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1、相互作用,第 二 章,考 试 说 明,第1讲 重力 弹力 摩擦力,知识梳理自测,1按力的性质分 可分为_、_、_、分子力、_、核力等。 2按力的作用效果分 可分为_、_、动力、阻力、_、回复力等。 3按作用方式分 可分为_和_，万有引力、电磁力等均属于场力，弹力、摩擦力等均属于接触力。 4按研究对象分 可分为_和_。,知识点1,力的分类,万有引力(包含重力),弹力,摩擦力,电磁力,压力,支持力,向心力,场力,接触力,外力,内力,知识点2,重力,地球,Gmg,万有引力,弹簧秤,竖直向下,水平面,一点,形状,质量分布,悬挂法,1产生条件 (1)两物体_；(2)发生_；两者缺一不可，并且弹力和形变同
2、时_，同时_。 2弹力的方向 (1)轻绳和细线的拉力_指向它们收缩趋势的方向。 (2)点与平面、平面与平面接触处的弹力_(若是曲面则垂直于接触处的公切面)指向_的物体。 (3)弹簧的弹力方向：总是沿_指向恢复原长的方向。,知识点3,弹力,接触,弹性形变,产生,消失,沿绳和线,垂直于平面,被压或被支持,中心轴线,3弹力的大小 (1)弹力在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律：F_。式中k为劲度系数，其大小由弹簧本身的_决定(即：材料、匝数、粗细)，x为_，并非原长或总长。 (2)一般情况下，应根据物体的运动状态，利用_或_来计算。,kx,因素,形变量,平衡条件,牛顿第二定律,1产生 两个相互接触的物
3、体发生_时产生的摩擦力。 2作用效果 总是起着阻碍物体间_的作用。 3产生条件 (1)相互接触且_；(2)有_运动；(3)_。 4大小 滑动摩擦力大小与_成正比，即：Ff_。 5方向 跟接触面相切，并跟物体_相反。,知识点4,滑动摩擦力,相对运动,相对运动,挤压,相对,接触面粗糙,压力,FN,相对运动方向,1产生 两个相互接触的物体，有_时产生的摩擦力。 2作用效果 总是起着阻碍物体间_的作用。 3产生条件 (1)相互接触且_；(2)有_；(3)_。,知识点5,静摩擦力,相对运动趋势,相对运动趋势,挤压,相对运动趋势,接触面粗糙,4大小 随外力的变化而变化，即：只与外力有关而与正压力无关。计算
4、时只能根据物体所处的状态(平衡或加速)，由平衡条件或牛顿运动定律求解。 5方向 总是与物体的_方向相反。 6最大静摩擦力 静摩擦力的最大值与接触面的压力成_，还与接触面的粗糙程度有关系，在实际问题中最大静摩擦力_于滑动摩擦力，但在一般计算时，若无特别说明，认为二者_。,相对运动趋势,正比,大,相等,思维诊断： (1)重力就是地球对物体的吸引力。( ) (2)物体所受弹力的方向与其形变方向相同。( ) (3)杆的弹力不一定沿杆。( ) (4)摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。( ) (5)静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力。( ) (6)运动的物体不可能受到静摩擦力的作用。( ) (7
5、)正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变。( ),1(2018湖南省益阳市箴言中学模拟)如图所示，一只松鼠沿着较粗的树枝从右向左缓慢爬行，在松鼠从A运动到B的过程中，下列说法正确的是( ) A松鼠对树枝的弹力保持不变 B松鼠对树枝的弹力先减小后增大 C松鼠对树枝的摩擦力先减小后增大 D树枝对松鼠的作用力先减小后增大,C,2(2018广东汕头模拟)某学生用如图所示的装置开展探究实验，弹簧秤一端固定在墙壁上，另一端与小木块A相连，当用力加速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧秤的示数为3.0N，若匀速抽出木板B，弹簧秤的示数( ) A一定大于3.0N B一定小于3.0N C一定等于3.0N D一定为零
6、,C,3用力将如图所示的装有塑料的轻圆吸盘压紧在竖直的墙壁上，排除圆盘与墙壁之间的空气，松手后往挂钩上挂适当的物体，圆盘不会掉下来。这是因为物体对盘向下的拉力( ) A与大气对圆盘的压力平衡 B与墙壁对圆盘的摩擦力平衡 C与墙壁对圆盘的支持力平衡 D与物体所受的重力平衡,B,核心考点突破,1.弹力有无的判断,弹力的分析与计算,考点一,2.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计算弹力大小的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解。 (2)根据力的平衡条件进行求解。 (3)根据牛顿第二定律进行求解。,如图
7、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( ) A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,例 1,A,易错提醒：(1)弹力产生在直接接触的物体之间，但直接接触的物体之间不一定存在弹力。 (2)小球与盒子的四个内表面都直接接触，不要误认为盒子上滑会受到左侧面的压力，盒子下滑会受到右侧面的压力，实际上是否存在左、
8、右侧面的压力，与运动方向无关，而与运动状态有关。,解析 先以盒子和小球组成的系统为研究对象，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大小为agsin，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始终保持相对静止，所以小球的加速度大小也是agsin，方向沿斜面向下，小球重力沿斜面向下的分力大小恰好等于所需的合外力，因此不需要左、右侧面提供弹力，故A正确。,拓展训练 例1中，若考虑盒子与斜面间的摩擦，哪种说法正确呢？ 答案 C 解析 若盒子沿斜面下滑，可得盒子与小球组成的系统加速度agsin，方向沿斜面向下。再对小球受力分析，由牛顿第二定律可知球对盒子的下底面和右侧面有压力，D错误。,方法总结： 弹
9、力方向的判定技巧 1弹力方向,(2018安徽皖南八校联考)一根弹性橡皮绳一端悬挂于天花板的O点，另一端自然垂下，不计其自身的重力，测出其长度为40cm，在绳上离O点10cm处作一标记R。当在橡皮绳下端悬挂10N的重物时，发现标记R下移了2.5cm。假定橡皮绳的伸长是均匀的，其伸长量在弹性限度内。当下端再加挂20N的重物时，橡皮绳的总长为( ) A50cm B60cm C70cm D80cm,类题演练 1 ,C,摩擦力的有无及方向判断,考点二,(2018广西南宁二中月考)如图所示，水平桌面上平放有54张卡片，每一张卡片的质量均为m。用一手指以竖直向下的力压第1张卡片，并以一定速度向右移动手指，确
10、保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为1，卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为2，且有12，则下列说法正确的是( ) A任意两张卡片之间均可能发生相对滑动 B上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左 C第1张卡片受到手指的摩擦力向左 D最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向右,例 2,B,解析 对第2张卡片受力分析，它对第3张卡片的压力等于上面两张卡片的重力及手指的压力，最大静摩擦力Fmax2(2mgF)，而受到的第1张卡片的滑动摩擦力为f2(mgF)Fmax，则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动。同理，第3张与第4张卡
11、片也不发生相对滑动，故A错误；根据题意，因上一张卡片相对下一张卡片向右滑动或有向右滑动的趋势，因此上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左，故B正确；第1张卡片受到手指的静摩擦力与手指的运动方向相同，即受到手指的摩擦力向右，故C错误；对第1张卡片外的53张卡片研究，水平方向受到第1张卡片向右的滑动摩擦力，可知最后一张卡片受到桌面的摩擦力方向向左，故D错误。,规律总结： 判断摩擦力方向时应注意的两个问题 (1)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定的夹角。 (2)分析摩擦力方向时，要注意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力的“相对性”。,(2018安徽古河
12、中学月考)如图甲、乙所示，物体A、B在力F的作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是( ) A两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同 B两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反 C两图中物体A均不受摩擦力 D图甲中物体A不受摩擦力，图乙中物体A受摩擦力，方向和F相同,类题演练 2 ,D,解析 甲图中A做匀速直线运动，合外力为零，水平方向不受外力，故甲图中A没有相对于B的运动趋势，故A不受摩擦力；乙图中A也处于平衡状态，但A的重力使A有沿B上表面下滑的趋势，故B对A有向上的摩擦力，即A受与F方向相同的摩擦力，故D正确。,1滑动摩擦力的计算方法 可用公式F
13、fFN计算，注意对物体间相互挤压的弹力FN的分析，并不总是等于物体的重力，它与研究对象受到的垂直接触面方向的力密切相关，也与研究对象在该方向上的运动状态有关；或者利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解。 2.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。,摩擦力大小的计算,考点三,(2)一般静摩擦力的计算： 一般静摩擦力F的大小和方向都与产生相对运动趋势的力密切相关，跟接触面间相互挤压的弹力FN无直接关系，因此F具有大小、方向的可变性。对具体问题要结合研究对象的运动
14、状态(静止、匀速运动或加速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解。,如图所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角分别为30和45时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为( ),例 3,C,规律总结： 在计算摩擦力大小之前，必须分析物体的运动情况，判断是滑动摩擦力还是静摩擦力。若是滑动摩擦力，可用FfFN来计算；若是静摩擦力，则不能用FfFN计算，只能根据平衡条件或牛顿第二定律求解。,(2018安徽师大附中模拟)如图所示，一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触。现有一个方形物块在木板上沿挡板以速
15、度v运动，同时方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为1和2，物块的质量为m，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为( ),类题演练 3 ,B,摩擦力发生突变的原因具有多样性：可能是物体的受力情况发生了变化，可能是物体的运动状态发生了变化，也可能是物体间的相对运动形式发生了变化。因此要全面分析物体的受力情况和运动状态，抓住摩擦力突变的原因，才能正确地处理此类问题。 1静摩擦力突变为滑动摩擦力 静摩擦力达到最大值的状态是物体恰好保持相对静止的临界状态。 2滑动摩擦力突变为静摩擦力 滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间，因此两物体的
16、速度达到相同时，滑动摩擦力要发生突变(变为零或变为静摩擦力)。,摩擦力的突变问题,考点四,3由一个静摩擦力突变为另一个静摩擦力 静摩擦力是被动力，其大小、方向取决于物体间的相对运动趋势，相对运动趋势取决于主动力，若主动力发生突变而物体仍然处于相对静止状态，则其静摩擦力将由一个静摩擦力突变为另一个静摩擦力。,(多选)将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上。如图(甲)所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态。在滑块与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传
17、感器采集的Ft图象如图(乙)所示。则( ),例 4,BD,A2.5s前小车做变加速运动 B2.5s后小车做变加速运动(假设细沙仍在加注中) C2.5s前小车所受摩擦力不变 D2.5s后小车所受摩擦力不变,审题图示：,题后反思： 由相对运动情况判断“静动”突变问题 (1)解答本题时，不注意传感器采集的数据反映滑块与小车之间的摩擦力随时间的变化特征。即在02.5s滑块与小车之间是静摩擦力，在2.5s之后是滑动摩擦力。 (2)审题不仔细，误认为在2.5s后不再倒入细沙，小车做匀加速直线运动。,类题演练 4 ,C,解析 当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知木块所受的摩擦力的
18、大小为8N，可知静摩擦力Fmax8N。当撤去力F1后，F22NFmax，木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在木块上的F2等大反向。C正确。,“动静”突变 把一重为G的物体，用一个水平的推力Fkt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上如图所示，从t0开始物体所受的摩擦力随t的变化关系是图中的( ),类题演练 5 ,B,“动动”突变 如图所示， 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，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( ),类题演练
19、 6 ,D,阶段培优微专题,“动杆”和“定杆”“活结”和“死结”问题 轻杆模型是物体间连接的一种典型方式。中学物理一般讨论动杆或定杆两种连接方式。“动杆”多是“二力杆”，轻杆两端所受弹力方向一定沿着杆的方向。“定杆”固定不能转动，轻杆两端所受弹力方向不一定沿着杆的方向。“活结”即一根绳经过滑轮或光滑挂钩而改变方向，一根绳上的张力大小处处相等。“死结”是几根不同的绳结在一起，结点连接的是不同的多根绳，张力可以是不同的。,1“动杆”和“定杆”问题 杆所受到的弹力方向可以沿着杆，也可以不沿杆，因此在分析问题时，要注意是动杆还是定杆。 (1)若轻杆用转轴或铰链连接，当杆处于平衡状态时，杆所受到的弹力
20、方向一定沿着杆，否则会引起杆的转动。如图甲所示，若C为转轴，则轻杆 在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向。,(2)若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向。如图乙所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一个小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m10kg的重物，CBA30。滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力，如图丙所示。因为同一根绳子张力大小处处相等，都等于重物的重力，即F1F2Gmg100N，用平行四边形定则作图，可知合力F100N，故滑轮受绳的作用力为100N，方向与水平方向成30角斜向下，弹力的方向不沿杆的方向。,2
21、“活结”和“死结”问题 (1)当绳绕过滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上张力的大小是相等的，即滑轮或挂钩只改变力的方向，不改变力的大小。例如图乙中，两段绳中的拉力F1F2mg。 (2)若结点不是滑轮或挂钩，是称为“死结”的结点，则两侧绳上的张力大小不一定相等。例如图甲中，B点固定，B点下面绳中的拉力大小始终等于mg，而B点上侧绳AB中的拉力随杆的转动而变化。,如图甲所示，细绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，ACB30；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物
22、体，求： (1)细绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比； (2)轻杆BC对C端的支持力； (3)轻杆HG对G端的支持力。,例 5,(1)细绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比； (2)轻杆BC对C端的支持力； (3)轻杆HG对G端的支持力。,2年高考模拟,1(2018湖南长沙明德中学月考)为保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。如图所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景。当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是(
23、 ),B,A当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力 B当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同 C当物品受到摩擦力作用时，物品不一定受到弹力作用 D由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力,解析 当物品与传送带相对静止时物体与传送带做匀速直线运动，两者之间没有要发生相对运动的趋势，故物品不受静摩擦力，所以A错误；物品受到的静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，由题意可知，物品有相对传送带向后的运动趋势，故物体受到的摩擦力与运动方向相同，故B正确；摩擦力存在的条件：接触面粗糙；有弹力；有相对运动或者相对运动趋势，由此，有弹力是有摩擦力的必要不充分条件，即：有弹力不一定
24、有摩擦力，有摩擦力一定有弹力，题目中说受到摩擦力作用时，物品不一定受到弹力的作用，故C错误；物品与传送带不发生相对滑动，则不受滑动摩擦力，与相对地面是否运动无关，故D错误。,2(2018浙江台州质检)如图所示，一个教学用的直角三角板的边长分别为a、b、c，被沿两直角边的细绳A、B悬吊在天花板上，且斜边c恰好平行天花板，过直角的竖直线为MN。设A、B两绳对三角板的拉力大小分别为Fa和Fb，已知Fa和Fb及三角板受的重力为在同一平面的共点力，则下列判断正确的是( ) A三角板的重心不在MN线上 BFaFbbc CFaFbba D两绳对三角板的拉力Fa和Fb是由于三角板发生形变而产生,C,3(201
25、8课标，23)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出，其中f4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出。,图(a),回答下列问题： (1)f4_N； (2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出fm图线； (3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数及重力加速度大小g之间的关系式为f_，fm图线(直线)的斜率的表达式为k_； (4)取g9.80m/s2，由绘出的fm图线求得_。(保留2位有效数字),2.75,(Mm)g,g,0.40,答案 (2)如图所示,练案4,