力的相互作用单元复习.ppt

力的相互作用单元复习 临沂第二十六中高一物理组 课程标准的要求 通过实验认识滑动摩擦 静摩擦力的规律 能用动摩擦因数计算摩擦力知道常见的形变 通过实验了解物体的弹性 知道胡克定律通过实验理解力的合成与分解 知道共点力的平衡条件 区分矢量与标量 用力的合成与分解分析日常生活中的问题 本章知识网络 力 力的概念 重力 弹力 摩擦力 力的运算规律 平行四边形定则 力的运算方法 力的合成与分解 知识梳理 1 力是对的作用 力是 它不但有 而且有 2 重力是 重力的方向物体各部分受到的重力作用集中于一点 这一点叫做物体的 质量均匀物体重心的位置只跟物体的有关 质量分布不均匀物体的重心的位置除了跟物体的有关外 还跟物体内质量的有关 3 关于弹力 其产生条件是 弹力的方向总是跟作用在物体上使物体发生形变的外力的向 弹簧类弹力的大小 在弹性限度内遵从 公式为 其中K是 表示弹簧本身的一种属性 与运动状态 所处位置无关 X是弹簧的 物体 物体 矢量 大小 方向 由于地球的吸引而产生的力 竖直向下 重心 形状 形状 分布 相互接触 发生弹性形变 相反 胡克定律 劲度系数 F KX 形变量 知识梳理 4 摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力 其产生的条件 摩擦力的方向与接触面相切 跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向 静摩擦力的大小随沿相对运动趋势方向的外力的增大而 但有一个最大值叫 它的大小物体刚要运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力 滑动摩擦力的计算公式为 u为动摩擦因数 取决于两物体的和接触面的 5 力的合成和分解遵从的法则是 接触面粗糙 相互挤压 发生相对运动或相对运动趋势 相反 增大 最大静摩擦力 等于 F uFN 材料 粗糙程度 平行四边形定则 知识梳理 6 共点的两个力F1 F2的合力F的大小 与它们的夹角 有关 越大 合力越小 越小 合力越大 即 合力可能比分力大 也可能比分力小 F1与F2同向时合力最大 F1与F2反向时合力最小 合力大小的取值范围是 F1 F2 F F1 F2 合力随两分力间夹角的增大而减小 随夹角的减小而增大 探究一 受力分析 例1 在水平桌面上叠放着木块P和Q 水平力F推动两个木块做匀速直线运动 如图 下列说法正确的是A P受到3个力的作用 Q受4个力的作用B P受到2个力的作用 Q受5个力的作用C P受到3个力的作用 Q受5个力的作用D 以上说法均不对 B 解析 GP N1 GQ N1 N2 F f 思考 如果两个木块一起做加速运动呢 C 1 明确研究对象 方法 隔离法 整体法 2 受力分析的顺序 1 先分析重力 方向总是竖直向下 2 接着分析弹力 用假设法判断 3 再分析摩擦力 用假设法判断 4 最后分析外力 外力可以方向不变地平移 分析物体受力的一般程序 3 画受力图时 力的作用点可沿作用线在同一物体上移动 归纳提升 不要把研究对象的受力与其它物体的受力混淆 在分析各力的过程中 要找到它的施力物体 没有施力物体的力是不存在的 这样可以防止漏力和添力 注意点 隔离 巩固训练1 木块静止在斜面上 分析木块和斜面的受力情况 Gm F1 F2 GM F1 F2 F 探究二 有关摩擦力的分析 例2重为400N的木箱放在水平地面上 木箱与地面间的动摩擦因数为0 25 如图所示 用水平力F推木箱 当F分别为60N 90N和150N时 木箱受到的摩擦力分别是多少 方向如何 解析 木箱在F的推动下不知是否移动 应先求最大静摩擦力 在未作说明的情况下 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力 Fmax FN G 0 25 400N 100N可见当用60N和90N的水平力推木箱时 推力小于最大静摩擦力 木箱静止不动 由二力平衡可知 静摩擦力的大小分别为60N和90N 方向与F方向相反 当用150N的推力推木箱时 推力大于最大静摩擦力 木箱滑动 摩擦力为滑动摩擦力 因此 摩擦力的大小为100N 方向与相对运动方向相反 即与F方向相反 答案 60N 90N 100N 方向均与F方向相反 摩擦力大小的计算1 分清摩擦力的性质 是静摩擦力还是滑动摩擦力 2 滑动摩擦力由F FN计算 应用此公式时 最关键的是对正压力 或相互挤压力 FN的分析 它跟研究对象在垂直于接触面方向上的力密切相关 也跟研究对象在该方向上的运动状态有关 特别是后者 最易被忽视 注意F随FN的变化而发生的变化 归纳提升 巩固训练2 如图所示 某人用56N的力沿斜面方向向上推一个放在粗糙斜面上的物体 物体重200N 斜面倾角为30 物体与斜面间动摩擦因数 0 3 则物体受到的摩擦力是A 34 6NB 40NC 44ND 100N 解析 物体的重力沿斜面向下的分力为F1 Gsin30 100N 若物体沿斜面滑动 所受滑动摩擦力F FN Gcos30 52N 物体所受最大静摩擦力跟滑动摩擦力大致相等 推力F 56N与F1 100N的合力F合 F1 F 100N 56N 44N 方向沿斜面向下 由F合 F 知 物体是静止的 所以物体受到的是静摩擦力 其大小F静 F1 F 100N 56N 44N 故C正确 答案 C 如图所示 用力F把铁块压在竖直墙上不动 那么当F增大时 关于铁块对墙的压力N 铁块受墙的摩擦力f 下列判断中正确的是A N增大 f不变B N增大 f增大C N变小 f不变D N不变 f不变 巩固训练3 答案A 如图所示 质量为m的木块置于水平面上的木板上向左滑行 滑行时木板静止 木板质量为M 3m 已知木块与木板间 木板与水平地面间的动摩擦因数均为 则在木块滑行过程中水平地面对木板的摩擦力大小为A 0B mgC 2 mgD 4 mg 巩固训练3 答案B 探究三 力的合成与分解 例题3 如图所示 物体O质量m 10kg 用一轻绳悬挂在水平轻杆BC的C端 C点由细绳AC系在竖直墙上 B端用铰链固定 已知 ACB 30 试求出轻绳AC和轻杆BC各受多大的作用力 课堂笔记 方法一 力的分解法物体处于静止状态 由二力平衡知识可知悬线CO对物体拉力的大小等于物体的重力 所以F 100N CO绳对C的拉力也为100N 此力有两个作用效果 即斜向右下方拉AC绳和水平向左挤压BC杆 力的分解示意图如图甲所示 从图中可得sin 即FT N 200N又tan 所以FN N 100N 方法二 力的合成法选取BC杆为研究对象 其受到向左的挤压作用是AC和CO两绳拉力共同作用的结果 作出力的合成的示意图如图乙所示 利用图中几何关系解题过程类似于方法一 方法三 力的正交分解法选取C点为研究对象 C点受到重物向下的拉力F作用 受到绳AC沿绳向上的拉力FT作用 还受到BC杆沿杆水平向右的支撑力FN的作用 如图丙所示 由于物体处于静止状态 故有水平方向 FN FTcos 0 竖直方向 FTsin F 0 联立 解得FT 200N FN 100N 答案 200N100N 一个小球 用细线挂在光滑的竖直面上 已知 30 当拉力为10N时 小球恰好静止 根据力的作用效果求重力的分力 巩固训练4 课堂达标 1 跳高运动是奥运会重要项目之一 跳高过程中 分起跳 越杆和下落等几个过程 下列叙述正确的是 A 在起跳过程中 运动员只受向上的升力B 下落过程中 运动员受地球引力和重力C 越杆过程中 运动员不受任何力D 在跳越的全过程中 运动员的重力总是存在的 答案 D 课堂达标 2 关于摩擦力 下列说法中正确的是A 两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力B 受静摩擦力作用的物体一定是静止的C 滑动摩擦力方向一定与运动方向相反D 物体间正压力一定时 静摩擦力的大小可以变化 但有一个限度 课堂达标 3 下列说法中正确的是 A 两个互相接触的物体之间一定有弹力作用B 一个物体静止在另一物体的表面上 它们之间一定不存在摩擦力的作用C 两个物体之间如果有弹力的作用 就一定有摩擦力的作用D 两个物体之间如果有摩擦力的作用 就一定有弹力的作用 课堂达标 4 如图所示 被悬挂的物体质量为m 处于静止状态 细绳AO BO的A B端是固定的 绳AO恰好水平 绳BO与水平线的夹角为 绳AO的拉力F1和绳BO的拉力F2的大小分别是A F1 mgcos B F1 mgcot C F2 mgsin D F2 mg sin 课堂达标 如图所示 用跟水平方向成 角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右匀速运动 木块和天花板间的动摩擦因数为 求木块所受的摩擦力大小 课堂达标 6 物体m在与水平面夹角为 的力F的作用下 沿水平面匀速运动 试分析物体的受力情况并求物体与地面间的滑动摩擦因数