1、专题二 相互作用与物体平衡 课标要求热点考向1.通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力.2.知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律.3.通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题.4.认识单位制在物理学中的重要意义.知道国际单位制中的力学单位.1.结合物体的平衡条件考查弹力、摩擦力.2.静摩擦力和滑动摩擦力转换过程中摩擦力的变化.3.力的合成与分解，结合力的分析综合解题.4.静态平衡和动态平衡问题.第1讲重力 弹力 摩擦力考点 1 力1.力的作用效果运动状态(1)改变物体的_；(2)使物体发生形变
2、.2.力的性质不存在相互方向大小(1)物质性：力不能脱离物体而存在，没有“施力物体”或“受力物体”的力是_的.(2)相互性：力的作用是_的.施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体.(3)矢量性：力是矢量，既有_，又有_.3.力的图示及示意图(1)力的图示：从力的作用点沿力的方向画出的有刻度的有向线段(包括力的三要素).有向线段吸引mg(2)力的示意图：受力分析时画出的表示物体受到某一力的_(包括力的三要素).注意：平时画的都是力的示意图.考点 2 重力1.定义：由于地球的_而使物体受到的力.2.大小：G_，方向竖直向下.考点 3 形变和弹力1.弹力弹性形变弹性形变相反发生_的物体，由于要恢复
3、原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力.(1)产生的两个必要条件物体直接接触；发生_.(2)弹力的方向弹力的方向总是与施力物体形变的方向_.2.胡克定律正比kx自身变化量(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_.(2)表达式：F_.k 是弹簧的劲度系数，单位为 N/m；k 的大小由弹簧_决定.x 是弹簧长度的_，不是弹簧形变以后的长度.考点 41.定义滑动摩擦力和静摩擦力 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或_的力.粗糙弹力相对运动趋势2.产生条件(1)接触面_；(2)接触处有_；(3
4、)两物体间有相对运动或_.相对运动趋势3.方向相反FN0F 静 max与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向_.4.大小(1)滑动摩擦力：f_.(2)静摩擦力：_v2，则 A 受到了 B 所施加的向左的滑动摩擦力C.若 v1v2，则 B 受到了 A 所施加的向左的滑动摩擦力解析：v1v2 时，A、B 之间相对静止，则 A 与 B 间没有摩擦力，A 正确；v1v2 时，A 相对 B 向右滑动，所以 A 受到 B 对其施加的向左的滑动摩擦力，根据相互作用力的特点，B 受到 A施加的向右的滑动摩擦力，B 正确，D 错误；v1v2 时，B 相对A 向右滑动，所以 B 受到 A 对其施加的向左的滑动摩擦
5、力，C错误.答案：AB热点 3 摩擦力大小的计算热点归纳1.静摩擦力的计算方法(1)最大静摩擦力 Fmax 的计算：最大静摩擦力 Fmax 只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来，比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即 FmaxFN.(2)一般静摩擦力的计算物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来计算其大小.物体有加速度时，根据牛顿第二定律进行分析.例如，水平匀速转动的圆盘上物块靠静摩擦力提供向心力产生向心加速度，若除静摩擦力外，物体还受其他力，则 F合ma，先求合力再求静摩擦力.2.滑动摩擦力的计算方法(1)滑动摩擦力的大小用公式 FfFN 来计算.(2)也可根据
6、运动状态由共点力平衡和牛顿第二定律求解.【典题 5】如图 2-1-7 所示，质量为 m 的木块 P 在质量为M 的长木板 ab 上滑行，长木板放在水平面上一直处于静止状态.若 ab 与地面间的动摩擦因数为1，木块 P 与长木板 ab 间的动)摩擦因数为2，则长木板 ab 受到地面的摩擦力大小为(图 2-1-7A.1MgC.2mgB.1(mM)gD.1Mg2mg解析：木块 P 对长木板的滑动摩擦力大小为 f2mg，长木板始终静止，则地面对长木板的静摩擦力大小为 ff 2mg.C 正确.答案：C方法技巧：关于计算摩擦力大小的三点注意：(1)分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力.(2)应用滑动摩擦
7、力的计算公式 FfFN 时，注意动摩擦因数，其大小与接触面的材料及其粗糙程度有关，FN 为两接触面间的正压力，不一定等于物体的重力.(3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面积的大小无关.静静“突变”物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力的合力发生变化时，如果仍保持相对静止，则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变动动“突变”物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当两物体间的正压力发生变化时，滑动摩擦力的大小随之而变；或者两物体达到共同速度时相对滑动方向发生变化，滑动摩擦力的方向也会随之而变摩擦力突变模型静动“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
8、体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力，“突变”点为静摩擦力达到最大值时动静“突变”两物体相对减速滑动的过程中，若相对速度变为零，则滑动摩擦力“突变”为静摩擦力，“突变”点为两物体相对速度刚好为零时.(续表)【典题 6】(多选)如图 2-1-8 所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度 v0 逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数tan，则下列选项中能客观地反映小木块的受摩擦力和运动情况的是()图 2-1-8ABCD解析：当小木块速度小于传送带速度时，小木块相对于传送带向上滑动，小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下，
9、加速度 agsin gcos；当小木块速度达到传送带速度时，由于tan，即mgcos mgsin，加速度方向依旧向下，所以速度能够继续增加，此时滑动摩擦力的大小不变，而方向突变为向上，agsin gcos，加速度变小，则 v-t 图象的斜率变小，故 B、D 正确.答案：BD方法技巧：摩擦力的突变问题，无论怎样变化，其题根就是静摩擦力和滑动摩擦力大小或方向的变化分析问题，解题时应注意以下三点：(1)题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着临界问题，有时，有些临界问题中并不含上述常见的“临界术语”，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该物理量突变时物体所处的状态即为临
10、界状态.(2)静摩擦力是被动力，其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动趋势，而且静摩擦力存在最大值.存在静摩擦力的连接系统在相对滑动与相对静止的临界状态时静摩擦力达到最大值.(3)研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点.【迁移拓展】如图 2-1-9 所示，把一重为 G 的物体，用一水平方向的推力 Fkt(k 为恒量，t 为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，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 2-1-9ABCD解析：物体在竖直方向上只受重力 G 和摩擦力 f 的作用.由于 f 从零开始均匀增大，开始一段时间 fG，物体加速下滑；当 fG 时，物体的速度达到最大值；之后 fG，物体向下做减速运动，直至减速为零.在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小为 fNFkt，即 f 与 t 成正比，是一条过原点的倾斜直线.当物体速度减为零后，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小 fG，所以物体静止后的图线为平行于 t 轴的线段，B 正确.答案：B