步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第二章 相互作用》第1课时

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第二章 相互作用》第1课时内容摘要：

1、考点内容 要求 考纲解读形变、弹性、胡克定律 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力矢量和标量 力的合成与分解 共点力的平衡 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系实验：验证力的平行四边形定则说明：处理物体在粗糙面上的问题，的合成与分解、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有考试热点问题此外，基础概念与实际联系也是当前高考命题的一个趋势2考试命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是与牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查， 课时重力弹力摩擦力考纲解读 点一弹力的分析与计算1弹力有无的判断(1)条件法：根据 2、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断形变较明显的情况(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有弹力(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在(4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的运动状态2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确定弹力的方向3弹力大小计算的三种方法：(1)根据力的平衡条件进行求 3、解(2)根据牛顿第二定律进行求解(3)根据胡克定律进行求解内容：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 成正比表达式：F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例 1 如图 1 所示，一重为 10 N 的球固定在支杆 上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为 ，则 对球的作用力( )图 1A大小为 B大小为 10 向与水平方向成 53角斜向右下方D方向与水平方向成 53角斜向左上方解析对小球进行受力分析可得，对球的作用力 F 和绳的拉力的合力与小球的重力等大、反向，可得 F 方向斜 4、向左上方，令 对小球的作用力与水平方向夹角为 ，可得： ，53，F ，故只有 D 项正确3 3答案弹力的有无及方向判断 如图 2 所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为 的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是()图 2A无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力答案以盒子和小球组成的系统整体为研究对象，无论上滑还是下滑，用牛顿第二定律均可求得系统的加速度 5、大小为 a，方向沿斜面向下；小球的加速度大小也是a，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力，因此小球不需要盒子的左、右侧面提供弹力，故选项 A 正确2弹力大小的计算 如图 3 所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心，一质量为m 的小滑块，在水平力 F 的作用下静止于 P 点，设滑块所受支持力为 P 与水平方向的夹角为 ，下列关系正确的是()图 3AF BFCF N DF N答案滑块进行受力分析如图，滑块受到重力 持力 平推力 F 三个力作用由共点力的平衡条件知，F 与 合力 F与 大、反向由几何关系可知 F、构成直角三角形，解直角三角形可求得：F ，F NF 6、为 含弹簧类弹力的分析与计算三个质量均为 1 相同木块 a、b、c 和两个劲度系数均为 500 N/m 的相同轻弹簧 p、 q 用轻绳连接，如图 4 所示，其中 a 放在光滑水平桌面上开始时 p 弹簧处于原长，木块都处于静止状态现用水平力 F 缓慢地向左拉 p 弹簧的左端，直到 c 木块刚好离开水平地面为止， g 取 10 m/p 弹簧的左端向左移动的距离是( )图 4A4 B6 C8 D10 解析“缓慢地拉动”说明系统始终处于平衡状态，该过程中 p 弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和；最初，p 弹簧处于原长，而 q 弹簧受到竖直向下的压力m 10 N10 N，所以其压缩量为 7、2 终 c 木块刚好离开水平地q 弹簧受到竖直向下的拉力 m 10 N10 N，其伸长量为 2 ( mbm c)g210 N20 N，p 弹簧的伸长量为 4 以 p 弹簧的左端xx 1x 2 弹簧类”模型问题中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有如下四个特性：(1)弹力遵循胡克定律 F中 x 是弹簧的形变量(2)轻：即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零(3)弹簧既能受到拉力作用，也能受到压力作用( 沿着弹簧的轴线)，橡皮绳只能受到拉力作用，不能受到压力作用(4)由于弹簧和橡皮绳受到力的作用时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变但是，当弹簧和橡皮绳被剪断 8、时，它们产生的弹力立即消失考点二滑轮模型与死结模型问题1死结模型：如几个绳端有“结点” ，即几段绳子系在一起，谓之“死结” ，那么这几段绳中的张力不一定相等2注意：轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向，作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得，而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向例 2 如图 5 所示，轻绳 过固定在水平横梁 端的定滑轮挂住一个质量为 10 0，g 取 10 m/：图 5(1)轻绳 的张力 2)横梁 C 端的支持力的大小及方向解析物体 M 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 9、 过定滑轮拉住质量为 M 的物体，物体处于平衡状态，绳 的拉力大小为：g1010 N100 N(2)由几何关系得：F CF g 100 0角斜向右上方答案(1)100 N (2)100 N 方向与水平方向成 30角斜向右上方拓展题组4滑轮模型如图 6 所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴 O 安在一根轻木杆 B 上，一根轻绳 过滑轮，A 端固定在墙上，且绳保持水平，C 端挂一重物，竖直方向夹角 45 ，系统保持平衡若保持滑轮的位置不变，改变夹角 的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是( )图 6A只有角 变小，作用力才变大B只有角 变大，作用力才变大C不论角 变大或变小，作用力都是变大D 10、不论角 变大或变小，作用力都不变答案轮受到的木杆的作用力等于两绳的合力，而两绳的拉力都等于重物的重力，木杆的作用力大小为 向为与竖直方向成 45角斜向左上方，与 角无关25死结模型若例 2 中横梁 为水平轻杆，且 B 端用铰链固定在竖直墙上，如图 7 所示，轻绳 接在 C 端，求：(计算结果保留三位有效数字)图 7(1)轻绳 的张力 2)轻杆 C 端的支持力答案(1)200 N(2)173 N，方向水平向右解析对结点 C 受力分析如图：根据平衡方程00F 00 Mg0173 析绳或杆的弹力时应重点关注的问题(1)中间没有打结的轻绳上各处的张力大小都是一样的；如果绳子打结，则以结点为界，不同位置 11、上的张力大小可能是不一样的(2)杆可分为固定杆和活动杆，固定杆的弹力方向不一定沿杆，弹力方向视具体情况而定，活动杆只能起到“拉”和“推”的作用，弹力方向一定沿杆的方向考点三摩擦力的分析与计算1静摩擦力(1)有无及其方向的判定方法假设法：假设法有两种，一种是假设接触面光滑，不存在摩擦力，看所研究物体是否改变原来的运动状态另一种是假设摩擦力存在，看所研究物体是否改变原来的运动状态状态法：静摩擦力的大小与方向具有可变性明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向牛顿第三定律法：此法的关键是抓住“力是成对出现的” ，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向 12、，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向(2)大小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判断其大小物体有加速度时，若只有静摩擦力，则 Ff体还受其他力，则F 合 求合力再求静摩擦力2滑动摩擦力(1)方向：与相对运动的方向相反，但与物体运动的方向不一定相反(2)计算：滑动摩擦力的大小用公式 F N 来计算，应用此公式时要注意以下几点： 为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；F N 为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关例 3 如图 8 所示，人重 600 N，木块 A 重 4 13、00 N，人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为 他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：图 8(1)人对轻绳的拉力大小；(2)人脚对 A 的摩擦力的大小和方向甲解析设绳的拉力为 块与地面间的摩擦力为 1)取人和木块组成的系统为研究对象，并对其进行受力分析，如图甲所示，由题意可知(m Am 人 )g200 2T100 N.(2)取人为研究对象，对其进行受力分析，如图乙所示乙由于人处于平衡状态，故 100 处于相对静止状态，故人与木块 A 之间的摩擦力为静摩擦力由牛顿第三定律可知人脚对木块 A 的摩擦力方向水平向右，大小为 100 1)100 N (2)100 N 方向水平向右递进题组6静摩擦力的分析 如图 9 所示，用一水平力 F 把 A、B 两个物体挤压在竖直的墙上，A、B 两物体均处于静止状态，下列判断正确的是()图 9AB 物体对 A 物体的静摩擦力方向向下BF 增大时，A 和墙之间的摩擦力也增大C若 B 的重力大于 A 的重力，则 B 受到的摩擦力大于墙对。