第三章相互作用总结大全(知识点+试题)
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第三章 相互作用一、单选题1、关于动摩擦因数,下列说法正确的是( ) A 、两物体接触面间压力越大,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滑动摩擦力成正比,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决定的,与滑动摩擦力和正压力无关2、如图所示,一物块在拉力T F 作用下沿水平方向做匀速运动,则拉力T F 与摩擦力f F 的合力方向为( )A 、可能向上偏右B 、可能向上偏左C 、一定竖直向上D 、无法判定3、如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P 在支撑点M 、N 处受力的方向,下列说法正确的是( )A 、M 处受到的支持力竖直向上B 、N 处受到的支持力竖直向上C 、M 处受到的静摩擦力沿MN 方向D 、N 处受到的静摩擦力沿水平方向4、已知两个力的合力为20N ,则这两个力的大小不可能是( )A 、18N 、18NB 、10N 、20NC 、8N 、7ND 、20N 、28N5、在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图a 所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大,分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力f F 随拉力F 的变化图像,如图b 所示,已知木块质量为0.8kg ,取重力加速度2/10s m g ,则木块与长木板间的动摩擦因数为( )A 、0.2B 、0.4C 、0.6D 、0.86、如图所示。
A 、B 两球完全相同,质量均为m ,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间连着一根轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的弹力为( )A 、θtan 2mgB 、θtan mgC 、2tan2θmg D 、2tanθmg7、如图,三个大小相等的力F ,作用与同一点O ,则合力最小是( )8、如图所示,小圆环A 吊着一个质量为2m 的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线,一端栓在小圆环A 上,另一端跨过固定在大圆环最高点B 的一个小滑轮后吊着一个质量为1m 的物块,如果小圆环、滑轮、细线的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,细线又不可伸长,若平衡时弦AB 所对应的圆心角为α,作则两物块的质量之比21m m 应为( )A 、2cosα B 、2sinα C 、2sin2α D 、αsin 28、台球以速度0v 与球桌边框成θ角撞击O 点,反弹后速度为1v ,方向与球桌边框夹角仍为θ如图所示,OB 垂直于桌边,则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是( )A、可能沿OA方向B、一定沿OB方向C、可能沿OC方向D、可能沿OD方向10、关于静摩擦力的产生,下列说法中正确的是()A、有相对运动趋势并且接触面间粗糙的物体间一定有摩擦力B、有相对运动趋势的物体间一定有静摩擦力C、相互压紧并运动的物体间一定有静摩擦力D、只有相互压紧和有相对运动趋势的物体间才可能有摩擦力的作用11、头顶球是足球比赛中常用到的一种技术,如图所示,关于运动员在顶球时头顶受到压力产生的直接原因是()A、球的形变B、头的形变C、球受到的重力D、人受到的重力12、把一个月牙状的薄板悬挂起来,静止时如图所示,则薄板的重心可能是图中的()A、A点B、B点C、C点D、D点13、如图所示,三个形状不规则的石块a、b、c在水平面上成功的叠放在一起,则石块()A、c受到水平桌面向左的摩擦力B、c对b的作用力一定竖直向上C、b对a的支持力一定竖直向上D、b对a的支持力一定等于a所受的重力14、如图所示,弹簧秤和细线的重力不计,一切摩擦不计,重物的重力G=10N,则弹簧秤A 和B的读数分别为()A、10N、20NB、10N、10NC、10N、0ND、0N、0N二、多选题15、如图所示,一重为10N的球固定在支杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5N,则AB杆对球的作用力()A、大小为12.5NB、大小为7.5NC、方向与水平方向成53°角斜向右上方D、方向与水平方向成53°角斜向左上方16、在探究弹力与弹簧伸长量的关系的实验中,得到某弹簧的伸长量x与弹力F之间的关系图像,下列说法正确的是()A、弹簧的劲度系数为30.0N/mB、弹簧发生弹性形变时,弹力大小与弹簧伸长(或缩短)的长度成正比C、由图像可知弹簧原长为5.0cmD、当弹簧伸长2.5cm时,弹簧弹力为0.75N17、下列说法正确的是()A、自然界所有的相互作用力都可归纳为四种基本作用B、在四种基本作用中,万有引力是最强的C、四种基本相互作用的规律是完全独立的,不能再统一了D、万有引力和电磁力是长程力,强相互作用和弱相互作用是短程力18、如图所示,小车M在恒力F作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断()A、若地面光滑,则小车一定受三个力作用B、若地面粗糙,小车也可以不受摩擦力作用C、若小车做匀速运动,则小车一定受四个力的作用D、若小车做匀速运动,则小车可能受三个力的作用19、如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动;根据图中所给的信息和所学知识你可以得出的结论是()A、物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B、重力的方向总是垂直向下的C、物体重心的位置与物体形状和质量分布有关D、力是使物体运动的原因20、一辆汽车停在水平地面上,下列说法正确的是()A、地面受到了向下的弹力,是因为地面发生弹性形变B、地面受到了向下的弹力,是因为汽车发生弹性形变C、汽车受到了向上的弹力,是因为地面发生弹性形变D、汽车受到了向上的弹力,是因为汽车发生弹性形变三、填空题21、用扳手拧螺帽,要想将螺帽拧紧,我们可以在扳手的手柄上不同的地方用同一方向不同大小的力;用力作用在弹簧上可使弹簧伸长或压缩;用力作用在静止的小车上,可以使小车运动起来。
一、知识点回顾1.力和力的图示2. 力是物体与物体之间的相互作用,改变运动状态、发生形变3.力的三要素:大小,方向,作用点4.重力:由于地球吸引而受的力G=mg 竖直向下重心5.四种基本作用:万有引力、电磁相互作用、强、弱相互作用6.弹性形变:当外力撤去后物体恢复原来的形状7.弹力产生条件:挤压、发生弹性形变8.弹力大小计算(胡克定律)F=kx9.摩擦力产生条件:接触、有相对运动或相对运动趋势方向:沿着接触面与运动趋势方向相反静摩擦力大小:0≤f≤Fmax滑动摩擦力大小:f=μN μ动摩擦因系数没有单位10.力的合成与分解:平行四边形定则11.合力与分力的关系:最大值F=F1+F2 最小值F=|F1-F2|12.受力分析二、习题 选择题1.如图所示,物块在力F 作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受到的摩擦力F f 与拉力F 的合力方向应该是( ) A .水平向右 B .竖直向上 C .向右偏上 D .向左偏上2.物体受到两个方向相反的力的作用,F1=4N ,F2=8N ,保持F1不变,将F2由8N 逐渐减小到零的过程中,它们的合力大小变化是( ) A .逐渐减小 B .逐渐变大 C .先变小后变大 D .先变大后变小3.如图所示,在水平力F 作用下,A 、B 保持静止.若A 与B 的接触面是水平的,且F ≠0.则关于B 的受力个数可能为( )A .3个B .4个C .5个D .6个4.质量为m 的物体放在水平面上,在大小相等,互相垂直的水平力F1和F2的作用下,从静止开始沿水平面运动.如图所示,若物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则物体( )A .在F1的反方向上受到Ff1=μmg 的摩擦力B .在F2的反方向上受到Ff2=μmg 的摩擦力C .在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff 合=2μmgD .在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff =μmg5.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是( )A .L +μk m1gB .L +μk (m1+m2)gC .L +μkm2gD .L +μ(m1m2g)k(m1+m2)6.如图所示,质量为m1的木块在质量为m2的长木板上滑行,长木板与地面间动摩擦因数为μ1,木块与长木板间动摩擦因数为μ2,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为( )A .μ1(m1+m2)gB .μ2m1gC .μ1m1gD .μ1m1g +μ2m2g7.完全相同的直角三角形滑块A 、B ,按如图所示叠放,设A 、B 接触的斜面光滑,A 与桌面间的动摩擦因数为μ.现在B 上作用一水平推力F ,恰好使A 、B 一起在桌面上匀速运动,且A 、B 保持相对静止,则动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为( )A .μ=tan θB .μ=12tan θC .μ=2tan θD .μ与θ无关8.如图所示,质量为m 的两个球A 、B 固定在杆的两端,将其放入光滑的半圆形碗中,杆的长度等于碗的半径,当杆与碗的竖直半径垂直时,两球刚好能平衡,则杆对小球的作用力为( )A.33mgB.233mg C.32mgD .2mg9.如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A 、B ,A 悬挂起来,B 穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B 与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角θ,则物体A 、B 的质量之比mA:mB 等于( )A .cos θ:1B .1:cos θC .tan θ:1D .1:sin θ10.如图所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A 、B 两点,衣服处于静止状态.如果保持绳子A 端位置不变,将B 端分别移动到不同的位置,下列判断正确的是( ) A .B 端移到B1位置时,绳子张力不变B .B 端移到B2位置时,绳子张力变小C .B 端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大D .B 端在杆上位置不变,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小11.如图,重力大小为G 的木块静止在水平地面上,对它施加一竖直向上且逐渐增大的力F ,若F 总小于G ,下列说法中正确的是A.木块对地面的压力随F增大而减小B.木块对地面的压力就是木块的重力C.地面对木块的支持力的大小等于木块的重力大小D.地面对木块的支持力的大小等于木块对地面的压力大小12.如图,a 、b 为两根相连的轻质弹簧,它们的劲度系数分别为100N/m ,200N/m 。
高中物理必修一第三章相互作用力全部重要知识点单选题1、如图所示,质量为m的物体A在竖直向上的力F(F<mg)作用下静止于斜面上,若减小力F,则()A.物体所受合力变小B.斜面对物体A的支持力不变C.斜面对物体A的摩擦力变大D.斜面对物体A的摩擦力可能为零答案:CA.在拉力F作用下对物体受力分析,如图所示,设支持力为N,根据共点力平衡条件,依题意有N=(mg−F)cosθ因F<mg,物体能静止于斜面的条件为(mg−F)sinθ≤μN=μ(mg−F)cosθ可知μ≥tanθ这是物体能够静止在斜面上的条件,与F是否减小无关,即力F减小后,物体仍能静止于斜面上,则其合力仍为零,故A错误;BCD.依题意,在拉力F作用下对物体受力分析,如图1所示,设支持力为N,摩擦力为f,根据共点力平衡条件,有f=(mg−F)sinθN=(mg−F)cosθ若减小力F其他不变,可知N变大,f变大,故BD错误,C正确。
故选C。
2、如图所示,轻杆AB的A端用铰链连接在竖直墙上,B端用轻绳BD系一重物G,轻绳BC的一端连接轻杆B 端,另一端连接在竖直墙上的C点,且轻绳BC水平。
现保持轻杆AB与竖直墙间的夹角不变,改变轻绳BC的长度,使轻绳与竖直墙的连接点C上移,直到轻绳BC垂直于轻杆AB,在连接点上移过程中,轻绳BC所受弹力F BC和轻杆AB所受弹力F AB的大小变化情况是()A.F BC减小,F AB增大B.F BC减小,F AB减小C.F BC增大,F AB减小D.F BC增大,F AB增大答案:B对轻杆B端受力分析,如图甲所示,受竖直向下的拉力G、沿轻杆方向的弹力F AB和沿轻绳方向的拉力F BC,根据力的合成作出G与F AB的合力F,由平衡条件可知F与F BC大小相等、方向相反,由于G的大小方向保持不变,F AB的方向不变,则F的方向由水平向右逐渐变为与F AB垂直的虚线位置(如图乙所示),这一过程中,矢量三角形逐渐变小,所以轻绳BC所受弹力F BC和轻杆AB所受弹力F AB出的大小均减小,ACD错误,B正确。
高中物理第三章相互作用-力知识点总结(超全)单选题1、下列关于弹力的说法中,正确的是()A.两物体不接触,也可能存在相互作用的弹力B.两物体只要有接触,就一定有相互作用的弹力C.物体之间的弹力的方向总是垂直于接触面D.物体之间的弹力的方向总是平行于接触面答案:CAB.产生弹力必须满足两个条件:接触和弹性形变;则两物体不接触,不可能存在相互作用的弹力;两物体有接触,也不一定有相互作用的弹力,选项AB错误;CD.物体之间的弹力的方向总是垂直于接触面,选项C正确,D错误。
故选C。
2、如图所示,半径为R、质量为M的半球形物体P放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住半径为r、质量为m的光滑球Q,P对地面压力大小为F1,P对地面的摩擦力大小为F2,细线对Q的拉力大小为F3,P对Q的支持力大小为F4,下列说法不正确的是()A.F1=(M+m)g,若增大光滑球半径r,F1一定不变B.若增大光滑球的半径r,F2一定不变mg,若增大光滑球半径r,F3可能减小C.F3=√r(r+2R)Rmg,若增大光滑球半径r,F4增大D.F4=R+rR答案:CAB.利用整体法分析,只受重力与支持力,所以P对地面压力大小为F1=(M+m)gP对地面的摩擦力大小为F2=0所以AB正确,不符合题意;CD.对Q受力分析如图所示由几何关系可得cosθ=R R+rsinθ=√2Rr+r2 R+r由平衡条件可得F3=mgtanθ=mg√r(r+2R)RF4=mgcosθ=mg(R+r)R若增大光滑球半径r,则F3增大,F4增大,所以C错误,符合题意;D正确,不符合题意;故选C。
3、如图为某款式双层晾衣篮。
完全相同的上、下篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成,两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连,上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。
晾衣篮的有关尺寸如图所示。
不装衣物时,两篮子保持水平,则()A.挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍B.挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍C.上方某一根轻绳的拉力大小是下方某一根轻绳的拉力的2.5倍D.上方四根轻绳的拉力之和与下方四根轻绳的拉力之和大小相等答案:CA.如果上方的绳子是竖直的则挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍,但上方的绳子不是竖直的,A错误。
2018年度石泉中学高一复习题(第三章相互作用)B. 0, 1NC. 0.5N, 0.5ND. 1N, 1N5、如图所示,两根相同的轻弹簧 、一,劲度系数皆为' ,悬挂的重物的质量分别为 mi = 2 切和.若不计弹簧质量,取 取10」'■,则平衡时弹簧的伸长量分别为( )A.5、10B.10、5C.15以爾 h 10心側D.10Q 油 S 、15媳正诵教課甲圈匕罔阳A. 图中的杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丙一、单选题1、在如图所示中A. D.2、 如下图所示,一小球用两根轻绳挂于天花板上 好竖直,则小球所受的作用力有( ) A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.43、 如下图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为 的另一端固定一个重力为 4 的小球,小球处于静止状态时)4炉,方向平行于斜面向上2 ',方向平行于斜面向上 4》:孑,方向垂直于斜面向上 4炉,方向竖直向对小球的弹力( A. 大小为 B. 大小为 C. 大小为 D. 大小为S04、如图所示,弹簧测力计和的重力及一切摩擦不计,重G=1N 则弹簧测力计 A 和B数分别为( )的C A.立30°的斜面上,杆 ,弹性杆 ,球静止,绳1倾斜,绳2恰 上细 物 示 1N,6、四个图中,AB 、BC 均为轻质杆,各图中杆的A. C 端都通过铰链与墙连接,两杆都在B 处 由铰链连接,且系统均处于静止状态。
现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡是(B. 图中的杆可以用轻绳代替的是甲、丙、丁C. 图中的' 杆可以用轻绳代替的是乙、丙、图中的’ 杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁7、如图所示,用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计读数为0.90 ,已知滑块重为3 ,则滑块与桌面间的动摩擦因数为()A. 0.1B.0.3C.2.0D.3.08、如下图甲所示,小孩用80「的水平力推木箱,木箱不动,此时木箱受到水平地面的摩擦力大小为…;如下图乙所示,小孩用100 的水平推力恰能推动木箱,此时木箱与水平地面间的摩擦力大小为;如下图丙所示,小孩把木箱推动了,此时木箱与水平地面间摩擦力大小为',若木箱对水平地面的压力大小为200 ^ ,木箱与水平地面间动摩擦因数为0.45,贝U 的大小分别为()A.80 、80 、90恥C.80 、100 、90養B.80 、80阴、45 D.80綁、100呻、459、如图所示,在水平桌面上向右运动的物体,质量为翼卩管,在动过程中,还受到一个方向向左的大小为111上的拉力.’作用,物体与桌面间的动摩擦因数-,则物体受到的滑动摩擦力为(••)(A..,向右B. . ^ ,向左C.:逆跆,向右D.:萸",向左10、一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力,即…、1和摩擦力,木块处于静止状态,如图所示,其中= •";「、= ;「',若撤去…,则木块受到的摩擦力为()A. . '■,方向向左B. '',方向向右C._. •,方向向右D.11、如图所示,两块木板紧紧夹住木块,一直保持静止,木块重为30N,木块与木板间的动摩擦因数为0.2,若左右两端的压力F都是100N,则木块所受的摩擦力大小和方向是()A.30N,方向向上B.20N, 方向向上C.40N,方向向D.100N, 方向向上12、运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑,它所受的摩擦力分别为F1和F2,那么()A.F1向下,F2向上,且F1=F2B.F1向下,F2向上,且F1>F2C.F1向上,F2向上,且F1=F2D.F1向上,F2向下,且F1=F213、如下图所示,质量为m的木块在置于水平桌面上的木板上滑行板静止,它的质量为k 一‘用、木板与木块间的动摩擦因数为,木则木板受桌面的摩擦力大小为().A. B. 「■ C•…■ D. ■■14、如下图所示,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,较大时方向向左,:旳较小时方向向右15、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;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.,则()AA \ B.f. <C A ' - D.以上情况均有可能訂mm誓軒16、 两个共点力 "、1,其中,..=W ; A',—=卞;芒,它 们合力的大小不可能是( ) A. 80 B.50 C.30 D.10 17、 大小分别为 >•和.的三个力合成,其合力的大小的范围是()A 2X < F C 2山丫B 3A' < F < 2LV c D<F< 20A' D D< F < 2LV18、 如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜 角•若此人所受重力为■,则椅子各个部分对他作用力的合力大小为A.・ B.?乜诂名C.(:、::;打D.19、 如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹 连接点;在'、〔和•三力作用下保持静止。
第三章相互作用——力知识点3.1重力与弹力一、重力:1、由于地球的吸引而使物体受到的力。
一切物体都受重力作用,物体所受重力的施力物体是地球。
2、大小:G=mg,单位是牛顿,简称牛,符号用N表示。
物体所受的重力与它所处的运动状态、速度大小无关。
3、方向:方向竖直向下。
4、重心:等效看成受重力的作用点。
①定义: 一个物体的各部分都要受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点,这一点叫做物体的重心。
②重心的位置:A:形状规则,质量均匀分布的物体,它的重心在其几何中心处。
B:质量分布不均匀的物体,重心的位置除了跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。
C:重心的位置是变化的。
E:悬挂法(二力平衡)确定薄板重心的位置。
D:重心不一定在物体上。
5、力可以用有向线段表示。
①力的图示:用一根带有箭头的线段来表示力。
②力的示意图:只在图中画出力的作用点和方向,表示物体在这个方向上受到了力。
(粗略,常用)二、弹力1、接触力:物体与物体接触时发生的力。
弹力:弹簧弹力、拉力、压力、支持力接触力:2、力摩擦力:静摩擦力、动摩擦力非接触力:重力、万有引力、磁场力、电场力3、形变:物体在力的作用下的形状或体积会发生改变。
任何物体受力时都会产生形变。
4、弹力:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用。
施力物体是发生形变的物体,受力物体是与它接触的物体。
5、注意:弹力不是指“弹簧产生的力”。
某一弹力的产生是施力物发生弹性形变产生的。
6、弹力的方向:①压力(支持力)的方向是跟接触面垂直。
②拉力的方向是沿着绳子而指向绳子收缩的方向。
7、物体在发生形变后,如果撤去作用力能够恢复原状,这种形变叫作弹性形变。
不能够回复原状的叫作塑性形变。
8、如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度。
9、弹力产生的条件:①直接接触挤压,②发生弹性形变。
二、胡克定律在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比,即:F = k x①k称为劲度系数,单位N/m,由弹簧的材料,粗细,长度等自身性质决定。
必修一第三章弹簧力的相互作用知识点总
结
弹簧力是一种力的形式,它是由于弹簧的变形而产生的。
在物理学中,研究弹簧力的相互作用是很重要的。
以下是必修一第三章关于弹簧力的相互作用的知识点总结:
弹簧力的定义和特点
- 弹簧力是指弹簧在受到压缩或拉伸时产生的力。
- 弹簧力的大小与弹簧的伸长或压缩程度成正比。
- 弹簧力的方向与伸长或压缩方向相反。
弹簧力的计算公式
弹簧力的计算公式为:
F = k * x
其中:
F是弹簧力的大小
k是弹簧的弹性系数
x是弹簧的伸长或压缩的位移量
弹簧劲度系数和弹簧刚度
- 弹簧劲度系数(弹性系数)k是衡量弹簧的硬度或刚度的物理量。
- 弹簧劲度系数越大,弹簧越硬,相同位移下产生的弹簧力也越大。
- 弹簧劲度系数的单位是牛顿/米(N/m)。
弹簧力的应用
- 弹簧力在日常生活中有许多应用,例如弹簧秤、弹簧坐垫、弹簧门等。
- 在工程领域,弹簧力也被广泛应用于悬架系统、减震器等。
弹簧力的图示表示
弹簧力可以通过图示来表示,常用的符号是一个方框,表示弹簧的起始位置,两侧拉出或压缩的箭头表示弹簧力的方向和大小。
以上是必修一第三章弹簧力的相互作用的知识点总结。
通过学习这些知识点,我们能够更好地理解和应用弹簧力的概念。
一、选择题1.如图所示,水平地面上质量为m 的木箱,小明用与水平方向成θ角的斜向上的力F 拉木箱,使其向右运动,已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,则下列关于摩擦力f 的表达式一定正确的是( )A .cos f F θ=B .f =μmgC . ()sin f mg F μθ=-D . sin f F μθ= C解析:CBCD .受力如图在竖直方向上N sin F F mg θ+=根据f N (sin )F F mg F μμθ==-BD 错误C 正确;A .由于物体不一定做匀速直线运动,故不能根据共点力的平衡求解摩擦力,A 错误。
故选C 。
2.如图甲所示,推力F 垂直斜面作用在斜面体上,斜面体静止在竖直墙面上,若将斜面体改成如图乙所示放置,用相同大小的推力F 垂直斜面作用到斜面体上,则下列说法正确的是( )A .乙图中墙面受到的压力可能变小B .乙图中斜面体一定受到四个力C .乙图中斜面体受到的摩擦力一定变小D .乙图中斜面体可能沿墙面向上滑动C解析:C【分析】考查共点力的平衡。
A .根据正交分解,可知两图中物体对墙的压力均为cos F θ,故A 错误;B .根据正交分解,可知乙图中在竖直方向上有sin mg F θ=或sin mg F f θ=+由于重力和F 分力大小无法确定,故f 的有无也无法确定,故B 错误;C .甲图中斜面提供大小为sin f mg F θ=+的摩擦力,乙图中若有摩擦力,则大小为sin f mg F θ'=-,故减小,C 正确;D .由甲图可知,墙面可提供的摩擦力sin f mg F θ≥+故sin F θ无法克服重力和摩擦力的合力而使得物体向上运动,故D 错误。
故选C 。
3.如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起。
当车轮刚被顶起时,汽车对千斤顶的压力为51.010N ⨯,此时千斤顶两臂间的夹角为120︒,则下列判断正确的是( )A .此时两臂受到的压力大小均为45.010N ⨯B .此时千斤顶对汽车的支持力大小为52.010N ⨯C .若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大D .若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小D解析:DA .由于两臂间的夹角为120︒,根据力的分解可知此时两臂受到的压力大小均为51.010N ⨯,A 错误;B .根据牛顿第三定律,此时千斤顶对汽车的支持力大小为51.010N ⨯,B 错误; CD .若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂间的夹角减小,合力不变,因此两臂受到的压力将减小,C 错误,D 正确。
高中物理第三章相互作用-力经典大题例题单选题1、一种运送货物的小平板推车如图所示。
某工人使用此小推车运送货物的过程中,下列说法正确的是()A.当工人拉着小推车在水平地面上做匀速直线运动时,地面对小推车无摩擦力B.当工人拉着小推车在水平地面上做匀速直线运动时,小推车对货物的摩擦力方向与前进方向一致C.若工人拉着小推车水平前进过程中突然减速,此时小推车对货物的摩擦力方向与前进方向相反D.小推车的速度增大的过程中,加速度也一定在增大答案:CAB.当小推车在水平地面上做匀速直线运动时,货物在水平方向上不受力,小推车对货物没有摩擦力,但地面对小推车有摩擦力,故AB错误;C.若工人拉着小推车水平前进过程中突然减速,则小推车对货物产生向后的摩擦力,摩擦力方向与前进方向相反,故C正确;D.小推车的加速度与小推车所受的合力有关,小推车的速度增大的过程中,只能确定加速度方向与速度方向相同,不能确定加速度大小如何变化,故D错误。
故选C。
2、长直木板上表面上静置一物体,木板由水平位置缓慢转至物体恰好在木板上滑动时,物体所受摩擦力F f与木板倾角θ间关系图像正确的是()A.B.C.D.答案:D木板由水平位置缓慢抬起时,物体保持相对静止直至恰好在木板上滑动时,根据平衡条件可得摩擦力大小为F f=m gsinθ结合数学知识可知D图像符合题意,故选D。
3、图中是某运动员三级跳远腾空的照片。
关于该选手在空中的受力情况分析,说法正确的是()A.不受力的作用B.重力、空气阻力C.重力和跳跃力、空气阻力D.仅受到重力作用答案:B运动员三级跳远腾空时受到自身的重力,由于空气阻力不能忽略,故还受空气阻力。
故选B。
4、如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。
若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()A.12kL B.2√23kL C.kL D.2kL答案:B根据胡克定律知,每根橡皮条的最大弹力F=k(1.5L−L)=0.5kL 设此时两根橡皮条与合力的夹角为θ,根据几何关系知sinθ=1 3根据平行四边形定则知,弹丸被发射过程中所受的最大作用力F 合=2Fcosθ=2√23kL故选B。
第三章相互作用力定义: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.其他物体的弹力应根据运动情况,利用平衡条件或运动学规律计算.摩擦力(1)滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.说明:①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的. ②摩擦力具有相互性.ⅰ滑动摩擦力的产生条件:A.两个物体相互接触;B.两物体发生形变;C.两物体发生了相对滑动;D.接触面不光滑.ⅱ滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反.说明:①“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”②滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用.ⅲ滑动摩擦力的大小:F=μFN说明:①FN两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力.应具体分析.②μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,无单位. ③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关.ⅳ效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动.ⅴ滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦要小得多.(2)静摩擦力:两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力.说明:静摩擦力的作用具有相互性.ⅰ静摩擦力的产生条件:A.两物体相接触;B.相接触面不光滑;C.两物体有形变;D.两物体有相对运动趋势.ⅱ静摩擦力的方向:总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反.说明:①运动的物体可以受到静摩擦力的作用. ②静摩擦力的方向可以与运动方向相同,可以相反,还可以成任一夹角θ. ③静摩擦力可以是阻力也可以是动力. ⅲ静摩擦力的大小:两物体间的静摩擦力的取值范围0<F≤Fm,其中Fm为两个物体间的最大静摩擦力.静摩擦力的大小应根据实际运动情况,利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算.说明:①静摩擦力是被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡,在取值范围内是根据物体的“需要”取值,所以与正压力无关.②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数(选学)Fm=μs FN.ⅳ效果:总是阻碍物体间的相对运动的趋势.对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学的重要方法,受力分析的程序是:1. 根据题意选取适当的研究对象,选取研究对象的原则是要使对物体的研究处理尽量简便,研究对象可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统.2. 把研究对象从周围的环境中隔离出来,按照先场力,再接触力的顺序对物体进行受力分析,并画出物体的受力示意图,这种方法常称为隔离法.3. 对物体受力分析时,应注意一下几点:(1)不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆.(2)对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源,不能无中生有.(3)分析的是物体受哪些“性质力”,不要把“效果力”与“性质力”重复分析.力的合成求几个共点力的合力,叫做力的合成.(1)力是矢量,其合成与分解都遵循平行四边形定则.(2)一条直线上两力合成,在规定正方向后,可利用代数运算.(3)互成角度共点力互成的分析①两个力合力的取值范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2②共点的三个力,如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力,那么这三个共点力的合力可能等于零.③同时作用在同一物体上的共点力才能合成(同时性和同体性). ④合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一个分力.力的分解求一个已知力的分力叫做力的分解.(1)力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则.(2)已知两分力求合力有唯一解,而求一个力的两个分力,如不限制条件有无数组解.要得到唯一确定的解应附加一些条件:①已知合力和两分力的方向,可求得两分力的大小.②已知合力和一个分力的大小、方向,可求得另一分力的大小和方向.③已知合力、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大小:若F1=Fsinθ或F1≥F有一组解若F>F1>Fsinθ有两组解若F<Fsinθ无解(3)在实际问题中,一般根据力的作用效果或处理问题的方便需要进行分解.(4)力分解的解题思路力分解问题的关键是根据力的作用效果画出力的平行四边形,接着就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题.因此其解题思路可表示为:必须注意:把一个力分解成两个力,仅是一种等效替代关系,不能认为在这两个分力方向上有两个施力物体.思维升华——规律•方法•思路一、物体受力分析的基本思路和方法物体的受力情况不同,物体可处于不同的运动状态,要研究物体的运动,必须分析物体的受力情况,正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键,是必须掌握的基本功.分析物体的受力情况,主要是根据力的概念,从物体的运动状态及其与周围物体的接触情况来考虑.具体的方法是:1. 确定研究对象,找出所有施力物体确定所研究的物体,找出周围对它施力的物体,得出研究对象的受力情况.(1)如果所研究的物体为A,与A接触的物体有B、C、D……就应该找出“B对A”、“C对A”、“D对A”、的作用力等,不能把“A对B”、“A对C”等的作用力也作为A的受力;(2)不能把作用在其它物体上的力,错误的认为可通过“力的传递”而作用在研究的对象上;(3)物体受到的每个力的作用,都要找到施力物体;(4)分析出物体的受力情况后,要检查能否使研究对象处于题目所给出的运动状态(静止或加速等),否则会发生多力或漏力现象.2. 按步骤分析物体受力为了防止出现多力或漏力现象,分析物体受力情况通常按如下步骤进行:(1)先分析物体受重力.(2)其研究对象与周围物体有接触,则分析弹力或摩擦力,依次对每个接触面(点)分析,若有挤压则有弹力,若还有相对运动或相对运动趋势,则有摩擦力. (3)其它外力,如是否有牵引力、电场力、磁场力等.3. 画出物体力的示意图(1)在作物体受力示意图时,物体所受的某个力和这个力的分力,不能重复的列为物体的受力,力的合成与分解过程是合力与分力的等效替代过程,合力和分力不能同时认为是物体所受的力.(2)作物体是力的示意图时,要用字母代号标出物体所受的每一个力.1.(2010·江西省吉安市高三测试)如图所示,一个木块A放在长木板B上,长木板B放在水平地面上,在恒力F作用下,长木板B以速度v匀速运动,水平的弹簧秤的示数为F T.下列关于摩擦力的说法正确的是( )A.木块受到的滑动摩擦力的大小等于FB.木块受到的静摩擦力的大小等于F TC.若长木板B以2v的速度匀速运动时,木块受到的摩擦力的大小等于2F TD.若用2F的力作用在长木板B上,木块受到的摩擦力的大小仍等于F T2.(2010·安徽理综)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为()A.3B.4C.5D.63.(2010·临沂)在机场货物托运处,常用传送带运送行李和货物,如图所示,靠在一起的两个质地相同,质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行,下列说法正确的是()A.匀速上行时b受3个力作用B.匀加速上行时b受4个力作用C.若上行过程传送带因故突然停止时,b受4个力作用D.若上行过程传送带因故突然停止后,b受的摩擦力一定比原来小4、(2012湖北黄冈期末)如图所示,一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态,球的半径为R.质量为m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于时,才能停在碗上。