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第三章 相互作用

第三章 相互作用
第三章 相互作用

必修一期末知识点复习3(相互作用)

姓名:班级:

1.下列说法正确的是( D )

A.拳击手一拳击出,没有击中对方,这时只有施力物体,没有受力物体

B.运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力

C.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力,而乙对甲没有力

D.两个物体发生相互作用不一定相互接触

2.如图一两个实验中体现出的共同的物理思想方法是( B )

A.极限法B.放大法C.控制变量法D.等效替代法

3.关于静摩擦力,下列说法正确的是( BC )

A.只有静止的物体才可能受静摩擦力B.有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩擦力C.产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止D.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力产生

4.关于滑动摩擦力的产生,下列说法正确的是( AD )

A.只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力B.只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力C.受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力D.受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用

5.杂技演员有高超的技术,如图所示,能轻松地顶住从高处落下的坛子,关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是( A )

A.坛的形变B.头的形变C.物体受到的重力D.人受到的重力

6.下列四个图中,所有的球都是相同的,且形状规则质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且其中右侧一根线是沿竖直方向。关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是( C )

A.甲球受到两个弹力的作用

B.乙球受到两个弹力的作用

C.丙球受到两个弹力的作用

D.丁球受到两个弹力的作用

7.如图三所示,两个完全相同的弹簧都处于水平位置,弹簧秤和细线的重力不计,甲中弹簧的左端由细线固定在墙上,右端连接细线通过光滑滑轮悬挂重物G,乙中弹簧左、右端均连接细线通过光滑滑轮悬挂重物G,以l 1、l2表示两个弹簧的伸长量,则有( C )

A.l2>l1B.l2

8.如图四所示,物块所受重力为10N,放在光滑斜面上由一弹簧秤沿斜面拉

住,使它静止。已知弹簧秤读数为6N,则斜面对物块的支持力大小为( B )

A.4N B.8N C.10N D.无法确定

9.物体受两个共点力F1和F2作用,其大小分别是F1=6N,F2=10N,则无论这两个力之间的夹角为何值,它们的合力不可能是( D )

A.5N B.10N C.16N D.18N

10.将一个力F分解为两个力F1和F2,那么下列说法中错误的是( C )

A.F是物体实际受到的力B.F1和F2不是物体实际受到的力

C.物体同时受到F1、F2和F三个力的作用D.F1和F2共同作用的效果与F相同

11.假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀发生了兴趣。他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大(如图所示),他先后做出过几个猜想,其中合理的是( D )

A.刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关

B.在刀背上加上同样的力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关

C.在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大

D.在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大

12. 如图物体A 在竖直向上的拉力F 的作用下能静止在斜面上,则关于A 受

力的个数,下列说法中正确的是( D )

A.A 一定是受四个力作用

B.A一定受两个力作用

C.A 可能受三个力作用

D.A 不可能受三个力的作用

13.由实验测得弹簧弹力F与长度l的关系如图五所示,则该弹簧的原长l0=15 cm,

劲度系数k=3000 N/m。

14.在互成角度的两个共点力的合成实验中,其中的三个实验步骤如下:

(1)在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点的位置和两弹簧测力计的读数F1和F2。

(2)在纸上根据F1和F2的大小,应用平行四边形定则作图求出合力F。

(3)只用一只弹簧测力计通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两只弹簧测力计同时拉时相同,记下此时弹簧测力计的读数F′及其方向。

以上三个步骤中均有错误或疏漏:

(1)中是未记录细线的方向;

(2)中是应根据F1和F2的大小和方向求合力F ;

(3)中是应把结点O拉至同一位置

15.如右图,重为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦。求地面对人的支持力和摩擦力。

第三章 相互作用——力中考真题汇编[解析版]

一、第三章 相互作用——力易错题培优(难) 1.如图所示,水平直杆OP 右端固定于竖直墙上的O 点,长为2L m =的轻绳一端固定于直杆P 点,另一端固定于墙上O 点正下方的Q 点,OP 长为 1.2d m =,重为8N 的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态,则轻绳的弹力大小为( ) A .10N B .8N C .6N D .5N 【答案】D 【解析】 【分析】 根据几何关系得到两边绳子与竖直方向的夹角,再根据竖直方向的平衡条件列方程求解. 【详解】 设挂钩所在处为N 点,延长PN 交墙于M 点,如图所示: 同一条绳子拉力相等,根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等,设为α,则根据几何关系可知NQ =MN ,即PM 等于绳长;根据几何关系可得: 1.2sin 0.62 PO PM α= ==,则α=37°,根据平衡条件可得:2T cos α=mg ,解得:T =5N ,故D 正确,A 、B 、C 错误.故选D. 【点睛】 本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、然后建立平衡方程进行解答. 2.内壁光滑的球体半径为R ,一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为m A 、m B 的小球A 、B 。将轻秆置于球体内部后。最终静止在图示位置不动,球心O 与轩在同一竖直平面内,过球心O 竖直向下的半径与杆的交点为M ,2 R OM =。下列判断正确的是( )

A .A B m m < B .球体内壁对A 球的支持力A A 2N m g = C .轻杆对B 球的支持力有可能小于B 球的重力 D .若增大m A ,θ角会增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A .假设两球质量相等,则杆应处于水平位置,现A 位于B 的下方,可知m A >m B .故A 错误; B .以A 球为研究对象,A 球受到重力m A g 、球体内壁对A 球的支持力N A 、杆的压力F 。由平衡条件知,m A g 与F A 的合力与N A 等大、反向。运用平行四边形定则作出力的合成图如图。 根据三角形相似得: A A N m g OA OM = 由OA =R ,OM 2 R =,解得 N A =2m A g 故B 正确; C .以B 球为研究对象,分析其受力情况如图。根据几何知识有 β>α,则在图中,一定有 F B >m B g ,即轻杆对B 球的支持力一定大于B 球的重力,故C 错误; D .若增大m A ,A 球下降,θ角会减小,故D 错误。 故选B 。

高一物理必修一第三章相互作用题型复习

一.典型受力分析题目 (一).水平面上 1.一质量为m的物体放在水平面上,在与水平面成θ角的力F的作用下由静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图所示,则物体所受摩擦力F f () A.F f<μmg B.F f=μmg C.F f>μmg D.不能确定 2.如图所示,质量为m的物体置于水平地面上,受到一个与水平面方向成α角的拉力F 作用,恰好作匀速直线运动,则物体与水平面间的动摩擦因数。 (二).斜面上 1,如图所示,在固定的倾角为α的斜面上有一质量为m的物体当用水平力F推物体时,物体沿斜面匀速上升,求物体与斜面间的动摩擦因数。 2.如图所示,物体质量为m,在沿斜面向上的推力作用下匀速向上运动,已知 推力大小为F,斜面倾角为α,求:⑴斜面对物体的摩擦力;⑵斜面对物体的 支持力;⑶斜面与物体之间的动摩擦因数。

A C B F α 3.如图所示,光滑斜面倾角为?=30θ,一个重20N 的物体在斜面上静 (1)求弹簧的劲度系数; (2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6cm ,弹簧与物体相连,下端固定,物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力的大小和方向. (三)竖直墙面上 1.重为30N 的物体与竖直墙壁的动摩擦因数为,若用斜向上与水平面成θ=53°的推力 F =50N 托住物体。物体处于静止,如图所示。这时物体受到的摩擦力是多少? 2.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_________。 二.判断受力个数 1.如图,在水平力F 作用下,A 、B 保持静止。若A 与B 的接触面是水

高中物理必修一第三章相互作用知识点总结

高中物理必修一第三章相互作用知识点总结 一、重力,基本相互作用 1、力和力的图示 2、力能改变物体运动状态 3、力能力物体发生形变 4、力是物体与物体之间的相互作用 (1)、施力物体(2)受力物体(3)力产生一对力 5、力的三要素:大小,方向,作用点 6、重力:由于地球吸引而受的力 大小G=mg 方向:竖直向下 重心:重力的作用点 均匀分布、形状规则物体:几何对称中心 质量分布不均匀,由质量分布决定重心 质量分部均匀,由形状决定重心 7、四种基本作用 (1)万有引力(2)电磁相互作用(3)强相互作用(4)弱相互作用 二、弹力 1、性质:接触力 2、弹性形变:当外力撤去后物体恢复原来的形状 3、弹力产生条件

(1)挤压(2)发生弹性形变 4、方向:与形变方向相反 5、常见弹力 (1)压力垂直于接触面,指向被压物体 (2)支持力垂直于接触面,指向被支持物体 (3)拉力:沿绳子收缩方向 (4)弹簧弹力方向:可短可长沿弹簧方向与形变方向相反6、弹力大小计算(胡克定律) F=kx k 劲度系数N/m x 伸长量 三、摩擦力 产生条件: 1、两个物体接触且粗糙 2、有相对运动或相对运动趋势 静摩擦力产生条件: 1、接触面粗糙 2、相对运动趋势 静摩擦力方向:沿着接触面与运动趋势方向相反 大小:0≤f≤Fmax 滑动摩擦力产生条件: 1、接触面粗糙

2、有相对滑动 大小:f=μN N 相互接触时产生的弹力 N可能等于G μ动摩擦因系数没有单位 四、力的合成与分解 方法:等效替代 力的合成:求与两个力或多个力效果相同的一个力 求合力方法:平行四边形定则(合力是以两分力为邻边的平行四边形对角线,对角线长度即合力的大小,方向即合力的方向) 合力与分力的关系 1、合力可以比分力大,也可以比分力小 2、夹角θ一定,θ为锐角,两分力增大,合力就增大 3、当两个分力大小一定,夹角增大,合力就增大,夹角增大,合力就减小(0<θ<π) 4、合力最大值F=F1+F2 最小值F=|F1-F2| 力的分解:已知合力,求替代F的两个力 原则:分力与合力遵循平行四边形定则 本质:力的合成的逆运算 找分力的方法: 1、确定合力的作用效果 2、形变效果

第三章 相互作用

必修一期末知识点复习3(相互作用) 姓名:班级: 1.下列说法正确的是( D ) A.拳击手一拳击出,没有击中对方,这时只有施力物体,没有受力物体 B.运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力 C.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力,而乙对甲没有力 D.两个物体发生相互作用不一定相互接触 2.如图一两个实验中体现出的共同的物理思想方法是( B ) A.极限法B.放大法C.控制变量法D.等效替代法 3.关于静摩擦力,下列说法正确的是( BC ) A.只有静止的物体才可能受静摩擦力B.有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩擦力C.产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止D.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力产生 4.关于滑动摩擦力的产生,下列说法正确的是( AD ) A.只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力B.只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力C.受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力D.受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用 5.杂技演员有高超的技术,如图所示,能轻松地顶住从高处落下的坛子,关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是( A ) A.坛的形变B.头的形变C.物体受到的重力D.人受到的重力 6.下列四个图中,所有的球都是相同的,且形状规则质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且其中右侧一根线是沿竖直方向。关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是( C ) A.甲球受到两个弹力的作用 B.乙球受到两个弹力的作用 C.丙球受到两个弹力的作用 D.丁球受到两个弹力的作用 7.如图三所示,两个完全相同的弹簧都处于水平位置,弹簧秤和细线的重力不计,甲中弹簧的左端由细线固定在墙上,右端连接细线通过光滑滑轮悬挂重物G,乙中弹簧左、右端均连接细线通过光滑滑轮悬挂重物G,以l 1、l2表示两个弹簧的伸长量,则有( C ) A.l2>l1B.l2

高中物理必修一第三章相互作用知识点总结

复习:第三章相互作用 知识点总结: 一、重力,基本相互作用 1、力是物体与物体之间的相互作用 (1)、施力物体(2)受力物体(3)同时产生一对力 2、力能改变物体运动状态或使物体发生形变 3、力的三要素:大小,方向,作用点 4、力和力的图示 5、重力:由于地球吸引而受的力 (1)、大小G=mg (2)、方向:竖直向下(3)、重心:重力的作用点 二、弹力 1、弹力产生条件 (1)挤压(2)发生弹性形变 2、方向:与形变方向相反 3、常见弹力(1)压力:垂直于接触面,指向被压物体 (2)支持力:垂直于接触面,指向被支持物体(3)拉力:沿绳子收缩方向 (4)弹簧弹力方向:可短可长沿弹簧方向与形变方向相反 4、弹力大小计算(胡克定律):F=kx a、k 劲度系数 N/m ;b、x 伸长量 三、摩擦力 1、摩擦力产生条件:a、两个物体接触且粗糙;b、有相对运动或相对运动趋势 2、静摩擦力产生条件:1、接触面粗糙2、相对运动趋势 3、静摩擦力方向:沿着接触面与运动趋势方向相反大小:0≤f≤Fmax 4、滑动摩擦力产生条件:a、接触面粗糙;b、有相对滑动 大小:f=μN 静摩擦力分析 1、条件:①接触且粗糙②相对运动趋势 2、大小 0≤f≤Fmax 3、方法:①假设法②平衡法 滑动摩擦力分析 1、接触时粗糙 2、相对滑动 四、力的合成与分解 方法:等效替代 力的合成:求与两个力或多个力效果相同的一个力 求合力方法:平行四边形定则(合力是以两分力为邻边的平行四边形对角线,对角线长度即合力的大小,方向即合力的方向) 合力与分力的关系 1、合力可以比分力大,也可以比分力小 2、夹角θ一定,θ为锐角,两分力增大,合力就增大 3、当两个分力大小一定,夹角增大,合力就增大,夹角增大,合力就减小(0<θ<

人教版高一物理必修一第三章《相互作用》重点专题:力的正交分解(基础+培优)

力的正交分解 打卡物理:让优秀成为习惯 【好题精选】 【例题1】物体在与水平夹角为θ的力F的作用下在摩擦因数为μ的水平地面上静止,求物块受到的支持力和摩擦力。 【变式1】物体在与水平夹角为θ的力F的作用下在摩擦因数为μ的水平地面上静止 【例题2】物体A在摩擦因数为μ倾角为θ的斜面上静止,求物块受到的支持力和摩擦力。 【变式2】A物体在沿斜面向上的力F的作用下沿摩擦因数为μ倾角为θ的斜面向上匀速运动,求物块受到的支持力和摩擦力。

【例题3】物体在与竖直夹角为θ的力F的作用下在光滑墙面上向上匀速运动,求物块受到的支持力和摩擦力。 【变式3】物体在与竖直夹角为θ的力F的作用下在摩擦因数μ的墙面上向下匀速,求物块受到的支持力和摩擦力。 【例题4】如图,求绳子的拉力 【例题5】如图,球静止在斜面与挡板间,挡板竖直,求弹力

习题部分: 1.(2020·江苏高二月考)图中的大力士用绳子拉动汽车,绳中的拉力为F ,绳与水平方向的夹角为θ.若将F 沿水平方向和竖直方向分解,则其竖直方向的分力为( ) A .Fsin θ B .Fcos θ C . sin θ F D . cos F θ 2.(2020·广东茂名高一期中)如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg 分解为F 1、F 2两个力,下列结论正确的是( ) A .F 1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F 2是物体对斜面的正压力 B .物体受mg 、F N 、F 1、F 2四个力作用 C .物体只受重力mg 和弹力F N 的作用 D .F N 、F 1、F 2三个力的作用效果跟mg 、F N 两个力的作用效果相同 3.(2019·江西省靖安中学高一月考)如图所示,一光滑轻绳左端固定在竖直杆顶端,其右端系于一光滑圆环上,圆环套在光滑的矩形支架ABCD 上.现将一物体以轻质光滑挂钩悬挂于轻绳之上,若使光滑圆环沿着ABCD 方向在支架上缓慢地顺时针移动,圆环在A )B )C )D 四点时,绳上的张力分别为F a )F b )F c )F d ,则( ) A .F a )F b B .F b )F c C .F c )F d D .F d )F a

第三章 相互作用——力综合测试卷(word含答案)

一、第三章相互作用——力易错题培优(难) 1.如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m1,小环乙的质量为m2,则m1∶m2等于( ) A.tan 15°B.tan 30°C.tan 60°D.tan 75° 【答案】C 【解析】 试题分析:小球C为轻环,重力不计,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600,C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300,A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300, 乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600,根据平衡条件,对甲环: ,对乙环有:,得,故选C. 【名师点睛】小球C为轻环,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角,然后分别对甲环和乙环进行受力分析,根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解. 考点:共点力的平衡条件的应用、弹力. 2.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点.设小滑块所受支持力为N,则下列判断正确的是() A.F缓慢增大B.F缓慢减小C.N不变D.N缓慢减小 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 对物体进行受力分析:物体受重力mg、支持力F N、水平力F.已知小滑块从半球形容器最

低点缓慢移近最高点,我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态.根据平衡条件,应用力的合成得出: G F tan θ= N G F sin θ =,由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,所以θ减小,tanθ减小,sinθ减小.根据以上表达式可以发现F 增大,F N 增大.故选A. 【点睛】 物体的动态平衡依然为高考命题热点,解决物体的平衡问题,一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境是分析平衡问题的关键;二是要学会利用力学平衡的结论(比如:合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、假设法等)来解答;三是要养成迅速处理矢量计算和辨析图形几何关系的能力. 3.如图所示,水平直杆OP 右端固定于竖直墙上的O 点,长为2L m =的轻绳一端固定于直杆P 点,另一端固定于墙上O 点正下方的Q 点,OP 长为 1.2d m =,重为8N 的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态,则轻绳的弹力大小为( ) A .10N B .8N C .6N D .5N 【答案】D 【解析】 【分析】 根据几何关系得到两边绳子与竖直方向的夹角,再根据竖直方向的平衡条件列方程求解. 【详解】 设挂钩所在处为N 点,延长PN 交墙于M 点,如图所示:

第三章相互作用总结大全(知识点+试题)汇总

第三章相互作用 定义:力是物体之间的相互作用理解要点: (1) 力具有物质性:力不能离开物体而存在 说明:①对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体.②并非先有施力物体,后有受力物体 (2) 力具有相互性:一个力总是关联着两个物体,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体 说明:①相互作用的物体可以直接接触,也可以不接触. ②力的大小用测力计测量 (3)力具有矢量性:力不仅有大小,也有方向. (4)力的作用效果:使物体的形状发生改变;使物体的运动状态发生变化 (5)力的种类: ①根据力的性质命名:如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等 ②根据效果命名:如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等说明:根据效果命名的,不同名称的力,性质可以相同;同一名称的力,性质可以不同. 重力定义:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力说明:①地球附近的物体都受到重力作用②重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力 ③重力的施力物体是地球 ④在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等 (1) 重力的大小:G=mg 说明:①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大 ②一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其它力也无关系 ③在处理物理问题时,一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变 (2)重力的方向:竖直向下(即垂直于水平面) 说明:①只有在两极与在赤道上的物体,所受重力的方向指向地心.②重力的方向不受其它作用力的影响,与运动状态也没有关系. (3)重心:物体所受重力的作用点 重心的确定:①质量分布均匀.物体的重心只与物体的形状有关.形状规则的均匀物体,它的重心就在几何中心上 ②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关.③薄板形物体的重心,可用悬挂法确定. 说明:①物体的重心可在物体上,也可在物体外.②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关 ③引入重心概念后,研究具体物体时,就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示,于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替 弹力 (1)形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变. 说明:①任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变及其微小.②弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变,叫做弹性形变,简称形变. (2)弹力:发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力. 说明:①弹力产生的条件:接触;弹性形变.②弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点. ③弹力必须产生在同时形变的两物体间.④弹力与弹性形变同时产生同时消失 (3)弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反 几种典型的产生弹力的理想模型: ①轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向.注意杆的不同. ②点与平面接触,弹力方向垂直于平面;点与曲面接触,弹力方向垂直于曲面接触点所在切面 ③平面与平面接触,弹力方向垂直于平面,且指向受力物体;球面与球面接触,弹力方向沿两球球心连线方向,且指向受力物体. (4)大小:弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx,k是劲度系数,表示弹簧本身的一种属性,k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关,而与运动状态、所处位置无关.

光与物质相互作用的全量子理论

2.3光与物质相互作用的全量子理论 在本节,我们将以量子化辐射场与两能级原子的相互作用为例来阐述光与物质相互作用的全量子理论。 2.3.1原子系统与光波场的总哈密顿 在半经典理论中,单电子原子与辐射场的相互作用哈密顿为: e H H H F A ?-+= (2.47) 其中A H 和F H 分别代表无相互作用时的原子和辐射场的能量,代表电子的位置矢量,代表辐射场的振幅。当辐射场也被量子化后,我们有: ii i i i i A E i E H σ∑∑== (2.48a) ∑+=+ k k k k F a a H )2/1(ν (2.48b) ∑∑ ==j i ij ij j i j j i e e ,,σμ (2.48c) ∑++=k k k k k a a E )(ε (2.48d) 其中+k a 和k a 分别代表光子的产生和湮灭算符,j i ij =σ代表原子跃迁算符, j e ij =μ代表电偶极矩阵元,2/10)2/(V E k k εν =。于是,我们得到全量子理论中的哈密顿: ∑∑∑∑+++++=j i k k k ij ij k i ii i k k k k a a g E a a H ,)(σσν (2.49) 其中 /)(k k ij ij k E g εμ?-=。在此,我们已从第一项中略去了零点能。 对于一个两能级原子,考虑到ba ab μμ=,我们可令ba k ab k k g g g ==,于是方程(2.49)可进一步简化为: ∑∑+ ++++++=k k k ba ab k bb b aa a k k k k a a g E E a a H ))(()(σσσσν (2.50)

第三章相互作用

第三章 相互作用——力 一、选择题 1.关于地球上的物体,下列说法中正确的是( )。 A .在“天上”绕地球飞行的人造卫星不受重力作用; B .物体只有落向地面时才受到重力作用; C .将物体竖直向上抛出,物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小; D .物体所受重力的大小与物体的质量有关,与物体是否运动及怎样运动无关。 2.如图所示,小车受到水平向右的弹力作用,与该弹力的有关说法中正确的是( )。 A .弹簧发生拉伸形变; B .弹簧发生压缩形变; C .该弹力是小车形变引起的; D .该弹力的施力物体是小车。 3.课间休息时,负责擦黑板的同学为方便老师下节课使用,将磁性板擦吸附在磁性黑板上,如图所示,下列说法中错误的是( )。 A .板擦受到四个力作用,其中有三个力的施力物体是黑板; B .板擦与黑板间在水平方向有两对相互作用力:互相吸引的磁力和互相挤压的弹力; C .作用在板擦上的磁力和弹力是一对平衡力; D .磁力大于弹力,黑板才能吸住板擦,使其保持静止不动。 4.质量为m 的木块在置于桌面上的木板上滑行,木板静止,它的质量M =3m 。已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ,则木板所受桌面的摩擦力大小为( )。 A .μmg ; B .2μmg ; C .3μmg ; D .4μmg 。 5.(多选)如图所示,小球A 的重力为G ,上端被竖直悬线挂于O 点,下端与水平桌面相接触,悬线对球A 、水平桌面对球A 的弹力大小可能为( )。 A .0,G B .G ,0 C . 2G ,2G D . 2G ,3 2 G

6.如图所示的装置中,弹簧的原长和劲度系数都相等,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3,其大小关系是()。 A.L1=L2=L3;B.L1=L2<L3; C.L1=L3>L2;D.L3>L1>L2。 7.两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示。开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧,已知a弹簧的伸长量为L,则()。 A.b弹簧的伸长量也为L; B.b弹簧的伸长量为1 2 k L k ; C.P端向右移动的距离为2L; D.P端向右移动的距离为2 1 1 k L k ?? ? ?? +。 8.(多选)如图所示,将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐,使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧下端挂一个50 g的砝码时,指针示数为L1=3.40 cm,当 弹簧下端挂两个50 g的砝码时,指针示数为L2=5.10 cm。g取9.8 m/s2。 由此可知()。 A.弹簧的原长是1.70 cm; B.仅由题给数据无法获得弹簧的原长; C.弹簧的劲度系数约为28.8 N/m; D.由于弹簧的原长未知,无法算出弹簧的劲度系数。

高中物理必修一知识点总结:第三章相互作用

高中物理必修一知识点总结:第三章相互作用在我们生活的世界有形形色色的物体,他们之间不是孤立存在的,各种物体之间都存在着各式各样的相互作用。由于这些相互作用的存在,物体的运动状态,以及存在形态等都随时在发生变化。在物理学中把这种相互作用称之为:力。力学是物理学的基础部分,本章又是力学部分的基础。本章的重点在于学习几种非常典型的力,重力、弹力、摩擦力,难点在于力的合成与分解。 考试的要求: Ⅰ、对所学知识要知道其含义,并能在有关的问题中识别并直接运用,相当于课程标准中的“了解”和“认识”。 Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系,能够解释,在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用,相当于课程标准的“理解”,“应用”。 要求Ⅰ:滑动摩擦力、动摩擦因素、静摩擦力、形变、弹性、胡克定律。 要求Ⅱ:力的合成、力的分解。 知识构建: 新知归纳: 一、重力基本相互作用 ●力:力是物体间的相互作用 1、力的物质性:力是物对物的作用。 2、力的相互性:受力物体同时也是施力物体。

3、物体间发生相互作用的方式有两种:①直接接触②不直接接触 4、力不但有大小,而且有方向,力具有矢量性。力的大小用测力计(弹簧秤)来测量。在国际单位制中,力的单位是N(牛)。 5、力的三要素:通常把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素决定了力的作用效果。若其中一个要素发生变化,则力的作用效果也将变化。 ●力的作用效果 ①使受力物体发生形变; ②使受力物体的运动状态发生改变。 力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的。例如用脚踢足球时,用力的大小不同,足球飞出的远近不同;用力的方向不同,足球飞出的方向不同;击球的部位不同,球的旋转方向不同。 ●力的示意图 力可以用一根带箭头的线段来表示。它的长短表示力的大小,它的指向(箭头所指方向)表示力的方向,箭头或箭尾表示力的作用点,力的方向所沿的直线叫力的作用线。这种表示力的方法,叫做力的图示。这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方法。 ●力的分类 1、按力的性质和力的效果分类 ①性质力:重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力等。 ②效果力:支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力等。 2、按作用方式可分为接触力(如支持力、压力等)和场力(如重力等)。 3、按研究对象可分为内力和外力。 4、按力的关系可分为:共点力、共面力、平行力、平衡力、作用力与反作用力等。 ●重力 1、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力也叫重量,常用符号G表示。 ①重力的施力物体是地球,其本质是地球对物体的吸引力,但不能说重力就是地球对物体的吸引力。 ②地球表面附近的一切物体都受重力作用。重力与运动状态和接触面均无关。 2、重力的方向总是竖直向下的,重力的方向不一定指向地心。 3、重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定

(完整版)第三章相互作用

第三章相互作用 力力 的 概 念 力是物体间的相互作用 力的三要素:大小、方向、作用点 力的图示:用一条带箭头的线段形象地表示力的三要素 重 力 产生原因:由于地球吸引 大小: 方向: 竖直向下 重心:重力的等效作用点,重心不一定在物体上 弹 力 产生条件:①物体间直接接触 ②接触面发生弹性形变 方向:与物体所受外力方向、物体形变方向相反 胡克定律: 摩 擦 力 滑 动 摩 擦 力 产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压 ③相对滑动 方向:与接触面相切,跟物体的相对运动方向相反 大小: 静 摩 擦 力 产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压 ③相对静止,但有相对运动趋势 方向:沿接触面,与物体相对运动趋势方向相反, 与物体所受其他力的合力方向相反 大小: 力 的 合 成 与 分 解 合力与分力:等效代替关系 运算法则:平行四边形定则,正交分解法 合力范围:|-|≤≤|+| F F F F F 11 22 受 力 分 析 隔离法 整体法 G=m g F=kx F=F N 0<≤ F F max 常 见 的 三 种 力

F 3 F 2 F 1 1、力和力的运算 力的概念: 力是物体与物体间的相互作用 ; 力是运动状态改变的原因(力是产生加速度原因)。 力的运算:力的合成 ;正交分解(分是为了更好的和)。 运算的依据是平行四边形定则(三角形定则)。 例题1.在验证力的平行四边形定则的实验中,两弹簧秤拉力的图示在图中作 出方格每边的长度表示1 N,O 是橡皮筋的一个端点.用两个直角三角板按照作图法 作出合力F 的图示,得到的合力的大小为 N. 2.如图所示,重物的质量为m,轻细线AO 和BO 的A 、B 端是固定的,平衡时AO 是水平的,BO 与水平面的夹角θ。AO 的拉力F1和BO 的拉力F2的大小是多少? 练习1、将橡皮筋的一端固定在A 点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着 一个量程为5 N 、最小刻度为0.1 N 的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O 点时,两根细绳相互垂直,如图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出. (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分 N 和 N (只需读到0.1 N). (2)在方格纸(见右图)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力. 练习题2、如图F1=12N, F2 =8N, F3=10N. F1在竖直方向,三力互成120O 角。 求:三个力的合力。 2、重力和四种基本相互作用: 1)重力的产生; 2)重力在斜面的分解;重力与滑动摩擦力中正压力的关系; 3)对近地卫星有mg=F 向心力可得(2 R GM g ); 4)、在具地面h 高处的重力加速度也可以用公司2h GM g 计算。 5)、四种基本相互作用:万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。 例1、设想地球是质量分布均匀的球体,同一物体分别位于赤道、北极和北纬60°上某一位置时,物体所受万有引力和重力依次是F1、F2、F3和G1、G2、G3,试比较F1、F2、F3和G1、G2、G3的大小关系. 2、下列说法正确的是 …………………………( ) A.形状规则的物体的重心,一定在物体的几何中心上 B.物体的重心一定在其内部 C.地球对物体的吸引力,就是物体的重力 D.物体的重力,是由于地球对物体的吸引而产生的 练习题1、 关于重力的大小,下列说法中正确的是 ……………………( )

第三章相互作用教案

3.1重力、基本相互作用 知识与技能 1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体发生形变或物体运动状态发生改变。 知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图。 2.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。 3.知道重力产生的原因及其定义。 4.知道重心的含义。 5.了解四种相互作用。 过程与方法 1.知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的。 2.能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个要素有关。 3.能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的。 4.自己动手,找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力,并通过重心的概念渗透“等效代换”的物理方法。 情感态度与价值观 1.通过实例激发学生对科学的求知欲,激励探索与创新的意识。 通过实验培养学生的团结协作精神。 2.通过本节课的学习,培养全面观察分析问题的能力。 教学重点 1.力的概念,图示及力的作用效果。 2.重力的概念及重心的理解。 教学难点 1.力的概念。 2.重心的概念和位置。 教学过程 新课教学 引入: 在足球场上,守门员大脚开球,球由静止变为运动;守门员接住球时,球由运动变为静止;运动员用头顶球,球的方向改变了。用劲折木条,木条弯曲了,这些都是什么现象,是什么原因造成的呢?引入新课 一、力和力的图示

演示1、用手压锯条、拉皮筋等,学生观察现象,是什么原因导致这种变化呢? 演示2、扔掉手中的粉笔,拖动桌面上的书等,又有什么现象,又是什么原因引起这样的变化呢? 锯条、皮筋的形状发生了改变,粉笔、书的运动状态发生了改变,这些都是由于这些物体受到了其他物体的力的作用的结果。在物理学中,人们把改变物体的运动状态,产生形变的原因,即物体与物体之间的相互作用称作力。 1、力的定义:物体与物体之间的相互作用。 问题:力可以离开物体而单独存在吗? (1)、力的物质性 力是物体对物体的作用,有力就有受力物体和施力物体,两者是同时存在的,不分先后。在研究某物体时,我们把它叫做受力物体,对它作用的物体叫做施力物体。不是有生命的物体才能作为施力物体,施力物体和受力物体不是绝对的,在研究不同问题时,同一物体有时是受力物体,有时是施力物体。 问题:我们用手拍打桌子时,是手给桌子一个力,可为什么我们的手也会感到疼痛呢?(让学生用力打桌子,体会手的感觉) (2)、相互性 力是物体间的相互作用,甲对乙有作用力,同时乙对甲也有力的作用,力的作用是相互的。 问题:用大小相等的力沿不同的方向拖动桌面上的书,书的运动一样吗? (3)、矢量性 力是有大小和方向的物理量(矢量),力的作用效果不仅与其大小有关,也与方向有关。 问题:力的作用效果有那些?举例说明。 2、力的作用效果 力可以使物体发生形变和运动状态发生改变(包括速度的大小和方向)。 演示:关门时,在不同的地方施加不同方向和大小的力,产生的效果不一样,说明了力的作用效果与那些因素有关? 1、力的三要素 大小、作用点、方向 问题:我们可以怎样把力的三要素完整的表示出来呢? 2、力的图示和示意图 例:一物体重150N,画出绳子对物体的拉力的图示。 有时只需要画出力的示意图,即只画出力的作用点和方向,表示这个物体在这个方向上受到了力。 3、力的单位:牛顿符号N 演示:竖直上抛一粉笔头,结果它会落在地上,粉笔为什么会掉下来呢? 二、重力 抛向空中的物体会落回地面,地球在自转而海水不会洒向太空,都是地球与他们之间存在着相互吸引的作用。 1、重力的产生:地面附近的物体,由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。

高中物理必修一第三章研究物体间的相互作用 知识点总结 典型例题 专题训练 模拟试题

第三章力物体的平衡 本章内容是力学的基础,也是贯穿于整个物理学的核心内容。本章从力的基本定义出发,通过研究重力、弹力、摩擦力,逐步认识力的物质性、力的矢量性、力的相互性,并通过受力分析,分析物体所处的状态或从物体所处的平衡状态,分析物体的受力情况。物体的受力分析法是物理学重要的分析方法。由于它的基础性和重要性,决定了这部分知识在高考中的重要地位。 本章知识的考查重点是:①三种常见力,为每年高考必考内容,明年乃至许多年后,仍将是频繁出现的热点。②力的合成与分解、共点力的平衡等在高考中或单独出现或与动力学、电磁学等相结合,或选择或计算论述,或易或难,都要出现。 核心知识课标解读 力的概念1理解力是物体之间的相互作用,能找出施力物体和受力物体. 2知道力的作用效果. 3知道力有大小和方向,会画出力的图示或力的示意图.4知道力的分类. 重力的确概念5知道重力是地面附近的物体由于受到地球的吸引而产生 的. 6知道重力的大小和方向,会用公式G=mg计算重力. 7知道重心的概念以及均匀物体重心的位置.弹力的概念8知道什么是弹力以及弹力产生的条件. 9能在力的图示(或力的示意图)中正确画出弹力的方向. 10知道如何显示微小形变. 胡克定律11知道在各种形变中,形变越大,弹力越大. 12知道胡克定律的内容和适用条件. 13对一根弹簧,会用公式f=kx进行计算. 摩擦力的概念14知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向.15会利用公式f=μN进行计算,知道动摩擦因数跟什么有 关 16知道静摩擦产生的条件,会判断静摩擦力的方向. 17知道最大静摩擦力跟两物间的压力成正比 二力平衡18知道什么是力的平衡. 19知道二力平衡的条件. 力的合成和分解20理解力的合成和合力的概念. 21理解力的合成和合力的概念. 22掌握平行四边形定则,会用作图法、公式法求合力的大小和方向. 23熟悉力的三角形法. 24掌握平行四边形定则. 25理解力的分解和分力的概念.理解力的分解是力的合成逆运算, 26会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力

第三章相互作用第四章牛顿运动定律练习题基础版带答案

一,选择题。 1. 有关力的概念,下列说法正确的是() A.力不可能离开物体而独立存在 B.受力物体不一定是施力物体 C.一个力的发生必定涉及到两个物体 D.重力的大小和方向与物体的运动状态无关 2. 关于力的作用效果的叙述中,正确的是() A.物体的运动状态发生变化,一定受到力的作用 B物体的运动状态不发生变化,一定不受到力的作用 C.物体受到力的作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象 D力对物体的作用效果完全由力的大小决定 3.关于弹力,下列叙述正确的是() A.两物体相互接触,就一定会产生相互作用的弹力 B.两物体不接触,就一定没有相互作用的弹力 C.两物体有弹力作用,物体不一定发生了弹性形变 D.只有弹簧才能产生弹力 4.关于弹力的方向,下列说法正确的是() A弹力的方向一定垂直于接触面 B弹力的方向不一定垂直于接触面 C绳子类软物体产生的弹力一定垂直于被拉物体的平面 D绳子类软物体产生的弹力一定沿绳子的方向 5. 关于摩擦力产生的条件,下列说法正确的是( ) A.相互压紧的粗糙物体间总有摩擦力的 B.相对运动的物体间总有摩擦力作用 C.只要相互压紧并发生相对运动的物体间就有摩擦力作用 D.只有相互压紧并发生相对滑动或有相对运动趋势的粗糙物体间才有摩擦力作用 6.关于静摩擦力,下列说法正确的是() A.只有静止的物体才可能受静摩擦力 B.有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩擦力 C.产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止 D.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力产生 7.下列关于滑动摩擦力的说法正确的是() A.滑动摩擦力的方向总是阻碍物体的运动并与物体的运动方向相反 B.当动摩擦因数一定时,物体所受的重力越大,它所受的滑动摩擦力也越大C.有滑动摩擦力作用的两物体间一定有弹力作用,有弹力作用的二物体间不一定有滑动摩擦力作用 D.滑动摩擦力总是成对产生的,两个相互接触的物体在发生相对运动时都会受到滑动摩擦力作用 8.用水平力F把物体压在竖直墙壁上静止不动.设物体受墙的压力为F1,摩擦 力为F2,则当水平力F增大时,下列说法中正确的是( ) A.F1 增大、F2 增大B.F1 增大、F2 不变 C.F1 增大、F2减小D.条件不足、不能确定 9.如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三

人教版高中物理必修一第三章《相互作用》知识点教学提纲

第三章 《相互作用》 一、三种性质力 1、 重力 (1)重力是由于地球的吸引而产生的力; (2)重力的大小:G=mg ,重力加速度:从赤道到两极g 值 ,在极地G 最大,等于地球与物体间的万有引力;随着高度的变化g 值 。在有限范围内,在同一问题中重力认为是恒力,运动状态发生了变化,即使在超重、失重、完全失重的状态下重力不变; (3)重力的方向永远竖直向下(与水平面垂直,而不是与支持面垂直); (4)物体的重心: 确定重心的方法:悬吊法,支持法。 2、 弹力、胡克定律: (1)弹力是物体接触伴随形变而产生的力。※弹力是接触力 弹力产生的条件:接触(并发生形变),有挤压或拉伸作用。 常见的弹力:拉力,绳子的张力,压力,支持力; (2)弹力的大小与形变程度相关。形变程度越重,弹力越大。 (3)弹力的方向:弹力的方向与施力物体形变方向相反(是施力物体恢复形变的方向),与接触面垂直。 结论:两物体接触发生形变,弹力方向: 面面接触: 点面接触: 点点接触: (4)胡克定律: 内容:在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧伸长(或压缩)的长度成正比。 数学表达式:F=kx (x 长度改变量:'='-x x x x x 现长原长00,) 3、 摩擦力 (1)摩擦力发生在相互接触且挤压有相对运动或相对运动趋势的物体之间。 ※摩擦力是接触力

摩擦力产生的条件:接触、挤压,有相对运动或相对运动趋势存在。(含盖了产生弹力的条件) (2)摩擦力的方向:总是与相对运动或相对运动趋势方向相反,与接触面相切。 摩擦力方向与相对运动(或相对运动趋势)方向相反,从而找到摩擦力的方向: 摩擦力既可以是动力,也可以是阻力;可以做正功,也可以做负功。 (3)摩擦力的大小 滑动摩擦力f N =μ·,N 为正压力 静摩擦力是一组值,其中有一个最大值,称为最大静摩 擦(使物体开始运动时的静摩擦力)。不能用f N =μ·来 计算,只能根据作用力、反作用力的关系,平衡条件或牛顿二定律求解。 ※滑动摩擦力的大小只与正压力、滑动摩擦系数有关,而与接触面的大小无关。 思考:滑动摩擦力与物体运动的速度大小有关吗? 二、力的合成与分解 1、力的合成:求几个力的合力叫力的合成 (1)F F 12,同一直线情况同向反向()F F F F F F F F =+=->??? 121212 (2)F F 12,成θ角情况: ①遵循平行四边形法则或者三角形法则 ②应用方法作图法:严格作出力的合成图示,由图量出合力大小、方向。计算法:作出力的合成草图,根据几何知识算出大小、方向。F ????? ?? 2、二力合成合力取值范围:2121F F F F F +≤≤-合 3、三力合成合力取值范围:321max F F F F ++= F min ???-+==最大) F F F F (0321 4、力的正交分解法: 力的正交分解法步骤如下: (1)、正确选定直角坐标系:通常选共点力的作用点为坐标原点,坐标轴的方向的选择则应根据实际问题来确定。 (2)、分别将各个力投影到坐标轴上:分别求x 轴和y 轴上各力的投影的合力F x 和F y

激光与物质相互作用复习大纲

1、从激光束的特性分析,为什么激光束可以用来进行激光与物质的相互作用? 答:(1)方向性好:发散角小、聚焦光斑小,聚焦能量密度高。 (2)单色性好: 为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。 (3)亮度极高:能量密度高。 (4)相关性好:获得高的相关光强,从激光器发出的光就可以步调一致地向同一方向传播,可以用透镜把它们会聚到一点上,把能量高度集中起来。 总之,激光能量不仅在空间上高度集中,同时在时间上也可高度集中,因而可以在一瞬间产生出巨大的光热,可广泛应用于材料加工、医疗、激光武器等领域。 2、透镜对高斯光束聚焦时,为获得良好聚焦可采用的方法? 答:用短焦距透镜; 使高斯光束远离透镜焦点,从而满足l>>f、l>>F; 取l=0,并使f>>F。 3、什么是焦深,焦深的计算及影响因素? 答:光轴上其点的光强降低至激光焦点处的光强一半时,该点至焦点的距离称为光束的聚焦深度。光束的聚焦深度与入射激光波长和透镜焦距的平方成正比,与w12成反比,因此要获得较大的聚焦深度,就要选长聚焦透镜,例如在深孔激光加工以及厚板的激光切割和焊接中,要减少锥度,均需要较大的聚焦深度。 4、对于金属材料影响材料吸收率的因素有哪些? 答:波长、温度、材料表面状态 波长越短,金属对激光的吸收率就越高 温度越高,金属对激光的吸收率就越高 材料表面越粗糙,反射率越低,吸收率越大。 5、简述激光模式对激光加工的影响,并举出2个它们的应用领域? 答:基模光束的优点是发散角小,能量集中,缺点是功率不大,且能量分布不均。 应用:激光切割、打孔、焊接等。 高阶模的优点是输出功率大,能量分布较为均匀,缺点是发散厉害。应用:激光淬火(相变硬化)、金属表面处理等。 6、试叙述激光相变硬化的主要机制。 答:当采用激光扫描零件表面,其激光能量被零件表面吸收后迅速达到极高的温度,此时工件部仍处于冷态,随着激光束离开零件表面,由于热传导作用,表面能量迅速向部传递,使表层以极高的冷却速度冷却,故可进行自身淬火,实现工件表面相变硬化。 7、激光淬火区横截面为什么是月牙形?在此月牙形区相变硬化有什么特点? 特点:A,B部位硬化,C部位硬化不够 原因:A,B部位接近材料部,热传导速率大,可以高于临界冷却速度的速度冷却,因此

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