高三物理一轮深刻复习相互作用备课教案1

高三物理一轮复习—相互作用教案1

一．物体受力分析

物体受力分析是解决物理问题的基础。 物体受力分析步骤 1．

2．

将研究对象从周围物体中隔离出来，只分析研究对象受到的作用力，不考虑研究对象对别的物体的作用力；只分析外力，不分析内力。

3．按顺序分析物体受力

重力、电磁力、弹力、摩擦力(先场力，后接触力，再摩擦力) 弹力和摩擦力属 力，它们的大小和方向与物体 的情况及 情况有关。

凡有接触的地方都要考虑是否有弹力，凡有弹力的地方都要考虑是否有摩擦力。

4．防止添力和漏力

按正确的顺序分析是防止漏力的有效措施 防止添力的方法是看能否找到施力物体。 【典型例题】

例1、如图，A 和B 在水平力F 作用下，在水平面上向右做匀速直线运动。分析A 、B 物体所受的力，并指出B 所受的每一力的反作用力。

练习：1、如图所示，光滑斜面上有两个叠放的物体A 和B 。A 跟光滑竖直墙壁接触，两物体均保持静止。分析A 的受力情况。

例2．如图所示，三角支架abc 的两斜面上分别放有物块m 1、m 2，已知m 1 > m 2， θ2 ＞θ1，斜面与物块及支架abc 与底面间均不光滑，整个系统处于静止状态，判断底面对

abc 的摩擦力f 应为：（ ）

A ．有f 存在，方向向左；

B ．有f 存在，方向向右；

C ．有f 存在，方向不能确定；

D ．以上结论均不对。

例3．如图所示，质量为m 的木块在置于水平桌面上的木板上滑行，木板静止，它的质量M = 3 m ，已知木板与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为 μ，那么木板所受桌面给的摩擦力的大小、方向如何？

例4．画出图中各静止物体A 所受到的弹力，各接触面均光滑。

F

B

A

B

A m 1 m 2 c b

a

θ1

θ2

V m

M

A

A

A

A

A

例5．已知a 、b 两个弹簧秤均重2N ，在图1―2所示的四种情况下，两弹簧秤的示数各是多少？

例6. 如图所示，A ，B 两物块的质量均为m ，接触面之间的摩擦因数均为μ、现对A 施加一水平向右的拉力F ，可使A 向右，B 向左都做匀速直线运动，不计滑轮质量及摩擦，则F 的大小为

A ．μmg

B ．2μmg

C ．3μmg

D ．4μmg 二．力的合成和分解 1．原则：等效替代。

在对物体进行受力分析时，考虑了合力就不考虑分力，考虑了分力就不考虑合力，因为它们是等效替代关系。

2．方法：

平行四边形法则、解三角形(主要是直角三角形)、公式法、正交分解法 3、力的合成

⑴．同一直线上两力的合成 先规定正方向，转化为代数运算。 同向两力的合成：相加。(合力最大)

反向两力的合成：大力减小力，合力方向与大力方向相同。(合力最小) 实质：规定正方向后，加上一个“负”的力。 ⑵．互相垂直的两力的合成：解直角三角形。 ⑶．互成角度的两力的合成 θ为两力F 1、F 2的夹角。 4、力的分解

⑴．斜面上重物的重力的分解： F 1=mgsin θ F 2=mgcos θ

a b

a

b

b

a

b

A

A

A

A

A

B

A F

注意：这种分解并不是绝对的。如图。

分解力时，要根据力的实际作用效果来分。

⑵．斜向上方（或斜向下方）的力的分解：

F1=Fcosθ F2=Fsinθ

⑶．正交分解：

正交分解法求合力，在解决多个力的合成时，有明显的优点。在运用牛顿第二定律解题时常常用到。

建立直角坐标系，将力向两个坐标轴分解，转化为同一直线上的力的合成。

5．合力和分力的关系

①．合力与分力是从力对同一物体产生的作用效果相同来定义的，因

此，作用在不同物体上的力，不能合成，因为它们的作用效果不会相同。

②．一个力被合力(或分力)替代后，本身不再参与计算，以免重复。

③．合力不一定大于分力。合力既可能大于分力，也可能等于或小于

分力。

④．合力一定时，两分力的大小随两分力的夹角θ变化的规律

【典型例题】

例1.（压榨机的压力）右图是压榨机的原理示意图，Ｂ为固定铰链，

Ａ为活动铰链，在Ａ处作用一水平力Ｆ，滑块Ｃ就以比Ｆ大得多的压力压物

体Ｄ，已知图中ｌ=0.5ｍ，ｂ＝0．05ｍ，Ｆ＝200Ｎ，Ｃ与左壁接触面光滑，

求Ｄ受到的压力多大?（滑块和杆的重力不计）

例2.（拔桩架绳子的拉力）如图所示为拔桩架示意图，绳ＣＥ水平，

绳ＣＡ竖直，已知绳ＤＥ与水平方向夹角为α，绳ＢＣ与竖直方向夹角为β，若在Ｅ点施加竖直向下的大小为Ｆ的力，求ＣＡ绳向上拔桩的力的大小.

例3、如右图所示，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用

图中所示的三种情况拉住，在这三种情况下，若绳的张力分别为T1、

T2、T3，轴心对定滑轮的支持力分别为N1、N2、N3。滑轮的质量和摩

擦均不计，则：

A、T1=T2=T3，N1>N2>N3；

B、T1>T2>T3，N1=N2=N3；

C、T1=T2=T3，N1=N2=N3；

D、T1

例4．如图所示，两竖直墙间的距离为2.4 m，在同一水平线上有两个钉子钉入墙内，3 m长的细绳两端与钉子紧紧连接，钉子能经受的最大水平拉力为5N，问在绳的中点能挂物体的最大重力为多少？

ｍ

ｍ

三．共点力作用下物体的平衡

１．条件： 。

２．若物体只受两个力作用处于平衡状态，这两个力叫

。

３．若物体受三个共点力作用处于平衡状态，则可根据任意两个力的合力同第三个力 、 作出平行四边形，若平行四边形中有直角三角形，可根据函数关系或勾股定理列方程；若平行四边形中没有直角三角形，可根据正弦定理或相似三角形相似比相等关系列方程。

４．若物体受三个以上共点力作用，一般用正交分解法处理，正交坐标轴的选取原则为 .

５．三力汇交原理：:物体在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时，这三个力的作用线必须相交于一点。

６．解题步骤：①

② ③ ④

【典型例题】

[例1]如图所示，两只相同的光滑均匀球置于直径为2R

r 满足2r ＞R,则下列说法中正确的是：（ ）

A ．D 点的弹力可以大于、等于或小于小球的重力；

B ．D 点弹力大小总等于A 点弹力大小；

C ．B 点的弹力总等于球重的两倍；

D ．C 点的弹力随球半径不同，可以大于、等于或小于小球的重力

[

例2]两个半径均为a 、质量均为m 的光滑球，共放在半径为b(b=3a)的光滑半球形碗内，则两球之间相互作用力的大小为 ，每个球对碗的压力大小为

［例3］如图所示，木板Ｂ放在水平地面上，在木板B 上放一重1200N 的

A 物体，物体A 与木板

B 间，木板B 与地面间的动摩擦因数均为0.2,木板B 重力不计,当水平拉力F

将木板B 匀速拉出,绳与水平方向成30°时,水平拉力为 N.

[例4]如图4-4所示,在水平天花板与竖直墙壁间通过不计质量的柔软绳子和光滑的轻小滑轮悬挂重物G,绳子长2.5m,DA=1.5m,G 重40N,求绳AC 段张力的大小

［例5］（钳口对砌块的压力） 如图16所示，用一种钳子夹着一块质量Ｍ＝50ｋｇ的混疑土砌块起吊.已知钳子与砌块之间的动摩擦因数μ＝0．4，钳子的质量ｍ＝20ｋｇ.为使砌块不从钳口滑出，绳子的拉力Ｆ至少要700Ｎ，求此时钳口对砌块施加的压力.（设钳子与砌块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

［例6］（桥梁钢索的拉力） 图12所示是单臂斜拉桥的示意图.均匀桥板ＡO 的重力为Ｇ，三根平行钢索与桥面成30°角，间距ＡＢ＝ＢＣ＝ＣＤ＝ＤＯ．设每根钢索受力相等，Ａ端受力恰为零，求每根钢索受力的大小.

［例7］、有一轻杆AO 竖直放于粗糙水平面上，A 端用轻绳系住，细绳另一端固定于地面上的B 点，已知θ=30°如图所示，若在AO 杆的中点施一大小为F 的水平力，使杆处于静止状态，这时地面对O 端的作用力

大小为 。 高考试题集-相互作用 1．（93.上海）下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是( ) A.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 B.静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同 C.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直 D.静止物体所受静摩擦力一定为零 2．（93.全国）A 、B 、C 三物块质量分别为M 、m 和m 0，按如图所示的联结，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若B 随A 一起沿水平桌面作匀速运动，则可以断定( )

A.物块A 与桌面之间有摩擦力，大小为m o g

B.物块A 与B 之间有摩擦力，大小为m o g

C.桌面对A ，B 对A ，都有摩擦力，两者方向相同，合力为m o g

D.桌面对A ，B 对A ，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m o g

3．（93.全国）两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为m 的物体，

上端分别固定在水平天花板上的M 、N 点，M 、N 两点间的距离为S ，

如图所示，已知两绳所能经受的最大拉力均为T ，则每根绳的长度不得短于 。 4．（94.上海）水平横梁的一端A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B 。一轻绳的一端C 固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg

的重物，∠CBA=30°，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为：（g 取

10 m /s 2

）（ ） M S m N 300 C B A

F

B

A o θ

B

C

A O

B A

o

A.50N

B.503N

C.100N

D.1003N

5．（94.全国）如图所示，C 是水平地面，A 、B 是两个长方形物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的力，物体A 和B 以相同的速度作匀速直线运动，由此可知，A 、B 间的滑动摩擦系数μ1和B 、C 间的滑动摩擦系数μ2有可能是（ ） A.μ1=0，μ2=0 B.μ1=0，μ2≠0 C.μ1≠0，μ2=0 D.μ1≠0，μ2≠0

6. （95.全国）如图质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上,B 与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上作简谐振动,振动过程中A 、B 之间无相对运动.设弹簧的倔强系数为k.当物体离开平衡位置的位移

为x 时,A 、B 间摩擦力的大小等于

A.0;

B.kx;

C.(m/M)kx

D.[m/(M ＋m)]kx 7．（95.全国）两个物体A 和B ，质量分别为M 和m ，用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止于水平地面上，如图2-4所示，不计摩擦，A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为（ ）

A.mg ，(M-m)g

B.mg ，Mg

C.(M ?m)g ，Mg D .(M+m)g ，(M ?m)g

8．（95.上海）三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆

球a 、b 、c ，支点P 、Q 在同一水平面上，a 球的重心O ，位于球心，b 球和c 球的重心O b 、O c 分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所示，三球均处于平衡状态，支点P 对a 球的弹力为N a ,对b 球和c 球的弹力分别为N b 和N c ，则（ ） A.N a =N b =N c B.N b ＞N a ＞N c

C.Ｎb ＜Ｎa ＜Ｎc

D.N a ＞N b =N c 9．（95.上海）两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空，球形容器的半径为R ，大气压强为P ，为使两个半球壳沿图中箭头方向互相分离，应施加的力F 至少为（ ）

A.4πr 2P

B.2πr 2P

C.πr 2

P D.

2

1πr 2

P 10．（96.上海）如图所示，长为5m 的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m 的两杆的顶端A 、B 。绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N 的物体。平衡时，绳中的张力T= 11．（97.全国）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 与水平面的夹角为θ。AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是（ ） A.F 1=mgcos θ B.F 1=mgctg θ C.F 2=mgsin θ D.θ

sin mg F 2=

12．（98.全国）三段不可伸长的细绳OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB 是水平的，A 端、B 端固定，若逐渐增加C 端所挂物体的质量，则最先断的绳（ ）

A.必定是OA

B.必定是OB

C.必定是OC

D.可能是OB ，也可能是OC 13．（98.上海）有一个直角支架AOB,AO 水平放置,表面粗糙OB 竖直向

F

A

B M m

M B

m

A

θ O

1

2 3 F F R

A

下，表面光滑，AO 上套有小环P ，OB 上套有小环Q ，两环质量均为m ，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的绳相连，并在某一位置平衡（如图），现将P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是（ ） A.N 不变，T 变大 B.N 不变，T 变小 C.N 变大，T 变小 D.N 变大，T 变小 14．（99.全国）如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为（ ） A.

1

k g m 1 B. 1

2k

g m

C.

21k g m D. 2

2k

g m 15．（99.广东）如图，a 、b 为两根相连的轻质弹簧，它们的劲度系数分别为k a =1×103

N /m,

k b =2×103

N /m,原长分别为l a =6cm ，l b=4cm 。在下端挂一物体G

，平衡时：（ ）

A.弹簧a 下端受的拉力为4N ，b 下端受的拉力为6N

B.弹簧a 下端受的拉力为10N ，b 下端受的拉力为10N

C.弹簧a 的长度变为7cm ，b 的长度变为4. 5cm

D.弹簧a 的长度变为

6.4cm ，b 的长度变为4. 3cm 16．（2000．北京.春招）1999年11月20日，我国发射了“神舟号”载人飞船，次日载人舱着陆，实验获得成功。载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k ，载人舱的质量为m ，则此过程中载人舱的速度应为 17．（2000．北京.春招）如图2—16所示，两根相同的轻弹簧S 1、S 2为k ＝4×102

N ／m ，悬挂的重物的质量分别为m 1=2kg 和m 2=4kg 取g=10m/s 2

，则平衡时弹簧S 1、S 2伸长量分别为（ ） A.5cm 、10cm B.10cm 、5cm C.15cm 、10cm D. 10cm 、15cm

18．（2001.全国）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 。 19．（2001．江浙理综）如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为

m 1和m 2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，木块与地面间的滑动摩擦因数为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. g m K

l 1μ+ B. g m m K

l )(21++

μ

C. g m K

l 2μ

+

D. g m m m m K l )(

2

12

1++

μ

k k

m 2

20．(2003·全国·理综)如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α＝60°。两小球的质量比m 2/m 1为

A 3/3

B 2/3

C 3/2

D 2/2

21．(2003·全国·理综)如图所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上。a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电量的大小比b 的小。已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是

A F 1

B F 2

C F 3

D F 4

22.（2003·江苏）当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v 且正比于球半径r ，即阻力f =krv ，k 是比例系数。对于常温下的空气，

比例系数k=3.4×10-4Ns/m 2。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m 3，取重力加速度g=10m/s 2

。试求半径r =0.10mm 的球形雨滴在无风情况下的终极速度v r 。（结果取两位数字）

F