2018-2019学年高中新创新一轮复习物理江苏专版:第二章相互作用含解析精品.pdf
《2018-2019学年高中新创新一轮复习物理江苏专版:第二章相互作用含解析精品.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2018-2019学年高中新创新一轮复习物理江苏专版:第二章相互作用含解析精品.pdf(56页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第二章 相互作用 考 纲 要 求考 情 分 析 形变和弹力胡克定律1.命题规律 高考对本章内容着重考查的知识点有弹力 和摩擦力的概念及其在各种状态下的表现 形式、力的合成与分解等,对受力分析的考 查涵盖了高中物理的所有热点问题。题型通 常为选择题以及计算题的第一问。 2.考查热点 以生活中的实际问题为背景考查静力学的 知识机率将增加,在2019 届高考复习中应 注重建立物理模型的能力培养。 静摩擦滑动摩擦摩擦 力动摩擦因数 力的合成和分解 共点力的平衡 实验二:力的平行四边形定则 说明 (1)力的合成和分解的计算,只限于用作图法或直角三角形知识解决。 (2)只要求解决在一个平面内的共点力平衡问
2、题。 第 7 课时重力弹力(双基落实课 ) 知识点一重力、弹力的分析与判断 1重力 (1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。 (2)大小: Gmg,不一定等于地球对物体的引力。 (3)方向:竖直向下。 (4)重心:重力的等效作用点,重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系,且不一 定在物体上。 2弹力 (1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用, 这种力叫做弹力。 (2)条件:两物体相互接触;发生弹性形变。 (3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。 3弹力有无的判断 条件法 根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判
3、断 形变较明显的情况 假设法 对形变不明显的情况,可假设两个物体间没有弹力,若运动状态不变,则此处不 存在弹力,若运动状态改变,则此处一定存在弹力 状态法根据物体的运动状态,利用共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断弹力是否存在 4弹力方向的判断 (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。 (2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断。 小题练通 1(鲁科教材原题)关于重心,下列说法正确的是() A重心是物体内受到重力最大的点 B任何几何形状规则的物体的重心必与几何中心重合 C重心是重力的作用点,它总是在物体上,不可能在物体外 D任何几何形状规则的质量分布均匀的物体的重心必与其几何中
4、心重合 解析: 选 D重心是重力的等效作用点,重心不一定在物体上,对于几何形状规则、 质量分布均匀的物体,其重心与几何中心重合。D 正确。 2如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向 成 角的细绳拴接一小球。当小车和小球相对静止,一起在水平面上运 动时,下列说法正确的是() A细绳一定对小球有拉力的作用 B轻弹簧一定对小球有弹力的作用 C细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力 D细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力 解析: 选 D若小球与小车一起做匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有 向右的加速度agtan ,则轻弹簧对小球无弹力,D
5、 正确。 (1)弹力产生在直接接触的物体之间,但直接接触的物体之间不一定存在弹力。 (2)绳只能产生拉力,不能产生支持力,且绳的弹力方向一定沿着绳收缩的方向。 (3)杆既可以产生拉力,也可以产生支持力,弹力的方向可以沿着杆,也可以不沿着杆。 知识点二胡克定律、弹力的计算 1胡克定律 (1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F 跟弹簧伸长 (或缩短 )的长度 x 成正比。 (2)表达式: Fkx。k 是弹簧的劲度系数,单位为 N/m;k 的大小由弹簧自身性质决定。 x 是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。 2弹力大小的计算方法 胡克定律。力的平衡条件。 牛顿第二定律。动能定理。 小题练
6、通 1(2018 乐清模拟 )如图所示的装置中,弹簧的原长和劲度系数都相等,小球的质量均 相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、 L3,其大小关系是 () AL1L2L3BL1L2 L3 CL1L3L2DL3L1 L2 解析: 选 A根据胡克定律和平衡条件分析可得:平衡时各弹簧的长度相等,选项A 正确。 2如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖 直杆的夹角为 ,在斜杆的下端固定有质量为m 的小球,重力加速度为g。 下列关于斜杆对小球的作用力F 的判断中正确的是() A小车静止时,Fmgsin ,方向沿斜杆向上 B小车静止时,Fm
7、gcos ,方向垂直于斜杆向上 C小车向右匀速运动时,一定有Fmg,方向竖直向上 D小车向右做匀加速运动时,一定有Fmg,方向一定沿斜杆向上 解析: 选 C小车静止或向右匀速运动时,小球的加速度为零,所受的合力为零,由 平衡条件可得,斜杆对小球的作用力竖直向上,大小为Fmg,选项 A、B 错误, C 正确; 若小车向右做匀加速运动,则小球所受的合力方向水平向右,由牛顿第二定律可得Fy mg, Fx ma,故斜杆对小球的作用力 Fma 2 mg2mg,tan Fx Fy a g,当 a 的取值合适 时, 可以等于 ,但 与 不一定总相等,选项D 错误。 3(鲁科教材原题)一弹簧测力计原来读数准确
8、,由于更换内部弹簧,外壳上的读数便 不能直接使用。某同学进行了如下测试:不挂重物时,示数为2 N;挂 100 N 重物时,示数 为 92 N。那么当示数为20 N 时,所挂物体实际重多少? 解析: 弹簧测力计的刻度是均匀的,设弹簧测力计每1 N 的读数对应的刻度长为x,则 示数为 2 N 到示数为92 N 时,其伸长量可表示为(92 2)x, 由胡克定律得:100 Nk(922)x, 同理得: Fk(202)x,解得 F 20 N。 答案: 20 N 弹簧的拉伸形变量与压缩形变量相等时,弹簧的弹力大小相等,具有的弹性势能也相 等。因此涉及到弹簧的问题时,需要注意分析是否存在多解。 知识点三轻绳
9、、轻杆、轻弹簧模型 轻绳 模型 “活结”:跨过光滑滑轮(或杆、钉子 )的轻绳,其两端张力大 小相等 “死结”: 如果几段轻绳系在一个结点上,那么这几段轻绳的 张力大小不一定相等 轻杆 模型 “活杆”: 即一端由铰链相连的轻质活动杆,它的弹力方向一 定沿杆的方向 “死杆”:即轻质固定杆,它的弹力方向不一定沿杆的方向, 需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得 轻弹簧 模型 轻弹簧既可伸长提供拉力,也可压缩提供推力,形变量确定后 各处弹力大小相等 轻弹簧的弹力不能发生突变(突然消失除外),而轻绳、轻杆的 弹力可以发生突变 小题练通 1(2016 全国卷 )如图,两个轻环a 和 b套在位于竖直面内的 一段
10、固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m 的小 球。在 a 和 b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时,a、b间的距离 恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为() A. m 2 B 3 2 m C mD2m 解析: 选 C如图所示,由于不计摩擦,线上张力处处相等,且 轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心。由于a、b 间距等于圆弧 半径,则 aOb60 ,进一步分析知,细线与aO、bO 间的夹角皆为 30 。取悬挂的小物块研究,悬挂小物块的细线张角为120 ,由平衡 条件知,小物块的质量与小球的质量相等,即为m。故选项C 正确。 2如图所示,水平轻杆的一端固定在墙上,轻绳与竖直方
11、向的夹角为37 ,小球的重 力为 12 N,轻绳的拉力为10 N,水平轻弹簧的拉力为9 N,求轻杆对小球的作用力(sin 37 0.6,cos 37 0.8)。 解析: 以小球为研究对象,受力分析如图所示,小球受四个力的作 用:重力、轻绳的拉力、轻弹簧的拉力、轻杆的作用力,其中轻杆的作 用力的方向和大小不能确定,重力与弹簧拉力的合力大小为 FG 2F 1 2 15 N 设 F 与竖直方向夹角为 ,sin F1 F 3 5,则 37 即方向与竖直方向成37 角斜向下,力F 与轻绳的拉力恰好在同一条直线上。 根据小球受力平衡的条件可知,轻杆对小球的作用力大小为(1510)N 5 N, 方向与竖直方
12、向成37 角斜向右上方。 答案: 5 N,方向与竖直方向成37 角斜向右上方 3.如图所示,轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂住 一个质量为10 kg 的物体 (物体处于静止状态), ACB30 ,g 取 10 m/s 2,求: (1)轻绳 AC 段的张力FAC的大小; (2)横梁 BC 对 C 端的支持力的大小及方向。 解析: 物体处于平衡状态,根据平衡条件可判断,与物体相连的 轻绳拉力大小等于物体的重力,取C 点为研究对象,进行受力分析, 如图所示。 (1)图中轻绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M10 kg 的物体,物体 处于平衡状态,轻绳AC 段的拉力大小为: FAC FCD
13、Mg10 10 N100 N。 (2)由图中几何关系得:FCFACMg100 N 方向与水平方向成30 角斜向右上方。 答案: (1)100 N (2)100 N方向与水平方向成30 角斜向右上方 (1)轻绳中的 “活结 ”两侧实际是同一根轻绳,“死结 ”两侧是两根不同的轻绳。 (2)轻杆模型中,杆顶端所受的各力中,除杆的弹力外,如果其他力的合力沿着杆的方 向,则杆的弹力也必然沿着杆,如果其他力的合力不沿着杆,则杆的弹力也不会沿着杆。 课时达标检测 一、单项选择题 1 在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍, 如图所示的情况就是一个实例。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最 低点时,下
14、列说法正确的是() A跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变 B运动员受到的支持力,是运动员的脚发生形变而产生的 C此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大 D此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力 解析: 选 D发生相互作用的物体均要发生形变,故A 错误;发生形变的物体,为了 恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,B 错误;在最低点,运动员虽然处于瞬 间静止状态,但接着运动员要加速上升,故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力, C 错误, D 正确。 2在半球形光滑碗内斜搁一根筷子,如图所示,筷子与碗的接 触点分别为A、 B, 则碗对筷子A、 B 两点处的作用力方向分别为() A
15、均竖直向上 B均指向球心O CA 点处指向球心O,B 点处竖直向上 DA 点处指向球心O,B 点处垂直于筷子斜向上 解析: 选 DA 点处作用力的方向沿半径指向球心O,B 点处作用力的方向垂直于筷子 斜向上,故D 正确。 3(2016 江苏高考 )一轻质弹簧原长为8 cm,在 4 N 的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧 未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为() A 40 m/N B40 N/ m C 200 m/N D200 N/ m 解析: 选 D由公式 Fkx 知,弹簧的劲度系数k F x 4 0.02 N/m 200 N/ m,选项 D 正确。 4(2018 苏州高三一模)造型夺目的“石头
16、平衡艺术”作品不禁会让人 叫绝,仅仅通过艺术家的双手去感触,便可掌握每一块石头的平衡点,不 使用任何工具就能立石成型。如图所示,在水平地面上将两个形状不规则 的石块 a、b叠放在一起,保持平衡。下列说法中正确的是() A石块 b 对 a的弹力一定等于a 的重力 B石块 b 和 a 的重心一定在同一竖直线上 C石块 b 对 a的作用力一定是竖直向上的 D地面对石块b的支持力和b受到的重力是一对平衡力 解析: 选 C对整体分析,受a、b 重力和地面的支持力,这是一对平衡力,D 项错误; 对 a 分析,受重力、垂直接触面向上的支持力和沿接触面向上的摩擦力,A 项错误; b 对 a 的作用力有垂直接触
17、面向上的支持力和沿接触面向上的摩擦力,这两个力的合力与a 的重 力平衡, C 项正确;无法判断两石块重心是否在同一竖直线上,B 项错误。 5(2017 全国卷 )一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点 上,弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长 始终处于弹性限度内)() A 86 cm B92 cm C 98 cm D104 cm 解析: 选 B将钩码挂在弹性绳的中点时,由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系 数设为 k)与竖直方向夹角均满足
18、 sin 4 5,对钩码 (设其重力为 G)静止时受力分析,得G 2k 1 m 2 0.8 m 2 cos ;弹性绳的两端移至天花板上的同一点时,对钩码受力分析,得G 2k L 2 0.8 m 2 ,联立解得L92 cm,故 A、C、D 项错误, B 项正确。 二、多项选择题 6(2018 汕头调研 )如图所示, 在竖直方向上, 两根完全相同的轻质弹簧a、 b,一端与质量为m 的物体相连接,另一端分别按图示方式固定,当物体平衡 时,若 () A a被拉长,则b 一定被拉长 B a被压缩,则b一定被压缩 C b被拉长,则a 一定被拉长 D b被压缩,则a 一定被拉长 解析: 选 BC对物体受力分
19、析并结合平衡条件,可知若a 被拉长,则a 对物体有向上 的拉力 Fa,若 Famg,则 b 被拉长;若 Fa2(mM)g 时,木板便会开始运动 D无论怎样改变F 的大小,木板都不可能运动 解析: 选 AD由于木块在木板上运动,所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用,其大 小为 1mg,根据牛顿第三定律可得,木块对木板的滑动摩擦力也为1mg。又由于木板处于 静止状态, 木板在水平方向上受到木块的摩擦力 1mg 和地面的静摩擦力的作用,二力平衡, A 正确, B 错误;若增大F 的大小,只能使木块做加速运动,但木块对木板的滑动摩擦力 大小不变,所以木板不可能运动,C 错误, D 正确。 计算摩擦力时的
20、三点注意 (1)首先分清摩擦力的性质,因为只有滑动摩擦力才有大小计算公式,静摩擦力通常只 能用平衡条件或牛顿运动定律来求解。 (2)公式 FFN中 FN为两接触面间的正压力,与物体的重力没有必然联系,不一定等 于物体的重力。 (3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关,与接触面积的大小也无关。 知识点三摩擦力的突变 “静静” 突变 物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合 力发生变化时,如果物体仍然保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小和 方向将发生突变 “动静” 突变 在摩擦力和其他力作用下,做减速运动的物体突然停止滑行时,物体将不受摩 擦力作用,或滑动摩擦力“
21、突变”成静摩擦力 “静动” 突变 物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,如果物体不再 保持静止状态,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力 “动动” 突变 在滑动摩擦力作用下运动至达到共同速度后,如果在静摩擦力作用下不能保证 相对静止,则物体将受滑动摩擦力作用,且其方向发生反向 小题练通 1如图所示,质量为10 kg 的物体 A 拴在一个被水平拉伸的弹簧 一端,弹簧的拉力为5 N 时,物体A 处于静止状态。若小车以1 m/s 2 的加速度向右运动后,则(g10 m/ s 2)( ) A物体 A 相对小车向右运动 B物体 A 受到的摩擦力减小 C物体 A 受到的摩擦力大小不
22、变 D物体 A 受到的弹簧拉力增大 解析: 选 C由题意得物体A 与小车间的最大静摩擦力Fm5 N,假设物体A 能够随 小车一起向右加速不滑动,对物体A 有 F合ma10 N,则要求此时小车对物体A 的摩擦 力大小仍为5 N,只是方向变为向右,假设成立,弹簧拉力大小、方向都不变,故A、B、 D 错误, C 正确。 2(多选 )(2018 苏州学情调研)将力传感器A 固定在光滑水平桌面上,测力计通过轻质 水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上,如图甲所示,传感器与计算机相连接,可 获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系 砂桶,整个装置开始处于静止状态。在
23、滑块与小车分离前缓慢向砂桶里倒入细砂,力传感 器采集的Ft 图像如图乙所示。则() A 2.5 s前小车做变加速运动 B 2.5 s后小车做变加速运动(假设细砂仍在加注中) C 2.5 s前滑块所受摩擦力不变 D 2.5 s后滑块所受摩擦力不变 解析: 选 BD由题图乙可知,在F 的变化阶段,砂桶质量在由小变大,滑块与小车之 间没有相对滑动,属于静摩擦力,所以2.5 s 前,小车、滑块均静止,A 项错误; 2.5 s后小 车受恒定摩擦力,但是外力增加,因此做变加速直线运动,B 项正确;根据上述分析,2.5 s 前滑块受静摩擦力,且静摩擦力在变化,2.5 s后受滑动摩擦力,且大小不变,C 项错误
24、, D 项正确。 3(多选 )如图所示,将一质量为m 的滑块轻轻放置于传送带的左 端,已知传送带以速度v0顺时针运动,滑块与传送带间的动摩擦因数 为 ,传送带左右距离无限长,重力加速度为g。从滑块放上去开始计时,在t 时刻突然断 电,传送带以大小为a 的加速度匀减速至停止。关于滑块放上去后受到的摩擦力,下列说 法正确的是 () A滑块始终没有受到静摩擦力作用 B滑块刚放上去时受到的滑动摩擦力为 mg C滑块受到的摩擦力一直不变 D传送带减速时滑块受到的摩擦力可能变为ma 解析: 选 BD滑块刚放上去时,受到向前的滑动摩擦力,大小为mg ;如果断电时滑 块速度已经达到v0,且a g,则滑块与传送
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2018 2019 学年 高中 创新 一轮 复习 物理 江苏 专版 第二 相互作用 解析 精品
链接地址:https://www.31doc.com/p-5633010.html