数不等于重力,故 D错答案： C 说明：重力与引力的关系： 引力除产生重力外,仍要供应物体随地球自转所需的向心力,因物体在 地球上不同的纬度处随地球自转所需的向心力不 同,故同一物体在地球上不同纬度处重力大小不 同,在两极最大,赤道最小【例 3】解析：如图 2-7 所示说明：弹力是一种接触力, 肯定在接触处发生,画弹力的方向时,作用点要画在接触处,最好有参 照物如指向球心、加垂直号等3 由于物体向左运动,所受滑动摩擦力方向水平向右,大小仍为 2ON说明： 求摩擦力不但求出大小,仍要指明方向 运算滑动摩擦力

19、时,不要受无关因素的干扰,如（ 3）中向右的水平的拉力【例 6】解析： 物体在竖直方向上只受重力、摩擦力F 摩的作用, 由于 F 从零开头匀称增大, 物体的运动情形是先加速下滑,再减速下滑、最终静止,整个运动过程中,摩擦力为滑动摩擦力,其大小为 f=uN=ukt ,即 f 与 t 成正比,图线是过原点的直线当物体的速度减为零后,动摩擦力变为静摩擦力,其大小由平稳条件知 f=G,所以物体静止后的图线为平行于 t 轴的直线,故此题正确答案为B说明： 如各阶段的摩擦力不同,应先弄清晰是什么性质的摩擦力,在用其各自的规律去分析【例 7】【解析】 1接触面间的弹力方向是一定垂直于接触面,但固定在杆上的物

20、体所受的弹力大小和方向都是可变的,其方向可能沿杆也可能不沿杆,故需利用平稳条件或牛顿其次定律来判断小车静止时,依据物体平稳条件知,杆对球产A B 生的弹力方向竖直向上,且大小等于球的重力mg2选小球为争论对象, 小车以加速度a 向右运动时,小球所受重力和杆的弹力的合力肯定水平向 右,此时,弹力 F 的方向肯定指向右上方,只有这 样,才能保证小球在竖直方向上保持平稳,水平方 向上具有向右的加速度,假设小球所受弹力方向与C D 竖直方向的夹角为 ,（如上图所示 ,依据牛顿第二 定 律 有Fsin ma , Fcos =mg , 解 得F=ma2g2,图 2-1-11 【例 4】解析： A 向上提起

21、的高度为弹簧增加tan =a g的长度开头时,弹簧被压缩,对A 有 mg= kx1,离开地面时,弹簧被拉伸,对B 有 2mg= kx2,A 上提高度 x=x1+x 2=3mg/k 【例 8】解析： 物体受到重力G、支持力 N、推【例】解析 ：由于 f= N=O.1 200N=2ON,可 认为最大静摩擦力 fm=2ON,所以静摩擦力的取值范围是 OF2Fsin 时 有两组解【例 4】某压榨机的结构示意图如图 2 5所示,当 F2 =Fsin 时 有一组解 其中 B 点为固定铰链,如在 A 铰链处作用一垂直于当 F2F 时 有一组解壁的力 F,就由于力 F 的作用, 使滑块 C压紧物体 D,（例题

22、,针对练习3）设 C 与 D 光滑接触,杆的重力不计,压榨机的尺寸疑难探究 4在实际问题中怎样分解力？如图 2 5 甲所示,求物体D 所受压力大小是F 的多少倍 . 滑块 C重力不计 依据力产生的实际成效确定分力的方向由平行四边形定就,做出力的分解图应用数学学问运算 （如右栏例 3；针对练习3）留意：把一个力分解成两个分力,仅是一种等效替代的关系,不能认为在这两个分力方向上有两个施力体（或受力体） ,如物体沿斜面下滑时,重力分解 图 2-2-3 为沿斜面下滑的力 G1 Gsin ,和压向斜面的力G2=Gcos ,这两个力都是物体受到的,施力体只有一个地球也不能错误地认为 G2 就是对斜面的压力

23、,由于 G2 不是斜面受到的力,且性质也与压力不同,仅在数值上等于物体对斜面的压力（例题,针对练习 4）典型例题答案【例】 解析：滑轮受到的作用力应是CB图,由于3FF ,从图上看出, F1有两个解,2和 BD两绳拉力的合力, 悬挂重物的绳中的张力是3F=mg=100N,且两力的夹角为1200角,即其合力由直角三角形OAD可知： OA=F2F23F22为 100N,答案是正确由直角三角形ABD得：AB=F22F2 3F26图 2-2-5 名师归纳总结 图 2-2-4 由图的对称性可知：AC=AB=3F第 10 页,共 34 页【例】 解析：由图象知： 3 时,有：6就分力 F1=3F3F3FF

24、12+F2 2=102 263F1 /=3F3F23F当 3 时,有：263F1-F2=2令 F1F2 答案为 A、 C 【例 4】 解析： 力 F 的作用成效是对AB、AC解得： F1=8N F 2=6N 两杆产生沿两杆方向的压力F1、F2,如图 2-2-6 左,2 合力的范畴是2N F14N 力 F1的作用成效是对C产生水平向左的推力和竖直【例】解析：依据题意作出矢量三角形如向下的压力FN, - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理优秀资源2Fsina= 将力F1 沿水平方向和竖直方向分解,如图图 2-2-6 2-2-6 右,可得到C对 D的压力

25、 FN /=FN由题图可看出tan =100 =10 10依左图有： F1=F2=2Fcos依右图有： FN / =F1sin 故 可 以 得 到 ： FN/=FN=cos1 F2tana=5F F 的 5 倍可见,物体D所受的压力是_针对练习 _ 两个共点力F1 和 F2 的大小不变,它们的中各球受到的重力,各球接触面均光滑合力 F 跟两力 F1、F2 之间的夹角 的关系如图 2-2-7所示,就合力F 大小的变化范畴是 甲乙图 2-2-7 A 01 NB1 N 3 N 丙图 2-2-9 丁C1 N 5 N 1N 7 N 2如图 2-2-8 所示 不计重力的带有光滑滑轮的细杆 OB ,可绕 O

26、 点在竖直平面内自由转动,跨过滑轮的细绳吊一重物另一端拴在墙壁 A 点上处于平稳,绳拉力为,杆受到的压力为 N,杆与竖直方向夹角为 ,如 A 点沿墙上移, 当 OB 杆 4汽缸内的可燃性气体点燃后膨胀,重新平稳时,就 对活塞的推力 F=1100N,连杆 AB与竖直方向A 变大 B变大 间的夹角为 a=30 0,如图 2-2-10 所示, 这时CN 变小 D变小 活塞对连杆 AB的推力 F1=_,对汽缸壁的压力 F2=_. 图 2-2-8 图 2-2-10 名师归纳总结 3 依据重力产生的实际成效,分解图2-2-9第 11 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源_ 单元达标 _