第3章 相互作用
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第三章相互作用一、力的性质1.物质性:一个力的产生仅仅涉及两个物体,我们把其中一个物体叫受力物体,另一个物体则为施力物体。
2.相互性:力的作用是相互的。
受力物体受到施力物体给它的力,则施力物体也一定受到受力物体给它的力。
3.效果性:力是使物体产生形变的原因;力是物体运动状态(速度)发生变化的原因,即力是产生加速度的原因。
4.矢量性:力是矢量,有大小和方向,力的三要素为大小、方向和作用点。
5.力的表示法(1)力的图示:用一条有向线段精确表示力,线段应按一定的标度画出。
(2)力的示意图:用一条有向线段粗略表示力,表示物体在这个方向受到了某个力的作用。
二、三种常见的力1.重力(1)产生条件:由于地球对物体的吸引而产生。
(2)三要素①大小:G=mg。
②方向:竖直向下,即垂直水平面向下。
③作用点:重心。
形状规则且质量分布均匀的物体的重心在其几何中心。
物体的重心不一定在物体上。
2.弹力(1)产生条件:物体相互接触且发生弹性形变。
(2)三要素①大小:弹簧的弹力大小满足胡克定律F=kx。
其它的弹力常常要结合物体的运动情况来计算。
②方向:弹簧和轻绳的弹力沿弹簧和轻绳的方向。
支持力垂直接触面指向被支持的物体。
压力垂直接触面指向被压的物体。
③作用点:支持力作用在被支持物上,压力作用在被压物上。
3.摩擦力(1)产生条件:有粗糙的接触面、有相互作用的弹力和有相对运动或相对运动趋势。
(2)三要素①方向:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反;静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。
②大小:A.滑动摩擦力的大小F f=μF N。
其中μ为动摩擦因数。
F N为滑动摩擦力的施力物体与受力物体之间的正压力,不一定等于物体的重力。
B.静摩擦力的大小要根据受力物体的运动情况确定。
静摩擦力的大小范围为0<F f≤F m。
③作用点:在接触面或接触物上。
三、力的运算合力与分力是等效替代关系,力的运算遵循平行四边形定则,分力为平行四边形的两邻边,合力为两邻边之间的对角线。
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 。
第三章相互作用3.1 重力基本相互作用一、力和力的图示1.定义:力是物体和物体间的相互作用.2.力的性质(1)物质性:施力物体、受力物体同时存在.(2)相互性:成对出现.一个物体是施力物体的同时一定也是受力物体.(3)矢量性:大小和方向.用有方向线段表示.3.物体间发生相互作用有两种情况:一是两个物体直接接触;二是两物体并未接触.例如两块磁铁间的力.4.力的作用效果(1)使物体产生形变(即物体形状或体积发生变化).如被拉伸、压缩.(2)使物体运动状态发生改变,即物体的速度发生变化(大小或者方向).5.力的三要素:力的大小、方向、作用点称为力的三要素.6.力的图示(1)力的大小可以用测力计(弹簧秤)测量.(2)力的单位:牛(N).(3)力的图示:用有向线段表示力,线段长短表示力的大小,箭头表示力的方向,箭尾表示力的作用点。
(4)画力的图示的步骤①选定标度,选某一长度表示多少牛顿(例如用1cm长的线段表示5牛顿).②沿力的方向并从力的作用点开始,按选定的标度画出一线段,表示力的大小.③在线段的末端标出箭头,表示力的方向.7.力的图示和力的示意图的区别(1)力的示意图:只画出物体受到力及力的方向,不需选定标度确定线段的长短.(2)力的三要素均能在力的图示中找到,而力的示意图则不同,它可以表示出力的作用点和方向,不严格画力的大小.【例1】下列说法中正确的是()A.“风吹草动”草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力是存在的B.网球运动员用力击球,网球受力飞出,网球受力的施力物体是人C.磁铁吸引铁块,而铁块不会吸引磁铁D.甲对乙施加了力的作用,甲是施力物体,同时甲也受到乙的作用力【练习1】下列说法正确的是()A.只有直接接触的物体间才会有力的作用B.力是使物体产生形变和运动状态改变的原因C.两个物体相互作用,其相互作用是有先后顺序的D.书放在桌子上,书受到的支持力就是书对桌子的压力【例2】如图所示,静止木块对桌面的压力为6N,试画出压力的图示,说明施力物体和受力物体;并画出木块所受重力和支持力的示意图.【练习2】重30N的铅球被投出后在空中飞行,请画出重力的图示。
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。
第三章 相互作用力的概念与常见的几种力【知识梳理】 一.力1.力的定义:力是物体与物体的相互作用。
2.力的分类:①性质力,如重力、弹力、摩擦力、万有引力、电场力、磁场力…,所以可以归并为四种力:万有引力、电磁作用、强相互作用、弱相互作用;② 效果力,由力的效果命名的力,如支持力、动力、向心力、回复力等等。
3.力的三要素:大小、方向、作用点。
二.常见的力1.重力:重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
①大小:G = mg ;②方向:竖直向下;③作用点:作用点。
2.弹力:发生在形变物体之间,物体恢复形变的力。
①弹簧的弹力:胡克定律ΔF =k Δx ;②物体间的压力、支持力也是弹力,方向垂直于接触面或接触点的切面;绳的拉力也是弹力,总是沿绳背向受力物体。
3.摩擦力:分为动摩擦力与静摩擦力。
①动摩擦力:发生在相对滑动物体之间。
大小F = μF N ;方向与物体相对运动方向相反;②静摩擦力:发生在有相对滑动趋势物体之间。
大小在零与最大静摩擦之间;方向与物体相对运动趋势方向相反。
【典型例题】例1请在图2-1中画出杆和球所受的弹力.分析与解:(a )杆在重力作用下对A 、B 两处都产生挤压作用,故A 、B两点处对杆都有图2-1弹力,弹力方向与接触点的平面垂直,如图2-2(a )所示.(b )杆对C 、D 两处均有挤压作用,因C 处为曲面,所以弹力垂直其切面指向球心;D 处为支撑点,弹力垂直杆斜向上.如图2-2(b )所示.(c )球挤压墙壁且拉紧绳子,所以墙对球的弹力与墙面垂直;绳子对球的弹力沿绳斜向上.如图2-2(c )所示.(d )球与地面接触处,受地面的支持力,垂直地面向上,如图2-2(d )所示;而与侧壁接触处,若撤去侧壁,球仍能静止,故无弹力.点评:弹力产生的前提之一就是接触,但不一定接触就有弹力.可以采用“撤物法”判别有无弹力.例2 如图为皮带传动装置,当机器正常运转时,关于主动轮上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 点受到的摩擦力沿顺时针方向D 点受到的摩擦力沿顺时针方向思考:若在水平皮带上轻放一个物体,试分析物体的受力和运动状况。
第三章 相互作用【全章概述】本章学习力的基本知识,是学习整个力学的基础和准备。
内容包括重力、弹力、摩擦力、力的合成、力的分解。
本章的内容与初中学过的有关力学知识联系密切,是初中知识的扩展和深化,是今后学好其它力学知识的基础。
【知识结构】第1节 重力 基本相互作用【课前预习】1. 力的示意图和力的图示物理学中用一根带有 的线段来表示力, 的方向表示力的方向,这样的力的表示法称为 ;如果线段的长短严格按照 来画,这样的表示法叫做 。
2.重心重心是物体所受 。
物体的重心可以在物体上,也可以 ,质量分布均匀,外形规则的物体的重心在物体 。
3. 力的矢量性及三要素力的矢量性:力是 ,它不但有大小,而且有 ,力的大小可以用 来测量,在国际单位制中,力的单位是 ,简称 ,符号 。
力的三要素是_______、_________、________。
4.重力地球附近物体受到的重力是由于 产生的,重力的施力物体是 ,重力的方向 ,重力的作用点在 。
在公式G=mg 中,在地球表面处g =9.8N/kg ,在月球表面处g ′=1.63N/kg ,一个质量是50kg 的人,在地球表面处所受的重力为 N ;他在月球表面处所受的重力为 N 。
【课堂练习】1. 用图示法画出力,并指出施力物体和受力物体。
(1)在水平桌面上重50N 的书的重力。
(2)空气对气球的20N 浮力。
(3)小孩以东偏北30°的方向拉小车的200N 的拉力。
相互作用 摩擦力 滑动摩擦力:大小,N F F μ=;方向,与物体相对滑动方向相反 静摩擦力:大小,m F F ≤<0;方向,与物体相对运动趋势方向相反 力的合成与分解基本规则:平行四边形定则,2121F F F F F +≤≤-一个常用方法:正交分解法 弹力 重力 ①大小:G=mg ,g =9.8N/kg②方向:竖直向下 ③等效作用点:重心 大小:由物体所处的状态、所受其它外力、形变程度来决定 方向:总是跟形变的方向相反,与物体恢复形变的方向一致2.下列关于力的说法,正确的是(AC )A.力是物体对物体的相互作用B.力有时能脱离物体而独立存在C.有受力物体就一定有施力物体D.只有相互接触的物体间才能产生作用力3.关于重力,下列说法正确的是(CD)A.重力就是地球对物体的吸引力,重力的方向总是和支持重物的支持面垂直的B.重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出C.质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小D.物体对悬绳的拉力或对支承面的压力的大小可以不等于重力4.关于重力的以下说法中,正确的是(AC )A.重力的施力物体是地球B.在地球上不同的地方物体受到的重力相同C.重力的方向一定是竖直向下D.物体只有落向地面时才受到重力作用5.关于重心的说法,正确的是(C)A.重心就是物体内重力最大的部分B.因为重心是物体所受重力的作用点,所以重心在物体上,不可能在物体外C.物体升高或降低,重心相对于物体的位置保持不变D.如果物体有对称中心,则该对称中心就是重心6.关于重心,下列说法正确的是(D)A.重心是物体内重力最大的点B.任何几何形状规则的物体的重心必与几何中心重合C.重心是重力的作用点,它总是在物体上,不可能在物体外D.重心是物体各部分所受重力的合力的作用点【课后提高】7.下列说法正确的是(D)A.自由下落的石块,速度越来越大,说明石块受的重力越来越大B.飞机在空中飞行时不会掉下来,说明飞机在空中飞行时不受重力作用C.抛出的石块在空中做曲线运动,说明石块在空中所受重力方向不断变化D.将一石块竖直上抛,在上升和下降过程中,石块所受重力大小、方向都不变8.一个空心球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,当水从小孔慢慢流出直至流完的过程中,空心球壳和水的整体的重心将会(D)A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高9.如果地面上一切物体受到的重力都消失了,则可能出现的现象是(ABC)A.江河的水不会流动B.鸡毛和铁球都可以悬浮在空中C.天不会下雨D.一切物体的质量都变为零10.关于四种相互作用,下列说法中正确的是( BCD )A.使原子核内质子、中子保持在一起的作用是电磁相互作用B.在天然放射现象中起作用的基本相互作用是弱相互作用C.万有引力和电磁相互作用是远程力,强相互作用和弱相互作用是近程力D.地球绕太阳旋转而不离去是由于万有引力作用11.把一条盘在地上,长为L的质量分布均匀的铁链向上提起。
第三章相互作用第一节重力基本相互作用力和力的图示力定义:物体与物体之间的相互作用。
单位:牛顿,简称牛(N)。
力的图示定义:可以用带箭头的线段表示力。
它的长短表示力的大小,它的指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。
重力重力定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
公式:G=mg重力是矢量,既有大小,又有方向。
定义:一个物体各部分受到的重力作用集中的一点。
重心质量均匀分布的物体,常称均匀物体,中心的位置只跟物体的形状有关。
质量分布不均匀的物体,中心的位置除了跟物体的形状有关,还跟物体内质量的分布有关。
四种基本相互作用强相互作用弱相互作用电磁相互作用第二节弹力弹性形变和弹力形变定义:物体在力的作用下形状或体积发生改变。
弹性形变:物体在形变后能恢复原状的形变。
弹力定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用。
弹性限度:物体受到外力作用,在内部所产生的抵抗外力的相互作用力不超过某一极限值时,若外力作用停止,其形变可全部消失而恢复原状,这个极限值称为“弹性限度”。
产生弹力的物体是发生弹性形变的物体。
方向:垂直于接触面,指向形变物体恢复原状的方向。
几种弹力压力和支持力拉力胡克定律弹力的大小跟形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力随之消失。
公式:F=kxk——弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米(N/m)。
第三节摩擦力摩擦力:连个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上所产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。
静摩擦力定义:两个物体之间只有相对运动趋势,而没有相对运动时产生的摩擦力。
方向:沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向相反。
静摩擦力的增大有个限度,最大值在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。
只要一个物体与另一物体间没有产生相对于运动,静摩擦力的大小就随着前者所受的力的增大而增大,并与这个力保持大小。
第1节重力、基本相互作用1、力(1)定义:力是物体与物体的作用。
(即力产生的条件是两个或两个以上的物体发生作用)(2)作用效果:使物体的运动状态发生改变或使物体发生形变(3)特性:物质性、相互性、独立性、矢量性、同时性(4)力的测量工具:测力计(弹簧秤)(5)力的单位:牛顿(6)力的量性:矢量,遵循矢量运算法则(4)理解:任何一个物体都可以是施力物体;并非先有施力物体后有受力物体;不存在只有施力物体没有受力物体或只有受力物体没有施力物体;并非接触才有力。
判断力有无:物质性,相互性,不需传递,同时性(7)三要素:大小(测量工具,单位)、方向、作用点(8)图示:按一定比例作出的带箭头的线段,线段的长短表示力的大小,箭头的方向表示力的作用方向,箭头或箭尾表示力的作用点。
(9)示意图:线段的长短表示力的大小,箭头的方向表示力的作用方向,箭头或箭尾表示力的作用点。
(10)分类性质:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力;效果:支持力、压力、动力、阻力、向心力、回复力研究对象:内力、外力(11)四种相互作用力:万有引力相互作用:一切物体间存在的相互吸引的作用。
万有引力,重力,非接触力电磁相互作用:电荷之间的相互作用、磁体之间的相互作用。
所有接触力强相互作用:能使原子核保持在一起的强大作用力弱相互作用:放射现象中起作用的基本相互作用2、重力(1)定义::由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,叫做重力。
重力就是重量。
说明:A、在地球附近的物体都受重力;(拓展:其他星球)B、重力是由地球吸引吸引产生的,通常情况下,重力的大小不等于地球对物体的吸引力C、重力是非接触力D、重力的施力物体是地球E、重力是主动力,与运动状态无关(2)与万有引力关系:重力式万有引力的一个分力(3)方向:重力的方向:总是竖直向下。
强调:竖直向下不能说成垂直向下,竖直向下指的是与水平地面相垂直,不能笼统指垂直方向。
(4)大小(g):重力的大小可以用弹簧秤测出。
第三章 《相互作用》知识提纲1、力1.力是物体对物体的作用:⑴力不能脱离物体而独立存在。
⑵物体间的作用是相互的。
(3)力的三要素:力的大小、方向、作用点。
2.力的作用效果:使受力物体发生形变或使受力物体的运动状态发生改变。
3.力的分类:⑴按照力的性质命名:重力、弹力、摩擦力等。
⑵按照力的作用效果命名:拉力、推力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等。
2、重力1.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力;⑴地球上的物体受到重力,施力物体是地球。
⑵重力的方向总是竖直向下的。
2.重心:物体的各个部分都受重力的作用,但从效果上看,我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点,这个点就是物体所受重力的作用点,叫做物体的重心。
① 质量均匀分布的有规则形状的均匀物体,它的重心在几何中心上。
② 一般物体的重心不一定在几何中心上,可以在物体内,也可以在物体外。
一般采用悬挂法。
3.重力的大小:G=mg 3、弹力1.弹力⑴发生弹性形变的物体,会对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。
⑵产生弹力必须具备两个条件:①两物体直接接触;②两物体的接触处发生弹性形变。
2.弹力的方向:物体之间的正压力一定垂直于它们的接触面。
绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向,在分析拉力方向时应先确定受力物体。
3.弹力的大小:弹力的大小与弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹力越大.弹簧弹力:F = Kx (x 为伸长量或压缩量,K 为劲度系数)4.弹力的产生本质:是由于施力物体的要恢复形变而对受力物体的力,方向是由施力物体指向受力物体。
5.相互接触的物体是否存在弹力的判断方法:如果物体间存在微小形变,不易觉察,这时可用假设法进行判定,即假设接触面不存在,看物体的状态是否发生改变,若没有发生改变,则不不受弹力。
4、摩擦力产生条件:接触、接触面不光滑、有正压力、发生相对运动或有相对运动的趋势(接触力、被动力,有摩擦力必有弹力)(注意“相对”二字) 方向:平行于接触面,与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
第三章相互作用第一节重力基本相互作用【教学目标】命题人:李冰审核人:齐智虎1.理解力的概念及力的两种作用效果.2.学会用力的图示表示力.3.知道什么是重力、重心,掌握重力的计算方法及方向.4.了解自然界中的四种基本相互作用.【自主学习】一、力和力的图示1.运动状态的变化:物体的运动状态用速度来描述,只要物体的变化了,不管是还是改变了,都说这个物体的运动状态发生了变化.2.力:物体与物体之间的称做力.3.力的矢量性:力是,既有大小又有方向,力的大小可以用测量.在国际单位制中,力的单位是,简称,符号.4.力的三要素:力产生的效果是由力的大小、方向、作用点共同决定的.5.力的图示和力的示意图:力可以用一的线段来表示,线段是按一定比例(标度)画出的,它的长短表示力的,它的指向表示力的,箭尾(或箭头)表示力的,这种表示力的方法叫做力的图示.在分析力学问题时,若只需画出力的方向和作用点,这种表示力的方法叫.二、重力1.定义:由于地球的而使物体受到的力.2.大小:G=.3.方向:总是.4.重心:物体的各部分都受到的作用,从效果上看,可认为各个部分受到的重力作用集中于一点,即为物体的.(1)重心的位置:①形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其上.②质量分布不均匀的物体,重心的位置除了与物体的有关外,还跟物体的分布有关.三、四种相互作用1.万有引力:任何两物体间都普遍存在的一种相互吸引作用.2.电磁相互作用:电荷和电荷,磁体和磁体间的相互作用,其相同,随距离变化的规律和万有引力作用类似.3.强相互作用:组成原子核的核子间的相互作用,作用范围小,与万有引力和电磁作用相比,受变化的影响更大.4.弱相互作用:发生在放射现象中,作用范围与强相互作用相同,但强度很弱. 【知识要点】一、对力的概念的理解1.力的特征(1)力的物质性:力是物体对物体的作用,力不能离开物体而独立出现,每一个力的产生都要依靠两个物体,即施力物体和受力物体.(2)力的相互性:物体之间的力是相互的,只要一个物体对另一个物体施加了力,那么同时另一个物体一定会对这个物体施加一个反作用力,即力总是成对出现的.(3)力的矢量性:力不仅有大小,而且有方向,力的作用效果除与力的大小、方向有关外,还与力的作用点有关.2.力的作用效果(1)使物体的形状发生改变(形变),如把物体拉伸、压缩、扭转、剪切等.(2)改变物体的运动状态,如使物体从静止开始运动,从运动变为静止(或使物体的运动速度从小变大、从大变小);或使物体的运动方向发生变化等.3.力的表示方法(1)力的图示①表示方法:用一条有向线段表示力,线段的长度表示力的大小,它的指向表示力的方向,箭头(或箭尾)表示力的作用点.②作法:a.选定标度,即用多少毫米表示几牛的力.选标度应根据力的大小合理设计,一般情况下线段分段应在2~5段,不宜太多,太多了图不清晰;也不可太少,不能少于2段.b.从力的作用点沿力的作用方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度,并在线段上加上刻度.c.在线段上按力的方向加上箭头.(2)力的示意图法是为了对物体进行受力分析而作的,它在力的大小标度上没有力的图示那么严格,侧重于力的方向和作用点.二、对重力和重心的理解1.对重力的理解(1)概念:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但由于地球自转的影响,重力一般不等于地球对物体的吸引力(以后会学到).(2)大小:由于G=mg,在同一地点,重力的大小与质量成正比;在不同地点,如从两极到赤道或离地面越高,g值均减小,从而使同一物体的重力也有所不同;物体的重力与其运动状态无关.(3)重力的测量①重力的大小可以用弹簧测力计测出:物体静止时弹簧测力计的拉力(如图甲)或支持力(如图乙)的大小等于物体受到的重力.②用弹簧测力计测量时,物体必须保持静止或匀速直线运动.(4)方向:重力的方向始终竖直向下.注意不能将重力的方向表述为“垂直向下、指向地心”.2.对重心的理解(1)重心是重力的等效作用点,并非物体的全部重力都作用于重心.(2)重心的位置可以在物体上,也可以在物体外.如一个圆形平板的重心在板上,而一个铜环的重心就不在环上.(3)重心在物体上的位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关,但一个物体的质量分布或形状发生变化时,其重心在物体上的位置也发生变化.(4)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上;对形状不规则的薄物体,可用支撑法或悬挂法来确定其重心.【典例1】下列说法中正确的是().A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧压缩后再反过来给手一个作用B.有的物体自己就有力,如爆炸的手榴弹,所以有的力没有施力物体C.施力物体对受力物体施加了力,施力物体本身也受力的作用D.不接触的物体间一定没有力的作用【典例2】关于重力的大小及重心的位置,以下说法中正确的是().A.重力是物体本身具有的力,大小与物体的质量成正比B.静止在水平面上的物体对水平面的压力一定小于其所受的重力C.重力只作用在物体的重心上,重心的位置总在物体的几何中心D.重力是由于地球对物体的吸引而产生的,重力的施力物体是地球【变式2】关于物体的重力和重心,下列说法正确的是().A.物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,所以方向总是垂直于地面向下B.同一物体在地球上的不同位置,当用不同弹簧秤测量时其所受重力大小是不同的,当用同一弹簧秤测量时所受重力大小一定相同C.物体的重心就是物体各部分所受重力的合力的等效作用点D.形状规则的物体(例如正方体),其重心一定在其几何中心处班级姓名第一节重力基本相互作用题案命题人:李冰审核人:齐智虎1.下列说法正确的是().A.“风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的B.网球运动员用力击球,网球受力后飞出,网球受力的施力物体是人C.每个力都必须有施力物体和受力物体D.只有直接接触的物体间,才有力的作用2.如图所示,广州亚运会上,邹市明蝉联了亚运会拳击冠军,当邹市明用拳击中对手时,下列说法正确的是().A.邹市明没有受到力的作用B.邹市明也受到了力的作用C.双方既是受力者,也是施力者D.对手只能是受力者3.下列说法中正确的是().A.自然界所有的相互作用力都可归纳为四种基本相互作用B.在四种基本相互作用中,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,不可能再统一了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4.对于被运动员踢出的在水平草地上运动的足球,下列说法正确的是 ().A.足球受到踢力B.足球受到沿运动方向的动力C.足球受到地面对它的阻力D.足球没有受到任何力的作用5.关于物体的重心,以下说法中正确的是().A.物体的重心不一定在物体上B.用线悬挂的物体静止时,细线方向一定通过重心C.一砖块平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变D.舞蹈演员在做各种优美动作时,其重心的位置不变6.以下关于重心及重力的说法中,正确的是().A.一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数,因此,物体在水中时的重力小于在空气中的重力B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力一定较大C.物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力垂直于斜面向下D.物体的形状改变后,其重心位置往往改变7.关于物体所受的重力,以下说法正确的是().A.物体只有在地面上静止时才受到重力作用B.物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受的重力C.物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重力D.同一物体在同一地点,不论其运动状态如何,它所受到的重力都是一样大的8.如图所示,一个被吊着的均匀球壳,其内部注满了水,在球的底部有一带阀门的细出水口.在打开阀门让水慢慢流出的过程中,球壳与其中的水的共同重心将会().A.一直下降B.一直不变C.先下降后上升D.先上升后下降9.下图中表示的是小车所受外力F的图示,所选标度都相同,则对于小车的运动,作用效果相同的是().().A.F1和F2B.F1和F4C.F1和F3、F4D.都不相同10.画出图中物体A所受重力的示意图.11.物体竖直悬挂在弹簧秤下静止时,秤示数为29.4 N,则用天平测此物体质量时,示数为多少?当弹簧秤拉着物体向上匀速运动时对物体所受的拉力而言,指出施力物体和受力物体,此时秤的示数是多少?(g取9.8 m/s2)12.一个质量为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?第二节弹力【教学目标】命题人:齐智虎审核人:李冰1.知道形变的概念及弹力产生的原因和条件,并会判断弹力的方向.2.了解显示微小形变的方法.3.理解胡克定律,会用胡克定律求弹力.【自主学习】1.弹性形变和弹力(1)形变:物体在力的作用下______或______发生的变化.(2)弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够__________的形变.(3)弹性限度:当形变超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复______________,这个限度叫弹性限度.(4)弹力:发生__________的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力.2.几种弹力及方向(1)压力和支持力的方向_______于物体的接触面.(2)绳的拉力沿着绳且指向绳_______的方向.3.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟______________________________成正比.(2)公式:__________,其中k为弹簧的_____________,单位:牛顿每米,符号:______,它的大小反映了弹簧的软硬程度.【知识要点】一、弹力有无的判断1.根据弹力产生的条件直接进行判断,如果具备弹力产生的“两个条件”,则接触面之间存在弹力.2.运用“假设法”进行判断(1)假设该处没有弹力.要判断物体在某一接触处是否受到弹力,可以假设与该物体接触的另一物体去掉,即假设该处不存在弹力,看该物体是否仍保持原来的状态,从而确定该处有无弹力.例如,在图所示的四种情况下,要判断球和接触面a之间是否有弹力(各接触面光滑),可以先假设把接触面a去掉,即假设球和接触面a之间没有弹力作用则A图中的球将向左摆动;C图中的球将向左滚动;其余各图中的球仍将保持原来的状态.因此,A、C两图中的球和接触面a有弹力作用,其余各图中的球和触面a没有弹力作用.(2)假设该处有弹力.要判断物体在某一接触处是否受到弹力,可以先假设该处有弹力作用,看该物体的受力是否平衡,从而确定该处有无弹力.例如以上四种情况中,要判断球和接触面a之间是否有弹力,可以先假设球和接触面a 之间有弹力作用,则A、C两图中的球受力平衡;其余各图中的球受力不平衡(B图中的球向右摆动,D图中的球向右滚动).因此A、C两图中的球和接触面a有弹力作用,其余各图中的球和接触面a没有弹力.3.由二力平衡进行判断如图所示,一质量均匀分布的光滑球体与竖直墙壁和水平地面相接触,受力分析可知球的重力G与水平地面的支持力F N是一对平衡力.若竖直墙壁再对球施一弹力,球将不再静止在该处,因此可判定竖直墙壁对球无弹力的作用.二、弹力方向的确定1.弹力的方向总与引起物体形变的外力方向相反,与施力物体恢复原状的方向相同.2.常见弹力的方向3.判断弹力方向应把握以下三种情况:(1)当与面(或曲面)接触时,弹力垂直于接触面或接触面的切面.(2)绳上弹力沿绳并指向绳收缩的方向.(3)与球面接触的弹力方向的延长线或反向延长线过球心.三、弹力大小的确定1.弹簧的弹力(1)应用胡克定律F=kx求解.①式中x为弹簧的形变量(可能为伸长量l-l0,也可能为缩短量l0-l);②k为弹簧的劲度系数,k只与弹簧本身有关,由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定.它反映了弹簧的软硬程度,k越大,弹簧越硬,其长度越难改变.(2)弹力与弹簧伸长量的关系可用F-x图象表示,如图所示图线的斜率即为弹簧的劲度系数.(3)由于F1=kx1,F2=kx2,故ΔF=F2-F1=kx2-kx1=k(x2-x1)=kΔx.因此,弹簧上弹力的变化量ΔF与形变量的变化量也成正比关系,即ΔF=kΔx.2.除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算,一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解.比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时,物体受绳向上的拉力和重力作用.根据二力平衡,可知绳的拉力大小等于物体重力的大小.班级姓名第一节弹力题案命题人:李冰审核人:齐智虎1.下面关于弹力的说法正确的是()A.只要物体相互接触,就一定有弹力产生B.两个物体不相互接触,有时也可以产生弹力作用C.压力和支持力的方向总是垂直于接触面,指向被压或被支持的物体D.微小的力不能使坚硬的物体发生形变2.关于弹力,下面说法正确的是()A.两个弹性物体只要相互接触就一定会产生弹力B.静止在水平面上的物体,对水平面的压力就是物体的重力C.产生弹力的物体一定发生弹性形变D.弹力的大小与物体的形变程度有关,形变程度越大,弹力越大3.一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,是因为地面发生了弹性形变;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,是因为地面发生了弹性形变;汽车受到了向上的弹力,是因为汽车也发生了形变C.汽车受到向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力,是因为汽车发生了形变D.以上说法都不正确4.关于弹簧的劲度系数,下列说法中正确的是()A.与弹簧受的拉力有关B.与弹簧发生的形变有关C.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关D.与弹簧本身特征、所受拉力大小、形变的大小都有关5.关于胡克定律,下列说法正确的是()A.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比B.由k=Fx可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的长度改变量x成反比C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小6.如下图所示的情景中,两个物体a、b(a、b均处于静止状态,接触面光滑)间一定有弹力的是()7.如图所示,一小球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2恰好竖直,则小球所受的作用力有()A.1个B.2个C.3个D.4个8.如图所示,小球和光滑斜面接触,并处于静止状态,则小球受到的力是()A.重力、绳的拉力B.重力、绳的拉力、斜面的弹力C.重力、斜面的弹力D.绳的拉力、斜面的弹力9.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=10 N,则弹簧秤A和B的读数分别为() A.10 N,20 N B.10 N,10 NC.10 N,0 N D.0 N,0 N10.按下列要求画出图中弹力的方向:(1)搁在光滑竖直墙与水平地面间的棒在A、B两处受到的弹力;(2)搁在光滑半球形槽内的棒在C、D两处受到的弹力;(3)用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力.11.如图所示,将G=50 N的物体静止悬挂在轻质弹簧上,弹簧伸长了2.0cm,弹簧的弹力是多大?劲度系数多大?将弹簧从挂钩处摘下,在O点施加一个竖直向上的50 N的拉力,如图(b)所示,物体仍然静止,那么弹簧的伸长量是多少?12.一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力(F)之间的关系如图所示,试求:(1)弹簧的劲度系数k;(2)若弹簧原长l0=60 cm,当把弹簧压缩到40 cm长时,需要多大的压力F?(3)如果用600N的拉力(仍在弹性限度内,弹簧原长同上),弹簧长度l是多少?。