浙江版5年高考3年模拟A版2020年物理总复习专题二相互作用课件.pdf
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1、专题二 相互作用 高考物理(浙江专用)高考物理(浙江专用) 考点一 常见的三种力、受力分析考点一 常见的三种力、受力分析 考向基础考向基础 一、重力一、重力 1.产生:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。 2.大小:G=mg,与物体的运动状态无关,与物体所在的纬度、高度有关。 3.方向:竖直向下。 4.作用点:重心。 5.测量:可以用弹簧测力计,测量时物体必须处于平衡状态。 考点考点清单清单 二、弹力二、弹力 1.产生条件: 物体直接接触 ; 有弹性形变 。 2.弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。 常见弹力的方向 弹力弹力的方向 轻绳的弹力沿绳指向绳收缩的方向 弹簧两端
2、的弹力沿弹簧指向弹簧恢复原状的方向 面(或点)与面(或点)接触垂直于接触面(或切面),指向受力物体 杆的弹力可能沿杆,也可能不沿杆,应具体情况具体分析 3.弹力的大小胡克定律 (1)内容:实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩 短)的长度x成正比,即 F=kx 。 k称为弹簧的劲度系数,单位是N/m。一般来说,k越大,弹簧越“硬”;k越 小,弹簧越“软”。k的大小与弹簧的粗细、长度、材料、匝数等因素 有关。 (2)弹力与弹簧伸长量的关系可用F-x图像表示,如图所示。 三、摩擦力三、摩擦力 1.摩擦力产生的条件:直接接触并发生形变、粗糙接触面之间存在相对 运动(滑动摩擦力)或相
3、对运动的趋势(静摩擦力)。所以有摩擦力的两 物体之间必有弹力,而反之则未必。 2.静摩擦力:静摩擦力随着外力的增大而增大,大小可在0Fmax之间变 化。一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿运动定律来计算它 的大小。静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势的方向相反。 3.滑动摩擦力:大小 Ff=FN ,方向与物体间相对运动的方向相反。 考向突破考向突破 考向一考向一 弹力弹力 弹力有无的判断 对于形变明显的情况可由形变直接判断,形变不明显的情况通常用下面 三种方法判断。 (1)“假设法”分析物体间的弹力 欲分析一物体和另一物体的接触处是否有弹力作用,可先假设没有所接 触的物体,看看被研究的物体有
4、怎样的运动趋势。 a.若被研究的物体倒向原接触物体的一边,则两者之间有挤压的弹力,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。 b.若被研究的物体倒向远离接触物的一边,则两者之间只可能产生拉伸 的弹力,倘若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。 c.若被研究的物体不动,则两者之间无弹力。 (2)“替换法”分析物体间的弹力 用细绳替换装置中的杆件,看能不能维持原来的力学状态,如果能维持, 则说明这个杆提供的是拉力。否则,提供的是支持力。 (3)根据“物体的运动状态”分析弹力 由运动状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依
5、 据物体的运动状态,由平衡条件(或牛顿第二定律)列方程,求解物体间的 弹力。 例例1 (2017浙江慈溪期中)如图所示各种情况下,a、b两者之间一定有 弹力的是(a、b接触面光滑) ( ) 解析解析 假设A中a、b间有弹力,则两球将向两边运动,与题矛盾,故a、b 间无弹力,A错误。若B中两球间无弹力,则两球都将向下摆动,与题矛 盾,说明a、b间有弹力,故B正确。假设C中a、b间有弹力,则a受力不平 衡,故a、b间无弹力,C错误。假设D中b对a球有弹力,方向必定水平向 右,则a球受力不平衡,a不可能处于静止状态,与题矛盾,故a、b间一定没 有弹力,D错误。故选B。 答案答案 B 考向二考向二 摩
6、擦力摩擦力 1.滑动摩擦力与静摩擦力的比较 2.静摩擦力有无及方向的判定 静摩擦力发生在两个相互挤压且有相对运动趋势的物体间,但相对运动 趋势不如相对运动直观,具有很强的隐蔽性。所以静摩擦力有无及方向 的判定较困难,为此常用下面两种方法判定。 (1)假设法:即先假定没有静摩擦力的作用,看相对静止的物体间能否发 生相对运动。若能,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;若不能,则 没有静摩擦力。 (2)反推法:从物体表现出的运动状态反推它必须具有的条件,分析组成 条件的相关因素中静摩擦力所起的作用,就容易判断静摩擦力的方向了。 例例2 (2018浙江温州九校联盟期末,6)如图所示,物体A和B的质量
7、分别 为mA、mB且相对静止,它们以共同的速度沿斜面匀速下滑,则 ( ) A.B受到的静摩擦力方向沿斜面向上 B.B受到的静摩擦力的大小为mBg sin C.B受到的滑动摩擦力的大小为(mA+mB)g sin D.取走A物体后,B物体将匀加速下滑 解析解析 物体A、B相对静止,对A受力分析可知,A受到沿斜面向上的 静摩擦力,大小为mAg sin ,故可知B受到沿斜面向下的静摩擦力,大小为 mAg sin ,所以A、B错误;取AB整体研究,因为匀速下滑可知B受到斜面 对其的滑动摩擦力大小为(mA+mB)g sin ,故C正确;A与B一起匀速下滑 有(mA+mB)g sin =(mA+mB)g c
8、os ,即=tan ,则当取走A物体后,B物体受 到的滑动摩擦力f=mBg cos =mBg sin ,仍将匀速下滑,故D错误。 答案答案 C 考向三考向三 受力分析受力分析 1.受力分析的一般程序 从力的概念判断寻找对应的施力物体 从力的性质判断寻找产生的原因 从力的效果判断寻找是否发生形变或改变物体的运动状态(即是否产 生了加速度) 从力的相互性判断从反作用力的角度去寻找 2.受力分析的角度和依据受力分析的角度和依据 例例3 (2018浙江东阳中学月考)如图所示,物体A置于水平地面上,力F竖 直向下作用于物体B上,A、B保持静止,则物体A的受力个数为 ( ) A.3 B.4 C.5 D.6
9、 解析解析 对A、B整体进行受力分析,整体受重力、地面对A的弹力、推力 F,三力平衡,所以A与地面之间没有摩擦。再对A进行受力分析,受重 力、地面的支持力、B对A的压力和B对A沿接触面向下的静摩擦力,所 以A受四个力作用。故B正确。 答案答案 B 考点二 力的合成与分解、共点力的平衡考点二 力的合成与分解、共点力的平衡 考向基础考向基础 一、力的合成与分解一、力的合成与分解 1.力的合成 (1)遵循的规律:力的合成遵循矢量运算的规律,即遵循 平行四边形 定则 。 (2)二力的合成:两个共点力F1和F2的大小均不变,它们之间的夹角为,其 合力的大小为F合,当夹角变化时,合力的取值范围是|F1-F
10、2|F合F1+F2。 当两个分力F1和F2大小相等,且它们之间的夹角=120时,合力大小等于 每个分力的大小,合力的方向沿两个分力夹角的角平分线。 2.力的分解 (1)遵循的规律:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循矢量运算的规 律,即遵循平行四边形定则。 (2)分解原则:分解某个力时,一般要根据这个力产生的实际效果进行分解。 (3)力的正交分解:将一个力分解为两个 相互垂直 的分力的方法 称为力的正交分解法。 二、共点力的平衡二、共点力的平衡 1.一个物体在共点力作用下,如果保持 静止 或 匀速直线 运 动状态,则该物体处于平衡状态。 2.平衡条件:物体所受合外力为零。其数学表达式为:F合=
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