【金版学案】2014-2015高中物理粤教版必修1配套课件:第三章 研究物体间的相互作用(打包6份)

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名称 【金版学案】2014-2015高中物理粤教版必修1配套课件:第三章 研究物体间的相互作用(打包6份)
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科目 物理
更新时间 2014-09-05 09:25:36

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课件36张PPT。第三章 研究物体间的相互作用
第一节 探究形变与弹力的关系D 栏目链接1.掌握弹力、弹性、弹性限度等概念.
2.掌握弹力产生的条件和方向.
3.掌握胡克定律,并学会应用.
重点:探究弹簧弹力与弹簧的伸长量的关系.
难点:应用胡克定律解决弹簧弹力类问题.
栏目链接 栏目链接1.物体的__________发生改变,简称为形变,常见的形变形式有___________________、______________、____________等.
2.弹力的概念:_____________________________________________________.产生条件:(1)______________;(2)______________.
形状或体积  拉伸(或压缩)形变  弯曲形变  扭转形变 发生形状改变的物体对使其产生形变物体的作用力 直接接触  发生弹性形变 栏目链接3.弹力方向的确定:(1)压力和支持力的方向总是________________,指向被压和被支持物体.(2)绳的拉力方向总是________________的方向.
4.弹簧弹力大小胡克定律:f=kx式中的k被称为 ________,它由________决定;式中的x是弹簧的________________.
垂直于接触面  沿着绳指向绳收缩 劲度系数  弹簧本身  伸长(缩短)量 栏目链接 栏目链接考点1 弹性形变与弹力1.弹性形变:任何物体受到外力作用后都会产生形变,当撤去外力时,物体能完全恢复原状的形变,称为弹性形变.
2.弹力的定义:产生形变物体由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用,这种力称为弹力.
3.弹力的产生条件:弹力的产生必须同时满足以下两个条件:一是两个物体必须直接接触;二是两个物体接触处发生形变(一般是指弹性形变).所以,弹力是接触力,只有相互接触的物体间才可能有弹力作用.
栏目链接4.弹力的方向:与物体形变的方向相反,或者说与使物体发生形变的外力方向相反.
(1)支撑面的弹力.
由于支撑面发生形变,对被支持的物体产生的弹力,通常称为支持力,支持力的方向总是垂直于支持面,指向被支持的物体.
由于被支持物发生形变,对支持物产生的弹力,通常称为压力,压力的方向总是垂直于接触面,指向被压的物体. 栏目链接(2)绳的弹力.
由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力,通常称为拉力,拉力的方向(3)弹簧弹力方向总是沿弹簧轴线指向弹簧形变的反方向.
(4)杆产生的弹力方向.
①方向可能沿杆方向,起拉力作用;
②方向可能沿杆方向,起支持力作用;
③方向也可能不沿杆方向,起支持力或拉力的作用. 栏目链接例1 如图所示的甲、乙、丙三个小球均处于静止状态,各接触面均光滑,请思考三个小球各受几个弹力作用?并指出弹力的具体方向. 栏目链接解析:甲受一个弹力作用,方向垂直于水平支持面竖直向上;乙受一个弹力作用,方向垂直于水平面竖直向上;丙受两个弹力作用,一个水平向左,另一个沿半径方向斜向右上方.
答案:见解析 栏目链接小结:1.物体间必需同时具有“相互接触”、“发生形变”两个条件,才会产生弹力的作用.
2.判断物体间是否有弹力,可用假设法,先假设物体间没有弹力,看物体所处的状态是否符合题设条件,即可判断弹力是否存在.
栏目链接变 式
练 习1.(双选)下列关于弹力的说法中正确的是(  )
A.有接触就有弹力
B.有了形变就有弹力作用
C.弹力作用也是相互的
D.不接触的两个物体间一定没有弹力
CD 栏目链接例2 请在下面的图中画出杆及球所受的重力和弹力. 栏目链接解析:(1)A图中杆在重力的作用下,对A、B两处都产生挤压的作用,故A、B两点处对杆有弹力,弹力的方向与接触点的平面垂直,如图a所示.
(2)B图中杆受重力作用,且杆对C、D两处有挤压作用,因C处是曲面,D处为支撑点,所以C处的弹力垂直其切面指向圆心,D处的弹力与杆垂直斜向上,如图b所示.
栏目链接(3)C图中球受到重力,并挤压墙而且紧拉绳子,所以墙对球的弹力与墙垂直,绳子对球的弹力沿绳斜向上,如图c所示.
(4)D图中球受到重力,并与两点接触并且挤压,球受的弹力F1、F2垂直于接触点的切面(虚线是切面),沿着半径方向指向球心.如图d所示.
栏目链接答案:见解析
栏目链接变 式
练 习2.如图所示中的各物体处于平衡状态,正确画出了物体受弹力N的方向是(  )
B 栏目链接考点2 探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系1.实验:探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系
实验装置:
栏目链接实验步骤:
(1)将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0,即原长.
(2)如下图所示,将已知质量的钩码挂在弹簧的下端,在平衡时测量弹簧的总长是L,并计算钩码的重力,填写在记录表格里.
栏目链接 栏目链接(3)改变所挂钩码的质量,重复前面的实验过程多次.
(4)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图.连接各点,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线.
(5)得出弹簧弹力与伸长量的定量关系.
栏目链接2.胡克定律:
(1)内容:在弹性限度内,弹簧的弹力F的大小与弹簧的伸长量(或缩短量)x成正比.
(2)表达式:F=kx,k为弹簧的劲度系数,由弹簧自身性质决定.
栏目链接例3 下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据: 栏目链接(1)在下图中的坐标纸上作出Fx图象;
栏目链接(2)写出曲线所代表的函数;(x用cm作单位)
(3)解释函数表达式中常数的物理意义.
解析:根据给出的数据在图中描点,描点时要保证绝大多数点落在直线上,偏离直线较远的点要舍去.然后依据图象得出函数表达式,并解释其常数含义.
(1)将x轴每一小格取为1 cm,y轴每一小格取为0.25 N,将各点描到坐标纸上,并连成直线,如图所示. 栏目链接 栏目链接(2)由图象得F=20x.
(3)函数表达式中的常数表示使弹簧伸长1 m所需的拉力为20 N,该常数即为弹簧的劲度系数.
答案:见解析
栏目链接变 式
练 习3.用4 N的力可以使轻弹簧伸长8 mm,现在把两个这样的弹簧串联起来在两端用6 N的力来拉它们,这时弹簧的总伸长量应为(  )
A.12 mm   B.24 mm
C.16 mm D.32 mm
B 栏目链接例4 一根弹簧原长为12 cm,在弹性限度内挂2 N的物体时长16 cm,则
(1)挂1 N的物体时弹簧多长?
(2)挂5 N的物体时弹簧多长? 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
练 习4.将一根原长为50 cm、劲度系数是200 N/m的弹簧拉长为70 cm,则弹簧的弹力大小为(  )
A.100 N  B.40 N  C.140 N  D.240 N
解析:由F=kx=200×0.2 N=40 N可求出.
答案:B
栏目链接课件29张PPT。第三章 研究物体间的相互作用
第二节 研究摩擦力 栏目链接D1.知道滑动摩擦力与哪些因素有关.
2.能运用f=μN计算滑动摩擦力.
3.认识静摩擦力,知道最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系.
4.能确认摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反.
重点:(1)滑动摩擦力的大小计算以及方向的判断.
(2)静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断.
难点:最大静摩擦力的理解是难点.
栏目链接 栏目链接1.摩擦力的产生条件:
(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).
不光滑   正压力  滑动  静 栏目链接2.摩擦力的方向:
(1)滑动摩擦力的方向沿接触面与____________相反,与物体运动方向________相同.
(2)静摩擦力的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.
相对运动方向  不一定  相对运动趋势方向 栏目链接 正压力  接触面的材料和粗糙程度  正 栏目链接 栏目链接考点1 滑动摩擦力 栏目链接4.滑动摩擦力的方向.
滑动摩擦力的方向总与接触面相切,并且跟物体的相对滑动方向相反,滑动摩擦力的方向总是与弹力的方向垂直.
栏目链接例1 (2013·宁德高一检测)以下关于滑动摩擦力的说法中,正确的是(  )
A.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
B.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
C.滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反
D.两个相互接触的物体发生相对运动时,它们都要受到滑动摩擦力的作用 栏目链接解析:滑动摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向相反,不一定与物体实际运动方向相反,所以A错,C对;滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,但可以推动物体,故B错;若接触的物体间是光滑的,它们之间没有摩擦力,D错.
答案:C 栏目链接小结:1.因滑动摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向相反,总是阻碍物体间的相对运动,所以,它既可以是阻力,也可以是动力.
2.动摩擦因素决定于接触面的材料性质及粗糙程度,与接触面的大小无关.
3.摩擦力必需同时满足三个条件:接触面有弹力、粗糙及相对运动或相对运动趋势.
栏目链接变 式
练 习1.(双选)关于动摩擦力的产生的说法中,正确的是(  )
A.只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生动摩擦力
B.只有运动的物体才可能受到动摩擦力
C.受弹力作用的物体一定会受到动摩擦力
D.受动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用
栏目链接变 式
练 习解析:注意摩擦力的产生条件和运动的相对性.
答案:AD
栏目链接变 式
练 习2.关于动摩擦因数,下列说法正确的是(  )
A.两接触面间压力越大,动摩擦因数越大
B.两物体间滑动摩擦力越大,动摩擦因数越大
C.两物体间的动摩擦因数与动摩擦力成正比,与两物体间的压力成反比
D.两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的,与动摩擦力和正压力无关
栏目链接变 式
练 习解析:动摩擦因数由物体本身决定,与其他因素无关.
答案:D
栏目链接考点2 静摩擦力1.静摩擦力.
当相互接触的两物体具有相对滑动趋势时,物体间产生的摩擦叫做静摩擦,这时产生的摩擦力叫做静摩擦力.
2.静摩擦力的产生条件.
要产生静摩擦力必须同时满足以下条件:
(1)相互接触、相互挤压(即有弹力);
(2)接触面不光滑;
(3)物体间有相对运动趋势.
栏目链接3.静摩擦力的大小.
(1)最大静摩擦力.
物体所受到的静摩擦力有一个最大限度,这个最大值叫做最大静摩擦力.即物体将要开始相对滑动时摩擦力的大小(最大静摩擦力与正压力成正比),在实际情况中,最大静摩擦力比滑动摩擦力略大.但为了计算方便,通常认为最大静摩擦力近似地等于滑动摩擦力.
栏目链接(2)静摩擦力大小不是一个固定的值,它与正压力大小无关,它的大小的变化范围是0~fm,当拉力超过fm时,物体开始滑动,静摩擦力变为滑动摩擦力了,所以静摩擦力没有固定计算公式,只能根据平衡或牛顿定律条件来确定大小和方向.
4.静摩擦力的方向.
静摩擦力的方向总与接触面相切,并与物体相对运动趋势方向相反.
栏目链接注意:(1)静摩擦力的方向一般用物体平衡条件来判断.
(2)受静摩擦力作用的物体不一定处于静止状态,静摩擦力产生在“相对静止”但有“相对运动趋势”的两个物体间,“相对静止”的两个物体不一定不运动.例如,皮带运输机,它是靠货物和皮带之间的静摩擦力将货物送到高处的,其实货物和皮带之间只是相对静止,实际上它们都在运动.
栏目链接(3)静摩擦力阻碍的是“相对滑动的趋势”,它可能是阻力,也可能是动力.如传送带将货物送到高处,靠的就是静摩擦力.
(4)相对运动趋势是指两物体各以自己为参考系,看对方的运动趋势.
栏目链接5.静摩擦力方向的判断方法.
静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反,所以首先判断物体的相对运动趋势的方向,而有时相对运动趋势的方向并不好直接判断,这时一般采取假设法.
栏目链接例2 如图所示,重为2 000 N的木箱静止在水平地面上,木箱与地面的最大静摩擦力为600 N,动摩擦因数为0.25.现用50 N、500 N、1 000 N的水平推力推木箱,木箱受到的摩擦力各是多大? 栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
练 习3.如图所示,质量为2 kg的物体放在水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了3 cm,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长为2 cm,已知弹簧的劲度系数为k=200 N/m(g取10 N/kg),求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多少?
(2)物体和地板间的动摩擦因素.
栏目链接变 式
练 习 栏目链接课件35张PPT。第三章 研究物体间的相互作用
第三节 力的等效和替代 栏目链接D1.了解力的图示法,区别力的图示和力的示意图.
2.理解力的合成与分解本质是等效替代的关系.
3.通过“寻找等效力探究实验”初步发现平行四边形定则.
重点:力的等效与替代关系.
难点:平行四边形定则的探究.
栏目链接 栏目链接1.力的图示.
在物理学中,可以用________________的线段表示力,线段是按一定比例画出的.它的长短表示力的____________,它的方向表示力的______________.这种表示力的方法,叫力的图示.
带箭头  大小  方向 栏目链接2.合力与分力:当一个物体受到几个力的____________时,可以求出这样一个力,这个力产生的________跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做这个力的分力.
3.求几个力的合力的____________或求合力的__________,叫做力的合成.求一个力的__________的过程叫做力的分解.
共同作用  效果 过程  方法  分力 栏目链接 栏目链接考点1 力的图示和力的示意图
1.力的示意图:仅用一个带箭头的线段粗略地表示一个力,称为力的示意图.
2.力的图示:
(1)作力的图示的步骤是:①选定标度,即单位长度表示多少力;②从力的作用点开始,沿力的方向按一定比例画出一段线段;③在线段的末端标出箭头,表示方向.
栏目链接(2)选定标度时,注意根据力的大小做恰当的选择,能在图中非常直观、方便地看到这个力,还要使图匀称美观.
 例1 如图所示,绳对物体竖直向上的拉力大小为150 N,用力的图示法表示拉力.
栏目链接解析:画力的图示要严格按照以下步骤进行:
(1)选定标度.
(2)从作用点沿力的方向画一线段,线段长短按选定的标度和力的大小画.线段上加刻度,如图甲所示从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段; 栏目链接(3)在线段终点上加箭头表示力的方向.为了简便也可以照图乙那样不画物体,而用质点来表示物体,画出力F的图示.
画力的示意图:如图丙所示,从物体向力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向.然后标明F=150 N即可.
答案:见解析
栏目链接变 式
练 习1.作出下列力的图示:
(1)物体受250 N的重力.
(2)用细线拴一个物体,并用400 N的力竖直上提物体.
(3)水平向左踢足球,用力大小为1 000 N.
栏目链接变 式
练 习解析:①选不同标度(单位),力的图示线段的长短可不同;②标度的选取要有利于作图示.
答案:如图所示
栏目链接变 式
练 习       ① ② 栏目链接变 式
练 习       ③
栏目链接考点2 力的等效和替代1.等效与替代:如果力F的作用效果与F1、F2、F3…共同作用效果相同,则F与F1、F2、F3…之间可以相互等效替代.
2.合力与分力.
当一个物体受到几个力共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力.原来的那几个力叫分力.
栏目链接3.力的合成.
求几个力合力的过程或合力的方法,叫做力的合成.
已知几个力,可以通过力的合成求得它们的合力,合力的作用效果与这几个分力的作用效果相同,因此合力可以代替这几个力.合力与分力的关系是等效替代的关系.
4.力的分解.
求一个力的分力的过程,称为力的分解.
栏目链接例2 (双选)关于合力与分力的说法中,正确的是(  )
A.合力的作用效果跟几个分力共同作用产生的效果相同
B.合力与分力同时作用在物体上
C.合力的作用可用几个分力来替代
D.合力与分力是一对平衡力 栏目链接解析:合力的作用效果与它的分力的作用效果相同,它们并不是同时作用在物体上,如当物体受到合力作用时,分力则是按效果命名的,没有施力物体,是不存在的;如几个分力是同时作用在物体上的,则合力是按效果得出的,也不是物体受到的,是不存在的,更谈不上是平衡力了,所以B、D错误.
答案:AC
小结:合力与分力是一种等效与替代关系,它们不能同时存在,不能使物体平衡;寻找合力与分力,要从它们是否具有相同的作用效果来判断. 栏目链接变 式
练 习2.(双选)如图所示,甲中用两根细绳将重物G悬挂,此时OA绳对重物G的拉力为F1,OB绳对重物G的拉力为F2,乙用OC绳单独将物体悬挂起来,此时OC绳对物体的拉力为F,则下列说法正确的是(  )
栏目链接变 式
练 习A.F1、F2两力共同作用效果与F一个力的作用效果相同
B.可以用F这一个力代替F1和F2两个力
C.不能用F1、F2这两个力代替F这个力
D.F1+F2应该等于F
栏目链接变 式
练 习解析:重物G在F1、F2以及重力作用下静止或在F和重力作用下静止,甲、乙两种情形,力的效果相同,静止、重力一样,说明F1、F2两个力作用效果与F这一个力作用效果一样,F1、F2两个力是矢量,求和不是直接代数相加减,而应该求矢量和.等效替代时,既可以用一个力代替多个力,也可以用多个力代替一个力,故A、B选项正确.
答案:AB
栏目链接考点3 寻找等效力(验证力的平行四边形定则)1.实验步骤.
(1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.
(2)把橡皮条一端钉在板上A点,另一端拴上两个细绳套.
(3)用两个弹簧秤互成角度拉绳套,使橡皮条与细绳的结点伸长至O,并记下秤的示数F1、F2,描出细绳方向(在细绳下描两点以确定拉力方向),如图甲所示.
栏目链接甲乙 栏目链接(4)用一个弹簧秤把该橡皮条与细绳的结点拉至O点,描出绳的方向,记下示数F′,如图乙所示.
(5)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出F1、F2的图示,按同样的标度作出F′的图示;并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画其对角线,此对角线即为合力F的图示.
栏目链接(6)比较力F′与平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同.
(7)改变两个力F1、F2的大小和夹角,再重复实验两次.
栏目链接2.实验注意事项.
(1)同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是:将两只弹簧秤勾好后对拉,若两只弹簧秤在拉的过程中,读数相同,则可选,若不同,应另换,直至相同为止,使用时弹簧秤与板面平行.
(2)在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差.
栏目链接(3)画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外.要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力.
(4)在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.
(5)由作图法得到的F和实际测量得到的F′,不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为F和F′符合.
栏目链接例3 (双选)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.以下判断正确的是(  ) 栏目链接A.图乙中的F′是F1和F2的等效力
B.图乙中的F是F1和F2的等效力
C.图乙中的F′的方向一定沿AO方向
D.图乙中的F的方向一定沿AO方向
栏目链接解析:图乙中,与F1和F2等效的力应该与它们的作用效果相同的力,所以该等效力沿OA方向,C对,D错;由于实验误差,以F1和F2邻边作出的平行四边形的对角线应为理论值,A对,B错.
答案:AC
栏目链接小结:1.力的等效性指的是力的相互代替,要保证力产生的效果相同.
2.实验中得到的合力应与两分力具有相同的作用效果,而通过作平行四边形求得的合力跟分力的作用效果有差别.若忽略实验误差的影响,理论值与实验值就重合了
栏目链接变 式
练 习3.(双选)关于“探究等效力”的实验,下列说法正确的是(  )
A.两个力F1、F2拉与一个力F拉的作用效果相同
B.实验中不必记录两分力的夹角
C.实验中必须记录两分力的方向
D.实验中不用记录橡皮条端点最终被拉到的位置
栏目链接变 式
练 习解析:在“探究等效力”的实验中,是分别用一个力F和两个力F1、F2把橡皮条拉到相同的位置(即效果相同),然后通过图示法研究F和F1、F2之间的关系.所以必须记下绳结的位置,D错A对;又因为力是矢量,所以要记下方向,B错C对.
答案:AC
栏目链接课件29张PPT。第三章 研究物体间的相互作用
第四节 力的合成与分解D 栏目链接1.掌握合力的计算方法(图解法和计算法).
2.能根据具体情况运用力的平行四边形定则计算分力.
重点:运用力的平行四边形定则计算合力与分力.
难点:如何判定力的作用效果及分力之间的关系.
栏目链接 栏目链接1.求两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,它的________就表示合力的________和________.这叫做力的平行四边形定则.
2.力的分解是__________的逆过程,__________定则同样适用于力的分解.如果没有其他限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形.这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的________.在解决具体的物理问题时,一般都按力的________来分解.
对角线  大小  方向 力的合成  平行四边形  共点力  作用效果 栏目链接3.既有________,又有________,并且相加时遵从平行四边形定则的物理量称作矢量.除力外,如位移、________、________等也是矢量.
大小  方向  速度  加速度 栏目链接 栏目链接考点1 合力的计算
1.共点力.
几个力如果作用在物体的同一点,或者它们的作用线(或作用线的延长线)相交于一点,这几个力就叫做共点力.
2.合力的求法.
(1)图解法:用图解法求作用在同一点的两个互成角度的合力时,程序一般是:
栏目链接①选标度;
②用一个点表示物体,分别作F1、F2的图示;
③作辅助线,形成平行四边形;
④作出两分力所夹的平行四边形的对角线,即为合力F;
⑤用刻度尺量出该对角线的长度,计算合力的大小;
⑥量出合力F与F1的夹角,表示合力的方向.
栏目链接 栏目链接 栏目链接例1 两个力大小均为100 N,夹角为60°,求合力. 栏目链接解析:解法一 几何方法
(1)取2 cm表示50 N
(2)作两分力,夹角60°
(3)作平行四边形(另两边画虚线)
(4)作对角线量出长度,得6.9 cm,F合=172.5 N
(5)量得(可以证明)θ=30°
栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
练 习1.力F1=45 N,方向水平向东.力F2=60 N,方向水平向北,分别用作图法和计算法求解合力F的大小和方向.
解析:作图法:选择某一标度,利用1.0 cm的长度表示15 N的力,作出力的平行四边形,如图所示,表示F1的线段长3.0 cm,表示F2的线段长4.0 cm.用刻度尺量出对角线的长度L为5.0 cm,利用F=×15 N=75 N求出,用量角器可量出合力的方向为东偏北53°.
栏目链接变 式
练 习 栏目链接变 式
练 习 栏目链接考点2 分力的求法把已知力作为平行四边形的对角线,结合其他条件作平行四边形,所夹对角线的两个邻边即为所求的分力.力的分解是力的合成的逆运算,遵循平行四边形定则.
1.效果分解法.
先依据题意分析出已知力产生的两个效果,确定两个效果力(即分力)的方向,再依据平行四边形定则画出平行四边形,然后根据数学知识求两个分力.
栏目链接效果分解法的方法步骤:
(1)画出已知力的示意图.
(2)画出此力产生的效果方向.
(3)过合力箭头作出两个效果方向的平行线,形成平行四边形,即作出两个分力.
(4)解平行四边形,求出分力.
栏目链接2.正交分解法.
把一个力分解为两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法.
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. 栏目链接 栏目链接例2 (双选)如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,斜面、小球和挡板都是光滑的.球对斜面及竖直挡板的压力大小分别为(  ) 栏目链接 栏目链接解析:由于小球在重力的作用下产生了挤压斜面和档板的效果,因此可以将重力分解为水平向左和垂直斜面向下两个分力如图所示,由勾股定理得:
栏目链接 栏目链接变 式
练 习2.(双选)如图所示,一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为α的斜面上(0<α<90°),并被斜面上一个竖直挡板挡住,处于平衡状态,则(  )
栏目链接变 式
练 习A.球对挡板的压力可能小于球的重力
B.球对斜面的压力可能小于球的重力
C.球对挡板的压力可能等于球的重力
D.球对斜面的压力可能等于球的重力
答案:AC 栏目链接课件32张PPT。第三章 研究物体间的相互作用
第五节 共点力的平衡条件 栏目链接D1.了解共点力作用下物体平衡的概念.
2.理解共点力平衡的条件.
3.能正确对物体进行受力分析画出受力图.
4.会用共点力平衡条件分析问题和解决问题.
重点:实验探究受共点力作用下物体的平衡条件.
难点:用共点力的合成和分解定量计算共点力平衡的实际问题.
栏目链接 栏目链接1.几个力共同作用于一点,或力的作用线相交于一点,这几个力称为________.
2.物体处于________或____________________称为平衡状态.
3.二力平衡的条件:物体所受的两个力的大小________________、方向 __________________、作用在__________________________.
4.共点力的平衡条件:物体在共点力的作用下的平衡条件是所受的合外力________________.
共点力 静止  匀速直线运动状态  相等  相反  同一直线上 等于零 栏目链接 栏目链接考点1 三个力平衡若物体在三个力的作用下处于平衡状态,则物体所受的合外力合力为零.三力平衡问题是物体平衡问题中最重要、最典型也是最基本的平衡问题.
栏目链接例1 如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B两点等高,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(  ) 栏目链接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G
栏目链接解析:取结点O为研究对象,受力分析如图所示,
栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
练 习1.如下图,质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上,求:
(1)斜面对物块的支持力;
(2)斜面对物体的摩擦力.
栏目链接变 式
练 习解析:求斜面对物块的支持力时,取物块为研究对象,并将其视为质点,作出其受力分析图如图所示,将重力G沿斜面和垂直斜面方向分解,并利用平衡条件不难求出:
N=mgcos θ,f=mgsin θ
栏目链接变 式
练 习答案:(1)mgcos θ  (2)mgsin θ 栏目链接考点2 四力或多力平衡问题四个力或多个力的平衡问题主要采用正交分解法.正交分解法是建立直角坐标系,将所有的力分解到直角坐标系的两个坐标上,再根据分别在两坐标上的合力为零列方程,可求出题设问题.
栏目链接例2 如图所示,不计滑轮摩擦,A、B两物体均处于静止状态.现加一水平力F作用在B上使B缓慢右移,试分析B所受力F的变化情况. 栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
练 习2.如图所示,物块的质量为m,物块与水平面间的摩擦因素为μ.现用与水平成θ角的恒定推力F作用在物块上,物块沿水平面做匀速直线运动.求:
(1)物块受到地面的支持力.
(2)物块受到的摩擦力的大小和方向.
栏目链接变 式
练 习答案:(1)mg+Fsin θ (2)Fcos θ,方向水平向左
栏目链接考点3 动态平衡问题在共点力的平衡问题中,有些题目中常有“缓慢”一词,则物体处于动态平衡状态.解决动态平衡类问题常用图解法,图解法就是在对物体进行受力分析(一般受三个力)的基础上,若满足有一个力大小、方向均不变,另有一个力方向不变时,可画出这三个力的封闭矢量三角形来分析力的变化情况的方法.
栏目链接例3 如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是(  ) 栏目链接A.F1先增大后减小,F2一直减小
B.F1先减小后增大,F2一直减小
C.F1和F2都一直减小
D.F1和F2都一直增大
栏目链接解析:小球受力分析如图甲所示,因挡板是缓慢转动,所以小球处于动态平衡状态,在转动过程中,此三力(重力、斜面支持力、挡板弹力)组成矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力大小方向均不变,斜面对其支持力方向始终不变),由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小,挡板对小球弹力先减小后增大,再由牛顿第三定律知B对.
栏目链接答案:B 栏目链接变 式
练 习3.固定在水平面上的光滑半球半径为R,球心O的正上方C处固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球置于半球面上的A点,另一端绕过定滑轮.如图所示.现将小球缓慢地从A点拉向B点,则此过程中小球对半球的压力大小FN、细绳的拉力大小FT的变化情况是 (  )
栏目链接变 式
练 习 栏目链接变 式
练 习A.FN不变,FT不变
B.FN不变,FT变大
C.FN不变,FT变小
D.FN变大,FT变小
栏目链接变 式
练 习 栏目链接变 式
练 习答案:C 栏目链接课件24张PPT。第三章 研究物体间的相互作用
第六节 作用力与反作用力 栏目链接D1.知道力的作用是相互的,知道作用力和反作用力.
2.理解牛顿第三定律的确切含义,能运用牛顿第三定律解决简单的问题.
3.能区分平衡力跟作用力和反作用力.
重点:理解并能区分平衡力与相互作用力.
难点:应用牛顿第三定律解决实际问题.
栏目链接 栏目链接1.力是________的相互作用,物体间相互作用的这一对力,通常叫做________和______________.
2.两物体之间的作用力和反作用力总是________________,________________,______________.这就是牛顿第三定律.
物体间  作用力  反作用力 大小相等  方向相反  作用于同一直线上 栏目链接 栏目链接考点1 作用力与反作用力
1.力的作用是相互的:一个物体受到力作用的同时,一定会对施力物体产生力的作用.
2.作用力与反作用力:物体间力的作用是相互的,我们把物体间这两个力的一个力叫作用力,另一个力叫反作用力.
栏目链接考点2 牛顿第三定律1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.
2.表达式:(作用力)F=- F′(反作用力),式中的“-”号表示方向相反.
3.作用力与反作用力的特点:
(1)异体性:作用力和反作用力分别作用在不同的物体,各自产生效果.
(2)同时性:作用力和反作用力总是同时产生,同时消失.
(3)同性质的力:作用力和反作用力总是同种性质的力. 栏目链接例1 (双选)跳高运动员从地面跳起,这是由于(  )
A.运动员给地面的压力等于运动员受的重力
B.地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力
C.地面给运动员的支持力大于运动员受的重力
D.地面给运动员的支持力等于运动员给地面的压力 栏目链接解析:跳高运动员要从地面跳起,必须具有竖直向上的加速度,所以地面给运动员的支持力必须大于运动员的重力.而地面给运动员的支持力与运动员给地面的压力是一对作用与反作用力,必定大小相等、方向相反.所以本题正确的选项是C、D.
答案:CD
栏目链接变 式
练 习1.(双选)手托着一木块,由静止开始向下加速运动,手对木块的支持力应该(  )
A.小于木块对手的压力
B.等于木块对手的压力
C.大于木块对手的压力
D.小于木块所受的重力
栏目链接变 式
练 习解析:这里手对木块的支持力和木块对手的压力一定等大反向,跟物体的运动状态无关;但木块的重力一定大于手对木块的支持力,所以正确的选项是B、D.
答案:BD
栏目链接例2 用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”.把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果如图所示.观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,则以下实验结论不正确的是(  ) 栏目链接 栏目链接A.作用力与反作用力同时存在
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小相等
D.作用力与反作用力方向相反
栏目链接解析:由题图可知:两个力传感器的相互作用力属于作用力和反作用力,它们同时存在、大小相等、方向相反、作用在两个物体上,故选B.
答案:B
小结:作用力和反作用力是两个物体之间的相互作用,寻找作用力与反作用时,应从相互作用的物体间找.在判断两个力是否作用力与反作用力,要根据它们所具有的三个特性进行.          栏目链接变 式
练 习2.人走路时,人和地球间的作用力和反作用力的对数有(  )
A.一对 B.二对 C.三对 D.四对
答案:C 栏目链接考点3 作用力和反作用力与平衡力的比较 栏目链接 栏目链接例3 在日常生活中,小巧美观的冰箱贴使用广泛.一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时,它受到的磁力(  )
A.小于受到的弹力
B.大于受到的弹力
C.和受到的弹力是一对作用力与反作用力
D.和受到的弹力是一对平衡力 栏目链接解析:因磁性冰箱贴静止不动,在水平方向上受到两个力:磁力与弹力,应为平衡力,所以D正确,A、B、C错误.
答案:D 栏目链接小结:作用力和反作用力与平衡力的区别:
1.异体性:作用力和反作用力分别作用在不同的物体上,不能使物体平衡,而平衡力作用在同一物体上,能使物体平衡.
2.同时性:作用力和反作用力同时产生,同时消失,而平衡力各自独立存在,没有依存关系.,3.是否是同种性质的力:作用力和反作用力一定是同种性质的力,而平衡力可以是同种性质力,也可以不是同种性质的力.
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练 习3.一本书静放在水平桌面上,则(  )
A.桌面对书的支持力的大小等于书的重力,它们是一对相互平衡力
B.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力
C.书对桌面的压力就是书的重力,它们是同一性质的力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
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