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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第2章 相互作用配套教案
一、力
1．力的概念：物體與物體之間的相互作用．
2．力的作用效果
兩類效果
二、重力
1．產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力．
2．大?。篏＝mg.
3．方向：總是豎直向下．
4．重心：因?yàn)槲矬w各部分都受重力的作用，從效果上看，可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心．
◆特別提醒：(1)重力的方向不一定指向地心．
(2)并不是只有重心處才受到重力的作用．
三、彈力
1．彈力
(1)定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用．
(2)產(chǎn)生的條件
①兩物體相互接觸；②發(fā)生彈性形變．
(3)方向：與物體形變方向相反．
◆特別提醒：有彈力作用的兩物體一定相接觸，相接觸的兩物體間不一定有彈力．
2．胡克定律
(1)內(nèi)容：彈簧的彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比．
(2)表達(dá)式：F＝kx.
①k是彈簧的勁度系數(shù)，單位為N/m；k的大小由彈簧自身性質(zhì)決定．
②x是彈簧長度的變化量，不是彈簧形變以后的長度．
四、摩擦力
1．產(chǎn)生：相互接觸且發(fā)生形變的粗糙物體間，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上所受的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力．
2．產(chǎn)生條件：接觸面粗糙；接觸面間有彈力；物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)．
3．大?。夯瑒?dòng)摩擦力Ff＝μFN，靜摩擦力：0
mB的兩物體A、B疊放在一起，靠著豎直墻面．讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體B的受力示意圖是( )
解析：選A.兩物體A、B疊放在一起，在沿粗糙墻面下落過程中，由于物體與豎直墻面之間沒有壓力，所以沒有摩擦力，二者一起做自由落體運(yùn)動(dòng)，A、B之間沒有彈力作用，物體B的受力示意圖是圖A.
2．(xx東北三校二聯(lián))(多選)如圖所示是主動(dòng)輪P通過皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪Q的示意圖，A與B、C與D分別是皮帶上與輪緣上相互接觸的點(diǎn)，則下列判斷正確的是( )
A．B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向與B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反
B．D點(diǎn)相對(duì)于C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向與C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反
C．D點(diǎn)所受靜摩擦力方向與D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相同
D．主動(dòng)輪受到的摩擦力是阻力，從動(dòng)輪受到的摩擦力是動(dòng)力
解析：選BCD.P為主動(dòng)輪，假設(shè)接觸面光滑，B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向一定與B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相同，A錯(cuò)誤；Q為從動(dòng)輪，D點(diǎn)相對(duì)于C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向與C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相反，Q輪通過靜摩擦力帶動(dòng)，因此，D點(diǎn)所受的靜摩擦力方向與D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相同，B、C均正確；主動(dòng)輪靠摩擦帶動(dòng)皮帶，從動(dòng)輪靠摩擦被皮帶帶動(dòng)，故D也正確．
3．(多選)如圖所示，傾角為θ的斜面C置于水平地面上，小物塊B置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與物體A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，已知A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則( )
A．B受到C的摩擦力一定不為零
B．C受到地面的摩擦力一定為零
C．C有沿地面向右滑動(dòng)的趨勢(shì)，一定受到地面向左的摩擦力
D．將細(xì)繩剪斷，若B依然靜止在斜面上，此時(shí)地面對(duì)C的摩擦力為0
解析：選CD.若繩對(duì)B的拉力恰好與B的重力沿斜面向下的分力平衡，則B與C間的摩擦力為零，A項(xiàng)錯(cuò)誤；將B和C看成一個(gè)整體，則B和C受到細(xì)繩向右上方的拉力作用，故C有向右滑動(dòng)的趨勢(shì)，一定受到地面向左的摩擦力，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；將細(xì)繩剪斷，若B依然靜止在斜面上，利用整體法判斷，B、C整體在水平方向不受其他外力作用，處于平衡狀態(tài)，則地面對(duì)C的摩擦力為0，D項(xiàng)正確．
考點(diǎn)三 摩擦力的計(jì)算
1．靜摩擦力大小的計(jì)算
(1)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速運(yùn)動(dòng))，利用力的平衡條件來判斷其大?。?
(2)物體有加速度時(shí)，若只有靜摩擦力，則Ff＝ma.若除靜摩擦力外，物體還受其他力，則F合＝ma，先求合力再求靜摩擦力．
2．滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算
滑動(dòng)摩擦力的大小用公式Ff＝μFN來計(jì)算，應(yīng)用此公式時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
(1)μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關(guān)；FN為兩接觸面間的正壓力，其大小不一定等于物體的重力．
(2)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度和接觸面的大小均無關(guān)．
考向1：靜摩擦力的計(jì)算
[典例1] (xx黃岡模擬) 如圖所示，質(zhì)量分別為m和M的兩物體P和Q疊放在傾角為θ的斜面上，P、Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，Q與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2.當(dāng)它們從靜止開始沿斜面滑下時(shí)，兩物體始終保持相對(duì)靜止，則物體P受到的摩擦力大小為( )
A．μ1mgcos θ，方向平行于斜面向上
B．μ1mgcos θ，方向平行于斜面向下
C．μ2mgcos θ，方向平行于斜面向上
D．μ2mgcos θ，方向平行于斜面向下
解析 當(dāng)物體P和Q一起沿斜面加速下滑時(shí)，其加速度為a＝gsin θ－μ2gcos θ＜gsin θ，因?yàn)镻和Q相對(duì)靜止，所以P和Q之間的摩擦力為靜摩擦力，且方向平行于斜面向上，B、D錯(cuò)誤；不能用公式Ff＝μFN求解，對(duì)物體P運(yùn)用牛頓第二定律得mgsin θ－F靜＝ma，求得F靜＝μ2mgcos θ，C正確．
答案 C
判斷摩擦力方向時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問題
(1)靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向沒有必然關(guān)系，可能相同，也可能相反，還可能成一定的夾角．
(2)分析摩擦力方向時(shí)，要注意靜摩擦力方向的“可變性”和滑動(dòng)摩擦力的“相對(duì)性”．
考向2：滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算
[典例2] 如圖所示，質(zhì)量為mB＝24 kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA＝22 kg的木箱A放在木板B上，另一端拴在天花板上，輕繩與水平方向的夾角為θ＝37.已知木箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.5.現(xiàn)用水平向右、大小為200 N的力F將木板B從木箱A下面勻速抽出(sin 37≈0.6，cos 37≈0.8，重力加速度g取10 m/s2)，則木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2的大小為( )
A．0.3 B．0.4
C．0.5 D．0.6
解析 對(duì)A受力分析如圖甲所示，由題意得
FTcos θ＝Ff1①
FN1＋FTsin θ＝mAg②
Ff1＝μ1FN1③
由①②③得：FT＝100 N
對(duì)A、B整體受力分析如圖乙所示，由題意得
FTcos θ＋Ff2＝F④
FN2＋FTsin θ＝(mA＋mB)g⑤
Ff2＝μ2FN2⑥
由④⑤⑥得：μ2＝0.3，故A選項(xiàng)正確．
答案 A
計(jì)算摩擦力時(shí)的三點(diǎn)注意
(1)首先分清摩擦力的性質(zhì)，因?yàn)橹挥谢瑒?dòng)摩擦力才有公式，靜摩擦力通常只能用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來求解．
(2)公式Ff＝μFN中FN為兩接觸面間的正壓力，與物體的重力沒有必然聯(lián)系，不一定等于物體的重力．
(3)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體速度的大小無關(guān)，與接觸面積的大小也無關(guān)．
1．如圖所示，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直)，此時(shí)A恰好不滑動(dòng)，B剛好不下滑．已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．A與B的質(zhì)量之比為( )
A. B．
C. D.
解析：選B.對(duì)A、B整體受力分析，F(xiàn)＝Ff1＝μ2(mA＋mB)g.對(duì)B受力分析，F(xiàn)f2＝μ1F＝mBg.聯(lián)立解得＝，B正確．
2．(多選)如圖所示，小車的質(zhì)量為m0，人的質(zhì)量為m，人用恒力F拉繩，若人和小車保持相對(duì)靜止，不計(jì)繩和滑輪質(zhì)量及小車與地面間的摩擦，則小車對(duì)人的摩擦力可能是( )
A．0 B.F，方向向右
C.F，方向向左 D.F，方向向右
解析：選ACD.假設(shè)小車對(duì)人的靜摩擦力方向向右，先對(duì)整體分析受力有2F＝(m0＋m)a，再隔離出人，對(duì)人分析受力有F－Ff＝ma，解得Ff＝F，若m0>m，則和假設(shè)的情況相同，D正確；若m0＝m，則靜摩擦力為零，A正確；若m0
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