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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第2章 相互作用配套教案
一、力
1.力的概念:物體與物體之間的相互作用.
2.力的作用效果
兩類效果
二、重力
1.產(chǎn)生:由于地球的吸引而使物體受到的力.
2.大?。篏=mg.
3.方向:總是豎直向下.
4.重心:因?yàn)槲矬w各部分都受重力的作用,從效果上看,可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn),這一點(diǎn)叫做物體的重心.
◆特別提醒:(1)重力的方向不一定指向地心.
(2)并不是只有重心處才受到重力的作用.
三、彈力
1.彈力
(1)定義:發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用.
(2)產(chǎn)生的條件
①兩物體相互接觸;②發(fā)生彈性形變.
(3)方向:與物體形變方向相反.
◆特別提醒:有彈力作用的兩物體一定相接觸,相接觸的兩物體間不一定有彈力.
2.胡克定律
(1)內(nèi)容:彈簧的彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成正比.
(2)表達(dá)式:F=kx.
①k是彈簧的勁度系數(shù),單位為N/m;k的大小由彈簧自身性質(zhì)決定.
②x是彈簧長(zhǎng)度的變化量,不是彈簧形變以后的長(zhǎng)度.
四、摩擦力
1.產(chǎn)生:相互接觸且發(fā)生形變的粗糙物體間,有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),在接觸面上所受的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力.
2.產(chǎn)生條件:接觸面粗糙;接觸面間有彈力;物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).
3.大小:滑動(dòng)摩擦力Ff=μFN,靜摩擦力:0
mB的兩物體A、B疊放在一起,靠著豎直墻面.讓它們由靜止釋放,在沿粗糙墻面下落過(guò)程中,物體B的受力示意圖是( )
解析:選A.兩物體A、B疊放在一起,在沿粗糙墻面下落過(guò)程中,由于物體與豎直墻面之間沒(méi)有壓力,所以沒(méi)有摩擦力,二者一起做自由落體運(yùn)動(dòng),A、B之間沒(méi)有彈力作用,物體B的受力示意圖是圖A.
2.(xx東北三校二聯(lián))(多選)如圖所示是主動(dòng)輪P通過(guò)皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪Q的示意圖,A與B、C與D分別是皮帶上與輪緣上相互接觸的點(diǎn),則下列判斷正確的是( )
A.B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向與B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反
B.D點(diǎn)相對(duì)于C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向與C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反
C.D點(diǎn)所受靜摩擦力方向與D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相同
D.主動(dòng)輪受到的摩擦力是阻力,從動(dòng)輪受到的摩擦力是動(dòng)力
解析:選BCD.P為主動(dòng)輪,假設(shè)接觸面光滑,B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向一定與B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相同,A錯(cuò)誤;Q為從動(dòng)輪,D點(diǎn)相對(duì)于C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向與C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相反,Q輪通過(guò)靜摩擦力帶動(dòng),因此,D點(diǎn)所受的靜摩擦力方向與D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相同,B、C均正確;主動(dòng)輪靠摩擦帶動(dòng)皮帶,從動(dòng)輪靠摩擦被皮帶帶動(dòng),故D也正確.
3.(多選)如圖所示,傾角為θ的斜面C置于水平地面上,小物塊B置于斜面上,通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與物體A相連接,連接B的一段細(xì)繩與斜面平行,已知A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )
A.B受到C的摩擦力一定不為零
B.C受到地面的摩擦力一定為零
C.C有沿地面向右滑動(dòng)的趨勢(shì),一定受到地面向左的摩擦力
D.將細(xì)繩剪斷,若B依然靜止在斜面上,此時(shí)地面對(duì)C的摩擦力為0
解析:選CD.若繩對(duì)B的拉力恰好與B的重力沿斜面向下的分力平衡,則B與C間的摩擦力為零,A項(xiàng)錯(cuò)誤;將B和C看成一個(gè)整體,則B和C受到細(xì)繩向右上方的拉力作用,故C有向右滑動(dòng)的趨勢(shì),一定受到地面向左的摩擦力,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;將細(xì)繩剪斷,若B依然靜止在斜面上,利用整體法判斷,B、C整體在水平方向不受其他外力作用,處于平衡狀態(tài),則地面對(duì)C的摩擦力為0,D項(xiàng)正確.
考點(diǎn)三 摩擦力的計(jì)算
1.靜摩擦力大小的計(jì)算
(1)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速運(yùn)動(dòng)),利用力的平衡條件來(lái)判斷其大?。?
(2)物體有加速度時(shí),若只有靜摩擦力,則Ff=ma.若除靜摩擦力外,物體還受其他力,則F合=ma,先求合力再求靜摩擦力.
2.滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算
滑動(dòng)摩擦力的大小用公式Ff=μFN來(lái)計(jì)算,應(yīng)用此公式時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
(1)μ為動(dòng)摩擦因數(shù),其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關(guān);FN為兩接觸面間的正壓力,其大小不一定等于物體的重力.
(2)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度和接觸面的大小均無(wú)關(guān).
考向1:靜摩擦力的計(jì)算
[典例1] (xx黃岡模擬) 如圖所示,質(zhì)量分別為m和M的兩物體P和Q疊放在傾角為θ的斜面上,P、Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,Q與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2.當(dāng)它們從靜止開(kāi)始沿斜面滑下時(shí),兩物體始終保持相對(duì)靜止,則物體P受到的摩擦力大小為( )
A.μ1mgcos θ,方向平行于斜面向上
B.μ1mgcos θ,方向平行于斜面向下
C.μ2mgcos θ,方向平行于斜面向上
D.μ2mgcos θ,方向平行于斜面向下
解析 當(dāng)物體P和Q一起沿斜面加速下滑時(shí),其加速度為a=gsin θ-μ2gcos θ<gsin θ,因?yàn)镻和Q相對(duì)靜止,所以P和Q之間的摩擦力為靜摩擦力,且方向平行于斜面向上,B、D錯(cuò)誤;不能用公式Ff=μFN求解,對(duì)物體P運(yùn)用牛頓第二定律得mgsin θ-F靜=ma,求得F靜=μ2mgcos θ,C正確.
答案 C
判斷摩擦力方向時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問(wèn)題
(1)靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有必然關(guān)系,可能相同,也可能相反,還可能成一定的夾角.
(2)分析摩擦力方向時(shí),要注意靜摩擦力方向的“可變性”和滑動(dòng)摩擦力的“相對(duì)性”.
考向2:滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算
[典例2] 如圖所示,質(zhì)量為mB=24 kg的木板B放在水平地面上,質(zhì)量為mA=22 kg的木箱A放在木板B上,另一端拴在天花板上,輕繩與水平方向的夾角為θ=37.已知木箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5.現(xiàn)用水平向右、大小為200 N的力F將木板B從木箱A下面勻速抽出(sin 37≈0.6,cos 37≈0.8,重力加速度g取10 m/s2),則木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2的大小為( )
A.0.3 B.0.4
C.0.5 D.0.6
解析 對(duì)A受力分析如圖甲所示,由題意得
FTcos θ=Ff1①
FN1+FTsin θ=mAg②
Ff1=μ1FN1③
由①②③得:FT=100 N
對(duì)A、B整體受力分析如圖乙所示,由題意得
FTcos θ+Ff2=F④
FN2+FTsin θ=(mA+mB)g⑤
Ff2=μ2FN2⑥
由④⑤⑥得:μ2=0.3,故A選項(xiàng)正確.
答案 A
計(jì)算摩擦力時(shí)的三點(diǎn)注意
(1)首先分清摩擦力的性質(zhì),因?yàn)橹挥谢瑒?dòng)摩擦力才有公式,靜摩擦力通常只能用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)求解.
(2)公式Ff=μFN中FN為兩接觸面間的正壓力,與物體的重力沒(méi)有必然聯(lián)系,不一定等于物體的重力.
(3)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體速度的大小無(wú)關(guān),與接觸面積的大小也無(wú)關(guān).
1.如圖所示,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時(shí)A恰好不滑動(dòng),B剛好不下滑.已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.A與B的質(zhì)量之比為( )
A. B.
C. D.
解析:選B.對(duì)A、B整體受力分析,F(xiàn)=Ff1=μ2(mA+mB)g.對(duì)B受力分析,F(xiàn)f2=μ1F=mBg.聯(lián)立解得=,B正確.
2.(多選)如圖所示,小車的質(zhì)量為m0,人的質(zhì)量為m,人用恒力F拉繩,若人和小車保持相對(duì)靜止,不計(jì)繩和滑輪質(zhì)量及小車與地面間的摩擦,則小車對(duì)人的摩擦力可能是( )
A.0 B.F,方向向右
C.F,方向向左 D.F,方向向右
解析:選ACD.假設(shè)小車對(duì)人的靜摩擦力方向向右,先對(duì)整體分析受力有2F=(m0+m)a,再隔離出人,對(duì)人分析受力有F-Ff=ma,解得Ff=F,若m0>m,則和假設(shè)的情況相同,D正確;若m0=m,則靜摩擦力為零,A正確;若m0
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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí)
第2章
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