2018高中物理期末复习专题__相互作用力学案新人教版必修1.doc

相互作用力

一、考点突破
知识点
考纲要求
题型
分值
相互作用
滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力
形变、弹性、胡克定律
力的合成和分解
共点力的平衡
选择题
解答题
6~15分

二、重难点提示
重难点：受力分析的几种常用方法。

一、几种常见力的比较
力的
种类
产生原因或条件
作用点
大小
方向
重力
由于地球的吸引
重心
G＝mg
竖直向下
弹力
直接接触、发生弹性形变
接触面
根据二力平衡或牛顿第二定律判断；
弹簧的弹力：F＝kx
与引起形变的力的方向相反（压力、支持力垂直于接触面；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向）
摩擦力
接触面粗糙；
存在压力；
相对滑动 （或有相对滑动的趋势）
接触面
静摩擦力：

滑动摩擦力：
Ff＝μFN
与接触面相切，与物体相对滑动或相对滑动趋势方向相反（与运动方向不一定相反）

二、力的合成与分解
1. 运算法则：平行四边形定则（适用于所有矢量运算）。
2. 合力与分力的关系：等效替代。

三、共点力作用下物体（或系统）的平衡
1. 平衡条件：F＝0（正交分解Fx＝0，Fy＝0）
2. 平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态。

四、物体受力分析
1. 受力分析的步骤
（1）明确研究对象，研究对象可以是一个点、一个物体或物体系统等。
（2）按顺序找力
①分析场力，如：重力、电场力、磁场力；
②分析已知外力；
③分析接触力：先分析弹力，后分析摩擦力。
（3）画出受力图，每个力都要标明表示力的符号。
（4）防止多力和漏力
①检查画出的每个力能否找到施力物体，如果没有施力物体，则该力不存在；
②检查物体在受力分析的基础上，能否使物体处于题目给定的运动状态（静止、匀速、变速）。
2. 受力分析的注意事项
①只分析受力物体，不分析施力物体；
②只分析性质力，不分析效果力，如下滑力等；
③只分析外力，不分析内力；
④分析物体受力时，应关注物体运动状态（如物体的平衡、加速与减速、直线与曲线等）。
3. 常见问题处理方法
如果物体仅受三个力作用而处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，可根据平行四边形定则，利用合成法、分解法找到直角三角形、相似三角形，用三角函数知识求解。
如果是多力平衡问题，可转化为三力平衡，或使用正交分解法解决。

例题1 （浙江高考）如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0 kg的物体。细绳的一端与物体相连。另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N。关于物体受力的判断（取g＝9.8 m/s2）。下列说法正确的是（　　）

A. 斜面对物体的摩擦力大小为零
B. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上
C. 斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向竖直向上
D. 斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上
思路分析：因物体的重力沿斜面方向的分力mgsin 30°＝1×9.8×0.5 N＝4.9 N，与弹簧秤的示数相等，故斜面对物体的摩擦力大小为0，则选项A正确，选项B错误；斜面对物体的支持力大小为mgcos 30°＝1×9.8×N＝4.9N，方向垂直斜面向上，则选项C、D错误。
答案：A
技巧点拨：解答本题时应注意以下两点：
（1）定滑轮摩擦不计，弹簧秤的示数等于绳子拉力大小。
（2）物体静止在斜面上，物体合力一定为零。

例题2 （新课标全国卷）如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为，球对木板的压力大小为。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中（　　）

A. 始终减小，始终增大
B. 始终减小，始终减小
C. 先增大后减小，始终减小
D. 先增大后减小，先减小后增大
思路分析：对小球受力分析，如图所示，根据物体的平衡条件，可将三个力构建成矢量三角形，随着木板顺时针缓慢转到水平位置，木板对球的弹力减小，球对木板的压力大小逐渐减小，墙面对球的压力大小逐渐减小，故B对。

答案：B
技巧点拨：（1）木板缓慢转动过程中，球处于动态平衡状态。
（2）墙面对球的压力方向不变，球对木板的压力方向改变。
（3）可用图解法分析、大小的变化情况。

例题3 如图所示，A、B两物体用轻细绳跨过光滑轻小滑轮相连，A物体悬在空中，B物体放在水平地面上，A、B两物体均静止，现将B物体向左缓慢移动一段距离，物体A始终保持静止，则移动后与移动前相比（　　）

A. 绳子的拉力不变
B. 地面对物体B的支持力变小
C. 地面对物体B的摩擦力变大
D. 物体B受到地面的作用力不变
思路分析：物体B缓慢移动过程中处于动态平衡状态，对物体A受力分析知，绳子的拉力T的大小总等于物体A的重力，因此绳子的拉力不变，选项A正确；对物体B受力分析，将绳对B的拉力T沿水平和竖直方向正交分解，根据平衡条件知，物体B受到的静摩擦力Ff＝Tcosθ＝mAgcosθ随θ的减小而增大，物体B受到的支持力FN＝mBg－Tsinθ＝mBg－mAgsinθ随θ的减小而增大，选项B错误、C正确；地面对B的作用力指地面对B的支持力FN和静摩擦力Ff的合力，因二力方向不变、大小均增大，所以合力增大，选项D错误。

答案：AC

【必考点】系统的平衡问题
常用处理方法
整体法
隔离法
当只涉及系统外力而不涉及系统内部物体之间的内力以及整体的加速度问题时，通常选取整个系统为研究对象，不必对系统内部物体隔离分析。
当涉及系统内各物体之间的作用力或加速度时，通常选取隔离体为研究对象。隔离法不仅能求出其他物体对整体的作用力，而且还能求出整体内部物体之间的作用力。
整体法和隔离法结合是解决复杂问题时常采用方法，两种方法不是孤立的，应该结合在一起使用，常见的如先用整体法分析整体受力，再用隔离法分析目标物体的受力。

【满分训练】（山东高考）如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍稍增大后，系统仍静止，且O1、O2始终等高，则（　　）

A. Ff变小 B. Ff不变 C. FN变小 D. FN变大
思路分析：选重物M及两个木块m组成的系统为研究对象，系统受力情况如图甲所示，根据平衡条件有2Ff＝（M＋2m）g，即，与两挡板间距离无关，故挡板间距离稍稍增大后，Ff不变，所以选项A错误，选项B正确；如图乙所示，将绳的张力F沿OO1、OO2两个方向分解为F1、F2，则F1＝F2＝，当挡板间距离稍稍增大后，F不变，θ变大，cos θ变小，故F1变大；选左边木块m为研究对象，其受力情况如图丙所示，根据平衡条件得FN＝F1sin θ，当两挡板间距离稍稍增大后，F1变大，θ变大，sin θ变大，因此FN变大，故选项C错误，选项D正确。

答案：BD

【易丢分点】受力分析不正确导致错误
如图所示，粗糙的水平面上放着一个斜面体，斜面体上一个物体正在匀速下滑时，斜面体仍处于静止状态，则下列关于斜面体的说法中正确的是（　　）

A. 斜面体所受的合力为零
B. 斜面体对地面的压力等于斜面体的重力
C. 斜面体没有相对地面滑动的趋势
D. 斜面体有相对地面向右滑动的趋势
易错展示
出错原因
漏选C
只考虑到物体匀速运动，斜面体静止，二者均处于平衡状态，合力为零，因此选A；因没仔细分析斜面体的受力而漏选C
错选D
因物体沿斜面下滑，对斜面体施加垂直斜面右偏下的压力，而斜面体仍处于静止状态，所以斜面体有相对地面向右滑动的趋势
思路分析：因为斜面体处于静止状态，所以所受的合力为零，故选项A正确；因为物体与斜面体都处于平衡状态，所以两物体可视为一个整体，进行受力分析可知，整体受重力与支持力相平衡，水平方向上整体不受摩擦力作用，否则不可能处于平衡状态，因此选项C正确，D错误；取斜面体为研究对象，它受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、物块给它的沿斜面向下的摩擦力和垂直于斜面向下的压力，由平衡条件可知，选项B错误。
答案：AC
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