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第二章,相互作用,高一物理必修一,高一物理备课组,菜单,明确目标（考纲一览）,菜单,考向预测本章为力学乃至物理学的基础，力的分析又是力学的基础常见的三种性质的力中，弹力、摩擦力属于高考热点，其中对弹力大小和方向的判断，尤其是“弹簧模型”在不同物理情景下的综合运用在高考中出现的频率较高，应引起足够的重视摩擦力的存在与否，静摩擦力的方向的判断也是常见考点；力的合成与分解、共点力作用下的物体的平衡，尤其是三个共点力的平衡，一直是高考的热点，要注意它们可以单独出现或与动力学、功能关系、电磁学等知识进行综合考查纯考查本章内容的题型常以选择题为主，综合其它内容考查的试题常在解答题中出现。,菜单,版块一力的概念,菜单,基础知识回顾,（1）力是物体对物体的作用力的物质性：力不能脱离物体独立存在力的相互性：力的作用是相互的力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向力的独立性：一个力作用于某一物体上产生的效果，与这个物体是否同时受到其他力的作用无关（2）力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变（3）力的三要素：大小、方向、作用点（4）力的图示：用一个带箭头的线段表示力的大小、方向、作用点的方法，叫做力的图示（5）力的单位为牛顿（N），即使质量1的物体产生1m/s2加速度的力为1N，力的大小可用弹簧测力计测量（6）力的分类按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四种：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用宏观物体间只存在前两种相互作用）按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等按作用方式分：场力（如万有引力、电磁力等）和接触力（如弹力、摩擦力等）按研究对象分：内力和外力,菜单,版块二重点难点例析,菜单,一、弹力的分析与计算1弹力有无的判断对于形变明显的情况，由形变情况直接判断对于形变不明显的情况通常用以下一些方法来判断,（1）消除法将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变若运动改变则存在弹力，否则不存在弹力如图所示，斜面光滑，a中的细线竖直，小球处于静止状态假设将斜面取走，这时a中小球的运动状态不变，故a中小球与斜面间无弹力b中的细线倾斜，小球处于静止状态，假设将斜面取走，b中小球的运动状态改变，故b中小球与斜面接触间有弹力,（2）假设法其基本思路是：假设接触处存在弹力，作出物体的受力图，再根据物理的平衡条件判断是否存在弹力如要判断图中静止在光滑水平面上的球是否受到斜面对它的弹力作用，可先假设有弹力FN2存在，则此球在水平方向所受合力不为零，必加速运动，与所给静止状态矛盾，说明此球与斜面间虽接触，但并不挤压，故不存在弹力FN2,（3）根据“物体的运动状态分析”分析弹力由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由二力平衡或牛顿运动定律等，求解物体间的弹力,2弹力方向的判断弹力的方向与物体形变方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上弹力垂直于两物接触面，具体分析弹力时，应利用到弹力的以下特点：（1）弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向（2）轻绳（或橡皮条）对物体的弹力方向，沿绳指向绳收缩的方向（3）点与面接触时的弹力方向，过接触点垂直于接触面（或接触面切线方向）而指向受力物体（4）面与面接触时弹力的方向，垂直于接触面而指向受力物体（5）球与面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上而指向受力物体（6）球与球相接触时弹力的方向，垂直过接触点的分切面，通过两球球心而指向受力物体（7）轻杆可沿杆也可不沿杆，弹力的方向应视题意而定，常利用平衡条件或动力学规律来判断,菜单,版块三考题实例,菜单,【例1】画出图2-1-2中小球或杆受到的弹力除（2）中的地面外，其他各接触面均光滑，O为圆心,【解析】根据不同接触面上弹力的特点，作图如图2所示,【答案】如图所示【点拨】准确掌握不同接触面上弹力方向的特点，是解决这类题的关键,【例一拓展】三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c分别放在三个相同的支座上，支点P、Q在同一水平面上，a球的重心Oa位于球心，b球的重心Ob位于球心的正上方，C球的重心Oc位于球心的正下方三个球都处于平衡状态支点P对a球、b球、c球的弹力分别为Fa、Fb、Fc，则（）,AFaFbFcBFbFaFcCFbFaFcDFaFbFc,【解析】三种情况下，支点P、Q作用于球的弹力均应指向球心而不是重心，球的重力的作用线也通过球心，球所受的三个力为共点力由于三球质量和直径都相等，所以三球受力情况完全相同，因此P点对三球的弹力相同故选项A正确【答案】A,3几种典型物体模型的弹力特点比较,知识补充,【例2】如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（）A小车静止时，F=mgsin，方向沿杆向上B小车静止时，F=mgcos，方向垂直杆向上C小车向右以加速度a运动时，一定有F=ma/sinD小车向左以加速度a运动时，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为=arctan（a/g）,【解析】小车静止时，由物体的平衡条件知杆对球的作用力方向竖直向上，且大小等于球的重力mg小车向右以加速度a运动，设小球受杆的作用力方向与竖直方向的夹角为，如图（1）示根据牛顿第二定律有Fsin=ma，Fcos=mg，两式相除得tan=a/g只有当球的加速度a=gtan时，杆对球的作用力才沿杆的方向，此时才有F=ma/sin小车向左以加速度a运动，根据牛顿第二定律知小球所受重力mg和杆对球的作用力F的合力大小为ma，方向水平向左根据力的合成知三力构成图（2）所示的矢量三角形，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为=arctan（a/g）,【答案】D【点拨】杆对物体的弹力方向与物体的运动状态有关，并不一定沿杆的方向，在本题中只有小球的加速度a=gtan时，杆对球的作用力才沿杆的方向，这点同学们在解题时一定要注意,例二拓展,如图所示，甲、乙球通过弹簧连接后用绳悬挂于天花板，丙、丁球通过细绳连接后也用绳悬挂天花板若都在A处剪断细绳，在剪断瞬间，关于球的受力情况，下面说法中正确的是（）A甲球只受重力作用B乙球只受重力作用C丙球受重力和绳的拉力作用D丁球只受重力作用,【解析】剪断A处绳的瞬间，因为弹簧的形变较大，所以在极短的时间内，形变不发生变化，弹力仍和剪断前相同，甲球受重力和向上的弹力作用，其合力为零，乙球受重力和向下的弹力作用；而由于丙、丁的细绳的形变很小，形变发生变化，弹力和剪断前不同，丙、丁只受重力作用故选项D正确【答案】D,菜单,版块四学习见知,菜单,1图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们的连接如图并处于平衡状态下列说法正确的是（）A有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态B有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态,【解析】绳R对弹簧N只能向上拉不能向下压，所以绳R受到拉力或处于不受拉力两种状态弹簧N可能处于拉伸或原长状态而对于弹簧M，它所处状态是由弹簧N所处的状态来决定当弹簧N处于原长时，弹簧M一定处于压缩状态；当弹簧N处于拉伸时，对物体a进行受力分析，由平衡条件可知弹簧M可能处于拉伸、缩短、原长三种状态故选项A、D正确【答案】AD,2如图所示，弹簧测力计和细线的重力不计，一切摩擦不计，重物的重力G=10N，则弹簧测力计A、B的示数分别是（）A10N，0B0，10NC20N，10ND10N，10N,【解析】弹簧测力计示数等于外力对弹簧测力计的拉力，不是弹簧测力计受力的合力，也不是两边拉力和【答案】D,
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