1、高一物理必修1期末复习第三章 相互作用知识点1:力(1)力是物体对物体的作用。力不能脱离物体而独立存在;物体间的作用是相互的。(2)力的三要素:力的大小、方向、作用点。(3)力作用于物体产生的两个作用效果:使受力物体发生形变或使受力物体的运动状态发生改变。(4)力的分类:按照力的性质分为重力、弹力、摩擦力等。按照力的作用效果分为拉力、推力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等。练习1:下列有关力的说法中,正确的是( )BDA用手压弹簧,手先给弹簧一个作用力,弹簧受力之后再反过来对手有一个作用力B运动员将篮球投出后,篮球的运动状态仍在变化,篮球仍为受力物体,但实力物体不是运动员C施力物体对受
2、力物体施加了力,施力物体本身可能不受力的作用D某物体作为一个施力物体,也一定是受力物体知识点2:重力(1)重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,重力的方向总是竖直向下的,重力的大小:G=mg。(2)重心:物体的各个部分都受重力的作用,但从效果上看,我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点,这个点就是物体所受重力的作用点,叫做物体的重心。质量均匀分布的有规则形状的均匀物体,它的重心在几何中心上。一般物体的重心不一定在几何中心上,可以在物体内,也可以在物体外。一般采用悬挂法。练习2:关于重力的相关知识,下列说法正确的是( )ADA 重力的大小可以用弹簧测力计直接测量,不能用天平
3、测量B 物体放在支撑面上,重力的方向垂直于支撑面C 如果物体有对称中心,则该对称中心就是重心D 物体形状固定不变,物体运动时,重心相对物体的位置不变知识点3:弹力(1)发生弹性形变的物体,会对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。(2)弹力的产生条件:两物体直接接触;两物体的接触处发生弹性形变。(3)弹力的方向:与施力物体形变方向相反。垂直于接触面,指向受力物体。绳的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。(4)弹力的大小:弹力的大小与弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹力越大。 弹簧弹力:F = kx (x为伸长量或压缩量,k为劲度系数)(5)相互接触的物体是否存在弹力的判断方法:假设存
4、在或不存在;撤去法。练习3-1:关于弹力,下列说法正确的是( )BCA 轻杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向重合B 挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,这是由于电线发生微小形变而产生的C 绳对物体拉力的方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向D 形变大的物体产生的弹力一定比性变小的物体产生的弹力大练习3-2:如图所示,轻质弹簧的劲度系数为k,小球重G,平衡时小球在A处,今用力F压小球至B处,使弹簧缩短x,则此时弹簧的弹力为( )BAkxBkxGCGkx D以上都不对知识点4:摩擦力(1)滑动摩擦力: 说明 : a、FN为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G。b、为滑动摩擦系数,只与接
5、触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力FN无关。(2)静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。 大小范围: 0f静fmax (fmax为最大静摩擦力,与正压力有关) 注意:a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。 b、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。c、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。练习4-1:关于摩擦力的方向的说法,正确的是( )DA摩擦力的方向总是与运动的方向相反 B滑动摩擦力的方向总是与运动的方向相反C滑动摩擦力一定是阻力 D摩擦力
6、的方向一定与正压力的方向垂直练习4-2:下列关于摩擦力的认识中正确的是( )BA物体所受正压力增大时,它所受的摩擦力一定增大B物体受到摩擦力作用时,它一定受到弹力作用C由可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与正压力成反比D具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用知识点5:力的合成与分解(1)平行四边形定则:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边,作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小及方向,这是矢量合成的普遍法则。(2)注意:a. 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 b. 两个力的合力范围: |F1F2| F F1 +F2 c. 合力可以大于分力、也可以小于分力、
7、也可以等于分力 d. 两个分力成直角时,用勾股定理或三角函数。练习5-1:一物体沿固定的光滑斜面下滑,下列说法正确的是( )BDA 物体受到重力、斜面的支持力和下滑力B 使物体沿斜面的力实际是重力和斜面对它的支持力的合成C 物体所受重力在垂直斜面方向上的分力就是物体对斜面的压力D 使物体沿斜面下滑的力实际上是重力沿斜面向下的分力练习5-2:放在水光滑平面上的一个物体,同时受到两个力的作用,其中F1=8 N,方向水平向左,F2=16 N,方向水平向右,当F2从16 N减少至0时,二力的合力大小变化是( )CA逐渐变大 B逐渐减小 C先减小,后增大 D先增大,后减小OO练习5-3:如图所示,物体静
8、止于光滑的水平面上,力F作用于物体O点,现要使合力沿着OO方向,那么,必须同时加一个力F,这个力最小值是( )BAFtan BFsin CFcos DF/sin知识点6:共点力平衡(1).平衡状态a一个物体如果保持静止或者做匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态b物体保持静止状态或做匀速直线运动时,其速度(包括大小和方向)不变,加速度为零。(2).平衡条件 共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,亦即F合=0a二力平衡:这两个共点力必然大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。b三力平衡:这三个共点力必然在同一平面内,且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,即任
9、何两个力的合力必与第三个力平衡c若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态,通常可采用正交分解,必有: F合x= F1x+ F2x + + Fnx =0 F合y= F1y+ F2y + + Fny =0 (按接触面分解或按运动方向分解)(3).解决共点力平衡问题的方法: 力的合成法:适用于三力平衡; 正交分解法:适用于多于三个共点力平衡; 相似三角形法练习6-1:用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上已知绳能承受的最大张力为10 N为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)( )AA. m B. mC. m D. m练习6-2:如图所示,物体A重
10、100 N,物体B重20 N,A与水平桌面间的最大静摩擦力是30 N,整个系统处于静止状态,这时A受到的静摩擦力是多大?如果逐渐加大B的重力,而仍保持系统静止,则B物体重力的最大值是多少?答案 20 N 30 N练习6-3:如图甲所示,A、B两球完全相同,质量均为m,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间固连着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为2,已知下列各情况中,弹簧与AB两球心连线始终共线求:(1)系统静止时,弹簧的长度被压缩了多少?(2)现对B施加一水平向右大小为F的恒力,使得OA线竖直绷紧,如图乙。求系统静止时弹簧的形变量; (3)求上述(2)中
11、OB线中张力的大小解:(1)取A球受力分析可知:解得(2)当OA线处于竖直状态时,A球受到重力,竖直向上的拉力,弹簧中的弹力应为零FTFmg所以有(3)小球受力如图所示: 由平行四边形定则可得:练习6-4:如图所示,斜面体倾角为,重力为G1,置于粗糙地面上,斜面光滑,重力为G2的小物块置于斜面上,为使二者都静止,需用一沿斜面向上的力拉住小物块,试求:(1)拉力的大小;(2)斜面体所受支持力和静摩擦力的大小【解析】由于小物块与斜面体都静止,在求解地面对斜面体的支持力和摩擦力时,可采用整体法,但由于拉力未知,需隔离出一个物体,另建方程,联合求解先隔离小物块,受力分析如图(a)所示x轴:FG2sin
12、 (a)(b)再把小物块和斜面体作为整体,受力分析如图(b)所示由平衡条件可得:x轴:Fcos Ffy轴:Fsin FNG1G2联立解得FfG2sin cos FNG1G2cos2 .【答案】(1)G2sin (2)G1G2cos2 G2sin cos 练习6-5:如图所示,质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮,一端连物体A,另一端连一质量为m的物体C,物体A、B、C都处于静止状态已知重力加速度为g,忽略一切摩擦,试求:(1)求物体B对地面的压力;(2)把物体C的质量改为5m,使C缓慢下降,经过一段时间系统达到新的平衡
13、状态,这时B仍没离开地面,且C只受重力和绳的拉力作用,求此过程中物体A上升的高度【解析】(1)对A、B整体:mgFN5mg.所以FN4mg(2)对C:FT5mg对A:FTFk2mg所以Fk3mg即kx13mgx1开始时,弹簧的压缩量为x2,则kx2mg所以A上升的高度为:hAx1x2.知识点7:动态平衡图解法;解析法练习7-1:如图所示,绳OA、OB悬挂重物于O点,开始时OA水平现缓慢提起A端而O点的位置保持不变,则( )DA绳OA的张力逐渐减小B绳OA的张力逐渐增大C绳OA的张力先变大,后变小D绳OA的张力先变小,后变大练习7-2:如图所示,在长直木板上表面右端放有一铁块,现使木板右端由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面间的夹角变大),保持左端不动,则木板在转动过程中铁块受到的摩擦力将( )BA先减小后增大 B先增大后减小C一直增大 D一直减小练习7-3:如图所示,质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮的轻绳两端,M放在水平地板上,m被悬在空中,若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止,则( )DA绳中张力变大BM对地面的压力变大CM所受的静摩擦力变大D滑轮轴所受的压力变大