1、1相互作用力一、考点突破知识点 考纲要求 题型 分值相互作用滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力形变、弹性、胡克定律力的合成和分解共点力的平衡选择题解答题 615 分二、重难点提示重难点:受力分析的几种常用方法。一、几种常见力的比较力的种类 产生原因或条件 作用点 大小 方向重力 由于地球的吸引 重心 G mg 竖直向下弹力 直接接触、发生弹性形变 接触面根据二力平衡或牛顿第二定律判断;弹簧的弹力: F kx与引起形变的力的方向相反(压力、支持力垂直于接触面;绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向)摩擦力接触面粗糙;存在压力;相对滑动 (或有相对滑动的趋势)接触面静摩擦力: maxff0滑动摩擦力:Ff F
2、 N与接触面相切,与物体相对滑动或相对滑动趋势方向相反(与运动方向不一定相反)二、力的合成与分解1. 运算法则:平行四边形定则(适用于所有矢量运算) 。2. 合力与分力的关系:等效替代。三、共点力作用下物体(或系统)的平衡1. 平衡条件: F0(正交分解 Fx0, Fy0)2. 平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态。 四、物体受力分析1. 受力分析的步骤2(1)明确研究对象,研究对象可以是一个点、一个物体或物体系统等。(2)按顺序找力分析场力,如:重力、电场力、磁场力;分析已知外力;分析接触力:先分析弹力,后分析摩擦力。(3)画出受力图,每个力都要标明表示力的符号。(4)防止多力和漏力检
3、查画出的每个力能否找到施力物体,如果没有施力物体,则该力不存在;检查物体在受力分析的基础上,能否使物体处于题目给定的运动状态(静止、匀速、变速) 。2. 受力分析的注意事项只分析受力物体,不分析施力物体;只分析性质力,不分析效果力,如下滑力等;只分析外力,不分析内力;分析物体受力时,应关注物体运动状态(如物体的平衡、加速与减速、直线与曲线等) 。3. 常见问题处理方法如果物体仅受三个力作用而处于平衡状态,则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反,可根据平行四边形定则,利用合成法、分解法找到直角三角形、相似三角形,用三角函数知识求解。如果是多力平衡问题,可转化为三力平衡,或使用正交分解
4、法解决。例题 1 (浙江高考)如图所示,与水平面夹角为 30的固定斜面上有一质量 m1.0 kg 的物体。细绳的一端与物体相连。另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为 4.9 N。关于物体受力的判断(取 g9.8 m/s2) 。下列说法正确的是( ) A. 斜面对物体的摩擦力大小为零B. 斜面对物体的摩擦力大小为 4.9 N,方向沿斜面向上C. 斜面对物体的支持力大小为 4.9 3N,方向竖直向上D. 斜面对物体的支持力大小为 4.9 N,方向垂直斜面向上思路分析:因物体的重力沿斜面方向的分力 mgsin 30 19.80.5 N4.9 N,与弹簧秤的示数
5、相等,故斜面对物体的摩擦力大小为 0,则选项 A 正确,选项 B 错误;斜面对物体的支持力大小为 mgcos 3019.8 32N4.9 N,方向垂直斜面向上,则选项 C、D 错误。答案:A技巧点拨:解答本题时应注意以下两点:3(1)定滑轮摩擦不计,弹簧秤的示数等于绳子拉力大小。(2)物体静止在斜面上,物体合力一定为零。例题 2 (新课标全国卷)如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为 1NF,球对木板的压力大小为 2NF。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中( ) A. 1NF始终减小, 2N始终增大B.
6、始终减小, 始终减小C. 1先增大后减小, 2F始终减小D. N先增大后减小, N先减小后增大思路分析:对小球受力分析,如图所示,根据物体的平衡条件,可将三个力构建成矢量三角形,随着木板顺时针缓慢转到水平位置,木板对球的弹力 2NF减小,球对木板的压力大小 2NF逐渐减小,墙面对球的压力大小 1N逐渐减小,故 B 对。答案:B技巧点拨:(1)木板缓慢转动过程中,球处于动态平衡状态。(2)墙面对球的压力 1NF方向不变,球对木板的压力 2NF方向改变。(3)可用图解法分析 、 2大小的变化情况。例题 3 如图所示, A、 B 两物体用轻细绳跨过光滑轻小滑轮相连, A 物体悬在空中, B物体放在水
7、平地面上, A、 B 两物体均静止,现将 B 物体向左缓慢移动一段距离,物体 A 始终保持静止,则移动后与移动前相比( ) A. 绳子的拉力不变 4B. 地面对物体 B 的支持力变小C. 地面对物体 B 的摩擦力变大D. 物体 B 受到地面的作用力不变思路分析:物体 B 缓慢移动过程中处于动态平衡状态,对物体 A 受力分析知,绳子的拉力 T 的大小总等于物体 A 的重力,因此绳子的拉力不变,选项 A 正确;对物体 B 受力分析,将绳对 B 的拉力 T 沿水平和竖直方向正交分解,根据平衡条件知,物体 B 受到的静摩擦力 Ff Tcos mAgcos 随 的减小而增大,物体 B 受到的支持力FN
8、mBg Tsin mBg mAgsin 随 的减小而增大,选项 B 错误、C 正确;地面对 B 的作用力指地面对 B 的支持力 FN和静摩擦力 Ff的合力,因二力方向不变、大小均增大,所以合力增大,选项 D 错误。答案:AC【必考点】系统的平衡问题常用处理方法整体法 隔离法当只涉及系统外力而不涉及系统内部物体之间的内力以及整体的加速度问题时,通常选取整个系统为研究对象,不必对系统内部物体隔离分析。当涉及系统内各物体之间的作用力或加速度时,通常选取隔离体为研究对象。隔离法不仅能求出其他物体对整体的作用力,而且还能求出整体内部物体之间的作用力。整体法和隔离法结合是解决复杂问题时常采用方法,两种方法
9、不是孤立的,应该结合在一起使用,常见的如先用整体法分析整体受力,再用隔离法分析目标物体的受力。【满分训练】 (山东高考)如图所示,两相同轻质硬杆 OO1、 OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴 O、 O1、 O2转动,在 O 点悬挂一重物 M,将两相同木块 m 紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。 Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小, FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍稍增大后,系统仍静止,且 O1、 O2始终等高,则( )A. Ff变小 B. Ff不变 C. FN变小 D. FN变大思路分析:选重物 M 及两个木块 m 组成的系统为研究对象,系统受力情况如图甲所示,5根据平衡条
10、件有 2Ff( M2 m) g,即 (2)fmgF,与两挡板间距离无关,故挡板间距离稍稍增大后, Ff不变,所以选项 A 错误,选项 B 正确;如图乙所示,将绳的张力 F沿 OO1、 OO2两个方向分解为 F1、 F2,则 F1 F2 cos,当挡板间距离稍稍增大后, F 不变, 变大,cos 变小,故 F1变大;选左边木块 m 为研究对象,其受力情况如图丙所示,根据平衡条件得 FN F1sin ,当两挡板间距离稍稍增大后, F1变大, 变大,sin 变大,因此 FN变大,故选项 C 错误,选项 D 正确。答案:BD【易丢分点】受力分析不正确导致错误如图所示,粗糙的水平面上放着一个斜面体,斜面
11、体上一个物体正在匀速下滑时,斜面体仍处于静止状态,则下列关于斜面体的说法中正确的是( )A. 斜面体所受的合力为零B. 斜面体对地面的压力等于斜面体的重力C. 斜面体没有相对地面滑动的趋势D. 斜面体有相对地面向右滑动的趋势易错展示 出错原因漏选 C 只考虑到物体匀速运动,斜面体静止,二者均处于平衡状态,合力为零,因此选 A;因没仔细分析斜面体的受力而漏选 C错选 D 因物体沿斜面下滑,对斜面体施加垂直斜面右偏下的压力,而斜面体仍处于静止状态,所以斜面体有相对地面向右滑动的趋势思路分析:因为斜面体处于静止状态,所以所受的合力为零,故选项 A 正确;因为物体与斜面体都处于平衡状态,所以两物体可视为一个整体,进行受力分析可知,整体受重力与支持力相平衡,水平方向上整体不受摩擦力作用,否则不可能处于平衡状态,因此选项 C 正确,D 错误;取斜面体为研究对象,它受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、物块给它的沿斜面向下的摩擦力和垂直于斜面向下的压力,由平衡条件可知,选项 B 错误。答案:AC