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1、2015_2016高中物理第三章研究物体间的相互作用章末知识整合粤教版必修1【金版学案】2015-2016高中物理 第三章 研究物体间的相互作用章末知识整合 粤教版必修11.准确把握力学中常见三种不同性质力的产生的条件，并结合物体的运动状态对物体进行受力分析.2.按重力、弹力、摩擦力和其他力的顺序进行受力分析，做到不漏力；通过寻找施力物体，防止添力和漏力.3.合力与分力是等效替代关系，不能同时存在，不要重复出现.4.摩擦力产生条件之一是接触面有弹力，没有弹力的接触面不存在摩擦力.例1（多选）如图所示，质量为m的物体在水平力F作用下沿竖直墙向下匀速运动，物体与墙之间的摩擦因数为，重力加速度为g，
2、则（）A.物体受重力、弹力F、摩擦力的作用B.物体受到竖直墙的摩擦力大小等于FC.物体受到竖直墙的摩擦力大小等于mgD.墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力解析：物体受到重力、竖直墙的弹力、竖直墙的摩擦力和F四个力的作用，A错；根据平衡条件，竖直墙的弹力NF，fmg，另滑动摩擦力fNF，所以B对，C错；墙壁对物体的弹力与物体对墙壁的压力是一对作用力和反作用力，D对.答案：BD变式训练1.（多选）一质量为m的物块能在倾角为的斜面上匀速下滑.现同时对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示.则物块（AB）A.施加F后，物体受到四个力的作用B.仍沿斜面匀速下滑C.沿斜面减速下滑D.沿斜面加速下
3、滑解析：物体在未加F前受重力、支持力及摩擦力作用而处于平衡状态，合外力为零，加上F后，可看作增加了重力，增大了对斜面的压力，也增大了摩擦力，仍可处于平衡状态.选AB.1.摩擦力方向判定的依据：摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反.2.摩擦力方向判定的方法：（1）运动状态分析法：适用于长时间保持相对静止或某方向保持相对静止的物体，一般可从运动状态和受力情况判断静摩擦力.如置于水平传送带上的物体，若无相对运动，而在皮带的带动下：物体做加速运动，则物体受到向前的摩擦力；物体做匀速运动，则物体不受静摩擦力；物体做减速运动，则物体受向后的静摩擦力.（2）假设法与反证法：适用于比较复杂、不易
4、判断的物理情景.具体做法是：假设接触面光滑无摩擦力，看物体是否会出现相对滑动，若有，则断言原来有相对运动趋势，说明接触面间存在摩擦力.假设接触面存在摩擦力，看物体是否能保持原来的运动状态，若不能保持，则说明原来没有相对运动趋势，则接触面间不存在摩擦力.例2（多选）某人骑一普通自行车，在水平路面上正用脚蹬车前进，两轮皆不打滑，下列说法正确的是（）A.前轮受静摩擦力，方向向后B.前轮受静摩擦力，方向向前C.后轮受静摩擦力，方向向后D.后轮受静摩擦力，方向向前解析：本题采用假设法，对后轮，假设地面光滑，后轮不受静摩擦力，后轮是主动轮，人用力蹬车时，后轮一定打滑，与地面接触的点必向后滑动，故有向后的滑
5、动趋势.实际情况是后轮并不打滑，说明后轮一定受地面施给它向前的摩擦力，以保持后轮不打滑，此力正是自行车的动力.对于前轮，也可假设前轮光滑，前轮不受摩擦力，由于前轮是被动轮，人用脚蹬车时，整个车要向前运动，前轮若不受地面施给的摩擦力，则前轮会向前滑动而不转动.而实际情况前轮是转动的，故有向前的滑动趋势，这正说明前轮受到向后的静摩擦力.正确的答案是A、D.答案：AD名师点睛：静摩擦力是否存在及其方向的判断是受力分析中的难点，假设法是判断静摩擦力的存在与否及其方向的重要方法.用假设法时，首先假定物体不受摩擦力的作用，判断物体受力的情况是否符合物体所处的运动状态，从而可判定摩擦力的存在.变式训练2.（
6、多选）（2014·广东实验中学）两个物体如图放置，水平力F1 N作用在b上，两物体保持相对静止向左做匀速直线运动，则以下说法正确的是（BD）A.物体b对物体a的摩擦力为1 NB.物体b与物体a之间可能是光滑的C.地面对物体b的摩擦力为0.5 ND.地面对物体b的摩擦力为1 N解析：对a，由平衡条件水平方向合力为零，则受摩擦力为0，即a与b之间没有摩擦力，则b与物体a之间可能是光滑的，故A错误，B正确；对b受力分析，受重力、支持力、压力、向右的拉力和向右的摩擦力，根据共点力平衡，则有地面对物体b的摩擦力为1 N，故C错误，D正确.故选BD.1.平衡状态、平衡力：物体在几个力作用下处于静
7、止状态或匀速直线运动状态，叫做平衡状态，这几个力叫做平衡力（或其中的一个力叫其余几个力的平衡力）.2.共点力作用下物体的平衡条件：合外力为零，即F合0或F合x0，F合y0.3.平衡条件的应用：（1）当物体受两个共点力的作用而处于平衡状态时，则这两个力必然大小相等，方向相反，作用在同一直线上.（2）当物体受三个共点力的作用而处于平衡状态时，则这三个力的作用线必相交于同一点，其中任意两个力的合力，一定与第三个力等值反向；画出力的平行四边形后，应用直角三角形的边角关系、正弦定理或余弦定理或者相似三角形对应边成比例等方法求解.（3）当物体受三个以上共点力的作用而处于平衡状态时，常用正交分解法.例3（2
8、015·安徽高一）如图所示，物体甲重20 N，物体乙重100 N，乙与水平桌面间的最大静摩擦力是30 N，轻绳OA与竖直方向的夹角37°，物体甲、乙均处于静止状态.（已知sin 37°0.6，cos 37°0.8）求：（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？（2）设甲的重力可变，为使乙物体保持静止，求甲最重不能超过多少？解析：（1）以O点为研究对象，由受力分析可知：轻绳OA受到的拉力F225 N，轻绳OB受到的拉力F1Gtan 37°15 N.（2）当乙与水平桌面间的摩擦力达到最大30 N时，甲可以加到最重为G，此时OB绳拉力F30 N，则G40
9、 N.答案：见解析名师点睛：共点力作用下物体的平衡条件是合外力为零.若问题中只涉及三个力，可运用“分力的合成法”，即任意两个力的合力与另一个力大小相等、方向相反；或运用“力分解法”，把两个力作为某一个力的作用效果，找出该力两个分力的方向，通过平行四边形定则求解.三力以上时采用正交分解法较方便.变式训练3.（2015·广西高一）如图所示，质量为2 kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为37°.质量为1 kg的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？解析：设小球和斜面体的质量分别为m、M，小
10、球受力如图甲所示，因球处于静止状态，由平衡条件知：N2cos mg，N2sin N1，解得N1mgtan 7.5 N，把小球和斜面体当作一整体，受力如图乙所示，由平衡条件知，地面对斜面体的支持力FNmgMg30 N，地面对斜面体的摩擦力fN1mgtan 7.5 N.2015_2016高中物理第三章研究物体间的相互作用章末过关检测卷粤教版必修1【金版学案】2015-2016高中物理 第三章 研究物体间的相互作用章末过关检测卷 粤教版必修1一、单项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确.）1.关于摩擦力与弹力的关系，下列说法中不正确的是（A）A.有弹力
11、一定有摩擦力 B.有弹力不一定有摩擦力C.有摩擦力一定有弹力 D.同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直2.在如图中，a、b（a、b均处于静止状态）间一定有弹力的是（B）解析：A选项中，a、b间如果存在弹力，则b给a的弹力水平向左，a将向左侧加速运动，显然与题设要求不符，故A选项中a、b间无弹力作用.同理，C选项中a、b间没有弹力.对于D选项，也可以假设a、b间有弹力，则a（斜面）对b的弹力将垂直于斜面向上，因此，b所受的合外力不为零，即b不可能处于静止状态.B选项，假设b对a没有弹力，则a所受的合外力不为零，将不可能静止，故a、b间必须存在弹力.故选B.3.F1、F2是力F的两个分力.若F
12、10 N，则下列可能是F的两个分力的是（B）A.F130 NF29 N B.F120 NF220 NC.F12 NF26 N D.F110 NF230 N解析：合力F和两个分力F1、F2之间的关系为|F1F2|F|F1F2|，则应选B.4.如图所示，一劲度系数为k的弹簧，下端悬挂一重物，重物质量为m，平衡时物体在a位置.现用力将物体向下拉到b位置，已知a、b间距离为x，则此时弹簧的弹力为（B）A.kx B.mgkxC.mgkx D.以上说法都不正确解析：平衡时物体在a位置，根据平衡条件得kxamg，物体在b处时的弹力Fk（xxa）kxmg，B选项正确.二、多项选择题（本题共5小题，每题6分，共
13、30分.在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分.）5.2010年11月25日，广州亚运会男子跳水决赛中3米板项目中，中国选手何冲获得金牌.如图所示是何冲从跳板上起跳的瞬间，下列说法中正确的是（AB）A.他对跳板的压力大于他受到的重力B.跳板对他的支持力的大小等于他对跳板压力的大小C.跳板对他的支持力大于他对跳板的压力D.他对跳板压力大小等于他受到的重力的大小解析：起跳时，人向上做加速运动，支持力大于重力，A对，D错；跳板对人的支持力与人对跳板的压力是作用力和反作用力，总是大小相等方向相反，B对，C错.6.如图甲所示为一拉力传感器，某实验小组在用拉力
14、传感器探究作用力与反作用力关系的实验中，获得了如图乙所示的图线.根据这个图线，你可以得出的结论是（CD）A.作用力和反作用力的合力为零 B.作用力和反作用力作用在同一物体上C.作用力和反作用力大小相等 D.作用力和反作用力方向相反解析：根据牛顿第三定律可知，作用力与反作用力总是大小相等方向相反，分别作用在两个物体上，没有等效力，故不能求合力，所以A、B错，C、D对.7.如图所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中不正确的是（ACD）A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力
15、逐渐增大C.水平力F一定不变 D.水平力F必须逐渐增大解析：由于物体处于静止状态，合外力为零，容器受的摩擦力等于容器及水的重量，摩擦力将增大，A错，B对；F影响最大静摩擦力，不影响静摩擦力，CD错.8.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F110 N，F22 N.若撤去力F1，则下列说法正确的是（BD）A.木块受到滑动摩擦力 B.木块受到静摩擦力C.木块所受合力为2 N，方向向左 D.木块所受合力为零解析：因F1>F2，则物体有向右的运动趋势.故摩擦力向左，其大小为FfF1F28 N，木块静止说明Ffm8 N，当撤去F1
16、后，木块有向左的运动趋势，摩擦力向右，大小FfF22 N<Ffm，木块仍静止，其合力为零，故选B、D.9.如图所示，物体A和B的重力分别为10 N和3 N，不计弹簧秤和细线的重力和一切摩擦，下列说法正确的是（BC）A.弹簧秤的读数为0 B.弹簧秤的读数为3 NC.A物体受地面的支持力为7 N D.A物体受地面的支持力为3 N解析：选B为研究对象，它受弹力和重力的作用处于静止状态，合力为零，所以弹力等于B的重力，即3 N，A错，B对；选A为研究对象，它受重力、弹簧的弹力及地面的支持力作用而处于静止状态，支持力与弹力之和等于A重力，FNmAgf7 N，所以C对，D错.三、非选择题（本大题3小
17、题，共54分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）10.（18分）（1）某同学在做“研究共点力合成”的实验时，先用一个弹簧秤拉橡皮条测得拉力F，再用两个弹簧拉橡皮条测得合力F.当通过两根细绳把橡皮条拉到某一位置O时，要记录这一结点O的位置，并记录细绳的方向.当用一个弹簧秤拉橡皮条时，细绳套与橡皮条的结点应该拉到，并记录细绳的方向.如果两位同学得到的实验结果如甲图和乙图，则（选填“甲”或“乙”）图画错了.（2）某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自
18、然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示.（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该弹簧的自然长度为 cm；该弹簧的劲度系数为 N/m.解析：（1）位置O点，乙.（2）从图可得F0时，弹簧的长度为自然长度，即10 cm；直线的斜率即为弹簧的劲度系数，k N/m 50 N/m.答案：（1）位置O点乙（2）105011.（18分）如图所示，在倾角37°的斜面上有一块竖直放置的挡板，有一个m2 kg的光滑球体静止在挡板和斜面之间.（1）试画出球体的受力示意图；（2）分别求出球体对挡板和斜面的压力的大
19、小，并指出它们的方向.（sin 37°0.6，cos 37°0.8，重力加速度g取10 m/s2）解析：（1）球体受力如图所示.（2）小球的受力分析如下图所示，由共点力的平衡条件可得：N2N1sin 37°GN1cos 37°联立以上各式解得：N125 N，N215 N.根据牛顿第三定律：球体对斜面的压力N1N125 N，方向垂直于斜面向下，球对挡板的压力N2N215 N，方向水平向左.答案：见解析12.（18分）如图（a）所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块水平AB表面粗糙，BC表面光滑且与水平面夹角为37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着
20、一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图（b）所示.已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2.求：（1）斜面BC的长度；（2）木块与表面AB的摩擦因数.解析：（1）分析滑块受力，由牛顿第二定律得：得：a1gsin 6 m/s2通过图象可知滑块在斜面上运动的时间为：t11 s由运动学公式得：sat2×6×12 m3 m.（2）滑块对斜面的压力为：N1mgcos 木板对传感器的压力为：F1N1sin 由图象可知：F112 N解得：m2.5 kg.传感器对木板的拉力F2fmg5 N0.2.答案：见解析13