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粤教版高中物理必修一第三章 相互作用

高中物理学习材料

(马鸣风萧萧**整理制作)

第三章相互作用

一、力的概念

1.力是物体间的相互作用。

2.力的物质性是指力不能离开物体存在,施力物体、受力物体同时存在。

3.力的相互性是物体间的里是相互的施力物体必然是受力物体,力总是成对的。4.力的矢量性是指力既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则。

5.力的作用效果是使物体发生形变或改变物体运动状态。

6.力可以按其性质和效果分类。

7.力的独立性,物体受多个力作用,力得作用效果相互独立。

8.力的累积性,力对时间的积累改变物体的动量(选修部分),力对空间的积累改变物体的动能。

1.下面关于力的说法中正确的是 ( )

A.力是物体对物体的作用;

B.只有直接接触的物体间才有力的作用;

C.如果一个物体是受力物体,那么它必定同时也是施力物体;

D.力可以离开物体而独立存在。

2.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是 ( )

A.物体的重心并不一定在物体的几何中心上

B.任何物体形变以后都会产生弹力

C.动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比

D.静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化

3.关于力和运动,下列说法正确的是:

A、如果物体在运动,它所受的合力一定不为零

B、力只能改变速度的方向

C、力是使物体产生加速度的原因

D、力只能改变速度的大小

4. 关于力的下述说法中错误的是()

A.力是物体对物体的作用

B.只有直接接触的物体间才有力的作用

C.由有一定距离磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在

D.力的大小可以用天平测量

5.用弹簧秤竖直悬挂静止的小球,下面说法中正确的是()

A.小球对弹簧秤的拉力就是小球的重力

B.小球对弹簧秤的拉力数值上等于小球的重力

C .小球的重力的施力物体是弹簧

D .小球的重力的施力物体是地球

6关于作用力和反作用力的说法正确的是( ) A .物体间发生相互作用时先有作用力,后有反作用力

B .作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以物体一定保持平衡

C .人加速奔跑时,地对人的作用力等于于人对地的作用力

D .重力和弹力不可能是一对作用力和反作用力

二、力的图示和示意图

1.力的图示:用一条有向线段把力的三要素表示出来,力的大小用带有标度的线段长短表示,方向就是箭头的方向力的作用点用箭头的七点或者终点表示。 作图步骤 ⑴选定标度

⑵从作用点沿力的方向画一条线段,根据力的大小确定线段的长度与标度的倍数关系确定线段的长度。

⑶增加箭头或者箭尾。

2.力的示意图:不用画标度,只用带箭头的线段表示出力的大小和方向。 1.所示,所有接触面皆光滑,画出下列物体所受弹力的示意图。

2分析下列情况中A 物体的受力,画出受力示意图

(2)静止在斜面上的物体

A

(4)静止在水平面的物体

3.物体在斜面上匀速下滑,在图的四个受力示意图中,哪个物体受力示意图是正确的

三、重力

1.概念:由于地球的而使物体受到的力叫做重力

2.产生条件:重力不是引力,重力是引力的一个分力,重力近似等于引力。

3.重力的施力物体是地球,反作用力是物体对地球的力。

4.大小: G = mg (g为重力加速度,它的数值在地球上的两极最大,赤道最小;在同一地理位置,离地面越高,g值越小。一般情况下,在地球表面附近我们认为重力是恒力。

4.方向: 。

5.作用点—重心:质量均匀分布、有规则形状的物体重心在物体的几何中心,物体的重心不一定物体上。质量分布不均或形状不规则的薄板形物体的重心可采用垂悬法粗略确定。

1、关于地球上的物体,下列说法正确的是:

A.有静止时才受到重力作用

B.只在落向地面时才受到重力作用

C.落向地面时比物体上抛时所受的重力大

D.所受重力的大小仅与物体的质量有关,与物体是否运动及怎样运动无关

2.关于重力下列说法正确的是()

A.重力就是地球对物体的吸引力

B.只有静止的物体才受到重力

C.同一物体在地球上,无论向上或向下运动都受到重力

D.重力是由于地球吸引而产生的力

3.在水平桌面上放着一个小球保持静止状态,在下述说法中正确的是:

A.桌面对小球的支持力就是小球的重力

B.小球对桌面的压力大小等于小球的重力大小,所以压力就是重力

C.由于小球在桌面上,所以小球的重力没有施力物体

D.小球所受支持力的施力物体是桌面

四、弹力

1.概念:发生形变的物体在恢复原状过程中,会对与之接触的物体产生力的作用,我们把这种力叫做弹力。

2.产生条件(1)物体间直接接触;(2)接触处发生弹性形变。

3.大小:(1)与形变有关,一般用平衡条件或动力学规律求出。

(2)弹簧弹力大小胡克定律: F = kx

式中的k被称为劲度系数,它的单位是N/m,它由弹簧本身决定;式中的x是弹簧的形变量。

1.性限度内,一根弹簧的劲度系数是100N/m,当伸长了2cm时,弹簧的弹力是多大?当缩短了5cm时,弹簧的弹力是多大?

2.弹簧在弹性限度内,用3N拉时,其长度为20cm;用5N的力压时,其长度为12cm,求弹簧的原长是多少?

4.弹力的方向:与形变方向相反。

(1)轻绳只能产生拉力,方向沿绳子且指向绳子收缩的方向;

(2)坚硬物体的面与面,点与面接触时,弹力方向垂直于接触面(若是曲面则是指其切面),且指向被压或被支持的物体。

(3)球面与球面之间的弹力垂直于切面指向圆心。

1.如图所示,细绳PQ吊着球靠在光滑墙上,球静止时受重力G、受墙支持力N、受绳拉力T。下列正确说法是:()

A.因为球静止,所以三力交于O

B.G、N交于O,T可以不过O

C.这三个力中T最大

D.G、N的合力就是T

5.弹力有无的判断假设法

①确定研究对象,先找研究对象与与其他物体直接接触点,假设将接触物体拿走,物体的运动状态是否发生改变。改变则原来接触点存在弹力,否则不存在。

1.下列关于力的说法,正确的是( )

A.两个物体一接触就会产生弹力

B.物体的重心不一定在物体上

C.滑动摩擦力的方向和物体运动方向相反

D.悬挂在天花板上的轻质弹簧在挂上重2N的物体后伸长2cm静止,那么这根弹簧伸长1cm后静止时,它的两端各受到1N的拉力

例1.画出下列各图中物体A、B、C的受力示意图(已知物体A、B、C均静止).

α

A

O

B

2.所示,一个小球被一根竖直细绳悬挂并紧靠在光滑斜

面上,小球受力的个数为 ( ) A.1个 ; B.2个; C.3个; D.4个。

3..在光滑的斜面上自由下滑的物体受到的力是 ( )

A.重力和斜面的支持力;

B.重力、下滑力;

C.重力,下滑力和斜面的支持力;

D.重力垂直斜面的分力就是它对斜面的压力。 4.关于弹力的产生,下列说法正确的是:

A 、木块放在桌面上受到向上的弹力,是由于木块发生微小形变而产生的

B 、木块放在桌面上受到向上的弹力,是由于桌面发生微小形变而产生的

C 、挂在悬线下的物体受到向上的拉力,是由于悬线发生微小形变而产生的

D 、挂在悬线下的物体受到向上的拉力,是由于物体发生微小形变而产生的

5.. 如图所示,篮球放在水平地板上并与直墙相靠,且处于静止状态,则篮球的受力情况是( )

A .受重力,水平面的支持力和墙面的弹力

B .受重力,水平面的支持力和墙面的静摩擦力

C .受重力,水平面的支持力和水平面的静摩擦力

D .受重力和水平面的支持力

6..关于弹性形变,下列说法正确的是( ) A .物体形状的改变叫弹性形变

B .一根铁丝用力折弯后的形变就是弹性形变

C .物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫弹性形变

D .物体受外力作用后的形变叫弹性形变

7.书放在水平桌面上,桌面会受到弹力的作用,产生这个弹力的直接原因是( ) A .书的形变 B .桌面的形变 C .书和桌面的形变 D .书受到的重力

8..如图所示重物的质量为m ,轻细绳AO 和BO 的A 、B 端是固定的。平衡时AO 是水平的,BO 与水平面的夹角为θ,AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是:

A.θcos 1mg F =

B. θtan 1mg

F =

C. θsin 1mg F =

D. θ

sin 2mg

F =

五、摩擦力

摩擦力:两个相互接触的物体间,当它们发生相对运动或具有相对运动或者具有相对运动的趋势时,在接触面处产生的阻碍相互运动的力。

图1

1.产生条件:

(1)两物体接触面 ; (2)两物体间存在 ;

(3)接触物体间有相对运动( 摩擦力)或相对运动趋势( 摩擦力)。 2.方向:

(1)滑动摩擦力的方向沿接触面和 相反,与物体运动方向 相同。 (2)静摩擦力方向沿接触面与物体的 相反。可以根据平衡条件或牛顿运动定律判断。

3.摩擦力大小计算

①分清摩擦力的种类:是静摩擦力还是滑动摩擦力.

②滑动摩擦力由Ff=μN 公式计算.最关键的是对相互挤压力N 的分析,它跟研究物体在垂直于接触面方向的力密切相关,也跟研究物体在该方向上的运动状态有关.特别是后者,最容易被人所忽视.注意N 变,则f 也变的动态关系.

③静摩擦力:最大静摩擦力是物体将发生相对运动这一临界状态时的摩擦力,它只在这一状态下才表现出来.它的数值跟正压力成正比,一般可认为等于滑动摩擦力.静摩擦力的大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关,但跟接触面相互挤压力无直接关系.因而静摩擦力具有大小、方向的可变性,即静摩擦力是一种被动力,与物体的受力和运动情况有关.求解静摩擦力的方法是用力的平衡条件或牛顿运动定律.即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 ≤Fm 4. 静摩擦力方向的判断

①假设法:即假设接触面光滑,看物体是否会发生相对运动;若发生相对运动,则说明物体原来的静止是有运动趋势的静止.且假设接触面光滑后物体发生的相对运动方向即为原来相对运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向. ②根据物体所处的运动状态,应用力学规律判断.

如图所示物块A 和B 在外力F 作用下一起沿水平面向右以加速度a 做匀加速直线运动时,若A 的质量为m ,则很容易确定A 所受的静摩擦力大小为ma ,方向水平向右.

③在分析静摩擦力方向时,应注意整体法和隔离法相结合.

如图所示,在力F 作用下,A 、B 两物体皆静止,试分析A 所受的静摩擦力.

5.作用效果:阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,但对物体来说,摩擦力可以是动力,也可以是阻力.可以对物体做正功,也可以对物体做负功。 1.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是 ( ) A .压力越大,滑动摩擦力越大

B .压力不变,动摩擦因数不变,接触面积越大,滑动摩擦力越大

C .压力不变,动摩擦因数不变,速度越大,滑动摩擦力越大

D .动摩擦因数不变,压力越大,滑动摩擦力越大

2.关于弹力和摩擦力的关系,下列说法正确的是( ) A .两物体间若有弹力,就一定有摩擦力 B .两物体间若有摩擦力,就一定有弹力 C .弹力和摩擦力的方向必互相垂直

D .当两物体间的弹力消失时,摩擦力仍可存在一段时间 3.下列说法中不正确的是

( )

A .物体越重,使它滑动时的摩擦力越大,所以摩擦力与物重成正比.

B. 由μ=f/N 可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与正压力成反比. C .摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反. D .摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用.

4.关于两物体之间的弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( ) A .有摩擦力一定有弹力

B .摩擦力的大小与弹力成正比

C .有弹力一定有摩擦力

D .弹力是动力,摩擦力是阻力 5.如图所示,人重600N ,木板重400N ,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2,现在人用水平力拉绳,使他与木块一起向右匀速运动,则( ) A.人拉绳的力是200N B.人拉绳的力是100N C.人的脚给木块摩擦力向右 D.人的脚给木块摩擦力向左 6.下列关于摩擦力的说法中错误的是( ) A .两个相对静止物体间一定有静摩擦力作用. B .受静摩擦力作用的物体一定是静止的.

C .静摩擦力对物体总是阻力.

D .有摩擦力一定有弹力

7.下述关于静摩擦力的说法正确的是:( ) A. 静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反; B .静摩擦力的大小与物体的正压力成正比; C .静摩擦力只能在物体静止时产生;

D .静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相反. 8.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是:( )

A 、物体在支持面上的滑动速度越大,滑动摩擦力也一定越大;

B 、滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反;

C 、接触面的滑动摩擦系数越大,滑动摩擦力也越大;

D 、滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。

9.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向静止,如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力( ) A .握力越大,摩擦力越大 B .只要瓶子不动,摩擦力大小与前面的因素无关 C .方向由向下变成向上 D .手越干越粗糙,摩擦力越大 10.分析物体A 在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向: ①物体A 静止于斜面,如图甲所示.

②物体A 受到水平拉力F 的作用,仍静止在水平面上,如图乙所示. ③物体A 放在车上,当车在刹车过程中,如图丙所示.

④物体A 在水平转台上,随转台一起匀速转动,如图丁所示.

11.如图,位于水平桌面上的物块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数都是μ,两物块的质量都是m ,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F 拉

甲 A 丙 A 乙 F A

A 丁 ω

P使它做匀速运动,则F的大小为

A 4μmg

B 3μmg

C 2μmg

D μmg

12.如图所示,质量 2kg的物体放在水平面上,在5N斜向上拉力的作用下由静止开始在水平面上做匀加速直线运动,1Os末速度达到3 m/s,已知拉力与水平方向成37O角。(取g=lOm/s2,cos370=O.8,sin370=0.6)求:

(1)物体的加速度大小

(2)物体与地面间的摩擦力大小

(3)地面对物体的支持力大小

(4)物体与地面间的动摩擦因数

13.如图所示,在两块相同的竖直木板A、B间有重为30N的物体.用两个大小均为F=100N 的水平力压木板,物体与两木板间的动摩擦因数均为f=0.2.求:

(1)当物体不动时,物体与木板A间的摩擦力大小是多少?

(2)若用竖直向上的力将物体拉出来,所需拉力的最小值是多少?

F 1 F 2 F O

六.力、分力、力的合成

一个力作用在物体上产生的效果常常跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这一个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这一个力的分力.求几个已知力的合力叫做力的合成.

2.力的平行四边形定则

求两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小和方向.

说明: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) ②力的合成和分解实际上是一种等效替代.

③由三角形定则还可以得到一个有用的推论:如果n 个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n 个力的合力为零.

④在分析同一个问题时,合矢量和分矢量不能同时使用.也就是说,在分析问题时,考虑了合矢量就不能再考虑分矢量;考虑了分矢量就不能再考虑合矢量.

⑤矢量的合成分解,一定要认真作图.在用平行四边形定则时,分矢量和合矢量要画成带箭头的实线,平行四边形的另外两个边必须画成虚线.各个矢量的大小和方向一定要画得合理.

3.根据力的平行四边形定则可得出以下几个结论:

①共点的两个力(F1、F2)的合力(F)的大小,与它们的夹角(θ)有关;θ越大,合力越小;θ越小,合力越大.F1与F2同向时合力最大;F1与F2反向时合力最小,合力的取值范围是:│F1-F2│≤F ≤F1+F2

②合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一分力.

③共点的三个力,如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力,那么这三个共点力的合力可能等于零.

4.力的分解求一个已知力的分力叫力的分解.力的分解是力的合成的逆运算,也遵从平行四边形定则.一个已知力可以分解为无数对大小和方向不同的分力,在力的分解过程中,根据力的实际效果,这样才能使力的分解具有唯一性.

5.正交分解法。正交分解法就是把力沿着两个选定的互相垂直的方向上先分解,后合成的方法。其目的是便于运用普通代数运算公式来解决适量的运算,它是处理合成和分解复杂问题的一种简便方法。用正交分解法求合力的步骤:

①首先建立平面直角坐标系,并确定正方向

②把各个力向x 轴、y 轴上投影,但应注意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向

③求在x 轴上的各分力的代数和Fx 和在y 轴上的各分力的代数Fy 合

④求合力的大小 22y x F F F +=

合力的方向:

x y

F F =

αtan (α为合力F 与x 轴的夹角)

点评:力的正交分解法是把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上,分解最终

往往是为了求合力(某一方向的合力或总的合力)。

二、物体受力分析 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.

1.一物体m 受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动,如图所示,在滑动过程中,物体m 受到的力是: A 、重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力 B 、重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力

C 、重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力

D 、重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力

2.轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个小球,在小球下放一光滑斜面,球与斜面接触且处于静止状态,弹簧保持竖直,如图所示。则小球受到的力是 ( )

A.重力和弹簧的拉力

B.重力、弹簧的拉力和斜面的支持力

C.重力、斜面的弹力和斜面的静摩擦力

D.重力、弹簧的拉力、斜面的支持力和下滑力

3.两个共点力的大小均为10N ,如果要使这两个力的合力大小也是10N ,则这两个力间的夹角应为:

A 、30°

B 、60°

C 、90°

D 、120°

4.用一根绳子绕过动滑轮吊起一重物,在逐渐增大两绳子之间的夹角时,保持重物静止,则两绳子对滑轮的拉力F 1、F 2的大小和合力F 的大小变化情况分别是( ) A .F 1增大, F 2增大,F 增大

B .F 1减小, F 2减小,F 不变

C .F 1增大, F 2增大,F 不变

D .F 1不变, F 2减小,F 增大

4.如图5—1所示,电灯的重力为G N =10,AO 绳与顶板间的夹角为θ=︒45,BO 绳水平,则AO 绳所受的拉力F 1和BO 绳所受的拉力F 2分别为多少?

5.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到两个拉力作用,拉力的大小如图所示,物体处于静止状态,

(1)若只撤去10N 的拉力,则物体能否保持静止状态? (2)若只撤去2N 的力,物体能否保持静止状态?

6.如图所示,重8.0N 的球静止在与水平成37°的光滑斜面上,并通过定滑轮与重4N 的物体A 相连,光滑档板与水平垂直,不计滑轮与绳子的摩擦,不计绳子的质量,求斜面和挡板所受的压力。(Sin37°=0.6 Cos37°=0.8)

作出下列物体的受力示意图,并求出合力的表达式(可以不计算出大小)。

1.某时刻木块正在以3m/s 的速度在以5m/s 速度向右传送的传送带上向右运动,物体与

2.物体在粗糙水平地面上,物体重100N,受斜向上与水平方向成37°角的力F的力F=50N,物体与地面之间的滑动摩擦因素为μ=0.4。

3.重50N的物体受到与水平面夹角37°斜向下的里F=50N作用,物体与水平面之间滑动摩擦因素μ=0.4

4重20N的物体冲上倾斜角为30°的斜坡,物体与水平面之间滑动摩擦因素μ=0.5。

5重20N的物体在倾斜角为30°的斜坡上受到沿斜面向下F=20N的拉力,物体与水平

6.在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面上有一质量m =1.0kg 的物体,物体与斜面间动摩擦因数µ =0.25,现用恒力F=10N 沿斜面斜面向上拉物体。

7.质量为1kg 的物体穿在斜杆上,斜杆与水平方向夹角θ=30°球与θ斜杆之间的的动摩擦系数6/3µ=,球受到竖直向上的拉力F=20N ,求小球受到的合力。

8.质量为m A 、m B 的两个物体A 、B 通过定滑轮相连,A 、B 从静止开始运动,B 与水平桌面之间的动摩擦因素为μ,分别作出它们的受力示意图并求A 受到的合力与B 受到的合力。

1.共点力的平衡

物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的或者它们的作用线交于,这几个力叫共点力。

2.平衡状态:

一个物体在共点力作用下,如果保持或运动,则该物体处于平衡状态.3.平衡条件:

物体所受合外力.其数学表达式为:F合=或F x合= F y合= ,其中F x合为物体在x轴方向上所受的合外力,F y合为物体在y轴方向上所受的合外力.

平衡条件的推论

(1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态,则其中的一个力与余下的力的合力等大反向.

(2)物体在同一平面内的三个互不平行的力的作用下处于平衡状态时,这三个力必为共点力.

(3)物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,这三个力的有向线段必构成封闭三角形,即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.力的平衡:

作用在物体上的几个力的合力为零,这种情形叫做。

若物体受到两个力的作用处于平衡状态,则这两个力.

若物体受到三个力的作用处于平衡状态,则其中任意两个力的合力与第三个力.

1.物体在水平推力F的作用下静止于斜面上,如图3所示,若稍稍增大推力,物体仍保持静止,则()

A.物体所受合力增大 B.物体所受合力不变

C.物体对斜面的压力增大 D.斜面对物体的摩擦力增大

7.如图是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一

根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连

的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置

θθ

在同一竖直平面内.如果要增大手指所受的拉力,可采取的办法是

A.只增加绳的长度

B.只增加重物的重量

C.只将手指向下移动

D.只将手指向上移动

2如图2所示,当人向右跨了一步后,人与重物重新保持静止,下述说法中正确的是( )

A.地面对人的摩擦力减小

B.地面对人的摩擦力增大

C.人对地面的压力增大

D.人对地面的压力减

3 如图所示,物体A质量为2kg,与斜面间摩擦因数为0.4,若要使A

在斜面上静止,物体B质量的最大值和最小值是多少?

4.图所示,人重300N,物体重200N,斜面粗糙,当人用20N的力竖直向下拉绳子时,物体仍处于静止状态,求①地面对人的支持力;②物体对斜面的压力;③物体对斜面的摩擦力。④若斜面与物块的动摩擦因数μ=1.5,人至少用多大的力拉绳子时才能使物块运动?(设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)(sin37°=0.6 cos37°=0.8)

37°·

37°

图2

隔离法和整体法

1.如图7所示质量都是m 的A 、B 两物体之间用弹簧相连,弹簧的质量不计。A 物体用线悬挂,使系统处于平衡状态。悬线突然被烧断的瞬间,A 、B 两物体的加速度大小分别是_ ______、

__ ___。

2.如图所示,用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力,同时对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大小恒力,最后达到平衡状态的图形是哪个:( )

3.如图所示,质量均为m 的环A 和小球B 用一轻质细绳相连,环A 套在水平杆上。现有一水平恒力F 作用在球B 上,使A 环与B 球一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法中正确的是 A.环A 受三个力作用

B .B 球受到的水平恒力大小F 等于 mg

tanθ

C .杆对A 环的支持力等于2mg

D .A 环与水平细杆间的滑动摩擦力等于F

4.如图所示,在两块相同的竖直木板之间,有质量均为m 的4块相同的砖,用两个大小均为F 的水平力压木板,使砖静止不动,则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小为(A )

A .0

B .mg

图7 θ

A

B

F

2314

F F

C .mg 21

D .2mg

处于动态平衡的力

重G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F 1、F 2各如何变化?

解:由于挡板是缓慢转动的,可以认为每个时刻小球都处于静止状态,因此所受合力为零。应用三角形定则,G 、F 1、F 2三个矢量应组成封闭三角形,其中G 的大小、方向始终保持不变;F1的方向不变;F 2的起点在G 的终点处,而终点必须在F1所在的直线上,由作图可知,挡板逆时针转动90°过程,F 2矢量也逆时针转动90°,因此F 1逐渐变小,F 2先变小后变大.(当

F 2⊥F 1,即挡板与斜面垂直时,F 2最小)

2.如图所示,光滑半圆柱面,其中心轴线过O 点与地面平行,在O 的正上方有一个不计摩擦的小定滑轮Q ,跨过Q 的一条轻绳,一端连在小球P 上,当另一端在F 作用下使小球沿柱面缓慢上升时,设绳中拉力大小为T ,小球重力为G ,小球受柱面支持力大小为N ,变:( ) A .T 减小,N 不变 B .T 、N 的合力不变 C .G 、T 的合力不变

D .G 、T 的合力大小不变

3.如图2所示,人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船,若水的阻力恒定不变,则在船匀速靠岸的过程中( )

A .绳的拉力不断增大

B .绳的拉力保持不变

C .船受到的浮力不变

D .船受到的浮力减小

F 1

F 2

G G

F 2 F 1

4.如图所示.物体处于平衡状态,若保持α不变,当力F与水平方向夹角β多大时F 有最小值()

π

A.β=0 B.β=2

C.β=α D.β=2α

必修一第三章力的相互作用知识点总结

第三章力的相互作用 第1讲力重力和弹力摩擦力 一、力:是物体对物体的作用 (1)施力物体与受力物体是同时存在、同时消失的;力是相互的 (2)力是矢量(什么叫矢量——满足平行四边形定则) (3)力的大小、方向、作用点称为力的三要素 (4)力的图示和示意图 (5)力的分类:根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等;根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。(提问:效果相同,性质一定相同吗?性质相同效果一定相同吗?大小方向相同的两个力效果一定相同吗?) (6)力的效果:1、加速度或改变运动状态 2、形变 (7)力的拓展:1、改变运动状态的原因 2、产生加速度 3、牛顿第二定律 4、牛顿第三定律 二、常见的三种力 1重力 (1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力,是万有引力的一 个分力 (2)方向:竖直向下或垂直于水平面向下 (3)大小:G=mg,可用弹簧秤测量 两极引力 = 重力(向心力为零) 赤道引力 = 重力 + 向心力(方向相同) 由两极到赤道重力加速度减小,由地面到高空重力加速度减小 (4)作用点:重力作用点是重心,是物体各部分所受重力的合力的作用点。重心的测量方法:均匀规则几何体的重心在其几何中心,薄片物体重心用悬挂法;重心不一定在物体上。 2、弹力 (1)产生:发生弹性形变的物体恢复原状,对跟它接触并使之发生形变的另一物体产生的力的作用。 (2)产生条件:两物体接触;有弹性形变。 (3)方向:弹力的方向与物体形变的方向相反,具体情况有:轻绳的弹力方向是沿着绳收缩的方向;支持力或压力的方向垂直于接触面,指向被支撑或被压的物体;弹簧弹力方向与弹簧形变方向相反。 (4)大小:弹簧弹力大小F=kx(其它弹力由平衡条件或动力学规律求解) 1、K是劲度系数,由弹簧本身的性质决定 2、X是相对于原长的形变量 3、力与形变量成正比 (5)作用点:接触面或重心

粤教版高中物理必修一第三章 相互作用

高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作) 第三章相互作用 一、力的概念 1.力是物体间的相互作用。 2.力的物质性是指力不能离开物体存在,施力物体、受力物体同时存在。 3.力的相互性是物体间的里是相互的施力物体必然是受力物体,力总是成对的。4.力的矢量性是指力既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则。 5.力的作用效果是使物体发生形变或改变物体运动状态。 6.力可以按其性质和效果分类。 7.力的独立性,物体受多个力作用,力得作用效果相互独立。 8.力的累积性,力对时间的积累改变物体的动量(选修部分),力对空间的积累改变物体的动能。 1.下面关于力的说法中正确的是 ( ) A.力是物体对物体的作用; B.只有直接接触的物体间才有力的作用; C.如果一个物体是受力物体,那么它必定同时也是施力物体; D.力可以离开物体而独立存在。 2.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是 ( ) A.物体的重心并不一定在物体的几何中心上 B.任何物体形变以后都会产生弹力 C.动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比 D.静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化 3.关于力和运动,下列说法正确的是: A、如果物体在运动,它所受的合力一定不为零 B、力只能改变速度的方向 C、力是使物体产生加速度的原因 D、力只能改变速度的大小 4. 关于力的下述说法中错误的是() A.力是物体对物体的作用 B.只有直接接触的物体间才有力的作用 C.由有一定距离磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在 D.力的大小可以用天平测量 5.用弹簧秤竖直悬挂静止的小球,下面说法中正确的是() A.小球对弹簧秤的拉力就是小球的重力 B.小球对弹簧秤的拉力数值上等于小球的重力

粤教版高中物理必修一第三章探究物体间的相互作用学案

第三章第一节探究形变与弹力的关系 学习目标 1、知道常见的形变种类; 2、了解弹性、弹性形变和弹性限度 3、掌握弹力的三种效果力及其方向判断方法; 4、掌握胡克定律 学习过程 一、预习指导: 1、认识形变 ⑴形变:在力的作用下,物体或发生变化。 ⑵形变的种类:形变、形变、形变、形变等四种 ⑶形变的特点:任何物体在力的作用下都可发生形变,只是有的形变很,而有些形变很。 2、弹性与弹性限度 ⑴弹性:发生形变的物体能的性质 ⑵弹性形变:发生形变的物体,撤去外力后,能原状的形变 ⑶弹性限度:如果形变超出一定的限度,撤去外力后物体不能原来的形状,这个限度即为弹性限度。 3、弹力 ⑴定义:发生的物体,由于要,会对跟它的其它物体产生力的作用,这个力叫弹力。 ⑵种类:、、(从力的效果分类) ⑶方向:弹力的方向与两物体的接触面。其中压力方向垂直指向的物体;支持力方向垂直指向的物体;拉力方向总是绳子指向绳子的方向。 4、胡克定律 ⑴内容:在弹性限度内,弹簧的弹力F的大小与弹簧的(或)量X成正比。 ⑵定义式:其中K为 二、课堂导学: ※学习探究 1、认识形变 2、弹性与弹性限度弹力 ⑴定义:发生的物体,由于要,会对跟它的其它物体产生力的作用,这个力叫弹力。 ⑵种类:、、 ⑶大小:与物体形变程度有关。一般来说,同一物体,形变程度越 产生的弹力越大, ⑷方向:弹力的方向与两物体的接触面。压力方向垂直指向的物体; 支持力方向垂直指向的物体;拉力方向总是绳子指向绳子的方向。 ⑸弹力产生的条件

B A ① ② 两个条件缺一不可 ⑹胡克定律 【实验与探究】探究弹簧弹力F 与弹簧的伸长量(或缩短量)X 之间的关系 实验步骤:①器材:铁架台、两根相同的弹簧、刻度尺、钩码若干 ②按图安装好器材,用刻度尺量度弹簧的原长L 0并记录 ③先在弹簧下端挂一个钩码,稳定后量度弹簧的长度并在表3-1-1中 记录有关数据 ④再在弹簧下端增加一个钩码,稳定后量度弹簧的长度并在表3-1-1 中记录有关数据 ⑤在弹性限度内依次增加钩码,并且每次增加钩码后都在表3-1-1中 记录有关数据 结论 定义式: ,用来计算弹簧弹力的大小 ,K 为 , 单位是 。 不同的弹簧,其劲度系数不同。 ※ 典型例题 例1:请分别分析下图中A 、B 、C 、D 四个物体所受的弹力情况 例2:一根弹簧在50N 力的作用下,长度为10cm ,若所受的力再增加4N ,则长 度变成10.4 cm 。设弹簧的形变均在弹性限度内,计算弹簧的原长和弹簧的劲度 系数。 ※ 知识拓展 另类情况(非平面接触)下弹力方向的判断 请分析下图(A )中木杆(B )中小球受的弹力 学习评价 ※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1、关于弹力的产生说法中正确的是( ) A 、只要两物体接触就一定产生弹力 B 、只要两物体相互吸引就一定产生弹力 C 、只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用 D 、只要发生形变就一定有弹力产生 2、下列叙述中错误的是( ) B D A C A B

物理必修一第三章知识总结

物理必修一第三章知识总结 物理必修一第三章知识总结 高中物理必修一 第三章相互作用 第一节重力基本相互作用 一、重力基础概念 即:重力定义、图示、符号、计算公式、重心等(详见课本P5153)。 二、重点摘要 1、重力属于性质力中的场力,即物体并不互相接触,跟距离有关系。 2、重力方向:指向地心(竖直向下)。 3、g重力加速度g单位:m/sm/s加速度。 4、、g随高度的增加而增加,随纬度的升高而升高。例:在南北极,g=10N/kg在赤道,g=9.8N/kg。 第二节弹力 一、弹力基础概念 1、弹力定义:当物体发生形变,使物体变回原来状态的力叫做弹力。 2、弹力的形变分为:弹性形变、弹塑性形变、塑性形变。 3、弹力的大小:由外力决定。 4、弹力的方向:点、面、曲面。 5、弹力的作用点:接触面上。 注意:有弹力一定有接触面,有接触面不一定有弹力。6、更多基础概念(详见课本P5456)。 二、重点摘要1、胡克定律:

F=k△x(F弹力;k劲度系数(N/m);△x形变量)注意:胡克定律只能应用在常值物体。2、弹力的受力分析: 弹力与面接触:画出的力的方向与接触点垂直;弹力与曲面接触:画出的力的方向指向圆心。3、特殊物体上的弹力:特殊物体弹力的方向力的大小关系能否发生突变轻绳相当于沿轻绳方力的大小处处相否向的拉力。等弹性绳相当于沿弹性绳力的大小处处相否方向的拉力。等弹簧沿弹簧轴方向的力的大小处处相否压力或拉力。等。杆任意方向。力的大小处处相能等。注:1、突变指力的大小发成突然改变。2、在做受力分析时,杆上的力在任意方向上,所以不可先画出来。第三节摩擦力 一、摩擦力基础概念 1、摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。 2、滑动摩擦属于动摩擦力;滚动摩擦本质是既属于静摩擦力又属于动摩擦力。 3、动摩擦力产生的前提:有弹力,有正压力(正压力:垂直于接触面的弹力,符号Fn)。 4、动摩擦力与接触面的相对运动有关,方向与其运动方向相反,作用点在接触面上。 5、动摩擦力的大小与物体表面粗糙程度和正压力有关,表面越粗糙,μ越大。(用Fn表示)公式即:f动=μFn。(μ是比例常数,叫做动摩擦因数) 6、静摩擦力产生的前提:有正压力,有接触面,有相对运动趋势(使物体产生静摩擦力的外力),方向与外力方向相反。

高中物理必修一知识点总结第三章相互作用

中学物理必修一学问点总结:第三章相互作用在我们生活的世界有形形色色的物体,他们之间不是孤立存在的,各种物体之间都存在着各种各样的相互作用。由于这些相互作用的存在,物体的运动状态,以及存在形态等都随时在发生变更。在物理学中把这种相互作用称之为:力。力学是物理学的基础部分,本章又是力学部分的基础。本章的重点在于学习几种特别典型的力,重力、弹力、摩擦力,难点在于力的合成与分解。 考试的要求: Ⅰ、对所学学问要知道其含义,并能在有关的问题中识别并干脆运用,相当于课程标准中的“了解”和“相识”。 Ⅱ、能够理解所学学问的准确含义以及和其他学问的联系,能够说明,在实际问题的分析、综合、推理、和推断等过程中加以运用,相当于课程标准的“理解”,“应用”。 要求Ⅰ:滑动摩擦力、动摩擦因素、静摩擦力、形变、弹性、胡克定律。 要求Ⅱ:力的合成、力的分解。 学问构建: 新知归纳: 一、重力基本相互作用 ●力:力是物体间的相互作用 1、力的物质性:力是物对物的作用。 2、力的相互性:受力物体同时也是施力物体。 3、物体间发生相互作用的方式有两种:①干脆接触②不干脆接触

4、力不但有大小,而且有方向,力具有矢量性。力的大小用测力计(弹簧秤)来测量。在国际单位制中,力的单位是N(牛)。 5、力的三要素:通常把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素确定了力的作用效果。若其中一个要素发生变更,则力的作用效果也将变更。 ●力的作用效果 ①使受力物体发生形变; ②使受力物体的运动状态发生变更。 力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同确定的。例如用脚踢足球时,用力的大小不同,足球飞出的远近不同;用力的方向不同,足球飞出的方向不同;击球的部位不同,球的旋转方向不同。 ●力的示意图 力可以用一根带箭头的线段来表示。它的长短表示力的大小,它的指向(箭头所指方向)表示力的方向,箭头或箭尾表示力的作用点,力的方向所沿的直线叫力的作用线。这种表示力的方法,叫做力的图示。这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方法。 ●力的分类 1、按力的性质和力的效果分类 ①性质力:重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力等。 ②效果力:支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力等。 2、按作用方式可分为接触力(如支持力、压力等)和场力(如重力等)。 3、按探讨对象可分为内力和外力。 4、按力的关系可分为:共点力、共面力、平行力、平衡力、作用力与反作用力等。 ●重力 1、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力也叫重量,常用符号G表示。 ①重力的施力物体是地球,其本质是地球对物体的吸引力,但不能说重力就是地球对物体的吸引力。 ②地球表面旁边的一切物体都受重力作用。重力与运动状态和接触面均无关。 2、重力的方向总是竖直向下的,重力的方向不肯定指向地心。 3、重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同确定 ①在同一地点,重力G与质量m成正比;同一物体,在不同地点所受的重力可能不同,不过这种差异很小,一般在地面旁边不太大的范围内,可认为其重力大小恒定不变。

新教材高中物理第三章相互作用专题练动态平衡及临界极值问题含解析粤教版必修第一册

动态平衡及临界、极值问题 一、选择题 1.如图所示,两根细绳AO和BO连接于O点,O点的下方用细绳CO悬挂一花盆并处于静止状态。在保持O点位置不动的情况下,调整细绳BO的长度使悬点B在竖直墙壁上向上移动,此过程中绳AO受到的拉力( ) A.逐渐增大B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 【解析】选B。对结点O受力分析如图 由图可知,当BO绳拉力逆时针转动过程中,绳AO受到的拉力一直减小。 【解题指南】三角形图解法适用于物体所受的三个力中,有一个力的大小、方向均不变(通常为重力,也可以是其他力),另一个力的方向不变,大小变化,第三个力大小、方向均发生变化的问题。 2.如图,小球用细绳系住,绳另一端固定于O 点。现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于拉直状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力N以及绳对小球的拉力T的变化情况是( ) A.N逐渐减小,T逐渐增大 B.N逐渐减小,T逐渐减小 C.N逐渐增大,T先增大后减小 D.N逐渐增大,T先减小后增大 【解析】选D。先对小球进行受力分析,重力、支持力、拉力组成—个闭合的矢量三角形,

如图所示 由于重力不变、支持力N方向不变,斜面向左移动的过程中,拉力T与水平方向的夹角β减小,当β=θ时,拉力T和支持力N垂直,此时细绳的拉力T最小,由图可知,随β的减小,斜面的支持力N不断增大,T先减小后增大。 3.(金榜原创题)如图,一物体通过细绳悬挂于O点,用作用于A点的水平外力F1缓慢拉动细绳,在θ角逐渐增大的过程中,外力F1和细绳OA的拉力F2的变化规律是( ) A.F1不变,F2变小 B.F1和F2都变大 C.F1变小、F2变大 D.F1变大、F2变小 【解析】选B。A点的受力如图 根据共点力平衡得F2=mg cos θ ,F1=mg tan θ θ增大,则F1增大,F2增大,故选B。 4.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态,如图所示是这个装置的截面图,若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止,在此过程中,下列说法中正确的是( )

高中物理必修一《相互作用》知识点整理

高中物理必修一《相互作用》知识点整理 节重力基本相互作用 力和力的图示 力 定义:物体与物体之间的相互作用。 单位:牛顿,简称牛。 力的图示 定义:可以用带箭头的线段表示力。它的长短表示力的大小,它的指向表示力的方向,箭尾表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。 重力 重力 定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。 公式:G=g 重力是矢量,既有大小,又有方向。 重心 定义:一个物体各部分受到的重力作用集中的一点。 质量均匀分布的物体,常称均匀物体,中心的位置只跟物体的形状有关。 质量分布不均匀的物体,中心的位置除了跟物体的形状有关,还跟物体内质量的分布有关。

四种基本相互作用 万有引力 强相互作用 弱相互作用 电磁相互作用 第二节弹力 弹性形变和弹力 形变 定义:物体在力的作用下形状或体积发生改变。 弹性形变:物体在形变后能恢复原状的形变。 弹力 定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用。 弹性限度:物体受到外力作用,在内部所产生的抵抗外力的相互作用力不超过某一极限值时,若外力作用停止,其形变可全部消失而恢复原状,这个极限值称为“弹性限度”。 产生弹力的物体是发生弹性形变的物体。 方向:垂直于接触面,指向形变物体恢复原状的方向。 几种弹力 压力和支持力 拉力 胡克定律

弹力的大小跟形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力随之消失。 公式:F=x ——弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米。 第三节摩擦力 摩擦力:连个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上所产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。 滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。 静摩擦力 定义:两个物体之间只有相对运动趋势,而没有相对运动时产生的摩擦力。 方向:沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向相反。 静摩擦力的增大有个限度,最大值在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。 只要一个物体与另一物体间没有产生相对于运动,静摩擦力的大小就随着前者所受的力的增大而增大,并与这个力保持大小。 滑动摩擦力 定义:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,所受到的另一个物体阻碍它滑动的力。

高中物理必修一第三章相互作用知识点总结

高中物理必修一第三章相互作用知识点总结总结是对某一特定时间段内的学习和工作生活等表现情况加以回顾和分析的一种书面材料,它可以有效锻炼我们的语言组织能力,因此我们要做好归纳,写好总结。那么总结应该包括什么内容呢?以下是小编帮大家整理的高中物理必修一第三章相互作用知识点总结,希望能够帮助到大家。 一、重力,基本相互作用 1、力和力的图示 2、力能改变物体运动状态 3、力能力物体发生形变 4、力是物体与物体之间的相互作用 (1)施力物体 (2)受力物体 (3)力产生一对力 5、力的三要素:大小,方向,作用点 6、重力:由于地球吸引而受的力大小G=mg方向:竖直向下重心:重力的作用点均匀分布、形状规则物体:几何对称中心质量分布不均匀,由质量分布决定重心质量分部均匀,由形状决定重心 7、四种基本作用

(1)万有引力 (2)电磁相互作用 (3)强相互作用 (4)弱相互作用 二、弹力 1、性质:接触力 2、弹性形变:当外力撤去后物体恢复原来的.形状 3、弹力产生条件 (1)挤压 (2)发生弹性形变 4、方向:与形变方向相反 5、常见弹力 (1)压力垂直于接触面,指向被压物体 (2)支持力垂直于接触面,指向被支持物体 (3)拉力:沿绳子收缩方向 (4)弹簧弹力方向:可短可长沿弹簧方向与形变方向相反6、弹力大小计算(胡克定律)F=kx k劲度系数N/mx伸长量

三、摩擦力产生条件: 1、两个物体接触且粗糙 2、有相对运动或相对运动趋势静摩擦力产生条件: 1、接触面粗糙 2、相对运动趋势 静摩擦力方向:沿着接触面与运动趋势方向相反大小:0≤f≤Fmax滑动摩擦力产生条件: 1、接触面粗糙 2、有相对滑动大小:f=μN N相互接触时产生的弹力N可能等于G μ动摩擦因系数没有单位 四、力的合成与分解方法:等效替代 力的合成:求与两个力或多个力效果相同的一个力 求合力方法:平行四边形定则(合力是以两分力为邻边的平行四边形对角线,对角线长度即合力的大小,方向即合力的方向)合力与分力的关系 1、合力可以比分力大,也可以比分力小 2、夹角θ一定,θ为锐角,两分力增大,合力就增大

高中物理 第3章 相互作用 第1节 重力教案 粤教版必修第一册-粤教版高中第一册物理教案

第一节重力 学习目标:1.[物理观念 ]知道力是物体间的相互作用,重力概念、重力大小、方向及重心概念,能解释有关重力的自然现象. 2.[科学思维]掌握重力的大小及方向,能对简单的力、重力进行分析、推理,能解决实际问题. 3.[科学探究]通过对重力的探究,学会与他人合作交流,能解释探究的结果. 4.[科学态度与责任]学会在处理重力问题中,培养实事求是的科学态度,激发学习科学的兴趣. 阅读本节教材,回答第63页的“讨论与交流〞并梳理必要的知识点. 教材P63“讨论与交流〞提示:因为是薄板,两次平衡时,直线都过重心,故交点可认为是重心所在. 一、重力 1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力. 2.重力的大小:可用公式G=mg计算得出,式中g是自由落体加速度,g=9.8N/kg. 3.重力的方向:总是竖直向下. 注意:重力方向总是竖直向下,不是垂直向下. 二、力的图示 1.力的示意图:用一带箭头的有向线段表示力的方向和作用点. 2.力的图示:线段按一定比例(标度)画出,线段的长度表示力的大小,线段的箭头指向力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点. 三、重心 1.重心:物体的各组成部分都受重力作用,从效果上看,可认为各部分所受到的重力作用集中于一点,这一点称为物体的重心. 2.决定物体重心位置的因素 (1)物体的形状. (2)物体的质量分布. 3.确定物体重心的方法 (1)形状规那么、质量分布均匀的物体,重心在几何轴对称中心. (2)薄板重心可用悬挂法来确定. 说明:①物体的重心可以不在物体上.

②任何一个物体有且只有一个重心. 1.思考判断(正确的打“√〞,错误的打“×〞) (1)只要两个力的大小、方向相同,这两个力的作用效果就相同.(×) (2)重力的大小会随位置变化,方向总是竖直向下,所以方向不变.(×) (3)物体的稳定程度与重心高低有关.(√) (4)同一物体在地球上和在月球上质量是一样的,但重力不同.(√) 2.以下说法中正确的选项是 ( ) A.鸡蛋碰石头,鸡蛋“粉身碎骨〞,石头“安然无恙〞,说明石头对鸡蛋有力的作用,但鸡蛋对石头无力的作用 B.“风吹草动〞,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的C.磁铁吸引铁钉时,磁铁不需要与铁钉接触,说明力可以脱离物体而存在 D.网球运动员用力击球,网球受力飞出后,网球受力的施力物体不再是球拍 D[A错:鸡蛋与石头间的作用是相互的,只是作用效果有区别;B错:“风吹草动〞中草的施力物体是空气;C错:力不可以离开物体而存在,磁铁对铁钉的作用是通过磁铁周围的磁场产生的,磁场离不开磁铁,磁场是一种特殊的物质;D对:网球飞出后受重力和阻力,施力物体分别是地球和空气,而不再是球拍.] 3.关于重力,以下说法正确的选项是 ( ) A.物体上只有重心处才受到重力作用 B.球体的重心一定在球心处 C.物体向上抛出时受到的重力小于它静止时受到的重力 D.同一物体在同一地点,无论其运动状态如何,所受重力都一样大 D[A错:物体上各个部分都受到重力;B错:重心不仅与物体的形状有关,还与质量分布有关,所以球体的重心不一定在球心;C错:物体的重力与物体的运动状态无关,那么知物体向上抛出时受到的重力等于它静止时受到的重力;D对:同一物体在同一地点,重力加速度g相同,物体的重力G=mg相同.] 重力

【新教材】3.1 重力教学设计-粤教版高中物理必修第一册

第三章相互作用 第1节重力 重力与生活息息相关,教材通过分析重力在日常生活中的现象引入重力的产生,重力的三要素:大小,方向,作用;其中重力的作用点重心是本节的难点,教材列举了大量的实例,以求帮助学生理解这一难点。学完本节,除了对重力的性质有清晰的认识外,也要认识到学习力需要从力的产生及三要素去考虑,为后面学习奠定基础。 物理观念:联系生活,了解重力的产生,掌握重力大小的计算,认识重力的方向,重心。 科学思维:从生活现象入手,认识重力,在此基础上,进一步归纳重力的大小,方向,作用点;在把握了重力性质的基础上,进一步拓展学生视野,让学生了解重力在生活中的应用,也体现了物理源于生活,也服务与生活这一理念。 科学探究:教材围绕重心这一概念,采取以下科学探究方法:观察现象,做出猜想,实验验证, 交流与讨论。 科学态度与责任:对于物理知识,要学以致用,需要提高运用物理知识分析和解决实际问题的能力,运用所学知识服务生活。 1. 重力的产生,大小,方向,作用点(重点) 2. 重心(难点) 一、情景导入 1911年04月,利比里亚商人哈桑在挪威买了12000吨鲜鱼,运回利比里亚首府后,一过秤,鱼竟一下少了47吨!哈桑努力回忆当时买鱼的情景,自己是看着商人过称的啊!运输过程中也不可能有人偷走鱼,那么这47吨鱼到底去哪里了呢?后来,这桩奇案终于大白于天下,原来这是地球的重力“偷”走了鱼。 二、新课探究 探究点一重力的产生 1.提出问题:地球附近的物体都会受到重力的影响,那重力是怎么样产生的,施力物体是谁? 2.小组合作:联系生活,阅读教材第62页,交流与讨论上述问题。

3.归纳小结:重力是由于地球吸引而产生的,重力的施力物体是地球。因为力的作用是相互的, 物体在受到地球吸引力的同时,物体也会吸引地球。 例题一:下列关于重力的说法中,正确的是() A. 只有静止的物体才受到重力作用 B. 一个挂在绳子上的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力 C. 重力没有施力物体 D. 在地面上同一点,质量大的物体受到的重力大 【答案】D 【解析】A、任何地球表面上的物体均会受到重力的作用;不论静止还是运动;故A错误; B、拉力是弹力,和重力性质不同;故不有说重力就是绳子的拉力;故B错误; C、重力是由于地球的吸引而产生的;故重力的施力物体是地球;故C错误; D、同一点重力加速度相同,故质量大的物体重力就大;故D正确; 故答案为:D. 探究点二重力的大小,方向 1.提出问题:重力方向与大小是怎样确定的? 2.小组合作:结合生活现象,联系所学知识,交流与讨论上述问题。 3.归纳小结: 重力的方向:重力的方向是竖直向下的 重力的大小:G=mg(g就是前面所学的自由落体运动的加速度,大小与纬度,高度有关)可以用力的示意图或力的图示来简明地表示重力,如教材图3-1-2和图3-1-3所示: 例题二:嫦娥四号探月过程时,把一块矿石从月球运到地球,则矿石所受重力与质量的变化是()A. 重力变小,质量变大 B. 重力变大,质量变大 C. 重力不变,质量不变 D. 重力变大,质量不变 【答案】D

高中物理 第三章 研究物体间的相互作用章末复习课 粤教版必修1-粤教版高一必修1物理学案

第三章研究物体间的相互作用 【知识体系】 [答案填写] ①直接接触②弹性形变③相反④垂直⑤收缩⑥F=kx⑦静止⑧匀速直线运动⑨大小相等⑩方向相反⑪作用在一条直线上 主题1 对摩擦力的理解 1.对摩擦力的认识. (1)摩擦力不一定是阻力,也可以是动力. (2)摩擦力的方向不一定与运动方向共线,但一定沿接触面的切线方向.如图所示,A、B一起向右做匀加速运动,则A所受摩擦力方向与运动方向不一致. 2.求解摩擦力的方法. (1)静摩擦力用二力平衡来求解. (2)滑动摩擦力用公式f=μF N来求解,其中F N是物体所受的正压力,不一定是物体所受的重力,而且要注意滑动摩擦力的大小与运动速度和接触面积无关. 【典例1】(多选)某人骑一普通自行车,在水平路面上正用脚蹬车前进,两轮皆不打滑,

下列说法正确的是( ) A .前轮受静摩擦力,方向向后 B .前轮受静摩擦力,方向向前 C .后轮受静摩擦力,方向向后 D .后轮受静摩擦力,方向向前 解析:本题采用假设法,对后轮,假设地面光滑,后轮不受静摩擦力,后轮是主动轮,人用力蹬车时,后轮一定打滑,与地面接触的点必向后滑动,故有向后的滑动趋势.实际情况是后轮并不打滑,说明后轮一定受地面施给它向前的摩擦力,以保持后轮不打滑,此力正是自行车的动力.对于前轮,也可假设前轮光滑,前轮不受摩擦力,由于前轮是被动轮,人用脚蹬车时,整个车要向前运动,前轮若不受地面施给的摩擦力,则前轮会向前滑动而不转动.而实际情况前轮是转动的,故有向前的滑动趋势,这正说明前轮受到向后的静摩擦力.正确的答案是A 、D. 答案:AD 针对训练 1.(多选)如图所示,位于斜面上的物块M 在沿斜面向上的力F 作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力( ) A .方向一定沿斜面向下 B .方向可能沿斜面向下 C .大小可能等于零 D .大小不可能等于F 解析:以物块M 为研究对象进行受力分析可知,物块M 受竖直向下的重力、垂直斜面向上的弹力F N 、平行斜面向上的力F 以及平行于斜面方向的静摩擦力,如图所示(静摩擦力未画出).静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,但这里无法直接确定,则可假设斜面光滑,此时物块向上还是向下运动取决于沿斜面方向向上的力F 及沿斜面向下的重力的分力G sin θ的大小. 当F >G sin θ时,物块有向上运动的趋势,此时静摩擦力应沿斜面向下,B 正确. 当F =G sin θ时,无相对运动趋势,此时静摩擦力为零,C 正确. 当F <G sin θ时,物块有向下运动的趋势,此时静摩擦力沿斜面向上,A 错误. 当F =12G sin θ时,静摩擦力等于12 G sin θ且方向沿斜面向上,D 错误. 答案:BC 主题2 物体的受力分析 1.准确把握力学中常见三种不同性质力的产生的条件,并结合物体的运动状态对物体进行受力分析. 2.按重力、弹力、摩擦力和其他力的顺序进行受力分析,做到不漏力;通过寻找施力物体,防止添力和漏力. 3.合力与分力是等效替代关系,不能同时存在,不要重复出现.

高中物理第三章研究物体间的相互作用章末质量评估检测粤教版必修1

高中物理第三章研究物体间的相互作用章末质量评估 检测粤教版必修1 (测试时间:60分钟 分值:100分) 一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求) 1.远程洲际导弹在飞行过程中,如果不考虑其质量的变化,下列说法中正确的是( ) A .导弹重力的大小和方向都变化 B .导弹重力的大小和方向都不变化 C .导弹重力的大小变化,方向不变化 D .导弹重力的大小不变化,方向变化 解析:远程洲际导弹因飞行距离大,在飞行过程中,其所在处的重力加速度的大小和方向均发生变化,因此其重力的大小和方向都变化,故A 正确,B 、C 、D 均错误. 答案:A 2.F 1、F 2是力F 的两个分力.若F =10 N ,则下列可能是F 的两个分力的是( ) A .F 1=30 N F 2=9 N B .F 1=20 N F 2=20 N C .F 1=2 N F 2=6 N D .F 1=10 N F 2=30 N 解析:合力F 和两个分力F 1、F 2之间的关系为|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2,则应选B. 答案:B 3.一根轻质弹簧一端固定,用大小为F 1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l 1;改用大小为F 2的力拉弹簧,平衡时长度为l 2,弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内.该弹簧的劲度系数为( ) A.F 2-F 1 l 2-l 1 B.F 2+F 1 l 2+l 1 C. F 2+F 1 l 2-l 1 D. F 2-F 1 l 2+l 1 解析:设弹簧的劲度系数为k ,原长为l 0,当用大小为F 1的力压弹簧时,由胡克定律,得 F 1=k (l 0-l 1);① 当用大小为F 2的力拉弹簧时,由胡克定律,得 F 2=k (l 2-l 0),② 由①②解得k = F 2+F 1 l 2-l 1 ,故C 正确.

高中物理第三章研究物体间的相互作用单元小结教案粤教版必修1粤教版高一必修1物理教案

. 第三章研究物体间的互相作用 1.知识与技术 1.对知识进行疏理。 2.稳固本章内容。 2.过程与方法 三维目标 1.对知识进行疏理。 2.做练习进行稳固。 3.感情、态度与价值观 领会用不一样的方法描绘物理现像的乐趣。 拟1课时讲课题目研究物体间的互相作用 第1课时明确目标熟习本章节知识点 重点难点重点:弹力,摩擦力,受力剖析,力的合成与分解,力的均衡条件及作使劲与反作使劲等。 难点:受力剖析,力的合成与分解,力的均衡条件等。 课型□讲解□习题□复习□议论□其余 教学内容与教师活动设计学生活动设计一、基础梳理: 先让学生阅读课 1.弹力的产生条件有那些 ?如何判断弹力能否存在 ? 弹力的方向和特色是什么 ? 如何理解胡克定律 :F=kx 式中的 x?本并找出有关知课本 P50- 53,练习 P33- 34 识重点,最后老 师发问。 2.可否举出摩擦力作动力的例子 ?可否举出运动物体间存在静摩擦力 ?相对运动与运 动的差别在那边 ?摩擦力的产生条件有哪些 ?有何特色 ?影响摩擦大小的因

. 素有哪些 ?如何计算摩擦力?正压力大小在哪些场合等于mg?哪些不等于 ?静摩擦力的取值范围? 课本 P55- 57,练习 P37- 38 3. 为何要进行力的等效与替代? 课本 P59- 60,练习 P40- 41 4.协力与分力的大小关系如何 ?如何分解一个力 ? 课本 P63- 65,练习 P43- 44 5. 对物体进行受力剖析的步骤是什么?你感觉哪些要素会使你做受力剖析时出 现误差 ?如何防止多力 , 少力的状况 ? 受力剖析专题试卷 6.物体的均衡状态是什么?它的条件是什么?此条件又能够怎么理解?此条件在正交分解中又如何理解?给三个力的大小, 如何求它们协力取值范围?常有波及三力均衡的场合, 你记得哪些?你能够用多少种方法办理三力均衡?你可否在对应的力三角形中迅速找到角 ?力三角形中 , 运动三角形函数计算未知力 , 如何防止犯错 ? 课本 P67- 68,练习 P47- 48

粤教版高中物理必修一培优练习:第三章 第一节 重力

第三章相互作用 第一节重力 课后篇巩固提升 合格考达标练 1.一个物体所受重力在下列哪种情况下不会发生变化() A.把它从赤道拿到南极 B.把它送到月球上去 C.把它从高山的山脚拿到山顶 D.改变它的运动状态 G=mg知,重力的大小不但与物体的质量有关,而且与重力加速度的大小有关,而重力加速度的大小与其在地球上的位置、离地面的高度有关,不同的天体上重力加速度也不同.所以正确答案是D. 2.关于重力和重心,下列说法正确的是() A.当物体漂浮在水面上时重力会减小 B.放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力 C.物体的重心位置总是在物体的几何中心上 D.物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变 ,A错误;物体对水平面的压力与物体的重力,两者的施力物体及受力物体不同,B错误;物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关,只有质量分布均匀,形状规则的物体的重心在其几何中心,C错误,D正确. 3.关于不倒翁不倒的原因,下列说法正确的是() A.不倒翁的重心在其几何中心上 B.不倒翁的重心很高 C.不倒翁的重心很低 D.不倒翁的重心不在物体上 ,重心越低,物体的稳定性越好,不倒翁的重心一定做得很低,C 正确,A、B错误.不倒翁的重心在它的底部接近地面位置,故D错误.

4.把一个薄板状物体悬挂起来,静止时如图所示,则对于此薄板状物体所受重力的理解,下列说法正确的是() A.重力就是地球对物体的引力 B.重力大小和物体运动状态有关 C.重力的方向总是指向地心 D.薄板的重心一定在直线AB上 ,不是地球对物体的引力,选项A错误;重力的大小与物体的运动状态无关,选项B错误;重力的方向竖直向下,选项C错误;由二力平衡可知,绳对板的拉力与板受的重力必在一条直线上,所以薄板的重心一定在直线AB上,选项D正确. 5.一个圆台状容器装满液体密封后正立放置如图中1所示,倒立放置如图中2所示,两个物体的重力正确的是() A.G1=G2 B.G1>G2 C.G1

2023粤教版新教材高中物理必修第一册同步练习--第三章 相互作用测评卷

第三章相互作用 注意事项 1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。 2.无特殊说明,本试卷中g取10 m/s2。 一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.下列各实例中力的方向描述正确的是( ) A.图甲中,碗对筷子的弹力 B.图乙中,地面对篮球的弹力 C.图丙中,物体A与传送带一起匀速向右运动,传送带对A的摩擦力 D.图丁中,物体A上滑时,斜面对A的摩擦力 2.如图,两根完全相同的轻弹簧竖直固定在地面上,一块质量为m的木板平放在弹簧上方。已知木板静止时弹簧长度均为L,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,则弹簧的原长为( ) A.L+mg k B.L+mg 2k C.L-mg k D.L-mg 2k 3.有一个质量为1 kg的物体置于水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2。从t=0开始以一定的速度向右滑动的同时,受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,则反映物体受到摩擦力f随时间变化的图像是(取向右为正方向)( ) 4.如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的

是( ) A.N处受到的支持力方向竖直向上 B.M处受到的支持力方向竖直向上 C.N处受到的摩擦力沿水平方向 D.M处受到的摩擦力沿MN方向 5.如图所示,质量为M的斜面体A置于粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态。已知斜面倾角θ=30°,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的摩擦,重力加速度为g,则( ) A.斜面体对小球的作用力大小为mg mg B.轻绳对小球的作用力大小为√3 2 C.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)g mg D.斜面体与水平面间的摩擦力大小为√3 4 6.如图所示是可乐瓶(内部有少量液体)在水平地面上的两种立起方式,下列说法正确的是( ) A.左边的可乐瓶受到摩擦力的作用 B.右边可乐瓶的重心与支点在同一竖直线上 C.右边的可乐瓶受到的支持力沿罐身方向斜向上 D.左边的可乐瓶受到的支持力是由于可乐瓶的形变而产生的 7.如图甲所示,一只小鸟沿着较粗的树枝从A缓慢移动到B,将该过程抽象为质点从圆弧A点移动到B点,如图乙所示。对此过程,下列说法正确的是( )

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