相互作用精品课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,浙江省桐乡市高级中学,高三一轮复习专题,第三章 相互作用,1,弹力的产生条件,弹力的产生条件是两个物体直接接触，并发生弹性形变,2,弹力的方向,压力、支持力的方向总是垂直于接触面。,绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。,杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。,（一）弹力,【例题1】,（2004年广东省）用三根轻绳将质量为,m,的物块悬挂在空中，如图所示。已知,ac,和,bc,与竖直方向的夹角分别为30和60，则,ac,绳和,bc,绳中的拉力分别为：,m,c,b,a,3弹力的大小,对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律计算。对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。,胡克定律可表示为（在弹性限度内）：,F=,kx,，,还可以表示成,F=kx,，,即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。,【例题3】,（2004理综）,如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为,F,的拉力作用，而左端的情况各不相同：中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为,F,的拉力作用，中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以,l,1,、,l,2,、,l,3,、,l,4,依次表示四个弹簧的伸长量，则有,A,l,2,l,1,B,l,4,l,3,C,l,1,l,3,D,l,2,l,4,F,F,F,F,F,4,（2001年理综）,如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为,m,1,和,m,2,的木块1和2，中间用一原长为,l,、,劲度系数为,K,的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为,。,现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是,1,2,1摩擦力产生条件,摩擦力的产生条件为：两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可。,两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件。（没有弹力不可能有摩擦力）,2滑动摩擦力大小,在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力。,只有滑动摩擦力才能用公式,F=F,N,，,其中的,F,N,表示正压力，不一定等于重力,G,。,（二）摩擦力,3静摩擦力大小,必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律,F=F,N,计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，既,F,m,=,F,N,静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围是,0,F,f,F,m,A,4,mg,B,3,mg,C,2,mg,D,mg,P,F,Q,【例题5】,（2006年理综）,如图所示，位于水平桌面上的物体,P,，,由跨过定滑轮的轻绳与物块,Q,相连，从滑轮到,P,和到,Q,的两段绳都是水平的。已知,Q,与,P,之间以及,P,与桌面之间的动摩擦因素都是,，,两物块的质量都是,m,，,滑轮的质量，滑轮上的摩擦都不计。若用一水平向右的力,F,拉,P,使它做匀速运动，则,F,的大小为,B,【例题6】,（2005年天津市）,如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块,P,、,Q,用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），,P,悬于空中，,Q,放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推,Q,时，,P,、,Q,仍静止不动，则,A,Q,受到的摩擦力一定变小,B,Q,受到的摩擦力一定变大,C,轻绳上拉力一定变小,D,轻绳上拉力一定不变,P,Q,4摩擦力方向,摩擦力方向和物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。,摩擦力的方向和物体的运动方向可能成任意角度。通常情况下摩擦力方向可能和物体运动方向相同（作为动力），可能和物体运动方向相反（作为阻力），可能和物体速度方向垂直（作为匀速圆周运动的向心力）。在特殊情况下，可能成任意角度。,（三）力的合成与分解,1.矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）,F,1,F,2,F,O,F,1,F,2,F,O,【例题7】如图所示，,A,的质量是,m,，,A,、,B,始终相对静止，共同沿水平面向右运动。当,a,1,=0,时和,a,2,=0.75,g,时，,B,对,A,的作用力,F,B,各多大？,A,B,v,a,A,F,1,sin,+,F,2,cos,=mgsin,，,F,2,mg,B,F,1,cos,+,F,2,sin,=mgsin,，,F,2,mg,C,F,1,sin,-,F,2,cos,=mgsin,，,F,2,mg,D,F,1,cos,-,F,2,sin,=mgsin,，,F,2,mg,F,2,F,1,m,【例题8】,（2007年广东省）,如图所示，在倾角为,的固定光滑斜面上，质量为,m,的物体受外力,F,1,和,F,2,的作用，,F,1,方向水平向右，,F,2,方向竖直向上。若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是,),（四）物体的受力分析,1.明确研究对象,在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。,2.按顺序找力,必须是先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。,3.只画性质力，不画效果力,画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复。,4.需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形（或三角形）,在解同一个问题时，分析了合力就不能再分析分力；分析了分力就不能再分析合力，千万不可重复。,【例题9】如图所示，倾角为,的斜面,A,固定在水平面上。木块,B,、,C,的质量分别为,M,、,m,，,始终保持相对静止，共同沿斜面下滑。,B,的上表面保持水平，,A,、,B,间的动摩擦因数为,。,当,B,、,C,共同匀速下滑；当,B,、,C,共同加速下滑时，分别求,B,、,C,所受的各力。,C,A,B,（五）共点力作用下物体的平衡,1.共点力,几个力作用于物体的同一点，或它们的作用线交于同一点（该点不一定在物体上），这几个力叫共点力。,2.共点力的平衡条件,在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。,3.判定定理,物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡，则这三个力必为共点力。（表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形）,4.解题途径,当物体在两个共点力作用下平衡时，这两个力一定等值反向；当物体在三个共点力作用下平衡时，往往采用平行四边形定则或三角形定则；当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时，往往采用正交分解法。,【例题11】（2007年上海市）如图所示，用两根细线把,A、B,两小球悬挂在天花板上的同一点,O,，,并用第三根细线连接,A、B,两小球，然后用某个力,F,作用在小球,A,上，使三根细线均处于直线状态，且,OB,细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的,（A）,F,1,。（B）,F,2,。（C）,F,3,（D）,F,4,O,A,B,F,4,F,3,F,2,F,1,A,O,B,P,Q,【例题12】,有一个直角支架,AOB,，,AO,水平放置,表面粗糙,OB,竖直向下,表面光滑。,AO,上套有小环,P,，,OB,上套有小环,Q,，,两环质量均为,m,，,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡。现将,P,环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，,AO,杆对,P,环的支持力,F,N,和摩擦力,f,的变化情况是,A,.,F,N,不变，,f,变大,B,.,F,N,不变，,f,变小,C,.,F,N,变大，,f,变大,D,.,F,N,变大，,f,变小,（,A）,两者均减小，（,B）,F,增大，,N,减小，（,C）,F,减小，,N,不变，（,D）,F,减小，,N,增大。,5.如图所示，重为,G,的小球被细线通过一个很小的定滑轮用力,F,拉住，静止在光滑的半径为,R,的大球表面上，若定滑轮轴心,O,和球心,O,的连线在竖直方向上，且摩擦及小球和滑轮的大小不计，当用力,F,缓慢地拉绳，使小球沿大球面向球面最高点,B,运动时，,F,力及大球对小球的支持力,N,的大小变化情况是,O,F,A,B,O,