课件5张PPT。第二章 相互作用(1)对比新旧考试大纲,新考纲对重力、滑动摩擦力、动摩擦因数、形变、弹性、胡克定律的要求已由原来的Ⅱ级要求降为Ⅰ级要求,其余基本没变.
(2)本章内容的重点是受力分析、力的合成和分解、共点力的平衡.1.受力分析、力的合成与分解是解决力学问题的两个基本技能,也是电磁学的基础.平衡状态是物体常见的一种运动状态,处理力的平衡问题的方法常渗透到其他章节或综合应用中,因此本章的内容是历年高考的必考内容.其中命题的热点有:
(1)摩擦力的分析及计算问题;
(2)弹簧弹力的分析及计算问题;
(3)共点力作用下物体的平衡问题.2.对本章的各个知识点的考查,在各种题型中作为某一环节涉及或以选择题、计算题的题型出现.
3.近几年的高考中,既有对本章知识的单独考查,例如:2011安徽第1题、2011海南第4题、2011广东第16题、2011海南第5题、2011山东第19 题等,也有与牛顿运动定律(2011江苏第9题、2011北京理综第18题等)、动能定理和能量守恒相结合,有时还与电场及磁场中的带电体的运动相结合,题目难度较大,综合性较强,还经常以现实生活中的现象为背景,或以高科技为背景考查一些综合问题.这类问题是今后高考出题的方向.课件25张PPT。章末总结 提高本章内容是力学的基础,其研究方法贯穿整个物理学的核心内容,本章的重点是摩擦力的大小和方向判断问题、共点力的合成问题、物体的平衡问题.而共点力作用下物体的平衡问题又是高考的重点、热点.
1.分析共点力作用下物体平衡问题的基本思路2.共点力作用下物体平衡问题的求解方法
求解平衡问题的基本方法是力的合成法和分解法,同时也要注意以下方法的灵活运用.
(1)整体法和隔离法:把发生相互作用的几个物体组成的系统当作整体考虑,分析其受力情况及运动情况的方法称为整体法;而把系统中某个物体或某几个物体从系统中隔离出来,分析其受力情况及运动情况的方法称为隔离法.在选取研究对象时,整体法和隔离法是常用的方法,要灵活选择.(2)正交分解法:把物体受到的外力沿正交的x轴和y轴方向进行分解,由于物体处于平衡状态,则物体在x、y轴方向上的合外力均为零,表达式为:Fx合=0,Fy合=0.
(3)矢量三角形法:若三个不平行的共点力的合力为零,三力矢量平移组成的图形必定为一封闭的三角形.
(4)三力汇交原理:物体在同一平面内的三个不平行的力的作用下处于平衡状态,这三个力必定共点.(5)相似三角形法:对于受到三个共点力的作用而处于平衡状态的物体来说,这三个力可构成一个封闭的矢量三角形,我们可运用数学中解三角形的有关知识来求解,如正弦、余弦定理.有时还可以利用力的矢量三角形与物体所在空间构成的几何三角形的相似来求解.
(6)图解法:这种方法适用于三力平衡或力的分解、合成中已知一个力的大小、方向不变,另一个力的方向不变,判断因第三个力的变化而引起两个力的大小变化的情况,以及另一个力的大小不变、方向改变而引起第三个力的变化的情况.(7)假设法(或极限法):当物体受几个力作用,出现临界现象(平衡状态恰好出现变化或恰好不出现变化)时采用,即把某个没有给定数值的力推向极端(极大或极小)来分析,从而得出“恰好出现”或“恰好不出现”的结果.1.(2010全国新课标)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )C2.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度均为l,已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为( )C3.(2011海南)如图,粗糙的水
平地面上有一斜劈,斜劈上一
物块正在沿斜面以速度v0匀速
下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( )
A.等于零
B.不为零,方向向右
C.不为零,方向向左
D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右A【解析】斜劈和物块都平衡.对斜劈和物块整体进行受力分析,知地面对斜劈的摩擦力为零,选A.4.(2011山东)如图所示,
将两相同的木块a、b置于
粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用
细绳固定于墙壁.开始时a、b均静止.弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力fa≠0,b所受摩擦力fb=0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )
A.fa大小不变 B.fa方向改变
C.fb仍然为零 D.fb方向向右AD【解析】对b进行受力分析,剪断前b受重力、支持力、向左弹簧的拉力和绳的拉力.由于它所受摩擦力fb=0,所以弹簧的拉力和绳的拉力是一对平衡力,当将右侧细绳剪断瞬间,绳的拉力消失,但弹簧的拉力不变,所以b受摩擦力fb方向向右,C错误,D正确;由于细绳剪断瞬间,弹簧的弹力不变,所以fa大小不变,A正确,B错误.5.(2011年广东)如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止.下列判断正确的是( )
A.F1 >F2>F3
B.F3>F1>F2
C.F2>F3>F1
D.F3>F2>F1 B6.(2010年广东)如图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA、FB,灯笼受到的重力为G,下列表述正确的是( )
A.FA一定小于G
B.FA与FB大小相等
C.FA与FB是一对平衡力
D.FA与FB大小之和等于GB【解析】由题意知,A、B两点等高,且两绳等长,故FA与FB大小相等,B选项正确.若两绳夹角大于120°,则FA=FB>G;若夹角小于120°,则FA=FB把A、B两小球悬挂在天花板
上的同一点O,并用第三根
细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4BC【解析】因OB处于竖直状态,则线BA中无作用力,故A只受重力、OA拉力和外力F,由平衡条件知F与重力、OA拉力的合力等大反向,根据平行四边形定则可知B、C正确.8.(2011安徽)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块( )
A.仍处于静止状态
B.沿斜面加速下滑
C.受到的摩擦力不变
D.受到的合外力增大A【解析】由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡,斜面与物块的动摩擦因数μ=tanθ.对物块施加一个竖直向下的恒力F,使得合力仍然为零,故物块仍处于静止状态,A正确,B、D错误.摩擦力由mgsinθ增大到(F+mg)sinθ,C错误.9.(2011海南)如图,墙上有两个钉
子a和b,它们的连线与水平方向的
夹角为45°,两者的高度差为l.一条
不可伸长的轻质细绳一端固定于a点,另一端跨
过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物.在绳子距a
的c点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m2的钩
码,平衡后绳的ac段正好水平,则重物和钩码的
质量比 为( )C10.(2011安徽)为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的钩码.实验测出了钩码的质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出.(g=9.8 m/s2)(1)作出m-l的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为 N/m.0.248~0.26211.(2011江苏)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为 N.
(2)下列不必要的实验要求是 .(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置3.6D(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法.①改变弹簧测力计B拉力的大小;②减小重物M的质量 (或将A更换成量程较大的弹簧测力计,改变弹簧测力计B拉力的方向等)