高中物理必修一 相互作用专题
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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《重力基本相互作用》练习题(含答案)1.下列说法正确的是: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。
力离不开受力物体,但可以没有施力物体。
例如:向上抛出的小球在上升过程中受到向上的力,但找不到施力物体;C。
只有相互接触的物体间才会有力的作用;2.在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛,如图1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;3.一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有:A。
把它从赤道拿到南极;B。
把它送到月球上去;C。
把它从地面上浸入水中;4.关于物体的重心,下列说法正确的是:A。
物体的重心一定在物体上;B。
用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心;C。
一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变;5.关于如图2所示的两个力的图示,下列说法正确的是:A。
F1=F2,因为表示两个力的线段一样长;B。
F1>F2,因为表示F1的标度大于表示F2的标度;C。
F1<F2,因为F1只有两个标度,而F2有三个标度;8.如果一切物体的重力都消失了,则将会发生的情况有:A。
天不会下雨,也不会刮风;B。
一切物体都没有质量;C。
河水不会流动;9.一人站在体重计上称体重,保持立正姿势时称得体重为G,当其缓慢地将一条腿平直伸出台面,体重计指针稳定后读数为G′,则G>G′。
10.当将一根直木棒的中点推出桌边时,是否会翻倒?11.在图5中,如何表示分别用150N和20N的力施加在木箱P和木块Q上?12.如图6所示,分别画出各物体所受重力的示意图。
13.(1) 当将一条长为L的匀质链条向上拉直时,它的重心位置会升高多少?重心位置会升高L/2.2) 当边长为L的匀质立方体绕bc棱边翻倒,使对角面AbcD处于竖直位置时,它的重心位置会升高多少?。
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。
(名师选题)部编版高中物理必修一第三章相互作用力带答案高频考点知识梳理单选题1、如图所示,将一小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点,小球可在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于绷紧状态,现用水平力F缓慢将斜面体向左推动少许(细绳与斜面末到平行状态),此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是()A.F N增大,F T减小B.F N增大,F T增大C.F N保持不变,F T先增大后减小D.F N保持不变,F T不断增大2、弹跳能力是职业篮球运动员重要的身体素质指标之一,许多著名的篮球运动员因为具有惊人的弹跳能力而被球迷称为“弹簧人”。
弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一系列相关动作的过程,屈膝是其中的一个关键动作。
如图所示,人屈膝下蹲时,膝关节弯曲的角度为θ,设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后,且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为()A.2sinθ2B.F2cosθ2C.F2tanθ2D.F2cotθ23、如图所示,用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO)悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,则()A.绳AO先被拉断B.绳BO先被拉断C.绳AO、BO同时被拉断D.条件不足,无法判断4、如图所示,质量为m的半球体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态。
半球体的底面与竖直方向夹角为α,重力加速度g,若不计一切摩擦,下列说法正确的是()A.正方体受3个力的作用B.正方体对半球体的弹力大小为mgcosαC.水平面对正方体的弹力大小为(M+m)g cosαD.左侧墙面对正方体的弹力大小等于mg cotα5、马扎放在水平地面上,人站在马扎上保持静止,以下说法正确的是()A.人受到的重力和马扎对人的支持力是一对作用力和反作用力B.人受到的重力和人对马扎的压力是一对平衡力C.马扎在光滑水平面上无法平衡D.斜撑之间的夹角越大,斜撑上的作用力越大6、下列说法中正确的是()A.相互接触的物体之间一定有弹力作用B.物体间有摩擦力,则物体间一定有弹力C.压力就是重力D.压力和支持力二力平衡7、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8、如图所示,弹簧一端系一质量为m的物块,另一端固定在长木板上,缓慢抬起木板的一端,物块与木板始终保持相对静止。
一、力重力弹力摩擦力1.力:力是物体之间的相互作用,有力必有施力物体和受力物体。
力的大小、方向、作用点叫力的三因素。
用一条有向线段把力的三因素表示出来的方法叫力的图示。
依照力命名的依照不一样,能够把力分为①按性质命名的力(比如:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。
)②按成效命名的力(比如:拉力、压力、支持力、动力、阻力等)。
力的作用成效:①形变;②改变运动状态.2. 重力:因为地球的吸引而使物体遇到的力。
重力的大小G=mg ,方向竖直向下。
作用点叫物体的重心;重心的地点与物体的质量散布和形状相关。
质量平均散布,形状规则的物体的重心在其几何中心处。
薄板类物体的重心可用悬挂法确立。
重点一点 ]重力是万有引力的一个分力,另一个分力供给物体随处球自转所需的向心力,在两极处重力等于万有引力。
因为重力远大于向心力,一般状况下近似以为重力等于万有引力。
3.弹力:(1)内容:发生形变的物体,因为要恢还原状,会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用,这类力叫弹力。
(2)条件:①接触;②形变。
但物体的形变不可以超出弹性限度。
(3)弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。
(平面接触面间产生的弹力,其方向垂直于接触面;曲面接触面间产生的弹力,其方向垂直于过研究点的曲面的切面;点面接触处产生的弹力,其方向垂直于面、绳索产生的弹力的方向沿绳索所在的直线。
)( 4)大小:①弹簧的弹力大小由F=kx 计算。
② 一般状况弹力的大小与物体同时所受的其余力及物体的运动状态相关,应联合均衡条件或牛顿定律确立。
4.摩擦力:(1) 摩擦力产生的条件:接触面粗拙、有弹力作用、有相对运动(或相对运动趋向),三者缺一不行。
(2)摩擦力的方向:跟接触面相切,与相对运动或相对运动趋向方向相反。
但注意摩擦力的方向和物体运动方向可能同样,也可能相反,还可能成随意角度。
(3)摩擦力的大小:①滑动摩擦力: fN说明: a. F N为接触面间的弹力,能够大于G;也能够等于G;也能够小于 Gb.为滑动摩擦系数,只与接触面资料和粗拙程度相关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力 F N没关。
高中物理必修一相互作用专题
一、重力弹力摩擦力
10.如图所示,一重为8N的球固定在AB杆的上端,今用测力计水平拉球,使杆发生弯曲,此时测力计的示数为6N,则AB杆对球作用力的大小为()5
如图所示,一重为8N的球固定在AB杆的上端,今用测力计水平拉
球,使杆发生弯曲,此时测力计的示数为6N,则AB杆对球作用力
的大小为()
A.6N B.8N C.10N D.12N
11.探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,
弹簧长度为0.16m;悬挂20N重物时,弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长L0和劲度系数k 分别为多少?请写出详细计算过程。
12. 请在图中画出杆或球所受的弹力
(e)
13如上图e所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点处固定着一个质量为m的小球.当小车有水平向右的加速度且从零开始逐渐增大时,杆对小球的作用力的变化(用F1至F4变化表示)可能是下图中的(OO’沿杆方向)
A B C D
14. 一辆汽车停在水平地面上,下列说法中正确的是():
A 地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了形变;汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力B地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了形变;汽车受到了向上的弹力,是因为汽车也发生了形变C汽车受到了向上的弹力,是因为地面发生了弹力;地面受到了向下的弹力,是因为汽车发生了形变D以上说法都不正确
4.
如图为皮带传动装置,正常运转时的方向如图所示, 当机器正常运转时,关于主动轮上的A 点、与主动轮接触的皮带上的B 点、与从动轮接触的皮带上的C 点及从动轮上的D 点,这四点的摩擦力的方向的描述,正确的是( ) A. A 点受到的摩擦力沿顺时针方向 B. B 点受到的摩擦力沿顺时针方向 C. C 点受到的摩擦力沿逆时针方向
D. D 点受到的摩擦力沿逆时针方向
5.如图4所示,把重为20N 的物体放在倾角的粗糙斜面上,并静止,物体右端与固定在斜面上的轻弹簧相连接,若物体与斜面间的最大静摩擦力为12N ,则弹簧的弹力:(弹簧与斜面平行)
A .可以为22N ,方向沿斜面向上;
B .可以为2N ,方向沿斜面向上;
C .可以为2N ,方向沿斜面向下;
D .弹力可能为零。
6.如图所示,位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,定滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的。
已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m ,滑轮的质 量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F 拉P 使它做匀速运动,则F 的大小为 ( )
A .4μmg
B .3μmg
C .2μmg
D .μmg
7.如图所示,在倾角θ=30°的粗糙斜面上放一重量为G
的物体,物体能保持静止。
现在用与斜面底边平行的力F=G/2推物体,物体恰能做匀速直线运动,则物体与斜面之间的动摩擦因数是多少?
解:如左图所示;在斜面上,物体在推力、重力平行于斜面向下的分力Gsin300和滑动摩擦力三个力的作用下,沿斜面斜下方向作匀速直线运动,这三个力的合外力为零。
如右图所示。
物体与斜面之间的滑动摩擦因数 A
D B C
主动轮 从动轮 v
F Q
P
G
G f μμ2
330cos 0==G f 2
2=
3
6=μ
8.物体只受到一个与其运动方向相反(沿斜面斜上方向)的滑动摩擦力作用。
一个物体受到水平恒力F 作用而加速运动,在运动中给木块施加一竖直向下的压力P ,且P 从计时开始均匀增大,在P 增大的过程中,画出摩擦力随P 变化的图线(定性绘制即可) 解:木块先加速后减速,木块受滑动摩擦力的作用 最后停下来,木块受到静摩擦力的作用 与P 无关。
因此摩擦力Ff 随P 变化的图像为
9. 如图所示,物体A 静止在倾角为30的斜面上,现将斜面的倾角
由30增大到37,物体仍保持静止,则下列说法中正确的是( ): A.A 对斜面的压力不变; B.A 对斜面的压力增大: C.A 收到的摩擦力不变; D 。
A 受到的摩擦力不变
10如图所示质量分别为m A 、m B 两物块A 、B 叠放在一起, 若它们共同沿固定在水平地面上倾角为的斜面匀速 下滑,则( ) A 、A 、B 间无摩擦力 B 、A 、B 间有摩擦力,且A 对B 的摩擦力对B 做正功 C 、B 与斜面间的动摩擦因数μ=tanα D 、B 对斜面的摩擦力方向沿斜面向下
二、力的合成与分解 受力分析
一)、力的合成
1.合力与分力……………….. 合力与分力的关系
①合力与分力是一种等效与替代的关系 ②合力可能大于每一个分力,也可能小于每一个分力,还可能大于一个分力而小于另一个分力
③两个力的合力范围:︱F 1-F 2︱≤F ≤F 1+F 2(特例:两个大小相等的力的合力:以夹角1200为“界”……) 二)、力的分解 1. 力的分解: 2.遵循法则: 3.分解原则
θ
m F
N
Gcos300
Gsin300
F
f
m
F P F f
mg P P mg F F N f μμμμ+=+==)(F F f =F f
P
F
mg
μ
关于受力分析
1、明确研究对象(它可以是一个点、一个物体或一个系统)
2、按顺序分析力:
一重力、二弹力、三摩擦力、四其他力。
3.画好受力图后,要检查,防止多力和少力。
例1.分析A 所受的力
例2. 如图所示,物体A 靠在竖直墙面上,在力F 作用下,A 、B 保持静止。
物体B 的受力个数为 ( ):
A .2
B .3
C .4
D .5
解析:对AB 整体分析可知:已知力F 、总重力G A +G B ,没有墙面的弹力(因为若有N ,则水平方向合外力不为零,物体就会水平运动了)、也没有墙面的摩擦力(没有N ,则必然没有f )。
AB 间的相互作用是内力。
对 A :向下的重力G A 、垂直AB 接触面斜向左上的弹力N 1,沿AB 接触面斜向右上的静摩擦力f 1,故一共3个力。
对B :已知力F 、重力G B 、N 1的反作用力即F A B (斜向右下垂直AB 接触面)、f 1的反作 用力即F fA (沿AB 接触面向下),故一共4个力。
例3. 用一根长1m 的轻质细绳将一幅质量为1kg 的画框对称悬挂在墙壁上,如图所示。
已知绳能承受的最大张力10N ,为使挂绳不断裂,画框中两个挂钉间的间距最大为多少(取g=10m /s 2) ( ):
23m B 、22m C 、A 、
2
1
m D 、43m
例4.
A B A 、B 都静止
F
B A 分析A 、B 所受地面的摩擦力 静止不动 A α
F
v
(A 向下运动,斜
面不光滑)
c
b a m 1 m 2
a 、
b 、
c 都静止 分析a 所受力 A A 沿着水平面向右运动 A A 沿着斜面向上运动
例5.
例6. 如图所示,一质量为M的楔形木块放在粗糙水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a,b为两个位于斜面上质量均为m的小木块.已知两斜面都是光滑的.现发现a,b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,下列正确的是()
A.楔形木块对水平桌面的压力等于Mg+2mg
B.楔形木块对水平桌面的压力等于Mg+mg
C.地面对楔形木块有摩擦力的作用
D.地面对楔形木块无摩擦力的作用
解:对木块a受力分析,如图,受重力和支持力
由几何关系,得到N1=mgcosα
故物体a对斜面体的压力为N1′=mgcosα①
同理,物体b对斜面体的压力为N2′=mgcosβ②
对斜面体受力分析,如图,假设摩擦力向左,根据共点力平衡条
件,得到
f+N2′cosα-N1′cosβ=0 ③
F支-Mg-N1′sinβ-N2′sinα=0 ④
根据题意
α+β=90°⑤
由①~⑤式解得F支=Mg+mg
f=0 故选BD.
[sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB]
练习:1.
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