高考物理一轮复习 第二章 相互作用课件.ppt

第二章相互作用 考点5 考点7 考点6 2 考点4弹力胡克定律 高考考法突破 考法1胡克定律的应用 应试基础必备 考法2平衡中的弹簧及弹簧组合问题 考点4弹力胡克定律 1 基本概念 力 形变 弹力及其产生条件2 弹力有无的判断方法形变不明显时 假设法或物体的运动状态进行判断3 胡克定律弹簧发生弹性形变时 弹簧的弹力F与弹簧形变量x成正比F kx弹力的方向与形变的方向相反 应试基础必备 考法1胡克定律的应用胡克定律计算公式F kx中k为弹簧的劲度系数x为弹簧的形变量 伸长量或压缩量 F k x 弹簧在弹性限度内所受弹力的变化量 F与形变量 x成正比 考法2平衡中的弹簧及弹簧组合问题1 弹力可由压缩或拉伸形变产生 形变方式不同 弹力方向不同 2 弹力属于接触力 弹簧两端必须都与其他物体接触才可能有弹力当弹簧与物体分离或一端断开时 弹簧的弹力大小不会突然改变3 弹簧组合问题处理可以使用 等效思维方法 6 6 考点5摩擦力 高考考法突破 考法3摩擦力的有无及方向的判断 应试基础必备 考法4摩擦力的 突变 问题 考法5摩擦力大小的计算 考点5摩擦力 1 基本概念滑动摩擦力 静摩擦力 最大静摩擦力等 2 摩擦力的方向滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反3 摩擦力的大小 静摩擦力随外力的变化而变化 大小为0 fm 2 滑动摩擦力与正压力成正比 f滑 N 1 根据 静摩擦力与物体相对运动的趋势方向相反 来判断2 根据摩擦力的效果来判断3 根据牛顿运动定律来判断 考法3摩擦力的有无及方向的判断相对运动和相对运动趋势是判断摩擦力方向的基本依据判断物体间有无静摩擦力及确定静摩擦力的方向时常用的方法有三种 如图甲 乙所示 倾角为 的斜面上放置一滑块M 在滑块M上放置一个质量为m的物块 M和m相对静止 一起沿斜面匀速下滑 分别分析物块m可能受到的摩擦力及其方向 考法例 考法4摩擦力的 突变 问题1 静 静 突变 2 静 动 突变 3 动 动 突变 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 另一端系砂桶 整个装置开始处于静止状态 在滑块与小车分离前缓慢向砂桶里倒入细砂 力传感器采集的F t图像如图乙所示 据图分析小车的受力情况及运动情况 解析 由图乙可知 在F的变化阶段 砂桶质量在由小变大 滑块与小车之间没有相对滑动 属于静摩擦力 所以2 5s前 小车 滑块均静止 2 5s后小车受恒定大小的滑动摩擦力 所受拉力大小恒定 因此做匀加速直线运动 考法例 11 11 考点6受力分析力的合成与分解 高考考法突破 考法6受力分析 应试基础必备 考法7合力与分力的关系 考点6受力分析力的合成与分解 3 力的合成与分解 1 两分力夹角90 合力大小 2 夹角为 的大小相同的两力合成 采用 菱形四分法 1 受力分析所有外力用力的示意图画出忌漏力 多力2 合力与分力合力与分力之间是一种等效替代的关系合力与分力不是同时作用在物体上 考法6受力分析1 定义指定物体在特定环境中受到的所有外力 画出受力示意图2 受力分析的一般顺序先重力 再接触力 弹力 摩擦力 最后分析其他力3 受力分析的步骤注意 确保受力分析时不漏力 不添力 不错力4 物体受力情况分析的依据从力的概念判断寻找对应的施力物体从力的性质判断寻找产生的原因从力的效果判断寻找是否发生形变或改变物体的运动状态 L形木板P 上表面光滑 放在固定斜面上 轻质弹簧一端固定在木板上 另一端与置于木板上表面的滑块Q相连 如图所示 若P Q一起沿斜面匀速下滑 不计空气阻力 则木板P共受几个力 考法例 考法7合力与分力关系1 合力F可能大于或等于两分力的大小之差可能小于或等于两分力的大小之和2 掌握几类合力与分力关系的规律 1 当两等大分力夹角为120 时 合力的大小与分力的大小相等 方向与F1 F2 夹角为60 2 两个分力一定 夹角 越大 合力越小 3 合力一定时 两等大分力夹角越大 两分力越大 已知两个共点力的合力为50N 分力F1的方向与合力F的方向成30 角 分力F2的大小为30N 则 A F1的大小是唯一的B F2的方向是唯一的C F2有两个可能的方向D F2可取任意方向 考法例 16 考点7共点力的平衡 高考考法突破 考法8静态平衡问题 应试基础必备 考法9动态平衡问题 考法10平衡问题中的临界极值问题 考点7共点力的平衡 考法8静态平衡问题1 物体受三个力平衡任意两个力的合力一定与第三个力大小相等 方向相反2 物体受到三个以上的力 采用正交分解法分析静止物体受力 1 建直角坐标系 少分解和容易分解力为原则 不分解未知力 2 力分解成沿x轴和沿y轴方向的分力 3 列x轴和y轴方向方程Fx 0 Fy 0 如图所示 位于斜面上的物块的质量为m 在沿斜面向上的力F作用下 处于静止状态 斜面作用于物块的静摩擦力的 A 方向可能沿斜面向上B 方向可能沿斜面向下C 大小可能等于零D 大小可能等于F 考法例 考法9动态平衡问题1 动态平衡 控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化2 动态平衡特征 三力作用一个大小和方向均不变化 一个大小变化 方向不变 一个大小和方向均变化3 物体动态平衡问题分析方法解析法 图解法和相似三角形法 1 解析法对研究对象的任一状态进行受力分析 建立平衡方程求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况 2 图解法 动态三角形法不变力F为一系列可能的闭合三角形的公共边不变力箭头起按方向确定力的方向作射线不变力起点画第三个力的有向线段将图形封闭成三角形 3 相似三角形法三个力构成的力的三角形不是直角三角形 可考虑用相似三角形法 解析 将重力按效果分解为拉紧绳子的力F和压紧球面的力FN 如图乙所示 由 ABO BCD得解得 关键点拨 应用几何三角形与矢量三角形相似的方法的场合 在题目材料中研究对象受几何约束 解析 由于B点始终处于平衡状态 故B点受到的力的大小为各力的合力 故B点在变化过程中受到的力始终为0 大小不变 考法例 如图所示 AC是上端带定滑轮的固定竖直杆 质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点 另一端B悬挂一重为G的物体 且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C 用力F拉绳 开始时 BAC 90 现使 BAC缓慢变小 直到杆AB接近竖直杆AC 此过程中 轻杆B端所受的力 A 逐渐减小B 逐渐增大C 大小不变D 先减小后增大 如图甲所示 绳子一端系于天花板上A点 另一端系住可视为质点的小球置于光滑的半球面上B点 悬点A和球心O在同一竖直线上 已知小球质量为m 绳子长为L A到球面的距离为h 半球面的半径为R 求小球对绳子的拉力和对球面的压力 考法例 考法10平衡问题中的临界极值问题 恰好出现 或 恰好不出现 某种现象的状态 主要有两类 一 与最大静摩擦力相关的临界平衡问题1 注意最大静摩擦力的值2 注意静摩擦力方向二 与绳 杆最大承受力相关的临界平衡问题 用极值假设法 1 解析法列平衡方程 解方程求极值 2 图解法作力的平衡矢量图 进行动态分析 3 极限法恰当选取某个变化的物理量将问题推向极端