1、章末分层突破相互大小方向形变运动状态Gmg竖直向下重心接触弹性形变垂直于接触面沿绳Fkx挤压相对运动相对运动趋势粗糙相对运动相对运动趋势二力平衡fN_摩擦力和弹力的分析1.弹力和摩擦力的区别弹力摩擦力产生条件(1)相互接触(2)发生弹性形变(1)相互挤压(2)接触面粗糙(3)两物体有相对运动或相对运动趋势方向与物体发生弹性形变的方向相反:(1)支持力、压力的方向垂直于接触面(2)绳子拉力沿绳与相对运动或相对运动趋势的方向相反大小(1)弹簧弹力:胡克定律(2)发生微小形变物体的弹力:二力平衡(1)静摩擦力用二力平衡判断(2)滑动摩擦力:fN2.弹力或摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法(2)
2、结合物体运动状态判断(3)效果法如图41所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上,且受到水平力F的作用,下列说法中正确的是()图41A若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上B若木块静止,当F增大时,木块受到的静摩擦力随之增大C若木块与墙壁间的动摩擦因数为,当撤去F时,木块受到的滑动摩擦力大小等于mgD若撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块受三个力作用【解析】由二力平衡条件可知,若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上,F增大时,木块受到的静摩擦力不变,A选项正确,B选项错误;当撤去F时,木块与墙之间不再挤压,它们间没有弹力,当然也就不存在摩擦力,C、D选项错误【
3、答案】A(多选)如图42所示,A叠放在B上,B放在斜面上,AB处于静止状态,下列叙述正确的是() 【导学号:21862023】图42AB相对A与B相对斜面的运动趋势相同BB相对A的运动趋势方向沿斜面向上CA相对B的运动趋势方向沿斜面向上DB相对斜面的运动趋势方向沿斜面向下【解析】对A分析,假设A、B间光滑,则A相对B向下运动,故A相对B的运动趋势沿斜面向下,由相对运动知,B相对A的运动趋势沿斜面向上,假设B与斜面间光滑,则B相对斜面向下滑动,故B相对斜面的运动趋势沿斜面向下,所以B、D正确【答案】BD1静摩擦力大小与压力大小无关,根据物体的状态进行判断2无弹力,就无摩擦力;有弹力,未必有摩擦力
4、;有摩擦力,必有弹力物体的受力分析1.受力分析的步骤(1)明确研究对象:即确定我们要分析哪个物体的受力情况(2)隔离物体分析:即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用,方向如何,并将这些力画在受力图上在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错,要注意:弹力方向一定与接触面或接触点的切面垂直,摩擦力方向一定沿着接触面与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反(3)受力分析的顺序:先重力,后接触力(弹力、摩擦力)接触力应按逐个接触面(或点)去找,要用力的概念和产生条件逐一分析物体受哪些力作用,必要时用假设法判断弹力和摩擦力是否存在2防止“漏力”和“添力”严格按照受
5、力分析的步骤进行分析是防止“漏力”的有效措施;注意寻找施力物体是防止“添力”的有效办法找不到施力物体的力肯定是不存在的3画受力图时,力的作用点可沿作用线移动如图43所示,用两个相同的夹板夹住三个重为G的物体A、B、C,三个物体均保持静止,请分析各个物体的受力情况图43【解析】要分析各物体的受力情况,关键是分析A、B间和B、C间是否有摩擦力,所以可用先整体后隔离的方法首先以三物体为一整体,竖直方向上,受重力3G,竖直向下,两板对它向上的摩擦力,分别为f;水平方向上,受两侧板对它的压力N1、N2.根据平衡条件得,每一侧受的摩擦力大小等于1.5G.然后再用隔离法分析A、B、C的受力情况,先隔离A,A
6、物体受重力G,方向竖直向下,板对它的向上的摩擦力f,大小等于1.5G,A物体要平衡,就必须受到一个B对它的向下的摩擦力fBA,根据平衡条件得,大小应等于0.5G;水平方向上,A物体受板对它的压力N1和B对它的压力NBA.再隔离C,C物体的受力情况与A物体类似,竖直方向上受重力G、板对它的向上的摩擦力f、B对它的向下的摩擦力fBC,水平方向上受板对它的压力N2、B对它的压力NBC.再隔离B,竖直方向上B物体受重力G、由牛顿第三定律得,B受到A对它的向上的摩擦力fAB、C对它的向上的摩擦力fCB,以及水平方向上A对它的压力NAB和C对它的压力NCB.【答案】A、B、C受力如图所示如图44所示,物体
7、A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止,物体B的受力个数为()【导学号:21862024】图44A2B3C4D5【解析】若使物体A保持静止,物体B必对物体A施加一个垂直接触面向上的弹力,由力的相互性可知,物体A必然对物体B施加垂直接触面向下的作用力再对物体B受力分析,由于物体B处于静止状态,则它必然受到重力、力F、物体A对物体B的弹力和摩擦力共四个力的作用,故选C.【答案】C1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的力2每分析一个力,都应找出施力物体3如果一个力的有无难以确定,可用假设法分析或转换研究对象分析1一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,
8、弹簧未超出弹性限度则该弹簧的劲度系数为()A40 m/NB40 N/mC200 m/N D200 N/m【解析】根据胡克定律有Fkx,则k N/m200 N/m,故D正确【答案】D2如图45所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()图45AM处受到的支持力竖直向上BN处受到的支持力竖直向上CM处受到的静摩擦力沿MN方向DN处受到的静摩擦力沿水平方向【解析】用支持力、静摩擦力方向的判断方法解题M处支持力方向与支持面(地面)垂直,即竖直向上,选项A正确;N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直,即垂直MN向上,故选项B错误;摩擦力方向与接触面平行,故选项
9、C、D错误【答案】A3如图46所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力FF0kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,t0时刻物块静止在墙壁上,一段时间后物块才沿墙壁向下滑动,则从t0开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系是下图中的 ()图46【解析】物体静止在墙壁上时受力平衡,在竖直方向上只受两个力,物体所受的静摩擦力和重力总是平衡,大小为G.当F减小到某个值时,物体和墙壁间的最大静摩擦力等于重力,物块开始下滑物体和墙壁间的正压力为FF0kt,而滑动摩擦力fF,那么物体沿墙壁下滑过程中滑动摩擦力与时间成线性关系正压力不变时,最大静摩擦力稍大于滑动摩擦力,故物块由静止突然滑动的瞬间
10、摩擦力突然要减小一点综上可知,D正确【答案】D4某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图47甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l1_ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50 g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2_ N(当地重力加速度g9.8 m/s2)要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是_作出Fx曲线得到弹力与弹簧伸长量的关系甲乙图47【解析】由题图乙知l125.85 cm.
11、挂两个钩码时,弹簧弹力F0.98 N,要测弹簧伸长量,还需要测量弹簧的原长【答案】25.850.98弹簧原长5一物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了3 cm;当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长了2 cm;当用弹簧测量此物体的重力时,弹簧伸长了10 cm.已知该弹簧始终处于弹性限度内,劲度系数k200 N/m.求:(1)物体所受的最大静摩擦力;(2)物体和地板间的动摩擦因数. 【解析】(1)物体刚开始运动时的静摩擦力即为最大静摩擦力fmax,则有fmaxkx1解得fmax6 N(2)物体匀速时,摩擦力fkx2测重力时,mgkx3又根据:fNNmg联立解得0.2.【答案】(1)6 N(2)0.2