高中物理人教版必修一配套课件-第3章-相互作用-阶段复习课.ppt

1、阶段复习课第三章 请你根据下面的体系图快速回顾本章内容，在空白处填上恰请你根据下面的体系图快速回顾本章内容，在空白处填上恰当的内容，构建出清晰的知识网络。当的内容，构建出清晰的知识网络。相相互互作作用用相互相互性质性质效果效果相相互互作作用用力力学学中中常常见见的的三三种种力力竖直向下竖直向下G=mgG=mg直接直接弹性形变弹性形变相反相反形变量形变量相相互互作作用用力力学学中中常常见见的的三三种种力力粗糙粗糙相对运动趋势相对运动趋势切线切线相对运动趋势相对运动趋势粗糙粗糙相对滑动相对滑动切线切线相对滑动相对滑动FFN N相相互互作作用用三角形定则三角形定则|F|F1 1-F-F2 2|FF|

2、FF1 1+F+F2 2越小越小效果效果正交正交一、关于弹力的问题一、关于弹力的问题1.1.决定弹力大小的因素决定弹力大小的因素弹力是被动力，其大小由物体的形变程度决定，与物体所处的弹力是被动力，其大小由物体的形变程度决定，与物体所处的状态、外部对它所施加的力有关。状态、外部对它所施加的力有关。2.2.弹力有无的判定弹力有无的判定两接触物体间是否存在弹力作用的判断是一个难点，尤其是对两接触物体间是否存在弹力作用的判断是一个难点，尤其是对一些微小形变的分析，因此分析弹力的产生时，要注意两个条一些微小形变的分析，因此分析弹力的产生时，要注意两个条件：接触且相互挤压发生形变。件：接触且相互挤压发生形

3、变。当难以直接判断时，可以采用当难以直接判断时，可以采用“假设法假设法”分析，即假设弹力存分析，即假设弹力存在，看假设的结果是否符合物体的运动状态；也可以采用在，看假设的结果是否符合物体的运动状态；也可以采用“撤撤离法离法”分析，即将与研究对象接触的物体一一撤去，看其运动分析，即将与研究对象接触的物体一一撤去，看其运动状态是否会发生变化。状态是否会发生变化。3.3.弹力方向的判定弹力方向的判定(1)(1)支持力、压力、拉力都是弹力，其方向垂直接触面指向被支持力、压力、拉力都是弹力，其方向垂直接触面指向被支持支持(或被压或被压)的物体。的物体。(2)(2)绳的拉力方向一定沿绳的方向。绳的拉力方向

4、一定沿绳的方向。4.4.求解弹力大小的方法求解弹力大小的方法确定弹力的大小有两种情况：确定弹力的大小有两种情况：(1)(1)符合胡克定律的情形符合胡克定律的情形(如弹簧、橡皮条等在弹性限度内如弹簧、橡皮条等在弹性限度内时时)，直接由，直接由F=kxF=kx求。求。(2)(2)不符合胡克定律的情形，如绳、杆或接触面之间的弹力，不符合胡克定律的情形，如绳、杆或接触面之间的弹力，其大小利用平衡知识来求。其大小利用平衡知识来求。【典例典例1 1】(2013(2013宿州高一检测宿州高一检测)如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物体的物体A A压在放于地面上的竖直轻弹簧压在放于地面上的竖直轻弹簧B

5、B上，现有细绳跨过定滑轮将物上，现有细绳跨过定滑轮将物体体A A与另一轻弹簧与另一轻弹簧C C连接，当弹簧连接，当弹簧C C处于水平位置且右端位于处于水平位置且右端位于a a点点时，弹簧时，弹簧C C刚好没有发生形变，已知弹簧刚好没有发生形变，已知弹簧B B和弹簧和弹簧C C的劲度系数的劲度系数分别为分别为k k1 1和和k k2 2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦。将弹簧，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦。将弹簧C C的的右端由右端由a a点沿水平方向拉到点沿水平方向拉到b b点时，弹簧点时，弹簧B B刚好没有形变，求：刚好没有形变，求：(1)(1)当弹簧当弹簧C C的右端位于的右端位于a a点时

6、，弹簧点时，弹簧B B的形变量；的形变量；(2)(2)当弹簧当弹簧C C的右端位于的右端位于b b点时，弹簧点时，弹簧C C的形变量。的形变量。【解析解析】(1)(1)当弹簧当弹簧C C的右端位于的右端位于a a点时，细绳没有拉力，点时，细绳没有拉力，A A物体物体受力如图甲所示。受力如图甲所示。由二力平衡，可知弹簧弹力由二力平衡，可知弹簧弹力F F1 1=mg=mg由胡克定律，弹簧由胡克定律，弹簧B B的压缩量的压缩量以上两式联立解得以上两式联立解得111Fxk11mgxk(2)(2)当弹簧当弹簧C C的右端位于的右端位于b b点时，点时，B B弹簧没弹力，此时细绳有拉弹簧没弹力，此时细绳有

7、拉力，力，A A物体受力如图乙所示。物体受力如图乙所示。由二力平衡，可知绳的拉力由二力平衡，可知绳的拉力F FT T=mg=mg则弹簧则弹簧C C的弹力为的弹力为F F2 2=F=FT T=mg=mg由胡克定律，弹簧由胡克定律，弹簧C C的伸长量为的伸长量为xx2 2,则则F F2 2=k=k2 2xx2 2解得解得xx2 2=答案：答案：2mgk12mgmg(1)(2)kk【变式训练变式训练】(2013(2013宁波高一检测宁波高一检测)如图所如图所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳止，绳1 1倾斜，绳倾斜，绳2 2恰好竖直，则小球所受的恰好竖

8、直，则小球所受的作用力的个数为作用力的个数为()()A.1A.1个个 B.2B.2个个C.3C.3个个 D.4D.4个个【解析解析】选选B B。假设绳。假设绳1 1对球有作用力，该作用力的方向斜向左对球有作用力，该作用力的方向斜向左上方，另外球在竖直方向上受重力和绳上方，另外球在竖直方向上受重力和绳2 2的拉力，在这三个力的的拉力，在这三个力的作用下球不可能保持平衡状态，所以绳作用下球不可能保持平衡状态，所以绳1 1不可能对球施加拉力。不可能对球施加拉力。故故B B正确。正确。二、关于摩擦力的问题二、关于摩擦力的问题1.1.对于摩擦力的认识要注意对于摩擦力的认识要注意“三个不一定三个不一定”(

9、1)(1)摩擦力不一定是阻力。摩擦力不一定是阻力。(2)(2)静摩擦力不一定比滑动摩擦力小。静摩擦力不一定比滑动摩擦力小。(3)(3)静摩擦力的方向不一定与运动方向共静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，但一定沿接触面的切线方向。如图线，但一定沿接触面的切线方向。如图所示，所示，A A、B B一起向右做匀速运动，但一起向右做匀速运动，但A A所所受摩擦力方向与运动方向不一致。受摩擦力方向与运动方向不一致。2.2.静摩擦力用平衡知识求解，滑动摩擦力用公式静摩擦力用平衡知识求解，滑动摩擦力用公式F=F=F FN来求来求解，解，F FN是物体所受的正压力，不一定是物体所受的重力，滑动是物体所受的正压力

10、，不一定是物体所受的重力，滑动摩擦力与运动速度和接触面积无关。摩擦力与运动速度和接触面积无关。【典例典例2 2】如图所示，水平桌面上平放一叠共计如图所示，水平桌面上平放一叠共计5454张的扑克张的扑克牌，每一张扑克牌的质量均为牌，每一张扑克牌的质量均为m m。用一手指以竖直向下的力压。用一手指以竖直向下的力压第第1 1张扑克牌，并以一定速度向右移动手指，确保手指与第张扑克牌，并以一定速度向右移动手指，确保手指与第1 1张张扑克牌之间有相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，扑克牌之间有相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第手指与第1 1张扑克牌之间的动摩擦因数为张扑克牌之间的动摩

11、擦因数为1 1，相邻两张扑克牌，相邻两张扑克牌间的动摩擦因数均为间的动摩擦因数均为2 2，第，第5454张扑克牌与桌面间的动摩擦因张扑克牌与桌面间的动摩擦因数为数为3 3，且有，且有1 12 2(F+mg)1 1F F，与假设矛盾，与假设矛盾，因此不会滑动，第因此不会滑动，第2 2张扑克牌到第张扑克牌到第5353张扑克牌之间都不可能发张扑克牌之间都不可能发生相对滑动，生相对滑动，A A错误，错误，B B正确；第正确；第1 1张扑克牌受到手的摩擦力向张扑克牌受到手的摩擦力向右，右，C C错误；由整体法知第错误；由整体法知第5454张扑克牌受到水平桌面的摩擦力张扑克牌受到水平桌面的摩擦力向左，向左

12、，D D正确。正确。【变式训练变式训练】木块木块A A、B B分别重分别重50 N50 N和和60 N60 N，它们与水平地面之间的动摩擦，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为因数均为0.250.25，夹在，夹在A A、B B之间的轻弹簧被压缩了之间的轻弹簧被压缩了2 cm2 cm，弹簧，弹簧的劲度系数为的劲度系数为400 N/m400 N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用，系统置于水平地面上静止不动，现用F=1 NF=1 N的水平拉力作用在木块的水平拉力作用在木块B B上，如图所示，力上，如图所示，力F F作用后作用后()()A.A.木块木块A A所受摩擦力大小是所受摩擦力大小是12.5

13、N12.5 NB.B.木块木块A A所受摩擦力大小是所受摩擦力大小是11.5 N11.5 NC.C.木块木块B B所受摩擦力大小是所受摩擦力大小是9 N9 ND.D.木块木块B B所受摩擦力大小是所受摩擦力大小是7 N7 N【解析解析】选选C C。未加力。未加力F F时，木块时，木块A A受力平衡，所受静摩擦力等受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，于弹簧的弹力，F FfAfA=kx=8 N=kx=8 N，施加力，施加力F F后，弹簧形变量没变，后，弹簧形变量没变，故故F FfAfA=8 N=8 N，A A、B B错。对木块错。对木块B B，未加力，未加力F F时，时，F FfBfB=8 N=

14、8 N，施加力，施加力F F后，由于后，由于F+FF+F弹弹GGB B，故，故B B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为F FfBfB=F+F=F+F弹弹=9 N=9 N，故，故D D错，错，C C对。对。三、关于力的合成与分解三、关于力的合成与分解1.1.合力与分力的关系为等效替代关系。合力与分力的关系为等效替代关系。2.2.力的合成与分解都遵从平行四边形定则或三角形定则，计算力的合成与分解都遵从平行四边形定则或三角形定则，计算时要先根据要求按照力的平行四边形定则作出力的合成或力的时要先根据要求按照力的平行四边形定则作出力的合成或力的分解的示意图。再根据数学知识解

15、三角形，主要是求解直角三分解的示意图。再根据数学知识解三角形，主要是求解直角三角形。角形。【典例典例3 3】(2013(2013济宁高一检测济宁高一检测)如图所如图所示，一轻质三角形框架示，一轻质三角形框架B B处悬挂一定滑轮处悬挂一定滑轮(质量可忽略不计质量可忽略不计)。一体重为。一体重为500 N500 N的人的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为300 N300 N的物体。的物体。(1)(1)此时地面对人的支持力是多大？此时地面对人的支持力是多大？(2)(2)斜杆斜杆BCBC、横杆、横杆ABAB所受的力是多大？所受的力是多大？【解析解析】(1)(1)先以人为

16、研究对象，人受三个力作用，重力先以人为研究对象，人受三个力作用，重力G G、地面对人的支持力地面对人的支持力F FN N、绳子的拉力、绳子的拉力F FT T。由平衡方程可得：。由平衡方程可得：F FN N+F+FT T=G=G，解得解得F FN N=200 N=200 N，即地面对人的支持力为，即地面对人的支持力为200 N200 N。(2)(2)以以B B点为研究对象，其受力情况如图所示。将绳子的拉力点为研究对象，其受力情况如图所示。将绳子的拉力F F分解为两个力：一个分力是对分解为两个力：一个分力是对ABAB杆的拉力、一个分力是对杆的拉力、一个分力是对BCBC杆杆的压力。的压力。F=2G=

17、600 NF=2G=600 N，由题意及受力分析图可知：，由题意及受力分析图可知：答案：答案：(1)200 N(1)200 N(2)(2)ABBCFFtan30200 3 NFF400 3 Ncos30 400 3 N200 3 N【变式训练变式训练】如图所示，水平横梁的如图所示，水平横梁的一端一端A A插在墙壁内，另一端装有一小插在墙壁内，另一端装有一小滑轮滑轮B B。一轻绳的一端。一轻绳的一端C C固定于墙壁上，固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10 kgm=10 kg的重物，的重物，CBA=30CBA=30，则滑轮受到轻，则滑轮受到轻绳的作用力的大小为

18、绳的作用力的大小为(g(g取取10 N/kg)()10 N/kg)()A.25 N B.50 NA.25 N B.50 NC.100 N D.200 NC.100 N D.200 N【解析解析】选选C C。以滑轮为研究对象，悬挂重。以滑轮为研究对象，悬挂重物的轻绳的张力物的轻绳的张力F=mg=100 N,F=mg=100 N,故小滑轮受到故小滑轮受到轻绳的作用力沿轻绳的作用力沿BCBC、BDBD方向，大小都是方向，大小都是100 N100 N，从图中看出，从图中看出，CBD=120CBD=120，CBE=DBECBE=DBE，得，得CBE=60CBE=60，即，即CBECBE是是等边三角形，故

19、滑轮受到轻绳的作用力的等边三角形，故滑轮受到轻绳的作用力的大小为大小为100 N100 N。四、关于物体的受力分析问题四、关于物体的受力分析问题1.1.受力分析受力分析把物体把物体(研究对象研究对象)在给定的物理情境中所受到的其他物体对它在给定的物理情境中所受到的其他物体对它的力找出来，并画出力的示意图的过程。的力找出来，并画出力的示意图的过程。2.2.受力分析的步骤受力分析的步骤(1)(1)确定研究对象：把要研究的对象从周围环境中隔离出来，确定研究对象：把要研究的对象从周围环境中隔离出来，选取的研究对象要有利于问题的处理，可以是单个物体或物体选取的研究对象要有利于问题的处理，可以是单个物体或

20、物体的一部分，也可以是几个物体组成的系统，即物体系，应视具的一部分，也可以是几个物体组成的系统，即物体系，应视具体问题而定。体问题而定。(2)(2)受力分析顺序：按照先重力、再接触力最后其他力的顺序受力分析顺序：按照先重力、再接触力最后其他力的顺序对物体进行受力分析，并画出物体的受力示意图，防止漏力。对物体进行受力分析，并画出物体的受力示意图，防止漏力。(3)(3)检查受力情况：在分析各力的过程中，要找到它的施力物检查受力情况：在分析各力的过程中，要找到它的施力物体，没有施力物体的力是不存在的，防止添力。体，没有施力物体的力是不存在的，防止添力。3.3.常用方法常用方法整体法与隔离法：整体法与

21、隔离法：整体法整体法隔离法隔离法概念概念将加速度相同的几个物体作为将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法一个整体来分析的方法将研究对象与周围将研究对象与周围物体分隔开的方法物体分隔开的方法选用选用原则原则研究系统外的物体对系统整体研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之研究系统内物体之间的相互作用力间的相互作用力注意注意问题问题受力分析时不要再考虑系统内受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用物体间的相互作用一般隔离受力较少一般隔离受力较少的物体的物体4.4.受力分析的注意事项受力分析的注意事项初学者对物体进行受力分析时，往往不是

22、初学者对物体进行受力分析时，往往不是“少力少力”就是就是“多多力力”，因此在进行受力分析时应注意以下五点：，因此在进行受力分析时应注意以下五点：(1)(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施加的力。施加的力。(2)(2)每分析一个力，都应该找到施力物体，这是防止每分析一个力，都应该找到施力物体，这是防止“多力多力”的有效措施之一。的有效措施之一。(3)(3)合力和分力不能同时作为物体受到的力。合力和分力不能同时作为物体受到的力。(4)(4)不要把不要把“效果力效果力”和和“性质力性质力”混淆重复分析，通常只分混淆重复分析，通常

23、只分析析“性质力性质力”，不分析，不分析“效果力效果力”。(5)(5)结合物体的运动状态、利用力的相互性进行分析也是确保结合物体的运动状态、利用力的相互性进行分析也是确保受力分析正确的有效途径。受力分析正确的有效途径。【典例典例4 4】如图所示，物体如图所示，物体A A靠在竖直墙面上，在力靠在竖直墙面上，在力F F作用下，作用下，A A、B B保持静止，物体保持静止，物体B B的受力个数为的受力个数为()()A.2 B.3 C.4 D.5A.2 B.3 C.4 D.5【解析解析】选选C C。若使物体。若使物体A A保持静止，物体保持静止，物体B B必对物体必对物体A A施加一个施加一个垂直接触

24、面向上的弹力，由力的相互性可知，物体垂直接触面向上的弹力，由力的相互性可知，物体A A必然对物必然对物体体B B施加垂直接触面向下的作用力。再对物体施加垂直接触面向下的作用力。再对物体B B受力分析，由于受力分析，由于物体物体B B处于静止状态，则它必然受到重力、力处于静止状态，则它必然受到重力、力F F、物体、物体A A对物体对物体B B的弹力和摩擦力共四个力的作用，故选的弹力和摩擦力共四个力的作用，故选C C。【变式训练变式训练】(2013(2013聊城高一检测聊城高一检测)如图所示，甲、乙两物体如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力叠放在水平面上，用水平力F F拉物体甲，它们仍保

25、持静止状拉物体甲，它们仍保持静止状态，甲、乙接触面也为水平，则乙物体受力的个数为态，甲、乙接触面也为水平，则乙物体受力的个数为()()A.3A.3个个 B.4B.4个个C.5C.5个个 D.6D.6个个【解析解析】选选C C。物体乙受重力、甲对乙的压力、地面对乙的支。物体乙受重力、甲对乙的压力、地面对乙的支持力，另外物体甲、乙整体还受到水平向右的拉力持力，另外物体甲、乙整体还受到水平向右的拉力F F的作用，的作用，所以乙物体相对地面有向右运动的趋势，受到地面水平向左的所以乙物体相对地面有向右运动的趋势，受到地面水平向左的静摩擦力，乙相对甲有向左的运动趋势，所以乙受到甲向右的静摩擦力，乙相对甲有向左的运动趋势，所以乙受到甲向右的静摩擦力。因此，乙物体受静摩擦力。因此，乙物体受5 5个力作用，故个力作用，故C C正确。正确。