高中物理 第三章相互作用知識要點及達標練習 新人教版必修1

用心 愛心 專心1 第三章第三章 相互作用相互作用 知識要點提示 1 力的定義 物體與物體間的 叫做力 力的作用效果有兩個方 面 使物體發(fā)生形變 改變物體的速度 平常所說物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化是指物體 的 發(fā)生了變化 2 力是矢量 即有 又有 力的大小可以用 測量 單位是 符號 力的 表示方法 力的圖示法 對力的準確描述 用帶箭頭的有向線段表示力 線段的長度表 示 箭頭的指向表示 箭頭 或箭尾 表示 力的示意 圖 對力的粗略描述 我們研究物理問題 經(jīng)常要畫物體的受力圖即示意圖 力的方向要準 確畫出 力的大小用適當?shù)拈L度畫出即可 3 重力的定義 重力的方向為 大小 重力的作用點叫 對于質(zhì)量均勻分布的物體 重心的位置與物體的 有關(guān) 對于質(zhì)量分布不均勻的物體 重心的位置與物體的 有關(guān) 還與物體的 4 物理學(xué)中的四準相互作用分別為 原子核內(nèi)部質(zhì)子與質(zhì)子之間 質(zhì)子與中子之間 中子與中子之間的相互作用屬于 重力是由引力作用引起的 日常生活中常見的彈力 摩擦力是由 引 起的 5 彈力的定義 發(fā)生彈性形變的物體由于要 對跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用 這種力叫彈力 生活中提到的推力 拉力 壓力 支持力從形成的原因可以看出它們都叫 支 持力的方向 壓力的方向 繩對物體拉力的方向 彈簧的彈力遵守胡克定律 公式為 6 摩擦力有兩種情形 靜摩擦力 相對靜止的物體間在接觸面處產(chǎn)生的阻礙相對運動趨勢 的力 其方向總是沿著接觸面并跟 的方向相反 靜止在水平面上的物體受到 的靜摩擦力的大小由推物體的力 F 來決定 隨 F 的增大而 滑動摩擦力 相對運動 的物體間在接觸面處產(chǎn)生的阻礙相對運動的力 其方向總是沿著接觸面并跟 的方向相反 大小為 f 不管是靜摩擦力還是動摩擦力 它們產(chǎn)生的條件 為 7 力的合成 幾個力作用于物體產(chǎn)生的效果與一個力作用于物體產(chǎn)生的效果相同 則這個力 叫 那幾個力叫 求幾個力的合力叫力的 力的合成遵守 定則 兩個共點力 F1 F2的合力 F 范圍為 8 力的分解為力的合成的逆運算 同樣遵守平行四邊形定則 分解一個力不是隨意進行的 要根據(jù)力產(chǎn)生的效果或為解決問題的方便而進行 靜止在斜面上的質(zhì)量為 m 的物體 其 重力的兩個效果力分別叫 大小分別為 設(shè)斜 面的傾角為 用心 愛心 專心2 達標練習題例 1 在力學(xué)中我們經(jīng)常遇到重力 彈力 摩擦力這三種性質(zhì)的力 有時需要對力進行合成與 分解 下面是關(guān)于力的一些說法 其中正確的是 A 運動物體受到的滑動摩擦力一定與物體的運動方向相反 B 運動的物體不可能受到靜摩擦力 靜止的物體不可能受到滑動摩擦力 C 物體間有摩擦力時一定有彈力 這兩個力的方向一定垂直 D 靜止在斜面上的物體 其重力可分解為下滑的力和對斜面的壓力 E 兩個力的合力一定大于每一個分力 F 重力 彈力 摩擦力既可以是動力也可以是阻力 G 靜止在桌面上的物體對桌面的壓力就是物體的重力 2 關(guān)于彈力與形變的關(guān)系 下列說法正確的是 A 木塊放在桌面上受到向上的彈力 是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的 B 木塊放在桌面上受到向上的彈力 是由于桌面發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的 C 掛在懸線下的物體受到向上的拉力 是由于懸線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的 D 掛在懸線下的物體受到向上的拉力 是由于物體發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的 E 彈簧的彈力是由于彈簧的形變產(chǎn)生且與形變量成正比 F 彈簧的彈力是由于與彈簧接觸的物體發(fā)生形變產(chǎn)生且與形變量成正比 3 把一條鋪在地上 長為 L 的質(zhì)量分布均勻的鐵鏈向上提起 當鐵鏈 剛好拉直時 它的重心位置升高了 把一邊長為 L 的正方形勻 質(zhì)薄板 abcd 繞 C 點翻到對角線 AC 處于豎直位置時 其重心升高了 4 一根彈簧上端固定 下端懸掛重 0 5N 的物體時 彈簧長度為 12cm 當下端懸掛 1N 的物體時 彈簧長度變?yōu)?14cm 則彈簧原長為 cm 5 如圖所示 NGA100 NGB40 彈簧的勁度系數(shù)為 500N m 不計繩 重和摩擦 則物體 A 對支持面的壓力為 N 彈簧的伸長量為 cm 6 一木箱重為 200N 放在水平地面上 它與地面間的最大靜摩擦力為 60N 動 摩擦因數(shù)為 0 25 如果用 30N 的水平力拉木箱 木箱受到的摩擦力大小為 N 如果用 80N 的水平力拉木箱 木箱受到的摩擦力大小為 N 7 重為 G1的物體 A 放在重為 G2的物體 B 上 A 受一與水平面成 角斜向上的力 F 作用 A 和 B 均靜止 則物體 B 對地面的壓力大 小為 物體 B 對地面的摩擦力大小為 A 對 B 的 摩擦力大小為 A 對 B 的摩擦力方向為 8 如圖所示 在 0 2 的粗糙水平面上 有一質(zhì)量為 10kg 的 物體以一定的速度向右運動 同時還有一水平向左的力 F 作用 于物體上 其大小為 10N 則物體受到的摩擦力的大小為 N 方向為 g 取 10m s 9 如圖所示 物體 A 放在水平桌面上 通過定滑輪用細繩與物 B 相連 A B 均保持靜止 今在 A 上作用一個水平向左的拉力 F 當 F 由零逐 漸增大 直至把 A 拉動的過程中 A 受桌面作用的靜摩擦力怎樣變化 10 在做驗證力的合成法則實驗時 其中的三個步驟是 在水平的木板上墊一張白紙 把橡皮條的一端固定在板上 另一端拴兩根細繩 通過 細繩同時用兩個測力計互成角度地拉橡皮條 使它與細繩的結(jié)點到達某一位置 O 點 F A B v F A B 用心 愛心 專心3 在白紙上記下 O 點的位置和兩測力計的讀數(shù) F1和 F2 在紙上根據(jù) F1和 F2的大小 應(yīng)用平行四邊形定則作圖求出合力 F 只用一只測力計通過細繩拉橡皮條 使它的伸長量與兩測力計拉時相同 記下此時測 力計的讀數(shù) F 和細繩的方向 以上三個步驟中均有錯誤或疏漏 請指出錯在哪里 并予以改正 中是 中是 中是 11 某小組在做 驗證平行四邊形定則 的實驗時得出如圖所示的 圖 F 與 A O 共線 其中 A 為固定橡皮條的圖釘 O 為橡皮條 與細繩套的結(jié)點 圖中 是 F1和 F2的理論值 圖中 是 F1和 F2的實驗值 需進行比較的是 和 通過本實驗可 以驗證 12 畫出下列各圖中小球與棒所受的彈力方向 13 兩個大小相等的共點力 F1 F2 當它們間的夾角為 900時合力大小為 20N 則當它們間 夾角為 120 時 合力的大小為 N 14 如圖所示 用 AO BO 兩根細線吊著一個重物 P AO 與天花板的 夾角 保持不變 用手拉著 BO 細線由水平逆時針的方向逐漸轉(zhuǎn) 向豎直向上的方向 在此過程中 BO 細線的張力大小變化情況 為 AO 細線的張力大小變化情況為 15 在研究兩個共點力的合力實驗中 得出合力 F 隨兩個分力夾角 間 的變化規(guī)律如圖所示 求 兩個分力的大小 它們的合力的變化范圍 16 在一輕質(zhì)彈簧兩端各用 16N 的力拉 彈簧伸長 8mm 現(xiàn)在把兩個這 樣的彈簧串聯(lián)起來 在兩端各用 20N 的力來拉它們 求 串聯(lián)起來的彈簧的勁度系數(shù) 串聯(lián)起來的彈簧伸長量 17 有一輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為 K 現(xiàn)要截取它長度的 4 3 使用 求 被截取的彈簧 的勁度系數(shù) 18 如圖所示 物體質(zhì)量為 2kg F 50N 的外力作用在物體上 F 與水平方向夾角 37 此時物體沿墻壁勻速上滑 sin37 0 6 cos37 0 8 g 10m s2 求 物體與墻之間的動摩擦因數(shù)是多少 19 如圖所示 兩木塊的質(zhì)量分別為 m1和 m2 兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別 為 k1和 k2 整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài) 彈簧 k2與地面不拴接 其它接觸處均為栓接 現(xiàn)緩慢的向上提上面的木塊 m1 只到下面的彈簧剛好離開地面 求在這個 過程中兩木塊移動的距離分別為多少 F1 F2 FF A O A B C D K1 K2 A B O P 用心 愛心 專心4 知識要點提示答案 1 相互作用 速度 2 大小 方向 測力計 牛頓 N 力的大小 力的方向 力的作用點 3 由于地球?qū)ξ矬w的吸引作用而產(chǎn)生的力 豎直向下 mg 重心 形狀 形狀 質(zhì)量分布 4 引力相互作用 電磁相互作用 強相互作用 弱相互作用 強相互作用 10 15 m 電磁 作用 5 恢復(fù)原狀 彈力 垂直于支持面指向被支持物體 垂直于支持面指向被壓物體 沿繩指 向繩收縮的方向 F Kx 6 相對運動趨勢 增大 相對運動 N F 接觸面間有擠壓 有相對運動 或相對運動趨 勢 接觸面不光滑 7 合力 分力 平行四邊形 2121 FFFFF 8 下滑的力 壓緊斜面的力 sinmg cosmg 熟練掌握題例答案 1 CF 2 BCE 3 2L 2 12 L 4 10 5 60 8 6 30 50 7 sin 21 FGG cosF cosF 水平向右 8 20 水平向左 9 先方向水平向左大小逐漸減小到零后方向水平向右大小逐漸增大 10 沒有記下兩個細繩的方向且應(yīng)該用圖釘將白紙固定 先選定標度 再根據(jù) F1和 F2 的大小和方向應(yīng)用平行四邊形定則求出合力 用一只測力計時 仍應(yīng)該將它與細繩的結(jié) 點拉到同一位置 o 點 并記下此時測力計的讀數(shù) F 的大小和細繩的方向 11 F F F F 力的合成的平行四邊形定則 12 略 13 210 14 先變小后變大 逐漸減小到零 15 設(shè) F1 F2 則 1 21 FF 22 2 2 1 5 FF NF4 1 NF3 2 由 2121 FFFFF 得合力范圍為NFN71 用心 愛心 專心5 16 由kxF 得彈簧的勁度系數(shù)為mNxFk 200010816 3 兩個彈簧串 聯(lián)后仍用 16N 的力拉 每個彈簧的彈力均為 16N 其伸長分別為 8mm 設(shè)串聯(lián)后的勁度系數(shù) 為 K 由kxF 得 mN x F k 1000 1016 16 3 當拉力為 20N 時 彈簧的伸長量為 x1則 1 1 xkF cmm k F x202 0 1000 20 1 1 17 設(shè)原彈簧匝數(shù)為 n 彈力為 F 時 每匝的伸長量為 0 x分析整個彈簧 0 knxF 分 析 4 3 段的彈簧 0 4 3 nxkF 解 得kk 3 4 18 設(shè)墻對物體的支持力為