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1、第三章第三章 相互作用相互作用总复习总复习一、知识结构体系一、知识结构体系一、知识结构体系一、知识结构体系1.1.力的共性力的共性(1 1)力的概念:物质性、相互性、矢量性、独立性)力的概念:物质性、相互性、矢量性、独立性.(2 2)作用效果:产生形变、改变运动状态)作用效果:产生形变、改变运动状态.(3 3)表示方法:力的图示、力的示意图)表示方法:力的图示、力的示意图.(4 4)运算法则:合成与分解均遵循平行四边形法则)运算法则:合成与分解均遵循平行四边形法则.2.2.力的个性力的个性(1 1)力的分类:性质力、效果力)力的分类:性质力、效果力.(2 2)常见的三种力的产生和三要素)常见的
2、三种力的产生和三要素.二、思想方法总结二、思想方法总结二、思想方法总结二、思想方法总结1.1.抽象思维方法:力的概念、描述、运算抽象思维方法:力的概念、描述、运算.2.2.等效替代思想:重心、合成与分解等效替代思想:重心、合成与分解.3.3.数学转化思想:数形转化、函数转化数学转化思想:数形转化、函数转化.4.4.假设法:弹力、静摩擦力的判断假设法:弹力、静摩擦力的判断5.5.整体法与隔离法:多物体的平衡问题整体法与隔离法:多物体的平衡问题6.6.矢量图解法:多用于定性分析矢量图解法:多用于定性分析三、典型例题剖析三、典型例题剖析三、典型例题剖析三、典型例题剖析例例1.1.如图所示,重为如图所
3、示,重为G G的长木板的长木板ABAB的的A A端靠在光滑的竖直墙端靠在光滑的竖直墙壁上,壁上,ABAB上又放置一木块上又放置一木块m m,整个系统处于静止状态,请画,整个系统处于静止状态,请画出长木板的受力示意图。出长木板的受力示意图。m mA AB BA AB BG GN N1 1N N2 2N N3 3F F1 1F F2 2点评点评点评点评:1.1.按顺序依次分析各外力按顺序依次分析各外力 2.2.利用了力作用的相互性利用了力作用的相互性 3.3.运用了假设法运用了假设法例例2.2.一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2m,0.2m,
4、它们的下端平齐并固定,另一端自由,如图它们的下端平齐并固定,另一端自由,如图a a所示,当压缩所示,当压缩此组合弹簧时,测得力与压缩距离之间的关系如图此组合弹簧时,测得力与压缩距离之间的关系如图b b所示,所示,求这两根弹簧的劲度系数求这两根弹簧的劲度系数k k1 1和和k k2 2.0.2m0.2m图图a ao ox/mx/mF/NF/N0.10.10.20.20.30.31 12 23 34 45 5图图b b点评点评点评点评:1.1.形变量针对各弹簧的原长而言形变量针对各弹簧的原长而言 2.Fx 2.Fx图象斜率的物理意义图象斜率的物理意义例例3.3.如图所示两木块的质量分别为如图所示两
5、木块的质量分别为m m1 1和和m m2 2,两轻质弹簧的劲两轻质弹簧的劲度系数分别为度系数分别为k k1 1和和k k2 2.上面木块压在弹簧上(但并不栓接),上面木块压在弹簧上(但并不栓接),整个系统处于静止状态。现缓慢向上提上面木块,直到它刚整个系统处于静止状态。现缓慢向上提上面木块,直到它刚离开上面弹簧,求在这一过程中下面木块移动的距离。离开上面弹簧,求在这一过程中下面木块移动的距离。m m1 1m m2 2k k1 1k k2 2以两木块组成的整体为研究对象,开始静止时,以两木块组成的整体为研究对象,开始静止时,设下面弹簧的压缩量为设下面弹簧的压缩量为x x1 1,由平衡条件得由平衡
6、条件得缓慢上移过程中,木块始终处于平衡状态,直到缓慢上移过程中,木块始终处于平衡状态,直到上面木块刚离开时,上面弹簧恰好为原长。以下上面木块刚离开时,上面弹簧恰好为原长。以下面木块为研究对象,设此时下面弹簧的压缩量为面木块为研究对象,设此时下面弹簧的压缩量为x x2 2,由平衡条件得由平衡条件得在这一过程中下面木块移动的距离在这一过程中下面木块移动的距离点评点评点评点评:1.1.优先整体法解决外部作用情况优先整体法解决外部作用情况 2.2.控制变量法判断物体的移动情况控制变量法判断物体的移动情况例例4.4.运动员用双手握住竖立的竹竿匀速攀上和匀速下滑,运动员用双手握住竖立的竹竿匀速攀上和匀速下
7、滑,他所受的摩擦力分别是他所受的摩擦力分别是F F1 1和和F F2 2,那么,那么A AF F1 1向下,向下,F F2 2向上,且向上,且F F1 1F F2 2B BF F1 1向下,向下,F F2 2向上,且向上,且F F1 1F F2 2C CF F1 1向上,向上,F F2 2向下,且向下,且F F1 1F F2 2D DF F1 1向上,向上,F F2 2向上,且向上,且F F1 1F F2 2点评点评点评点评:1.1.优先确定摩擦的种类优先确定摩擦的种类 2.2.区分运动方向和相对运动方向区分运动方向和相对运动方向 3.3.利用力与运动的对应关系利用力与运动的对应关系例例5.5
8、.某同学用弹簧秤称一木块重某同学用弹簧秤称一木块重5N5N,把木块置于水平桌,把木块置于水平桌面上,弹簧秤水平地向右拉木块面上,弹簧秤水平地向右拉木块(1)(1)当弹簧秤读数为当弹簧秤读数为1N1N时,木块未被拉动,这时木块时,木块未被拉动,这时木块受到的是受到的是_摩擦力,大小是摩擦力,大小是_,方向水平向,方向水平向_._.(2)(2)当弹簧秤的读数是当弹簧秤的读数是2.1N2.1N时,木块刚好开始移动,时,木块刚好开始移动,此时木块受的是此时木块受的是_摩擦力,大小是摩擦力,大小是 _ _,方向水平向方向水平向_._.(3)(3)开始运动后,使木块保持匀速直线运动,弹簧秤开始运动后,使木
9、块保持匀速直线运动,弹簧秤的读数变为的读数变为2N2N,此时木块受到的是,此时木块受到的是_摩擦力,摩擦力,大小是大小是_,动摩擦因数,动摩擦因数=_.=_.(4)(4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N3N时,木时,木块受到的摩擦力是块受到的摩擦力是_摩擦力,大小是摩擦力,大小是_._.(5)(5)木块离开弹簧秤继续滑动,这时木块受到的是木块离开弹簧秤继续滑动,这时木块受到的是_摩擦力,大小是摩擦力,大小是_._.静静1N1N左左最大静最大静2.1N2.1N左左滑动滑动2N2N0.40.4滑动滑动2N2N2N2N滑动滑动例例6.6.如图所示当球被慢慢拉起
10、的过程中如图所示当球被慢慢拉起的过程中,绳上的拉力和球对绳上的拉力和球对墙的压力将如何变化墙的压力将如何变化?分析动态平衡的三种方法分析动态平衡的三种方法:(1)(1)解析法:解析法:求出因变量与自变量的一般函数表达式,求出因变量与自变量的一般函数表达式,然后根据自变量的变化,确定因变量的变化然后根据自变量的变化,确定因变量的变化.G GN NT T缓慢拉起过程中绳与竖直方向间的夹角缓慢拉起过程中绳与竖直方向间的夹角逐渐增大,可知逐渐增大,可知N N、T T均逐渐增大。均逐渐增大。(2)(2)图解法:图解法:画出不同状态下的力的矢量图(画在同一个图画出不同状态下的力的矢量图(画在同一个图中),
11、然后根据表示力的有向线段的长度变化判断各个力中),然后根据表示力的有向线段的长度变化判断各个力的变化情况。的变化情况。G GN NT T点评:图解法通常只适合动态平衡中有一个力的方向点评:图解法通常只适合动态平衡中有一个力的方向点评:图解法通常只适合动态平衡中有一个力的方向点评:图解法通常只适合动态平衡中有一个力的方向 保持不变的情形保持不变的情形保持不变的情形保持不变的情形.(3)(3)相似法:相似法:用力的矢量三角形与几何三角形相似列比例式,然用力的矢量三角形与几何三角形相似列比例式,然后进行分析。后进行分析。A AB BO OG GN NT Th hr r例例7.7.如图所示如图所示,倾
12、角为倾角为=37=370 0的斜面体被固定在水平地面上,的斜面体被固定在水平地面上,斜面顶端固定有一光滑的定滑轮,一不可伸长的轻绳跨过定斜面顶端固定有一光滑的定滑轮,一不可伸长的轻绳跨过定滑轮,平行于斜面的绳一端连在质量为滑轮,平行于斜面的绳一端连在质量为m=2kgm=2kg的物体的物体A A,A A与斜与斜面体间的动摩擦因数面体间的动摩擦因数=0.5=0.5,问在绳的竖直端悬挂的物体,问在绳的竖直端悬挂的物体B B的的质量质量M M应满足什么条件,才能使应满足什么条件,才能使A A静止在斜面上?已知物体与静止在斜面上?已知物体与斜面体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,斜面体间的最大静摩擦力等于
13、滑动摩擦力,g g取取10m/s10m/s2 2,sin37sin370 0=0.6,cos37=0.6,cos370 0=0.8=0.8。当当B B的质量最小时,的质量最小时,A A恰好不下滑,有恰好不下滑,有当当B B的质量最大时,的质量最大时,A A恰好不上滑,有恰好不上滑,有A AB B点评点评点评点评:注意静摩擦力的可变性和范围性:注意静摩擦力的可变性和范围性.例例8.8.如图所示如图所示,在在水平天花板下用水平天花板下用不可伸长且相互垂直的两轻不可伸长且相互垂直的两轻绳绳OAOA、OBOB系于系于O O点,绳点,绳OBOB与天花板的夹角与天花板的夹角=37=370 0,两绳的承受,两绳的承受能力均为能力均为150N150N,当在,当在O O点悬挂一质量为点悬挂一质量为20kg20kg的重物时,哪根细的重物时,哪根细绳先断?(绳先断?(g g取取10m/s10m/s2 2,sin37sin370 0=0.6)=0.6)A AB BO OG GT TA AT TB Bx xy y假设重物挂上后,两绳都不断,假设重物挂上后,两绳都不断,则由平衡条件得:则由平衡条件得:因为因为T TA A150N150N,T TB B150N,150N,故故OAOA绳先断。绳先断。点评点评点评点评:1.1.假设法的运用假设法的运用 2.2.最值与临界问题最值与临界问题