河北省邢台市高中物理第三章相互作用课件(打包6套)新人教版必修1

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名称 河北省邢台市高中物理第三章相互作用课件(打包6套)新人教版必修1
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文件大小 20.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2017-12-29 09:11:36

文档简介

课件86张PPT。1. 在世界壮汉大赛上有拉汽车前
进的一项比赛,如图3-1-2是某壮
汉正通过绳索拉汽车运动.则汽车
所受拉力的施力物体和受力物体
分别是( )
A.壮汉、汽车 B.壮汉、绳索
C.绳索、汽车 D.汽车、绳索【解析】选C.要研究的是汽车,直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉,汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用,故其施力物体是绳索,受力物体是汽车.2.关于重力,下列说法正确的是( )
A.重力的方向一定垂直物体所在处的地面
B.重力的方向总是指向地心
C.重力就是地球对物体的吸引力
D.重力就是由于地球的吸引而使物体受到的力【解析】选D.重力的方向竖直向下,但不一定与地面垂直,如在斜坡上重力方向与地面不垂直,A错.只有在两极和赤道上的物体,重力方向才指向地心,地面上其他位置的物体的重力方向均不指向地心,B错.重力是由于地球吸引而产生的力,但它不一定等于地球对物体的引力,C错,D对.3.下列叙述正确的有( )
A.只有静止的物体才受重力
B.空中飞行的子弹受重力的作用
C.重力就是物体对水平桌面的压力
D.静止时物体对水平桌面的压力大小等于重力大小
【解析】选B、D.静止的物体受重力,运动的物体仍然受重力,物体所受重力的大小、方向与物体的运动状态无关,A错,B对.静止于桌面上的物体对桌面的压力在数值上等于物体的重力,两者不是同一类型的力,C错,D对.4.一个圆球形匀质薄壳容器所受重力为G,
用一细绳悬挂起来,如图3-1-3所示.现在
容器里装满水,打开容器底部的小阀门,让
水缓慢流出,则在此过程中,系统(包括容
器和容器中的水)的重心位置将( )
A.慢慢下降 B.慢慢上升
C.先下降后上升 D.先上升后下降【解析】选C.在注满水时球壳和水的共同重心在球心,随着水的流出,球壳的重心不变,但水的重心下降,二者共同的重心在下降,当水流完时,重心又回到球心,故C项正确.5.(2010·青岛高一检测)画出图3-1-4中物体A所受重力的示意图.【解析】如图所示
答案:见解析图【典例1】关于力的概念,下列说法中正确的是
A.力是使物体发生形变和运动状态改变的原因
B.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是施力物体又是受力物体
C.只要两个力的大小相等,它们产生的效果一定相同
D.两个物体相互作用,其相互作用是有先后的【思路点拨】求解该题应把握以下四点:【自主解答】选A、B.从力的基本概念出发作出判断.根据力的两个作用效果,可知选项A正确.根据力的相互性,可知选项B正确.根据力的三要素,可知力的作用效果不仅与力的大小有关,还与力的方向和作用点的位置有关,选项C错误.物体间的相互作用是同时的,没有时间上的先后关系,选项D错误.【变式训练】(2010·龙岩高一检测)下列关于力的叙述中正确的是( )
A.力不能离开物体而独立存在
B.相互接触的物体间才可能有力的作用
C.物体间的作用力可以是相互的,也可以是独立的
D.力的作用效果是使物体保持一定的速度向前运动【解析】选A.力具有物质性,力不能脱离物体而单独存在,A对.有的力不需要物体相互接触就能产生,如磁力、重力等,B错.物体间的作用一定是相互的,不是单方面的,C错.力的作用效果是改变物体的运动状态和使物体发生形变,D错.【典例2】如图3-1-5所示,叠放的物体A、B静止于水平地面上,物体A对物体B的压力是10 N,试画出这个力的图示和示意图.【思路点拨】此题可按以下思路分析:【标准解答】(1)画力的图示:
①选定标度:此题用2 mm长的线段表示2 N的力.②从作用点沿力的方向画一线段,线段长短根据选定的标度和力的大小成正比,线段上加刻度,如图甲所示,也可以如图乙所示,从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度(即10 mm)的线段;
③在线段上加箭头表示力的方向.
(2)画力的示意图:从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向,然后标明FN=10 N即可,如图丙所示.【互动探究】若B物体的重力为15 N,画出物体B的受力示意图.
【解析】B物体共受到三个力,物
体A对它的压力F1=10 N,它自身的
重力G=15 N,地面对它的支持力
F2=25 N,从B的中心起分别作出竖
直向上、向下的线段,加上箭头表
示方向,三力的示意图如图所示.【典例3】如图3-1-6所示,把一个
平放着的、边长为l的匀质立方体
绕bc棱翻转,使对角面AbcD处于竖
直平面内,则它的重心位置升高了
多少?【标准解答】匀质立方体的重心位于中心,也就是对角
面AbcD两对角线Ac、bD的交点O,立方体平放时O点离地
面的高度 当把立方体绕bc棱翻转到使对角面AbcD处于竖直平面内时,O点离地的高度等于O点到bc棱的距
离,即等于对角面边长Ab或cD的一半,故后来O点离地的
高度 所以翻转后这个匀质立方体的重心位置
升高了Δh=h′-h【变式训练】一条放在地面上长为L的柔软匀质粗绳,将其一端向上提至粗绳刚好离地时,它的重心位置升高了多少?长为L的均匀直钢管平放在水平地面上,现抬起一端,使其与水平面成30°角时,它的重心位置升高了多少?【解析】匀质粗绳放在地面上时重心在地面上,将它一
端上提至下端刚要离地时,重心在 高度,重心升高
了 均匀钢管平放时重心在地面上,将其抬至与水平
面成30°角时,重心即钢管的中心上升 ×sin30°=
答案:【典例4】关于重力的大小,下列说法中正确的是
A.物体的重力大小总是恒定的
B.同一地点,物体的重力与物体的质量成正比
C.物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受到的重力
D.物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力【思路点拨】重力的大小与物体所处的纬度、高度有关,测量重力时应使物体处于静止或匀速直线运动状态.【标准解答】选B.物体的重力的计算公式为G=mg,物体的质量m是恒定的,但g的取值与地理位置有关.对同一地点,g的取值相同,随高度的增大,g值将减小.随着物体所处的地理位置的纬度的增大,g值将增大.故A错误、B正确;由公式可知,物体所受的重力只与物体的质量及g值有关,与物体是否受其他力及运动状态均无关,故C错误;用弹簧测力计竖直悬挂重物,在静止或匀速直线运动时,物体对弹簧测力计的拉力才等于其重力,故D错误.1.(2010·淮安高一检测)下列关于重力的说法,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.物体在地球上无论怎样运动都受到重力作用
D.完全失重的物体不受重力作用【解析】选C.重力由地球对物体的吸引而产生,但两者并不能完全等同,A错.物体无论静止还是运动、怎么运动,它都会受到地球对它的吸引,即受重力作用.C对,B、D错.2.(2010·上海交大附中高一检测)把一个小球用绳系着拴在手上,小球所受重力的反作用力作用在( )
A.绳上 B.手上
C.地球上 D.小球上
【解析】选C.重力的施力物体为地球,它的反作用力为小球对地球的引力,作用在地球上,C项正确.3.(2010·银川一中高一检测)关于物体的重心,下列说法中正确的是( )
A.物体升高或降低时,重心在物体上的位置也相应升高和降低
B.物体改变形状时,重心位置一定发生变化
C.物体的重心可能位于物体之外
D.重心是物体内最重的一点【解析】选C.对于一个确定的物体,其重心位置相对物体是固定不变的,不随物体上、下运动而变化,A错.一条粗细均匀的绳子组成正方形时其重心为几何中心,组成圆形时其重心仍为几何中心,位置可能不变,B错.上面例子中环形绳的重心就不在绳子上,C对.重心是物体所受重力的等效作用点,但并非物体的全部重力都集中于那一点,也不是物体上最重的点,D错.4.(2010·盐城高一检测)关于力,下述说法中错误的]
是( )
A.因为力是物体对物体的作用,所以,只有相互接触的物体间才有力的作用
B.力不一定总有受力物体.比如,一个人用力向外推掌,用了很大力,但没有受力物体
C.重力的方向总是与支持重物的支持面垂直
D.地面上同一地点,物体的质量越大,它所受到的重力也越大【解析】选A、B、C.物体间相互作用时不一定非得接触,有些力如引力就可以不接触而产生,A错.任何一个力都能找到它的施力物体和受力物体,B错.重力的方向总是竖直向下,但不一定与支持面垂直,C错,据G=mg知,同一地点,即g一定时,物体的重力与其质量成正比,D对,故符合要求的选项为A、B、C.1.(2010·淮安高一检测)(4分)力的作用效果
是( )
A.既能改变物体的运动状态,又能改变物体的形状
B.只能改变物体的运动状态,不能改变物体的形状
C.只能改变物体的形状,不能改变物体的运动状态
D.既不能改变物体的运动状态,又不能改变物体的形状
【解析】选A.力的作用效果有两个,一是改变物体的运动状态,二是使物体发生形状的改变,故A对,B、C、D错.2.(2010·长春外国语学校高一检测)(4分)关于重心,下列说法中正确的是( )
A.重心就是物体上最重的点
B.重心的位置不一定在物体上,但形状规则的质量分布均匀的物体的重心一定在物体上
C.用一根细线悬挂的物体静止时,细线方向不一定通过重心
D.重心位置与物体的质量分布情况及形状有关【解析】选D.重心是物体重力的等效作用点,并非物体上最重的点,A错.形状规则、质量分布均匀物体的重心也可能不在物体上,如均匀圆环的重心为圆心,B错.据二力平衡知识,一根细线悬挂的物体静止时,拉力与重力共线,必过重心,C错.重心的位置只与物体的质量分布及形状有关,与物体所处位置及运动状态无关,D对.3.(4分)下列关于物体重心的说法正确的是( )
A.物体的重心一定在物体上
B.重心位置随质量分布的变化而变化
C.物体的重心可能在物体上,也可能在物体外
D.形状规则的物体的重心一定在几何中心【解析】选B、C.物体的重心不一定都在物体上,如圆环的重心为圆心就不在环上,A错,C对.重心的位置与物体的质量分布有关,如载有货物的汽车随货物的减少,重心要向下前方移动,B对.质量分布均匀且形状规则的物体的重心才是其几何中心,D错.4.(4分)2009年10月1日建国60周年阅兵式上,十二架中国最先进战斗机J11B列式飞过天安门广场上空,关于J11B战机的受力下列说法正确的是( )
A.战机受到的重力指向地心
B.战机受重力的同时,它也对地球产生引力
C.战机向前运动的推力无施力物体
D.战机匀速飞行,它的运动状态未发生改变【解析】选B、D.重力的方向竖直向下,而不是指向地心,A错.由于地球对战机的引力而产生重力,此作用发生同时,战机对地球也产生向上的引力,B对.任何力都有施力物体,战机向前的推力来自于空气,C错.战机匀速飞行,速度不变,运动状态不变,D对.5.(10分)一个铁球在空中飞行,所受重力为120 N,方向竖直向下,试画出重力的图示和示意图,并说明施力物体和受力物体.【解析】要严格按以下步骤画力的图示.
(1)选定标度:选4 mm长的线段表示30 N的力;
(2)用一矩形表示物体,从作用点沿力的方向画一
线段,线段的长度按选定的标度和力的大小画,线
段上加上刻度,如图甲所示,从O点竖直向下画一
条4倍于标度即16 mm的线段;(3)在线段上加上箭头表示力的方向.
也可以按照如图乙所示那样,不画物
体,而用O点表示物体,画出重力G的图
示.
画力的示意图.如图丙所示,用一矩形
表示物体,从物体上向力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向.然后标明G=120 N即可.这个重力的施力物体是地球,受力物体是铁球.
答案:见解析6.(4分)如图1所示为两个力的图示,
则以下说法中正确的是( )
A.F1=F2,是因为表示两个力的线段
一样长
B.F1>F2,是因为表示F1的标度大
C.F1D.无法比较,是因为两图示没有标明一个标准长度代表力的大小【解析】选D.力的图示中,只有标度标出力的大小,表示力的线段的长度才能有意义.本题中未表示出力的大小,所以无法比较,D正确.7.(12分)一个质量为60 kg的人,在地球上的重力为588 N,在月球上的重力为98 N.该人做摸高运动时,在地球上其重心最大能升高0.5 m,那么在月球其重心升高的最大高度为多少?【解析】人在地球和月球上的质量相等,由G=mg得,地球表面的自由落体加速度
月球表面的自由落体加速度
设人在地球上触摸高度为h,在月球上触摸高度为h′,
由v2-v02=2ax得
解得
答案:3.0 m8.(新题快递)(8分)在对重力的本质还未认清之
前,我国古代劳动人民对重心就有了比较复杂的
应用.我国西安半坡出土了一件距今约5 000年
的尖底陶器.如图2所示, 这种陶瓶口小腹大,有
两耳在瓶腰偏下的地方,底尖,若用两根绳子系
住两耳吊起瓶子,就能从井中取水,试分析人们是怎样利用尖底陶瓶在井中取水的.【解析】当汲水瓶空着时,由于瓶的重
心高于绳的悬点,它就会倾倒;把它放到
水里,水就会自动流进去;当瓶中汲入适
量的水(达到瓶容积的60%~70%)时,瓶
的重心降到绳的悬点以下,一提绳,汲水
瓶就会被直立着提上来;如果瓶中的水太满,瓶的重心又高于绳的悬点,瓶会自动倾倒,将多余的水倒出.这种汲水瓶巧妙地通过重心变换,使得汲水方便、省力,又能控制汲水量,充分体现了我国古代劳动人民的智慧.1.关于重力,下列说法中正确的是( )
A.物体所受的重力,只作用在重心上,其余部分不受重力作用
B.不同地点,同一物体的重力大小可能不同
C.物体落向地面时,它受到的重力不等于它静止时所受到的重力
D.物体的重力就是它对竖直测力计的拉力【解析】选B.物体的各部分都受到重力作用,重心是重力的等效作用点,故A错误;不同地点的g值不一定相同,由G=mg知,同一物体在不同地点的重力不一定相等,B正确;物体的重力和运动状态无关,故C错误;重力的施力物体为地球,受力物体为物体,拉力的施力物体为物体,受力物体为测力计,两力大小可能相等,但不是同一个力,D错误,故选B.2.一人站在体重计上称体重,保持立正姿势称的体重为G,当其缓慢地把一条腿伸出台面,体重计指针稳定后读数为G′,则( )
A.G>G′ B.GC.G=G′ D.无法判定
【解析】选C.物体的重心与形状有关,但重力与形状无关,而体重计的示数即等于人重力的大小.3.一个物体重2 N,那么在下列哪些情况下受的重力不再是2 N( )
A.将它放到水里,它将浮起
B.将它放到月球或木星上
C.将它放到高速行驶的列车上
D.将它从直升飞机上抛下【解析】选B.物体的重力与其所处运动状态无关.所以把物体放在水里,高速运动的列车上,从飞机上抛下,它的重力仍为2 N,而把它放到月球上,由于g值变小,物体重力变小,B选项符合要求.4.以下关于物体重心位置的说法中,正确的是( )
A.车上的货物卸下后,汽车的重心位置降低了
B.物体在斜面上下滑时,物体的重心位置相对物体的位置降低了
C.重心是物体所受重力的作用点,故重心一定在物体上
D.对于给定的物体,无论其形状如何变,其重心位置是不变的【解析】选A.重心的位置与物体的形状、质量分布等有关,当物体的形状或质量分布发生变化时,其重心位置也随着改变,故D错误;对于圆环状的物体,其重心位置可以不在圆环上,故C错误;当只是物体的位置发生变化,而其形状及质量分布不变时,物体的重心相对物体自身的位置是不变的,故B错误;车载货物时重心由车与货物共同决定,车上的货物卸下后,重心回到车本身重心位置,整体重心下降,故A正确.5.一人用斜向下的力推小车前进,力的大小是30 N,方向与水平方向成30°,则图中画的小车受到的推力的图示,正确的是( )【解析】选B、D.画力的图示时,作用点可以画在实际着力点上,也可画在物体的重心上(不考虑物体的转动).可将箭头画在作用点上,也可将箭尾画在作用点上,但力的方向必须正确,故B、D正确.6.下列关于重力的说法中正确的是( )
A.自由下落的物体不受重力
B.一个悬挂于绳子下的物体,它受到的重力就是绳子对它的拉力
C.重力只有受力物体,没有施力物体
D.地球上的所有物体所受重力的施力物体均相同【解析】选D.重力由于地球的吸引而产生,地球附近的物体任何情况下都受重力,重力的施力物体是地球,A、C错.物体悬挂于绳子上,绳子对它的拉力大小等于物体受到的重力,但两力的施力物体不同,不是同一种力,B错.地球上任何物体的重力都是由于地球的吸引产生的,即所有物体所受重力的施力物体都是地球,D对.7.关于四种基本相互作用,以下说法中正确的
是( )
A.万有引力只发生在天体与天体之间,质量小的物体(如人与人)之间无万有引力
B.强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间
C.弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用
D.电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的【解析】选D.不论大小,任何物体间均有万有引力,A错误;强相互作用发生在原子核内部核子之间,弱相互作用发生在放射现象中,而不是小物体之间,故B、C均错误;电磁相互作用即电荷之间的相互作用,磁极之间的相互作用,是不需要相互接触就能起作用的,故D正确.8.如图所示,质量为2 kg的物体m静止
在水平地面上,受到两个力的作用,重
力和支持力,则:
(1)此物体有几个施力物体,它们分别是什么?
(2)如果物体重力大小为20 N,试画出支持力的图示.【解析】(1)物体受两个力作用,重力和
支持力.其中,重力的施力物体是地球,
支持力的施力物体是地面,故此物体有
两个施力物体.
(2)如果重力G=20 N,而支持力等于重力,显然,支持力大小为F=20 N,方向竖直向上.作出标度如图所示,4 mm代表5 N,线段长度为16 mm表示力的大小为20 N,在线段上加上箭头得出支持力的图示如图所示.
答案:(1)两个 地球和地面 (2)见解析图课件84张PPT。1.关于形变,下列说法正确的是( )
A.物体形状的改变叫弹性形变
B.物体受到外力作用后发生的形状改变叫弹性形变
C.物体在外力去掉后能恢复原状的形变叫弹性形变
D.发生形变的物体一定能产生弹力【解析】选C.弹性形变是指发生形变的物体在外力去掉后能恢复原状的形变,故A、B错,C对.产生弹力的必需条件为两物体直接接触且发生弹性形变,D错.2.(2010·南阳高一检测)物体静止在水平桌面上,物体对水平桌面的压力( )
(1)就是物体的重力
(2)大小等于物体所受重力的大小
(3)此压力是由于桌面的形变而产生的
(4)此压力是由于物体的形变而产生的
A.(1)(4) B.(1)(3)
C.(2)(3) D.(2)(4)【解析】选D.物体对桌面的压力在性质上为弹力,它虽在大小上等于重力,但它不是重力,(1)错,(2)对.此压力的施力物体为桌面上的物体,即桌面上的物体发生了形变而产生弹力,(3)错,(4)对,故选D.3.关于弹力的方向,下列说法中正确的是( )
A.放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向上的
B.放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的
C.将物体用绳吊在天花板上,绳所受物体的弹力方向是竖直向上的
D.物体间相互挤压时,弹力的方向垂直接触面指向受力物体【解析】选A、D.放在水平桌面上的物体所受弹力为支持力,其方向为垂直于桌面向上,故A正确;放在斜面上的物体所受斜面的支持力方向垂直于斜面向上,故B错,D正确;绳子对物体的拉力总是沿绳子收缩的方向,而物体对绳子的弹力方向指向绳子伸长的方向,故C错.4.下列说法中正确的是( )
A.木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的
B.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头发生形变而产生的
C.绳对物体的拉力方向总是沿着绳收缩的方向
D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变而产生的【解析】选C、D.木块受到桌面给它的弹力作用,其原因是水平桌面发生微小的弹性形变从而给木块一个向上的弹力,故A错误;木头受到的弹力是由于竹竿的形变产生的,故B错误;而C、D两个选项符合事实,是正确的.5.一根弹簧原长为20 cm,当用15 N的力拉它时,弹簧长为25 cm,求此弹簧的劲度系数.
【解析】弹簧原长l0=20 cm=0.2 m,现在长度
l=25 cm=0.25 m
由胡克定律F=kx=k(l-l0)得
劲度系数
答案:300 N/m【典例1】如图3-2-5所示,用细绳悬挂的小球与光滑斜面相接触,并保持静止,甲中细绳倾斜,乙中细绳呈竖直方向.判断图甲、乙中小球是否受到斜面的弹力作用?【思路点拨】解答本题应把握以下两点:【自主解答】假设法:假设两图中的斜面不存在,则甲图中小球无法在原位置保持静止,乙图中小球仍静止,故甲图中小球受到斜面的弹力作用,乙图中小球不受斜面的弹力作用.
作用效果法:如两图中斜面均对小球有弹力作用,则甲图中小球将仍能保持静止状态,乙图中小球则不能保持静止,所以乙图中小球不受斜面弹力作用,甲图中小球受到斜面弹力作用.【变式训练】(2010·西安高一检
测)匀速前进的车厢顶部用细线竖
直悬挂一小球,如图3-2-6所示,小
球下方与一光滑斜面接触.关于小球
的受力,说法正确的是( )
A.重力和细线对它的拉力
B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力
C.重力和斜面对球的支持力
D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力【解析】选A.假设斜面对小球有支持力作用,拉小球的细线应与竖直方向有一定夹角,不会呈竖直状态,故小球不受支持力.即小球只受重力和细线的拉力作用,A项正确.【典例2】在半球形光滑碗内,斜放
一根筷子,如图3-2-7所示,筷子与碗
的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、
B两点处的作用力方向分别为
A.均竖直向上
B.均指向球心O
C.A点处指向球心O,B点处竖直向上
D.A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上【标准解答】选D.碗对筷子A、B两点处的作用力属于弹力,而接触处的弹力总是垂直于接触面的,因而寻找接触面便成为确定弹力方向的关键.在A点处,当筷子滑动时,筷子与碗的接触点在碗的内表面(半球面)上滑动,所以在A点处的接触面是球面在该点的切面,此处的弹力与切面垂直,即指向球心O.在B点处,当筷子滑动时,筷子与碗的接触点在筷子的下表面上滑动,所以在B点处的接触面与筷子平行,此处的弹力垂直于筷子斜向上.正确选项为D.【变式训练】如图3-2-8所示,球A在斜
面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,
关于球A所受的弹力,以下说法正确的
是( )A.A物体仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上
B.A物体受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下
C.A物体受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上
D.A物体受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下【解析】选C.球A受重力竖直向下,与竖直挡板和斜面都有挤压.斜面给它一个支持力,垂直斜面向上;挡板给它一个压力,水平向右,故选项C正确.【典例3】(2010·淮安高一检测)探究弹力和弹簧伸长关系时,在弹性限度内,悬挂15 N重物时,弹簧长度为0.16 m;悬挂20 N重物时,弹簧长度为0.18 m;则弹簧的原长L和劲度系数k分别为
A.L=0.02 m k=500 N/m
B.L=0.10 m k=500 N/m
C.L=0.02 m k=250 N/m
D.L=0.10 m k=250 N/m【思路点拨】先明确弹簧弹力大小及相应伸长量,再利用胡克定律求解.【自主解答】选D.根据胡克定律,15=k(0.16-L),20=k(0.18-L),解以上两式得L=0.10 m,k=250 N/m,D项正确.【互动探究】此弹簧分别受到10 N的拉力和压力时各为多长?
【解析】设弹簧受10 N的拉力时长度为L1,受10 N的压力时长度为L2.
根据胡克定律10=250(L1-0.1) ①
10=250(0.1-L2) ②
解①②得,L1=0.14 m,L2=0.06 m.
答案:0.14 m 0.06 m【典例4】如图所示,两木块质量分别为m1和
m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上
面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个
系统处于平衡状态.试求两弹簧的压缩量x1
和x2.【思路点拨】解答此类问题时,应先根据物体的受力情况及所处状态求出弹簧的弹力,然后再根据胡克定律求出弹簧的形变量.【标准解答】根据二力平衡,上面弹簧对m1的弹力F1与
m1的重力m1g是一对平衡力,有:F1=m1g,根据胡克定律,F1=k1x1,得上面弹簧的压缩量 把m1和m2看做
一个整体,根据二力平衡,下面弹簧对整体的弹力F2与
总重力(m1+m2)g是一对平衡力,有:F2=(m1+m2)g,根据
胡克定律F2=k2x2,得下面弹簧的压缩量
答案:1.(2010·运城高一检测)下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是( )
A.极限法 B.放大法 C.控制变量法 D.等效替代法【解析】选B.图甲是利用光的多次反射将微小形变放大,图乙是利用细管中液面的变化观察玻璃瓶的微小形变,故为放大法,B正确.2.(2010·秦皇岛高一检测)如图3-2-11所示,物体A在光滑的斜面上沿斜面下滑,则A受到的作用力是( )
A.重力、弹力和下滑力
B.重力和弹力
C.重力和下滑力
D.重力、压力和下滑力【解析】选B.物体A受到地球施加的重力和斜面对它的支持力(即弹力),物体下滑是重力和弹力的共同作用效果,它不受下滑力,因为找不出下滑力的施力物体,故B正确.3.(2010·合肥高一检测)一物体静止在水平桌面上,则下列说法中正确的是( )
A.物体对桌面的压力就是重力
B.物体对桌面的压力使物体产生了形变
C.桌面的形变对物体产生了支持力
D.桌面对物体的支持力使桌面产生形变【解析】选C.物体对桌面的压力,作用于桌面,是弹力,而物体的重力作用于物体,它们的大小相等,方向相同,但不能说物体对桌面的压力就是重力,A错误;物体对桌面的压力作用于桌面,使桌面发生形变,桌面对物体的支持力作用于物体,使物体发生形变,物体受到的支持力是由于桌面的形变产生的,故B、D错误,C正确.4.(2010·长沙高一检测)如图3-2-12所
示,两根相同的轻弹簧S1、S2,劲度系数
皆为k=4×102 N/m.悬挂的重物的质量分别
为m1=2 kg和m2=4 kg.若不计弹簧质量,取
g=10 m/s2,则平衡时弹簧S1、S2的伸长量
分别为( )
A.5 cm、10 cm B.15 cm、10 cm
C.10 cm、5 cm D.10 cm、15 cm【解析】选B.上、下两弹簧的拉力大小分别为F1=(m1+m2)g=60 N,F2=m2g=40 N,据胡克定律F=kx得,平衡时两弹簧的伸长量分别为

所以B项正确.1.(2010·虹口区高一检测)(5分)把一木块放在水平桌面上保持静止,下面说法正确的是( )
A.木块对桌面的压力就是木块受的重力,施力物体是地球
B.木块对桌面的压力是弹力,是由于木块发生形变而产生的
C.木块对桌面的压力在数值上等于木块受到的重力,所以它们的性质相同
D.木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡【解析】选B.木块对桌面的压力为桌面受到的弹力,大小等于木块的重力,施力物体为木块,由木块的形变产生,A、C错,B对.木块保持静止是由于它受到的支持力和重力保持平衡,D错.2.(2010·银川高一检测)(5分)下列关于弹力的说法中正确的是( )
A.只要两个物体接触就一定产生弹力
B.压力是物体对其支持物的弹力
C.支持力不一定垂直支持面
D.绳子受到的拉力也是弹力,其方向沿着绳子指向绳子收缩的方向【解析】选B.弹力的产生条件为接触且发生弹性形变,两接触的物体间不一定存在弹力,A错.压力是物体所受支持力的反作用力,它作用在支持物上,该物体是施力者,B对.支持力一定垂直支持面,C错.绳子受到的拉力是由于被拉物体的形变产生的,故拉力方向与被拉物恢复原状的方向相同,与绳子收缩的方向相反,D错.3.(2010·苏州高一检测)(5分)如图
1所示,一根弹性杆的一端固定在倾角
为30°的斜面上,杆的另一端固定一
个重力为4 N的小球,小球处于静止状
态时,弹性杆对小球的弹力( )
A.大小为4 N,方向平行于斜面向上
B.大小为2 N,方向平行于斜面向上
C.大小为4 N,方向垂直于斜面向上
D.大小为4 N,方向竖直向上【解析】选D.小球受重力和杆的弹力两个力的作用,且重力的方向竖直向下,由于小球处于静止状态,根据二力平衡条件可知,弹力与重力大小相等,方向相反,故弹力大小为4 N,方向竖直向上,D正确.4.(5分)下图为P物体对Q物体的压力的示意图,有明显错误的是( )【解析】选B、C、D.P对Q的压力作用在物体Q上,因此作用点在Q上,故B、D错误.压力的方向垂直于接触面指向Q,A正确.C图中压力方向应为垂直于斜面向下,C错误.故选B、C、D.5.(2010·株洲高一检测)(5分)一根弹簧原长10 cm,挂上重2 N的砝码时,伸长1 cm,这根弹簧挂上重8 N的物体时,它的长度为(弹簧的形变是弹性形变)( )
A.4 cm B.14 cm
C.15 cm D.44 cm
【解析】选B.根据胡克定律得F1=k(l1-l0),F2=k(l2-l0)将F1=2 N,l0=10 cm=0.1 m,l1=11 cm=0.11 m,F2=8 N,代入以上两式求得l2=0.14 m=14 cm,B项正确.6.(2010·宜昌高一检测)(5分)如图2所示,
A、B两物体的重力分别是GA=3 N,GB=4 N.A用
细线悬挂在顶板上,B放在水平面上,A、B间
轻弹簧中的弹力F1=2 N,则细线中的张力F2及
B对地面的压力F3的可能值分别是( )
A.5 N和6 N B.5 N和2 N
C.1 N和6 N D.1 N和2 N【解析】选B、C.弹簧如果处于被拉伸的状态,它将有收缩恢复原状的趋势,会向下拉A,向上提B,则B正确;如果处于被压缩的状态,将向两边恢复原状,会向上顶A,向下压B,则C正确.故选B、C.7.(10分)画出图3中小球A所受的弹力方向.【解析】球A所受的弹力如图所示.
答案:见解析图8.(新题快递)(10分)“蹦极”是一种
极限运动,人自身所受的重力让其自由下
落,被拉伸的蹦极绳又会产生向上的力,
把人拉上去,然后人再下落.正是在这上
上下下的振荡中,蹦极者体会到惊心动魄
的刺激,如图4所示.设一次蹦极中所用的
橡皮绳原长为15 m.质量为50 kg的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3 000 N,已
知此人停在空中时,蹦极的橡皮绳长度为17.5 m(取g=
10 N/kg).求:
(1)橡皮绳的劲度系数;
(2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高?【解析】(1)人静止于空中时,橡皮绳的拉力F1=500 N.
而F1=k(l-l0),所以橡皮绳劲度系数
(2)设橡皮绳拉力最大时,绳长为l′.
据胡克定律F2=k(l′-l0)得
答案:(1)200 N/m (2)30 m1.关于弹力的产生,下列说法正确的是( )
A.两物体不接触时也可能产生弹力
B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力
C.只要两物体发生形变就一定有弹力产生
D.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【解析】选D.弹力的产生条件是接触并产生弹性形变,二者缺一不可,故A错,C只有弹力产生条件的一个方面,而B说明有“互相吸引”,只能证明有力存在,不一定是弹力,故正确答案是D.2.关于弹力,下列说法正确的是( )
A.发生形变的物体一定有弹力作用
B.物体的形变越大,弹力也越大
C.弹力的方向一定与物体发生形变的方向相反
D.弹力的大小与物体大小有关,体积越大的物体能产生的弹力也越大【解析】选C.发生弹性形变的物体,才能产生弹力作用,A错误;弹力的大小是由形变量和劲度系数共同决定的,同一物体的形变越大,弹力一定也越大,B错误;弹力的大小与物体的大小无关,D错误;弹力的方向指向物体形变恢复的方向,一定与物体发生形变的方向相反,C正确.3.如图,一个球形物体O静止放在水平地面上,并与竖直墙相接触,A、B两点是球与墙和地面的接触点,则下列说法中正确的是( )A.物体受三个力,重力、B点的支持力、A点的弹力
B.物体受二个力,重力、B点的支持力
C.物体受三个力,重力、B点的支持力、物体对墙面的压力
D.物体受三个力,重力、B点的支持力、物体对地面的压力【解析】选B.物体肯定受到重力.弹力的有无可用假设法来判断,墙与地面都有可能对球产生弹力.若将墙壁拿走,小球仍能静止在原处,说明墙对球没有弹力作用.若没有地面的支持,球会下落,故地面对球有弹力,B项正确.4.体育课上一学生将
足球踢向墙壁,如图
所示,下列关于足球
与墙壁作用时墙壁给
足球的弹力方向的说
法正确的是( )
A.沿v1的方向
B.沿v2的方向
C.先沿v1的方向后沿v2的方向
D.沿垂直于墙壁斜向左上方的方向【解析】选D.足球与墙壁作用时是球面与平面的相互作用,足球所受弹力方向垂直于墙壁指向足球,即斜向左上方的方向,故D正确.5.锻炼身体用的拉力器,并列装有四根相同的弹簧,每根弹簧的自然长度都是40 cm,某人用600 N的力把它们拉长至1.6 m,则( )
A.人的每只手受到拉力器的拉力为300 N
B.每根弹簧产生的弹力为150 N
C.每根弹簧的劲度系数为93.75 N/m
D.每根弹簧的劲度系数为500 N/m【解析】选B.人的每只手受到拉力器的拉力为600 N,
A错误;由于人用600 N的力拉并列装有四根相同弹簧
的拉力器,故每根弹簧产生的弹力为150 N,B正确;
又由于每根弹簧的伸长量为x=1.6 m-0.4 m=1.2 m,
根据胡克定律F=kx,得
故C、D错误.6.如图,为一轻质弹簧的长度l
和弹力F大小的关系,试由图线
确定:
(1)弹簧的原长;
(2)弹簧的劲度系数;
(3)弹簧伸长了15 cm时弹力的大小.【解析】(1)弹簧的原长L0=10 cm
(2)由图可知,当弹力为F=10 N时,弹簧长度的变化量x=5 cm=0.05 m.
由F=kx得
(3)x=15 cm=0.15 m,由F=kx得F=200×0.15 N=30 N.
答案:(1)10 cm (2)200 N/m (3)30 N课件17张PPT。3.3 摩 擦 力  课前导航
  不“听话”的铅笔
  伸出两个食指,使两手指平行且位于同一水平面,把一根铅笔放在这两个指头上,这时候使两个指头慢慢地向中间靠拢,通过移动手指的办法来移动铅笔,会发现一个有趣的现象:铅笔总是先相对一指滑动一下,再相对另一指滑动一下,相对两指交替移动,有时动得多,有时动得少.到底哪个手指能够使铅笔移动,完全不受操纵者支配,铅笔似乎很不“听话”.
  请你思考:
  1.是什么力使铅笔在手指上发生了移动?是不是摩擦力?
  2.为什么铅笔总是相对手指交替移动?关键在哪里?
  3.如果给一只手指戴上一只绒布手套,再做这个实验,跟以前相比,铅笔变得“听话”一些了吗?
  4.你猜到影响摩擦力大小的因素有哪些了吗?  基础梳理
  知识精析
  一、摩擦力及产生条件
  1.摩擦力产生的条件是:(1)两物体相互压紧有弹力作用;(2)接触面不光滑;(3)有相对运动或相对运动趋势.这三个条件必须同时满足才有摩擦力产生.
  2.静摩擦力中的“静”和滑动摩擦力中的“动”都是相对的,指的是接触面之间的相对静止或相对运动,而不是物体对地的运动,因此,静止的物体也可能受到滑动摩擦力作用,而运动的物体也可能受到静摩擦力作用.
  3.摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势,而不是阻碍物体对地的运动,因此,摩擦力可以是阻力,也可以是动力.
  4.摩擦力的方向与接触面相切,与相对运动或相对运动趋势方向相反,但可能与物体的运动方向同向、反向或有一定夹角.例如趴在匀速行驶的火车车厢后壁上的一只壁虎,受到的静摩擦力的方向竖直向上以阻止它的下滑,与运动方向夹角为90°.  二、静摩擦力的方向与大小
  1.判断静摩擦力是否存在,可用如下两种方法.
  (1)条件判断法
  根据是否满足静摩擦力存在的条件判定,其中“看物体间有没有相对运动趋势”是关键也是难点.
  相对运动趋势:如果两物体间光滑,物体会发生相对运动,由于两物体间不光滑(有摩擦力),物体保持相对静止,这样的物体就有“相对运动趋势”.
  (2)假设法
  在判断物体间是否存在静摩擦力时,先假设接触面是光滑的,看物体是否会发生相对运动;如果物体仍保持相对静止,则物体不受静摩擦力,反之则受静摩擦力.  2.静摩擦力的方向一定沿接触面,与物体相对运动趋势方向相反.相对运动趋势方向可以采用假设法判断:假设接触面光滑,原来保持相对静止但有相对运动趋势的物体,就有了相对运动,物体的运动方向也就是原来的相对运动趋势方向.另外也可以用二力平衡条件判定,如图14-1所示,用手握住酒瓶静止不动时,由二力平衡知,手对酒瓶的静摩擦力一定竖直向上(与重力反向).
                图14-1  3.静摩擦力的大小没有固定的计算公式,这一点与滑动摩擦力是不同的,静摩擦力的大小随着相对运动趋势强弱变化而在0到最大静摩擦力Fmax之间变化,跟接触面相互挤压的力无直接关系,求解大小时一般用平衡条件(当然,当我们学习了牛顿运动定律后,也可用牛顿运动定律求解).而最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,无特殊说明时,可认为它们的数值相等.
  三、滑动摩擦力的大小计算
  1.公式法:根据公式F=μFN计算.
  说明:(1)公式中的FN是两个物体表面间的压力,称为正压力(垂直于接触面的力),性质上属于弹力,它不是物体的重力,许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定.
  (2)式中的μ为动摩擦因数,与材料和接触面的粗糙程度有关,与接触面的大小无关.
  (3)滑动摩擦力F的大小与物体的运动速度无关,与接触面的大小也无关.
  2.二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速、静止)时,根据二力平衡条件求解.  方法指导
  一、理解摩擦力
  例1 下列说法正确的是(  )
  A.两个互相接触的物体之间一定有弹力作用
  B.一个物体静止在另一个物体的表面上,它们之间一定不存在摩擦力的作用
  C.两个物体之间如果有弹力的作用,就一定有摩擦力的作用
  D.两个物体之间如果有摩擦力的作用,就一定有弹力的作用  解析 准确理解摩擦力的概念是解答此类问题的关键,具体分析如下:
  答案 D  二、摩擦力的判定
  例2 如图14-2所示,A、B两物体竖直叠放在水平面上,今用水平力F拉B物体,两物体均静止,那么物体A是否受静摩擦力作用呢?
图14-2
  解析 由于力作用在物体B上,且A、B均静止,故A相对B无运动趋势,所以物体A不受静摩擦力作用.
  该题还可以用假设法:假设A受到静摩擦力作用,该摩擦力方向一定与接触面平行,即沿水平方向.根据力的作用效果知,A物体在摩擦力作用下不可能处于平衡状态,与题意是矛盾的,故A物体不受静摩擦力作用.
  答案 不受  变式训练1
  (1)在例2的已知条件下,若用水平力F作用于A物体,两物体均静止,那么A、B两物体所受静摩擦力情况如何?
  (2)在例2的已知条件下,若两大小相等的水平力F分别作用于物体A、B上.如图14-3所示,两物体均静止,A、B两物体所受静摩擦力的情况又如何?
图14-3  解析 (1)假设A、B接触面光滑,A物体在力F作用下向右运动.由此可得:A相对于B有向右运动的趋势,A受静摩擦力方向向左,而B相对于A有向左运动的趋势,B受A的静摩擦力方向向右;将A、B看做一个整体,易知B相对地面有向右运动的趋势,地面给B的静摩擦力方向向左.
  (2)A物体在力F作用下相对于B有向左滑的趋势,所以B对A的静摩擦力方向向右,B相对于A有向右运动的趋势,所以A对B的静摩擦力方向向左;取A、B为一整体,因两水平外力作用效果相抵消,B相对于地面无相对运动趋势,所以B与地面间无静摩擦力.
  答案 (1)A受B的静摩擦力水平向左,B受A的静摩擦力水平向右,B受地面的静摩擦力水平向左.
  (2)A受B的静摩擦力水平向右,B受A的静摩擦力水平向左,地面与B之间无静摩擦力.  三、摩擦力大小的计算
  例3 如图14-4所示,用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上,已知木块重G=6 N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25.问:

图14-4
  (1)当F=25 N时,木块没有动,木块受到的摩擦力为多大?
  (2)当F增大为30 N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?
  (3)当F=10 N时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?
  (4)当F=6 N时,木块受到的摩擦力又为多大?  解析 (1)对木块进行受力分析,木块没动,说明木块处于平衡状态,根据二力平衡条件知,木块受的静摩擦力一定和重力大小相等,方向相反,F1=6 N.
  (2)当F增大为30 N时,木块与墙壁之间仍然是静摩擦力,这个力与重力相平衡,因此F2=6 N.
  (3)当F=10 N时,木块沿墙面下滑,此时木块和墙面之间是滑动摩擦力,F3=μFN=0.25×10 N=2.5 N.
  (4)当F=6 N时,木块与墙之间仍是滑动摩擦力,F4=μFN=0.25×6 N=1.5 N.
  答案 (1)6 N (2)6 N (3)2.5 N (4)1.5 N
  点评 (1)求解静摩擦力的大小时,要先对物体进行受力分析,然后根据平衡条件求出大小.
  (2)应用公式F=μFN求滑动摩擦力的大小时,关键是求解FN,一般情况下,只要在垂直于接触面方向上进行受力分析,再应用平衡条件即可求出.要特别注意:FN不一定等于mg.  变式训练2
  如图14-5所示,质量为m的木块被水平推力压着,静止在竖直墙壁上,若将推力F的大小增加到2F,则(  )
           图14-5
  A.木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
  B.木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
  C.木块所受墙面的摩擦力方向向下
  D.木块所受墙面的摩擦力不变  解析 应用二力平衡来判断物与墙的弹力和摩擦力情况,由于木块是静止的,因此木块与墙之间的摩擦力应为静摩擦力.木块在水平方向受到推力F和墙对它的弹力FN,它们是一对平衡力,即FN=F,则当F增加到2F时,FN也增加到2F.在竖直方向上,木块的重力与墙面对木块的静摩擦力是一对平衡力,即木块受到墙面的摩擦力恒等于木块重力.物体相对墙壁有向下的运动趋势,因而静摩擦力方向沿墙壁向上.综上所述,只有选项A、D正确.
  答案 AD
课件87张PPT。1.关于弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.两物体间的摩擦力和压力方向一定互相垂直
B.两物体间的摩擦力大小与它们间的弹力大小无关
C.物体间的摩擦力大小跟接触面积有关
D.物体间有弹力作用,并有相对运动,就一定有摩擦力【解析】选A.弹力方向垂直接触面,摩擦力方向平行接触面,二力一定垂直,A对.静摩擦力大小与所受外力有关,滑动摩擦力大小与压力和动摩擦因数有关.二者均与接触面积无关,B错,C错.物体间有弹力说明它们接触挤压,但因不知接触面是否粗糙,故虽有相对运动,也不一定有摩擦力,D错.2.下列关于摩擦力大小的有关说法正确的是( )
A.摩擦力的大小与接触面处的压力无关
B.运动物体受到的摩擦力一定等于μFN
C.在水平地面上的物体受到的摩擦力一定与该物体的重力成正比
D.物体间的压力增大时,摩擦力的大小可能不变【解析】选D.滑动摩擦力的大小与压力成正比,A错.μFN只是滑动摩擦力的计算式,B错.只有压力等于重力时,滑动摩擦力大小才与重力成正比,C错.静摩擦力的大小取决于物体的受力情况,压力增大,静摩擦力大小可能不变,D对.3.(2010·哈师大附中高一检测)关于摩擦力,以下说法正确的是( )
A.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
B.相互接触物体间的滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
C.摩擦力的大小一定与接触面之间的压力成正比
D.摩擦力的方向可以与物体的运动方向垂直【解析】选B、D.滑动摩擦力的方向沿接触面,与物体间的相对运动方向相反,它总是阻碍物体间的相对运动,A错,B对.滑动摩擦力的大小与接触面间的压力成正比,但静摩擦力大小与接触面间的压力无关,C错.摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反,与物体的运动方向没有必然关系,摩擦力方向与物体运动方向可能相同、相反,也可能垂直,D对.4.下列说法中正确的是( )
A.人走路时,会受到静摩擦力作用
B.武警战士双手握住竖立的竹竿匀速攀上时,所受的摩擦力的方向是向下的
C.举重运动员举杠铃时先在手上擦一些镁粉是为了增加手与杠铃间的最大静摩擦力
D.在结冰的水平路面上洒些细土,人走上去不易滑倒,是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了【解析】选A、C、D.人走路时,前、后脚分别受到地面不同方向的静摩擦力,A对.向上爬竹竿时,双手有向下滑动的趋势,手受到向上的静摩擦力,B错.运动员举重时,手擦镁粉是为了消除汗液,增加手与杠铃杆的动摩擦因数,从而增大最大静摩擦力,C对.结冰的路面很滑,在上面洒些细土,增加了人与地面间的动摩擦因数,也就增加了最大静摩擦力,人就不易摔跤了,D对.5.在图3-3-2中,质量为20 kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动,在运动过程中受到水平向左、大小为10 N的拉力作用,求物体所受的摩擦力.(取g=10 N/kg)【解析】物体与水平面间的动摩擦因数
μ=0.1,压力FN=mg=200 N
故物体受到的摩擦力大小
F=μFN=0.1×200 N=20 N
摩擦力方向水平向左.
答案:20 N 方向水平向左【典例1】关于摩擦力,下列说法中正确的是
A.两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力
B.受静摩擦作用的物体一定是静止的
C.滑动摩擦力方向可能与运动方向相同
D.物体间正压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度【思路点拨】求解该题应注意以下三点:【自主解答】选C、D.两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力,还要看它们之间是否有相对运动趋势.例如静止在水平地面上的汽车,它们之间就没有静摩擦力.受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物体,物体与输送带之间有相对滑动的趋势,所以有静摩擦力存在,但物体并不是静止的.产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了.上述的输送带如果突然加速,物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力.所以A、B错误,C正确.在正压力一定时,静摩擦力的大小可以因外力的变化而变化,但不能超过最大静摩擦力,这就是一个限度,D正确.【变式训练】(2010·株洲高一检测)下列说法中正确的是( )
A.两个互相接触的物体之间一定有弹力作用
B.一个物体静止在另一个物体的表面上,它们之间一定不存在摩擦力的作用
C.两个物体之间如果有弹力的作用,就一定有摩擦力的作用
D.两个物体之间如果有摩擦力的作用,就一定有弹力的作用【解析】选D.弹力的产生条件为两物体接触且发生弹性形变,A错.一个物体静止在另一物体表面上,它们之间可能存在静摩擦力,B错.根据弹力及摩擦力的产生条件可知,两物体间若有摩擦力,则一定有弹力,两物体间有弹力但不一定有摩擦力,C错,D对.【典例2】如图3-3-3所示,A、B两物块竖直叠放在水平面上.今用水平力F拉B物块,两物块均静止,那么物块A和B是否受静摩擦力作用呢?【标准解答】本题可以用假设法判断,假设A受到静摩擦力作用,该摩擦力方向一定与接触面相切,即沿水平方向.根据力的作用效果知,A物体在摩擦力作用下不可能处于静止状态.因此与题意是相矛盾的,故A物体不受静摩擦力作用.再对B进行分析,B受到向右的拉力F作用处于平衡状态,由二力平衡特点,则B一定受到地面产生的向左的静摩擦力作用.【互动探究】若力F作用在A上且两物块仍静止,试分析A、B受摩擦力的情况.【解析】对于A物体,假设A、B之间接触面光滑,在力F作用下,不可能保持静止状态,将会向右运动,故A相对B有向右运动的趋势,所以物块A受到向左的静摩擦力作用.对于B物体,由于B给A一个向左的静摩擦力作用,根据力的相互性,A物体将给B物体一个向右的静摩擦力作用.假设B与地面间光滑,B物体将在此静摩擦力作用下向右运动而不可能处于静止状态,因此B物体受到地面对它向左的静摩擦力作用.综上分析,A物体受到B物体对它向左的静摩擦力作用,B物体受到A物体和地面两个静摩擦力作用.
答案:见解析【典例3】质量为2 kg的物体静止在
水平地面上,如图3-3-4所示,物体与
地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩
擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平推力.(取g=10 N/kg)
(1)当推力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(2)当推力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?【思路点拨】该题可按如下思路分析:【标准解答】在地面上,FN=mg,则
滑动摩擦力(最大静摩擦力Fmax)大小为
Fmax=μFN=μmg=0.5×2×10 N=10 N.
(1)当拉力F=5 N时,FF静=F=5 N.
(2)当拉力F=12 N时,F>Fmax,物体滑动.则F滑=μFN=μmg=10 N.【互动探究】(1)物体运动后将推力变为20 N,地面对物体的摩擦力多大.
(2)物体运动过程中突然把推力去掉,此时地面对物体的摩擦力多大.
【解析】(1)推力变为20 N时,物体仍在滑动,摩擦力大小不变,仍为10 N.
(2)去掉推力短暂时间内物体仍滑动,物体受到地面的摩擦力仍为10 N.
答案:(1)10 N (2)10 N【典例4】如图所示,一木块放在水平
桌面上,在水平方向上共受三个力即
F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态.其中F1=
10 N、F2=2 N.若撤去F1,则木块在水平方向上受到的
摩擦力为
A.2 N,方向向右 B.6 N,方向向右
C.2 N,方向向左 D.零【思路点拨】静摩擦力的大小在0~Fm内变化,具体值用二力平衡来求解.【标准解答】选A.未撤去F1前,木块静止,说明木块所受
的静摩擦力F静=F1-F2=8 N,方向向左,即最大静摩擦力
Fmax≥8 N.当撤去F1后,木块在F2作用下有向左运动的趋
势,地面给木块的静摩擦力方向变为向右,大小与F2相等,
即F静′=F2=2 N.恰好在静摩擦力的范围之内(0木块处于静止状态.故正确选项为A.1.(2010·银川高一检测)下面关于摩擦力的说法中正确的是( )
A.静摩擦力有最大值,说明静摩擦力的值在一定范围内是可变的
B.相对静止的两物体之间一定有摩擦力
C.物体运动快时受到的滑动摩擦力比运动慢时受到的滑动摩擦力大
D.在水平拉力F作用下沿水平面滑动的物体受到的摩擦力随拉力F的变化而变化【解析】选A.静摩擦力的大小随相对运动趋势方向上的外力的变化而变化,它的大小范围为0<F≤Fm,A正确.相对静止的两物体之间可能有静摩擦力,也可能没有摩擦力,B错.滑动摩擦力的大小只与物体和接触面间的动摩擦因数及正压力有关,与它们相对运动的速度大小、相对运动方向上的外力大小无关,C、D错误.2.(2010·虹口区高一检测)五本书叠放在水平桌面上,用水平力F拉中间的书c但未拉动,各书仍静止(如图3-3-5).关于它们所受摩擦力的情况,以下判断中正确的是( )
A.书e受到两个摩擦力作用
B.书b受到一个摩擦力作用
C.书c受到一个摩擦力作用
D.书a不受摩擦力作用【解析】选A、C、D、.d相对e有向右运动的趋势,d、e之间有摩擦力,同理c、d之间有摩擦力,e与桌面间有摩擦力,a、b之间,b、c之间无相对运动趋势,它们之间无摩擦力,故a、b均不受摩擦力,B错,D对.d、e各受两个摩擦力,A对,c受一个摩擦力,C对.3. (2010·株洲高一检测)如图3-3-6
所示,用水平力F将同种材料不同质量
的物体压到一竖直墙壁上,下列说法正
确的是( )A.若物体保持静止,则F越大,物体所受摩擦力越大
B.若物体保持静止,则质量越大,物体所受摩擦力越小
C.若物体沿墙壁向下滑动,则F越大,物体所受摩擦力越大
D.若物体沿墙壁向下滑动,则质量越大,物体所受摩擦力越大【解析】选C.物体静止时,物体受静摩擦力,大小等于其重力,与水平力F无关,物体质量越大,所受摩擦力越大,故A、B错.物体向下滑动时,受到滑动摩擦力作用,大小为Ff=μFN=μF,故F越大,摩擦力越大,且与物体的质量无关,C对、D错.4.(2010·兰州高一检测)马拉着自重600 N的雪橇在水平冰面上做匀速直线运动,马需用的水平拉力为18 N.若在雪橇上载货500 kg,马要用多大的水平力可使雪橇仍做匀速直线运动?雪橇和冰面间的滑动摩擦因数为多大?【解析】Ff=μFN得
雪橇和货物对冰面的压力
FN1=600 N+500×10 N=5 600 N
马的拉力应等于摩擦力,
则F=μFN1=0.03×5 600 N=168 N
答案:168 N 0.031.(2010·兰州高一检测)(5分)关于摩擦力的方向,下列说法中不正确的是( )
A.滑动摩擦力的方向,总是和物体运动的方向相反
B.滑动摩擦力的方向,可能和物体运动的方向相同
C.物体所受的摩擦力方向总是和接触面相切
D.滑动摩擦力的方向,可能和物体运动的方向相反【解析】选A.滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反,与物体的实际运动方向可能相同,也可能相反,A错,B、D对.且摩擦力的方向一定与接触面相切,C对,故选择A.2.(5分)有关滑动摩擦力的下列说法中,正确的是( )
A.物体所受的滑动摩擦力与物体所受的重力成正比
B.滑动摩擦力总是与压力垂直
C.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
D.滑动摩擦力随着压力的增大而增大【解析】选B、D.滑动摩擦力与压力成正比,而不是与重力成正比,所以A选项错误,D选项正确.滑动摩擦力的方向总是与接触面相切,而压力总是垂直接触面,故摩擦力一定垂直压力,B选项正确.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,但不一定阻碍物体的运动,因此C选项错误.3.(2010·莆田高一检测)(5分)
如图1所示,A、B两均匀直杆上端
分别用绳悬挂于天花板上,下端
搁在水平地面上处于静止状态,
悬挂A杆的绳倾斜,悬挂B杆的绳
恰好竖直,则关于两杆的受力情况,下列说法中正确的有( )A.A、B杆都受三个力作用
B.A、B杆都受四个力作用
C.A杆受三个力,B杆受四个力
D.A杆受四个力,B杆受三个力【解析】选D.A杆除受到重力、支持力和拉力外,由于有向左运动的趋势,故还受到水平向右的摩擦力,即A杆共受到四个作用力.B杆所受的三个力重力、支持力和拉力均为竖直方向,故它没有相对地面的运动趋势,B不受摩擦力,即B杆共受三个作用力,所以D选项正确.4.(2010·南阳高一检测)(5分)
一质量为m的物体放在水平地面上,
在与水平面成θ角的力F的作用下由
静止开始沿水平地面向右运动,物体
与水平地面之间的动摩擦因数为μ,
如图2所示.则物体所受的摩擦力Ff( )
A.Ff=μmg B.Ff<μmg C.Ff>μmg D.不能确定【解析】选B.据题图知,物体对水平地面的压力FNB上,B静止于水平地面上,A、B之间的
摩擦力大小为F1,B与地面间的摩擦力
大小为F2,下列说法正确的是( )
A.F1=0,F2=0 B.F1≠0,F2=0
C.F1=0,F2≠0 D.F1≠0,F2≠0【解析】选B.物体A有沿斜面向下滑动的趋势,故A受到平行斜面向上的摩擦力,F1≠0;A、B均静止,把它们看成一个整体,它们只受重力和地面的支持力两个力,整体没有运动趋势,地面对B无摩擦力,即F2=0,故选项B正确.6.(2010·济南高一检测)(5分)水平桌面上一重为
200 N的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用
15 N,30 N,80 N的水平力拉此物体时,物体受到的摩擦
力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A.15 N 30 N 40 N B.15 N 30 N 80 N
C.0 0 40 N D.40 N 40 N 40 N【解析】选A.物体的最大静摩擦力Fm=μmg=40 N
故F1=15 NF2=30 NF3=80 N>Fm,物体受滑动摩擦力Ff3=μmg=40 N,故A项正确.7.(2010·银川高一检测)(10分)
如图4所示,当水平拉力为F=40 N时,
质量为m=10 kg的木板可以在水平面上
匀速前进.若在木板上再放一个质量为M的铁块,为使它们匀速前进,需加的水平拉力为60 N,求铁块的质量M.(取g=10 N/kg)【解析】拉力F=40 N时,滑动摩擦力Ff=40 N,木板
对水平面的压力FN=mg=100 N,由Ff=μFN得,动摩擦因
数 当拉力F′=60 N时,木板对水平面
的压力F′N=(10+M)g=100+10M,摩擦力F′f=60 N,
由F′f=μF′N得60=0.4×(100+10M),解得M=5 kg
答案:5 kg8.(新题快递)(10分)我国邹德俊
先生发明了吸附式挂衣钩.挂衣钩
的主要部分是用橡胶制成的皮碗,
挂衣钩可以吸附在平整墙壁或木板
上,与墙壁接触时,只有皮碗的
与墙壁接触,中空部分是真空的,如图5所示,若皮碗的整个截面面积为S,外界大气压强为p0,皮碗与墙面间的动摩擦因数为μ,问挂衣钩最多能挂多大重量的衣服?(最大静摩擦力约等于滑动摩擦力)【解析】皮碗对墙壁的压力FN=p0S,故皮碗与墙壁间的最大静摩擦力Fm=μFN=μp0S
所挂衣服的重量G≤Fm=μp0S
答案:μp0S1.如图所示,在水平放置的传送带上
放有一物体,当皮带不动时,要使物
体向右匀速运动,作用在物体上的水
平拉力为F1;当皮带向左运动时,要使物体仍向右匀速运动,作用在物体上的水平拉力为F2,则( )
A.F1=F2 B.F1>F2
C.F1从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木
块沿桌面运动,则木块所受的摩擦力Ff随拉力F变化的图象正确的是( )【解析】选D.当F小于最大静摩擦力Fm时,木块静止不动,它受的静摩擦力Ff=F,即Ff与F成正比.Ff-F图象为过原点的倾斜直线,A错.当F>Fm时,木块受到滑动摩擦力Ff动=
μFN,且Ff动Fm时,Ff-F的关系图线为水平直线,且其纵坐标值小于Fm,故B、C错,D对.3.一条纸带(质量不计)夹在书本内,书对纸带的压力为2 N,纸带与书之间的动摩擦因数为0.4,要将纸带从书本中匀速拉出来,拉力应为( )
A.0.4 N B.0.8 N C.1.6 N D.0.2 N
【解析】选C.纸带两面都有摩擦力,故Ff=Ff1+Ff2,Ff1=Ff2=μFN=0.8 N,所以F=Ff=1.6 N.4.如图所示,攀岩运动员双手紧握
竖直绳匀速攀上和匀速滑下时,所
受的摩擦力分别为F1和F2,则下列情
况中正确的是( )
A.F1向下,F2向上,且F1=F2
B.F1向下,F2向上,且F1>F2
C.F1向下,F2向上,且F1D.F1向上,F2向上,且F1=F2【解析】选D.运动员无论是匀速上爬,还是匀速下滑,在竖直方向上只受到两个力——重力和摩擦力,且二力等大、反向.即两种情况下运动员受到的摩擦力大小相等,方向均是竖直向上的,故D选项正确.5.如图所示,A、B、C三个相同的物体叠
加在一起,放在水平地面上,B物体虽受
水平力F作用,但三个物体都没有运动,
下列说法中正确的是( )
A.A受到B施加的摩擦力作用
B.B受到A、C施加的摩擦力作用
C.B只受到C施加的摩擦力作用
D.C只受到地面施加的摩擦力作用【解析】选C.假设A物体受水平向右的摩
擦力,则其受力如图所示,跟物体A接触的
物体只有B,B最多能对A施加两个力(支持
力FN和摩擦力Ff),由二力平衡条件知:FN
与G抵消,但没有力与Ff抵消,这样A在Ff的作用下将不能保持如题图所示的静止,与题意相矛盾,所以假设错误,物体A不受摩擦力作用,所以A项错误;由上述可知A与B之间没有相对运动趋势,而B受到向右的拉力F,因而B物体有相对于C向右运动的趋势,受C施加的摩擦力向左,那么C有相对B向左运动的趋势,C受B施加的摩擦力向右,再由二力平衡(水平方向)可知,地面必然给C一向左的摩擦力才能保证C物体静止,所以B、D错误,C正确,故选C.6.在图中,若两物体的重力分别为
GA=20 N,GB=40 N.A、B间的动摩擦因
数μ1=0.2,B与地面间的动摩擦因数μ2=0.4.用力F作用在B上后,A、B间,B与地面间都发生了相对滑动.求各接触面间摩擦力的大小.【解析】设A、B间,B与地面间的摩擦力大小分别为F1和F2.
A、B间的压力FA=GA=20 N
B与地面间的压力FB=GA+GB=60 N
故F1=μ1FA=0.2×20 N=4 N
F2=μ2FB=0.4×60 N=24 N
答案:4 N 24 N7.用劲度系数k=490 N/m的弹簧沿水平方向拉一木板在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧的长度为12 cm.若在木板上放一质量为5 kg的物体,仍用原弹簧沿水平方向匀速拉动木板,弹簧的长度变为14 cm.试求木板与水平桌面间的动摩擦因数μ.【解析】当只有木板在水平桌面上运动时,弹簧的拉力为F1=Ff1=μFN1,
木板与桌面间的弹力
FN1=m木g,则F1=μFN1=μm木g. ①
当木板上放一质量为Δm=5 kg的物体时,木板与桌面间的弹力FN2=(m木+Δm)g,弹簧的拉力
F2=Ff2=μFN2=μ(m木+Δm)g. ②课件75张PPT。1.两个大小和方向都确定的共点力,其合力的( )
A.大小和方向都确定 B.大小确定,方向不确定
C.大小不确定,方向确定 D.大小和方向都不确定
【解析】选A.两个分力的大小、方向都确定,它们对应的表示力的线段长度、方向确定,据此只能画出一个平行四边形,得出一个对角线,求得惟一合力,A对,B、C、D错.2.关于几个力与其合力,下列说法正确的是( )
A.合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同
B.合力与原来那几个力同时作用在物体上
C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D.求几个力的合力遵循平行四边形定则【解析】选A、C、D.合力与分力是“等效替代”的关系,即合力的作用效果与几个分力共同作用时的作用效果相同,合力的作用效果可以替代这几个分力的作用效果,不能认为合力与分力同时作用在物体上,所以A、C正确,B不正确;求合力应遵循平行四边形定则,所以D正确.3.一个重为20 N的物体置于光滑的水
平面上,当用一个F=5 N的力竖直向上
拉该物体时,如图3-4-2所示,重力与
拉力的合力为( )
A.15 N B.25 N
C.0 D.无法确定
【解析】选A.重力与拉力的合力F合=G-F=15 N,方向竖直向下,A正确.4.两个共点力的大小均为8 N,如果要使这两个力的合力大小也是8 N,则这两个共点力间的夹角应为( )
A.30° B.60° C.90°D.120°
【解析】选D.根据平行四边形定则画出的两个共点力及其合力组成一个特殊平行四边形——菱形,且对角线(合力)又把它分为两个等边三角形,由几何知识可确定两共点力的夹角为120°,D正确.5.(2010·衡阳高一检测)大小分别是30 N和25 N的两个力,同时作用在一个物体上,对于合力F大小的估计最恰当的是( )
A.F=55 N B.25 N≤F≤30 N
C.25 N≤F≤55 N D.5 N≤F≤55 N
【解析】选D.若两分力的大小为F1和F2,在它们的夹角不
确定情况下,合力F的大小范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2,所以
5 N≤F≤55 N,D正确.【典例1】关于合力与分力的说法中,正确的是
A.合力与分力同时作用在物体上
B.分力同时作用于物体时共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的
C.合力可能大于分力的大小,也可能小于分力的大小
D.合力与分力是一对平衡力【思路点拨】解答该题应注意以下三点:【标准解答】选B、C.合力的作用效果与它的分力共同的作用效果相同,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,A、D项错误,B项正确.两分力大小一定时,分力间的夹角越大,合力越小,在夹角未定的情况下,合力与分力的大小关系不能确定,C项正确.【变式训练】(2010·银川高一检测)大小不变的F1、F2两个共点力的合力为F,则有( )
A.合力F一定大于任一个分力
B.合力F的大小既可能等于F1,也可能等于F2
C.合力有可能小于任一个分力
D.在0至180°的范围内,合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小【解析】选B、C、D.两分力F1、F2大小不变,夹角越大,合力F越小,D对.合力F可能大于任一个力,可能小于任一个力,也可能等于其中一个分力,A错,B、C对.【典例2】物体受到两个力F1和F2,F1=30 N,方向水平向左;F2=40 N,方向竖直向下.求这两个力的合力F.
【思路点拨】矢量的运算遵循平行四边形定则,作图法和计算法是运用这一法则进行矢量运算的具体方法.【自主解答】(1)图解法:取单位
长度为10 N的力,则分别取3个单位
长度、4个单位长度,自O点引两条有
向线段OF1和OF2.以OF1和OF2为两个邻
边,作平行四边形如图所示,则对角
线OF就是所要求的合力F.量出对角线
的长度为5个单位长度,则合力的大小F=5×10 N=50 N.用量角器量出合力F与分力F1的夹角θ为53°.(2)计算法:实际上是先运用数学知识,再回到物理情
景.在如图所示的平行四边形中,△OFF1为直角三角形,根据直角三角形的几何关系,可以求得斜边OF的长度
和OF与OF1的夹角,将其转化为物理问题,就可以求出
合力F的大小和方向.则
合力F与F1的夹角为53°.【变式训练】如图3-4-6所示,夹角θ=120°的两个力作用在同一物体上,两个力的大小F1=F2=20 N,求这两个力的合力.【解析】(1)作图法:取0.70 cm的
线段表示10 N的力,用O点表示物体,
作出互成120°角的两个力F1、F2的
图示如图所示.
过F1的尾端作一条平行于F2的虚线,
过F2的尾端作一条平行于F1的虚线,两虚线相交于F点,F1、F2与两条辅助线形成一个平行
四边形.作线段OF(实线),并在F端画上箭头,表示
合力的方向.用刻度尺量出OF的长度为1.40 cm,则合力
的大小为:F= ×10 N=20.0 N
用量角器测出合力F与F1的夹角为60°.(2)计算法:结合题意分析以上平行四边形可知,它是
一个菱形,而合力F又把它分解为两个等边三角形,即
对角线F与菱形的边长相等,表示F=F1=F2=20 N,F与
F1的夹角为 =60°.
答案:20 N,方向与F1夹角为60°【典例3】如图所示,在同一平面内,大小分别为1 N、
2 N、3 N、4 N、5 N、6 N的六个力共同作用于一点,
其合力大小为A.0 B.1 N C.2 N D.3 N【思路点拨】求解该题可按以下思路分析:【标准解答】选A.三对共线的分力分
别求合力,大小均为3 N,方向如图所
示.这三个合力任意取出两个求得的新
合力与所剩的第三个合力等大、反向,
故所给六个力总合力为零.A正确.1.(2010·泰州高一检测)下列物理量在运算过程中遵循平行四边形定则的有( )
A.位移 B.质量 C.力 D.加速度
【解析】选A、C、D.平行四边形定则是矢量运算法则.只要是矢量,它的运算一定遵循此法则.所给量中位移、力及加速度是矢量,质量是标量,故选A、C、D.2.(2010·温州高一检测)平面内作用于同一点的四
个力若以力的作用点为坐标原点,有F1=5 N,方向沿
x轴的正方向;F2=6 N,沿y轴正方向;F3=4 N,沿x轴
负方向;F4=8 N,沿y轴负方向,以上四个力的合力方
向指向( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限【解析】选D.由题意知F1与F3的合
力Fx沿x轴正方向,F2与F4的合力Fy
沿y轴负方向.故四个力的合力F指向
第四象限,如图所示.3.(2010·德州高一检测)如图
3-4-7所示,当绳子的悬点A缓慢
地移到A′点的过程中,关于绳子
AO和BO张力的合力变化情况,下
列结论正确的是( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.先逐渐变大后逐渐变小 D.保持不变【解析】选D.缓慢移动悬点过程中,O点受到竖直向下的拉力等于物体的重力,大小不变.而AO、BO两绳拉力的合力又与作用于O点的竖直向下的拉力为平衡力,故AO、BO张力的合力保持不变.D项正确.4.(2010·平顶山高一检测)5个共点
力的情况如图3-4-8所示.已知F1=F2
=F3=F4=F,且这四个力恰好为一个
正方形,F5是其对角线.下列说法正
确的是( )A.F1和F5的合力,与F3大小相等,方向相反
B.能合成大小为2F、相互垂直的两个力
C.除F5以外的4个力的合力的大小为 F
D.这5个力的合力恰好为 F,方向与F1和F3的合力方向相同【解析】选A、D.据平
行四边形定则求F1和F5
的合力F15,作出的平
行四边形如图甲所示,
据几何知识,F15与F3等大、反向,A正确.由A选项知,
F1、F3、F5的合力为零,故5个共点力的合力等于F2、F4
的合力,如图乙所示,5个力的合力大小F合= F,B错,D对.F1、F2、F3、F4四个力的合力大小为F2、F4合力大小的两倍,即F合′=2F合=2 F,C错.1.(2010·白鹭洲高一检测)(4分)当两共点力F1和F2的大小为以下哪组数值时,其合力大小可能是2 N( )
A.F1=6 N,F2=3 N B.F1=3 N,F2=3 N
C.F1=2 N,F2=4 N D.F1=5 N,F2=1 N
【解析】选B、C.已知大小的两个分力F1、F2的合力F的范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,故A、B、C、D四选项中合力的范围依次是[3 N 9 N]、[0 6 N]、[2 N 6 N]、[4 N 6 N],所以合力可能为2 N的为B、C两选项.2.(2010·厦门高一检测)(4分)两个力F1和F2间的夹角为θ,两个力的合力为F.以下说法正确的是( )
A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大
B.合力F总比分力中的任何一个力都大
C.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大
D.合力F可能比分力中的任何一个力都小【解析】选A、D.F1、F2大小不变,
合力随它们夹角的增大而减小,随
夹角的减小而增大,A对.合力F可
能比F1、F2都大,也可能比F1、F2都小,还可能等于其中的一个力的大小,B错,D对.如图所示,F1大小不变,F1与F2夹角不变,F2增大时,合力F先减小后增大.C错.3.(2010·青岛高一检测)(4分)如图
1所示,水平横梁的一端A插在墙壁内,
另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C
固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂
一质量m=10 kg的重物,∠CBA=30°,
则滑轮受到绳子的作用力为(g取10 N/kg)( )
A.50 N B.50 N
C.100 N D.100 N【解析】选C.以滑轮为研究对象,悬挂
重物的绳的张力F=mg=100 N,故小滑轮
受到绳的作用力沿BC、BD方向,大小都
是100 N,从图中看出,∠CBD=120°,
∠CBE=∠DBE,得∠CBE=60°,即△CBE是等边三角形,故滑轮受到绳子的作用力为100 N.4.(2010·扬州高一检测)(4分)如
图2所示,在倾角为30°的斜面上有
一重10 N的物块,被平行于斜面大
小为8 N的恒力F推着沿斜面匀速上
行.在推力F突然撤消的瞬间,物块受到的合力大小
为( )
A.8 N B.5 N C.3 N D.2 N【解析】选A.在恒力F作用下物块匀速上行,则表明其合力为零,由平衡知识可知除恒力F外,物块受到的其他力的合力大小应为8 N,方向平行于斜面向下,A正确.5.(10分)如图3所示,物体受到的大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200 N,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.【解析】根据平行四边形定则,作
出示意图如图,它是一个菱形,我
们可以利用其对角线互相垂直平分,
通过解其中的直角三角形求合力.
F=2F1cos 30°=200 N=346 N
合力与F1、F2的夹角均为30°.
答案:346 N 合力与F1的夹角为30°6.(4分)如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角).下列四个图中,这三个力的合力最大的是( )【解析】选C.A选项中把F2平移到F1和F3的箭尾处,F2和F3构成的平行四边形的对角线正好和F1重合,即合力的大小为F1,方向与F1同向,则F1、F2、F3三个力的合力为2F1;同样的方法,B选项中把F3平移,可以求得合力为零.C选项中把F3平移,可以求得合力为2F2.D选项中把F1平移,可以求得合力为2F3,又因为图中线段的长短表示力的大小,所以位于斜边上的F2最大.故C选项正确.7.(10分)有两个大小不变的共点
力F1和F2,它们合力的大小F合随两
力夹角变化情况如图4所示,则两力
的大小分别为多少?【解析】对图的理解是解题的关键,其中两个力的夹角为0弧度(0°)与π弧度(180°)时含义要搞清.
设两力为F1、F2且F1>F2.
当两力夹角为0°(0)时,F合=F1+F2
得到F1+F2=12 N ①
当两力夹角为180°(π)时,得到F1-F2=4 N②
由①②两式得F1=8 N,F2=4 N.
答案:8 N 4 N8.(新题快递)(10分)如图5所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演,如果演员和独轮车的总质量为80 kg,两侧的钢索互成150°夹角,求钢索所受拉力有多大?(cos 75°=0.259,g取10 N/kg)【解析】设钢索的拉力大小为F,则演员两侧的钢索的
合力与演员和独轮车的总重力等大反向.作出拉力与其
合力的平行四边形为一菱形,如图所示,据几何知识
可知 =Fcos 75°
所以拉力
答案:1 544 N1.三个共点力的大小分别为F1=5 N,F2=10 N,F3=20 N,则它们的合力( )
A.不会大于35 N B.最小值为5 N
C.可能为0 D.可能为20 N
【解析】选A、B、D.三个力的合力最大值.Fmax=F1+F2+F3
=35 N.F1与F2的合力范围,5 N≤F12≤15 N,当F12=15 N
且与F3反向时,三个力的合力最小Fmin=|F12-F3|=5 N,故
三个力的合力范围为5 N≤F≤35 N,故选项A、B、D正确.2.如图所示,物体M放在水平面上受到两个水平力的作用,F1=4 N,F2=8 N,物体处于静止.如果将水平力F1增加5 N,则( )
A.物体M仍处于静止
B.物体M受到的合力方向向左
C.物体M受到的合力方向向右
D.物体M受到的摩擦力等于5 N【解析】选A.据题意可知,F1=4 N,F2=8 N时,物体处于静止状态.即物体所受最大静摩擦力大于等于F2-F1=(8-4) N=4 N.如果将F1增加5 N,则F1=(4+5) N=9 N.显然F1-F2=(9-8) N=1 N,小于最大静摩擦力,故物体仍处于静止状态,所受静摩擦力为1 N,方向与F1的方向相反,物体所受合力为零,故A选项正确.3.两个力的合力为F,如果它们之间的夹角θ固定不变,使其中一个力增大,则( )
A.合力F一定增大
B.合力F的大小可能不变
C.合力F的大小可能增大,也可能减小
D.当θ<90°时,合力F一定减小【解析】选B、C.设两力Fa、Fb之间的夹角为钝角,由图所示的平行四边形可知,当Fa逐渐增大为Fa1、Fa2、Fa3时,其合力由原来的F变为F1、F2、F3,它们可能小于F,可能等于F,也可能大于F,故B、C正确,A错误.若Fa、Fb之间的夹角θ<90°,同理可以判断出D错误.4.物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是( )
A.5 N,7 N,8 N B.5 N,2 N,3 N
C.1 N,5 N,10 N D.1 N,10 N,10 N【解析】选C.三力合成,若前两力的合力可与第三力大小相等,方向相反,就可以使这三力合力为零,只要使第三力在其他两力的合力范围之内,就可能使合力为零,即第三力F3满足:|F1-F2|≤F3≤F1+F2.
选项A中,前两力合力范围是:2 N≤F合≤12 N,第三力在其范围之内;选项B中,3 N≤F合≤7 N,第三力在其合力范围之内;选项C中,4 N≤F合≤6 N,第三力不在其合力范围之内;选项D中,9≤F合≤11 N,第三力在其合力范围之内,故只有C中第三力不在前两力合力范围之内,C中的三力合力不可能为零.5.如图所示,小洁要在客厅里
挂上一幅质量为1.0 kg的画
(含画框),画框背面有两个
相距 1.0 m、位置固定的挂钩,
她将轻质细绳两端分别固定在
两个挂钩上,把画对称地挂在竖直墙壁的钉子上,挂
好后整条细绳呈绷紧状态.设细绳能够承受最大拉力为
10 N,g取10 m/s2,则细绳至少需要多长才不至于断
掉( )
A.1.2 m B.1.5 m C.2.0 m D.3.5 m【解析】选A.由如图所示受力分析可知,
两根绳的拉力大小相等,合力与画框的
重力相平衡,画出力的平行四边形为一
菱形,设绳的拉力为FT,绳长为l.则6.如图所示,一条小船在河中向正
东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受
侧向风作用,风力大小为100 N,方向
为东偏南30°,为了使船受到的合力能恰沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船,绳子取向与河岸垂直,求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力的大小.课件15张PPT。3.5 力的分解学习目标:1:理解分力的概念,清楚分解是合成的逆运算。
2:知道平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则。
3:掌握根据力的效果进行分解的方法。能用平行四边形定则进行矢量运算。力的分解◆什么是力的分解◆力应该怎样分解◆能解决什么问题◆力为什么要分解?什么是力的分解★用几个分力来等效替代一个力1★求一个力的分力叫做力的分解一、力的分解 1定义:求一力的分力叫做力的分解。2力的分解也遵守平行四边形定则 因为分力的合力就是原来被分解的那个力,
所以力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平
行四边形定则。力 的 分 解2力为什么要分解★通过力的分解,可以求出一个力的两个贡献★通过力的分解,可以使关系由复杂变得简单3力应该怎样分解★是由研究的问题所决定的,选择的分解方法要有利于问题的解决。一般情况下,要选择按力的实际作用效果进行分解G例1:倾角为θ的斜面上放有一个物体,如图所示。该物体受到的重力G能对物体产生哪些效果?应当怎样分解重力?分力的大小各是多大?θ两个分力的大小为:分析:斜面倾角越大联系实际:高大的桥为什么要造很长的引桥?G1 增大, G2减小用铅笔支起图中的绳子,感受一下手指和手掌受到怎样的力,由此体会拉力的实际作用效果,从而正确画出分力的方向。
所以,我们可以由力的作用效果来确定分力的方向.能解决什么问题4解:θ/24◇为什么四两可以拨千斤?能解决什么问题OF·把两个矢量首尾相接从而求出合矢量,这个方法叫做三角形定则。三角形定则矢量和标量:1.矢量:在物理学中,有大小,有方向,又遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量.
  如:力、速度等
2.标量:在物理学中,只有大小、没有方向的物理量叫做标量.
  如:时间、质量、长度等 练习:对下列力进行分解课堂小结:1、什么是力的分解?
(求一力的分力叫做力的分解)
2、如何进行力的分解?
(按力所产生的实际作用效果或实际需要进行分解)
3、矢量在运算中用什么法则?
(平行四边形定则或三角形定则 )