人教版（2019）物理 必修第一册 期中复习学案（二）（第3章）（含答案）

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第 三 章 相互作用--力 期中复习
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理解力学中的三个力：重力、弹力、摩擦力
掌握力的合成与分解的方法：平行四边形定则
学会对物体进行受力分析，会处理共点力平衡问题
◆◆◆课前预习◆◆◆
〖自主学习〗
力的合成与分解
基本规则：平行四边形定则，
一个常用方法：正交分解法
力
重力
大小：G= ，g=
方向：
等效作用点：重心
弹力
方向：总是跟形变的方向 ，与物体恢复形变的方向
摩擦力
滑动摩擦力：大小，f= ；方向，与物体 方向相反
静摩擦力：大小，；方向，与物体 方向相反
本章知识网络



大小：由物体所处的状态、所受其它外力、形变程度来决定
胡克定律：









〖问题发现〗


★★★课堂突破★★★
〖探究1〗弹力方向的判断方法
1、根据物体的形变方向判断：弹力方向与物体形变方向相反，作用在迫使这个物体形变的那个物体上。
①弹簧两端的弹力方向是与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状方向；
②轻绳的弹力方向沿绳收缩的方向，离开受力物体；
③面与面，点与面接触时，弹力方向垂直于面（若是曲面则垂直于切面），且指向受力物体．
④球面与球面的弹力沿半径方向，且指向受力物体．
⑤轻杆的弹力可沿杆的方向，也可不沿杆的方向。
2、根据物体的运动情况。利用平行条件或动力学规律判断．
〖典例1〗（1）如图所示中的球和棒均光滑，试分析它们受到的弹力。
说明：分析弹力：找接触面（或接触点）→判断是否有挤压（假设法）→判断弹力的方向
C
D
乙甲甲
A
B
甲
丙
╰
α
（2）如图所示，小车上固定着一根弯成α角的轻杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，当车处于静止状态时杆对球的弹力的大小和方向怎样？
【归纳反思】


〖探究2〗摩擦力方向的判断与应用
摩擦力的方向的判定：“摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反”是判定摩擦力方向的依据，步骤为：①选研究对象（即受摩擦力作用的物体）；②选跟研究对象接触的物体为参照物。③找出研究对象相对参照物的速度方向或运动趋势方向．④摩擦力的方向与相对速度或相对运动趋势的方向相反．（假设法判断同样是十分有效的方法）
〖典例2〗如图所示，人重600N，木板重400N，人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2，现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运动，则（ ）
A.人拉绳的力是200N B.人拉绳的力是100N
C.人的脚给木块摩擦力向右 D.人的脚给木块摩擦力向左
【归纳反思】


〖探究3〗平行四边形定则的应用
〖典例3〗如图所示，轻绳OA一端系于天花板上，与竖直方向的夹角为30°，水平轻绳OB的一端系于竖直墙上，O点挂一质量为m的重物，当重物静止时两绳上的拉力大小分别是多少？．现保持O点不动而将B点缓慢上移，则OA与OB两段绳上的拉力大小怎么变化？
【归纳反思】


〖探究4〗物体受力分析常用的方法及注意点
1、隔离法与整体法
将研究对象与周围物体分隔或将相对位置不变的物体系作为一个整体来分析。
2、假设法
在未知某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。
3、注意要点
①研究对象的受力图，通常只画出根据性质命名的力，不要把按效果分解的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解。
②区分内力和外力，对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现，当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力图上。
③在难以确定物体的某些受力情况时，可先根据（或确定）物体的运动状态，再运用平衡条件或牛顿定律判定未知力。
〖典例4〗（1）如图所示，平台重600 N,滑轮重量不计，要使系统保持静止，人的重量不能小于( )．
A．600 N B. 300 N C．200 N D．150 N
（2）如图所示，水平地面上的物块，在斜向上的拉力F的作用下，向右作匀速直线运动，则下列说法正确的是（ ）
A.物块一定受到四个力的作用
B.物体可能受到三个力的作用
C.物体受到的滑动摩擦力的大小为
D.水平地面对物块的支持力的大小为
【归纳反思】


〖探究4〗共点力的平衡问题
问题1、一般平衡问题的分析
物体受共点力而处于平衡状态，已知其中一些力需要求某个，构建已知力与未知力之间的关系。处理的方法有：合成、分解、正交分解、矢量三角形。
θ1
θ2
m1
m2
A
B
〖典例5〗如图所示装置，两物体质量分别为m1、m2，悬点A、B间的距离远大于滑轮的直径（即滑轮的大小可忽略不计），不计一切摩擦及滑轮的重力，装置处于静止状态，则
A．m2可能大于m1
B．m2可能小于m1/2
C．m2可能等于m1
D．θ1一定等于θ2
问题2、动态平衡问题的分析：
物体受到的若干个力中某些力在不断变化，但物体的平衡状态不变，这类问题通常需要把握变（如角度）与不变（如重力）的因素及其影响关系。处理的方法通常是图解法、解析法。
〖典例6〗如图所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球.靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止.现缓慢地拉绳，在使小球使球面由A到半球的顶点B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是( )
A．N变大，T变小 B.N变小，T变大
C．N变小，T先变小后变大 D.N不变，T变小
【归纳反思】


问题3、临界平衡问题的分析：
当物体的平衡状态即将被破坏而尚未破坏时对应的平衡。这类问题需把握一些特殊词语，如：“恰”、“最大”、“最小”、“至多”等隐含的物理意义和条件。处理的方法通常是极限分析法。
〖典例7〗如图所示,物体的质量为2 kg,两根轻细绳AB和AC的一端固定于竖直墙上,另一端系于物体上(∠BAC=θ=60°),在物体上另施加一个方向与水平线也成θ角的拉力F,若要使绳都能伸直,求拉力F的大小范围.

【归纳反思】



▲▲▲当堂展示▲▲▲
1、在“探究求合力的方法”的实验中，和表示两个互成角度的力，表示由平行四边形定则求出的合力，表示用一根弹簧测力计拉橡皮条的力，则下列图中符合实验事实的是（ ）
2、粗糙的水平地面上，质量为1kg的木块以一定的初速度向右滑行的同时还受到一个向左的水平推力的作用，已知地面的动摩擦因数为,g=10N/kg.在木块停止运动之前，下列说法正确的是（ ）
A.木块受到水平向右的摩擦力
B.地面对木块的摩擦力大小为1N
C.地面对木块的支持力为10N
D.木块受到的合力为3N
3、如图所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为__________。
F
A
B
C
班级 姓名 评价
■■■单元测试■■■
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每个小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.
1．下列关于力的说法正确的是：（　　）
A．竖直向上抛出的物体，脱手后继续上升，是因为受到升力的作用
B．不直接接触的物体也能受到力的作用
C．施力物体一定也是受力物体
D．力可以从一个物体传递给另一个物体
2．下列说法正确的是：（　　）
A．力的三要素中任何一个发生了变化，力的效果一定不同
B．力是矢量，力有正负，－3N一定小于2N
C．手压弹簧，手先给弹簧一个压力，弹簧被压缩后反过来才给手一个弹力
D．足球运动员踢球时常有一脚踢空的现象，说明有时力不一定有受力物体
3．三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同．它们共同悬挂一重物，如图所示．其OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳 ( )
A．必定是OA B．必定是OB
C．必定是0C D．可能是OA, 也可能是OB
4．有三个共点力，大小分别为14N、10N、5N．其合力的最小值为 ( )
A．ON B．3N．
C．5N D．1N
θ
A
5．右图是皮带传送机的示意图,皮带现正在向上输送一个沙袋,通过对沙袋的受力分析可知:（ ）
A.物体受到重力、支持力、摩擦力及向上的牵引力作用
B.运动的物体可以受到静摩擦力作用
C.摩擦力可以作为动力
D.摩擦力方向可以与运动同向
6．如图所示，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㎏和m2 = 4㎏．若不计弹簧质量，取g = 10N/kg，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为( )
A. 5 cm、10 cm B. 10 cm、5cm
C. 15 cm、10 cm D. 10cm、15cm
7．将一个已知的力分解，具有唯一解的是（ ）
A.已知两个分力的方向，并且不在同一直线上 B.已知一个分力的大小和方向
F
C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向 D.已知两个分力的大小
8．如图所示，在水平力F的作用下，重为G的物体保持沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力大小为：( )
A．μF B．μ(F+G)
C．μ(F－G) D．G
9．如图所示，物体静止于光滑的水平面上，力F作用于物体O点，现要使合力沿OO方向，那么，必须同时再加一个力，这个力的最小值是：（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用物块B上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1，和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是（ ）
A．μ1=0，μ2=0 B．μ1=0，μ2≠0
C．μ1≠0，μ2=0 D．μ1≠0，μ2≠0
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、本题共5小题,每小题4分，共20分.把答案填在题中的横线上
11．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）弹簧长为0.20m时,弹力的大小
12．在验证平行四边形定则实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个测力计把橡皮条的另一端拉到同一确定的O点。以下操作中错误的有 （不定项选择）
A．同一实验过程中，O点位置可以移动
B．实验中，测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对测力计刻度
C．实验中，先将一个测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调整另一测力计的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个测力计之间的夹角取900，以便算出合力的大小
13．如图，放在地上的斜面和斜面上的木块都静止，O为斜面的重心，请画出斜面所受的各个作用力
14．如图所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC水平，AC边竖直，∠ABC=α，AB及AC两边上分别套有细线连着的铜环，当它们静止时，细线跟AB所成的角θ的大小为______（细线长度小于BC）

三、本题共4小题，每小题10分，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
15．如图所示，放在水平面上质量为m的物体受一个斜上的拉力F，这个力与水平方向成角，在此力作用下，物体水平向右匀速滑动，求：物体与水平面间的动摩擦因数。


16．如图，重为200牛的重物由ON、OM绳悬挂在天花板上，已知ONM=60，OMN=30，请画出受力分析图并求绳ON和绳OM受到的拉力的大小？
17．在电视节目中，我们能看到一种精彩的水上运动——划水板运动，如图所示，运动员在快艇的水平牵引下，脚踏倾斜滑板在水上滑行，设滑板是光滑的，滑板与水平方向的夹角为θ，水的密度为ρ，理论研究表明:水对滑板的作用力大小N=ρSv2sin2θ，式中的v为快艇的牵引速度.若人的质量为m，求快艇的水平牵引速度v.
18．如图所示，一道峡谷宽为s＝400m，有一条长为L＝500m的钢索将两岸连接，一位质量为M＝60kg的越野运动员，在利用钢索、滑轮通过峡谷时，不慎在中途停下，如果不计钢索、滑轮的质量和运动员与钢索间的摩擦，求运动员停下时，钢索受到的拉力F是多大？（g取10m/s2）
参考答案
★★★课堂突破★★★
〖典例2〗BD
〖典例3〗 FOA逐渐减小，FOB现增大后减小
〖典例4〗（1）C （2）AC
例1、ACD
例2、D
例3、≤F≤
▲▲▲当堂展示▲▲▲
1.A 2. CD 3.mg+Fsinα
■■■单元测试■■■
1、 BC 2、A 3、A 4、A 5、BCD
6、C 7、AB 8、A D 9、B 10、BD
11、10cm 2N/cm 20N
12、A C D
13、
14、α＜θ＜
15、① 对m受力分析如图。正确的记2分。

② 物体做匀速直线运动，则有：

③
16、如图，重为200牛的重物由ON、OM绳悬挂在天花板上，已知ONM=60，OMN=30，请画出受力分析图并求绳ON和绳OM受到的拉力的大小？（8分）
力的合成参考答案：
解：受力分析图如右图所示，以O点为研究对象，由于静止，故ON绳的拉力F1与OM绳的拉力F2的合力F必弹力T平衡，由于T=G，故：
F1=Gcos30= F2=Gsin30=
17、
18、如图所示，当运动员停下时，两侧钢索的拉力相对竖直方向对称，设与竖直方向的夹角为，有 （1）
根据相似三角形对应边成比例，还有
将（2）式化简，可得?
所以，由（1）式知钢索受到的拉力为
N