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1、2012学业水平测试,物体间的相互作用,一、力,1.概念:力是物体对物体的作用，力不能离开物体而存在,2.力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体,4.力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化,3.力是矢量.既有大小，又有方向，其合成与分解遵从力的平行四边形定则,5.力的图示，表示出力的作用点，大小，方向的线段,1下列关于力的说法中正确的是 A力的产生离不开施力物体，但可以没有受力物体 B物体可以只受到力的作用而不对其他物体施加力 C一个受力物体可以同时受到几个施力物体的作用 D一个施力物体可以同时对几个受力物体发生作用,（CD）,（2007）关于力，下列说法中错误的是A力是物
2、体与物体之间的相互作用B力可以只有施力物体而没有受力物体C力是矢量，它既有大小又有方向D力可以用带箭头的线段表示,（B）,练习：,二、重力,1.产生:由于地球对物体的吸引而产生，但重力不是万有引力,2.方向:竖直向下.,3.重心：重力的等效作用点,重心可能在物体上，也可能在物体外.,(2)影响重心位置的因素:物体的形状、质量分布,质量分布均匀，形状规则的物体重心位置在几何中心,物体的重心除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关,影响重心位置的因素,悬挂法测重心的原理是什么？,悬挂法测重心的适用条件是什么？,物体重心的位置一定在物体上?,(2008 T5)关于重力，下列说法中正确的是A只
3、有静止的物体才受到重力的作用B只有做自由落体运动的物体才受到重力的作用C重力的方向总是与物休的运动方向相同D重力的方向总是竖直向下的,（D）,练习：,三、形变与弹力,2.定义:发生形变的物体会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力.弹力是由于施力物体形变而引起,例如:a对b的弹力是由于a形变而引起,1.物体在外力作用下发生的形状改变叫做形变；在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫做弹性形变,3.弹力产生条件:(1)直接接触；(2)发生形变,4.弹力的方向,支持面的弹力方向，总是垂直于支持面指向受力物体,绳对物体的拉力总是沿绳且指向绳收缩的方向,杆对物体的弹力不一定沿杆的方向,5.弹力的大小
4、:,(1)与物体形变量有关，形变量越大，弹力越大.一般情况下弹力的大小需结合运动状态来计算；,(2)弹簧弹力大小的计算,F=kx,三、形变与弹力,5、胡克定律：,1、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。2、公式：F k x k弹簧的劲度系数(与弹簧的丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法和长度等量有关)单位：牛每米，符号N/m x弹簧伸长（或缩短）的长度,实验：,探究弹力和弹簧伸长的关系,4在图所示各情况中，物体A、B之间一定有弹力的是,（B）,5一物体静止在水平桌面上，以下说法正确的是A物体对桌面的压力就是重力B物体的重力使桌面产生了形变C桌面由于形变而对物体产
5、生了支持力D桌面对物体的支持力使物体产生形变,（CD）,练习：,6关于弹力的方向，以下说法正确的是A压力的方向总是垂直于接触面，并指向被压物体B支持力的方向总是垂直于支持面，指向被支持物体C绳对物体拉力的方向，总是沿着绳并指向绳拉伸的方向D杆对物体推力的方向，总是沿着杆并指向杆收缩的方向,（AB）,练习：,（2007 T6）关于弹力，下列说法中正确的是A相互接触的物体之间一定有弹力作用B不接触的物体之间也可能有弹力作用C压力和支持力的方向都垂直物体的接触面D压力和支持力的方向都平行于物体的接触面,（C）,练习：,判断下列支持面对物体弹力的方向,平面与平面接触，弹力垂直平面。,曲与平面接触，弹力
6、通过接触点而垂直平面。,曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂直于公切面。（相当于点与点）,判断下列支持面对物体弹力的方向,点和曲面接触，弹力通过接触点垂直于切面,点和平面接触，弹力通过接触点垂直于平面,四、摩擦力,1.产生条件:两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势.这四个条件缺一不可.,注意:两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件（没有弹力不可能有摩擦力）,2.滑动摩擦力大小:,滑动摩擦力Ff=FN；其中FN是压力，为动摩擦因数，无单位.,说明:在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力.,只有滑动摩擦力才能用公式F=FN，其中的FN表示正压力，不一定等于重力G.,
7、7.如图所示，用跟水平方向成角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右运动，木块和天花板间的动摩擦因数为，求木块所受的摩擦力大小.,受力分析如图,由竖直方向合力为零可得FN=Fsin-G，,因此有：f=(Fsin-G),如刚好匀速，则满足什么条件？,练习：,8如图所示，在=0.2的粗糙水平面上，有一质量为10kg的物体以一定速度V向右运动，同时还有一水平向左、大小为 10 N的力 F作用于物体上，则物体受到的摩擦力大小为 N；方向水平向（g取10 ms2）,20,左,9关于摩擦力，以下说法中正确的是A运动的物体只可能受到滑动摩擦力B静止的物体有可能受到滑动摩擦力C滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反
8、D滑动摩擦力的方向有可能与运动方向一致,BD,练习：,什么是摩擦力？,两个相互接触、相互挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力。,1、定义：两个相互接触并挤压的物体间，存在相对运动趋势而又没有相对运动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力称为 静摩擦力。,一、静摩擦力,互相接触的物体相对静止时，是否能产生摩擦力？,3.静摩擦力大小,(1)必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律f=N计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，即fm=N,（2）静摩擦力是一种被动力，与物体的受力和运动情
9、况有关.求解静摩擦力的方法是用力的平衡条件或牛顿运动定律.即静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围是 0ffm,四、摩擦力,静摩擦力特点：,（1）随着产生运动趋势的外力的变化而变化,（3）最大静摩擦力跟物体间的压力、接触面 的材料及粗糙程度有关,跟物体间接触面的压力大小无关,（2）实际所受的静摩擦力，根据力的平衡规律 进行分析,静摩擦力的大小与物体间的压力有关系吗？,受静摩擦力作用的物体是否都静止？运动的物体可能受静摩擦力么？,静摩擦力可以存在于静止的物体间；也可以存在于运动的物体间。,你能不能说出日常生活、生产中利用静摩擦力作动力的事例？,静摩擦力一定是阻力吗
10、？,静摩擦力和滑动摩擦力的对比,例3 如图,在两块固定的木板间夹着质量为m=3kg的木块A.所加压力FN=50N.木块和木板间的动摩擦因数=0.4(g=10N/kg)问:(1)当A静止时,两木板对A各施加多大的摩擦力?(2)若要把A向上匀速抽出，则应对A施加多大的向上拉力F1?(3)若要把A向下匀速抽出，则应对A施加多大的向下拉力F?,(1)15N,(2)F1=70N,(3)F2=10N,10关于静摩擦力，下列说法正确的是A两物体间有静摩擦力，就一定有弹力B两物体间有静摩擦力，就一定是静止的C两物体间有弹力且静止，就一定有静摩擦力D两物体间有相对运动趋势，就一定有静摩擦力,（A）,11如图是一
11、主动轮A通过皮带带动从动轮B的示意图，A轮上M点和B轮上N点的切线均为竖直方向则对此两点静摩擦力方向的判断正确的是AM点向上，N点向上BM点向上，N点向下，CM点向下，N点向上DM点向下，N点向下,（D）,练习：,12如图，一木块放在水平面上，在水平方向共受到三个力的作用，即 Fl=10 N，F2=2 N和静摩擦力，木块处于静止状态若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为A、10 N，方向向左 B、6 N，方向向右C、2N，方向向左 D、零,D,练习：,三种性质的力,由于地球对物体的吸引,竖直向下,G=mg,重心,物体相互接触发生弹性形变,与物体恢复原状的趋势同向，从施力物指向受力物,与形变
12、程度有关弹簧弹力：kx,两物体接触处，在受力物体上,相互接触并挤压；有相对运动（或相对运动趋势）；接触面粗糙,相切、相对、相反,静摩擦力：0FFm与正压力无关动摩擦力：F=FN与正压力正比,两物体接触处，在受力物表面,1、合力：,一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。,求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。,2、力的合成：,力的合成,合力与分力的作用效果相同，可以相互替代，这种思想叫等效替代。,在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。,五、力的合成与分解（B）,1.矢量的合成与分解都遵
13、从平行四边形定则（可简化成三角形定则）,2.力的合成和分解实际上是一种等效替代.,实验一,用两只弹簧测力计成一定角度提起一个重物，分别读出两只弹簧测力计的读数然后用一只弹簧测力计提起这个物体，看这时弹簧测力计的读数,求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则。,3、结论：,思考：合力是否一定比分力大？,合力与分力间夹角关系：,0时，即F1、F2共线同方向：F合F1F2 合力方向与两个力的方向相同,180时，即F1、F2共线反方向：F合F1F2 合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。,合力的取值范围：
14、F1F2 F合 F1F2,夹角越大，合力就越小：F合随F1和F2的夹角增大而减小,F合可能大于、等于、小于 F1、F2,多个力合成的方法,先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，得到合力。,F1,F2,F3,F4,F12,F123,F1234,共点力,几个力同时作用在物体的同一点，或它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力。,平行四边形定则只适用于共点力的合成。,13图所示为用平行四边形定则求力F1、F2的合力的示意图，其中正确的是（）,A,14把竖直向下的18 N的力分解成两个力，使其中一个分力在水平方向上并等于24 N，则另一个分力的大小是 N,30,练习：,合力和分力在大小和
15、方向上有怎样的关系呢？,4.根据力的平行四边形定则可得出以下几个结论:,共点的两个力(F1、F2)的合力(F)的大小，与它们的夹角()有关；越大，合力越小；越小，合力越大.F1与F2同向时合力最大；F1与F2反向时合力最小，合力的取值范围是:F1-F2FF1+F2,合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一分力.,共点的三个力，如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力，那么这三个共点力的合力可能等于零.,五、力的合成与分解（B）,16.将一个大小为F的力分解为两个分力，其中一个分力F1的方向跟F成600角，当另一个分力F2有最小值时，F1的大小为，F2的大小为。,15.4N、7N、9
16、N三个共点力，最大合力为，最小合力是.,20N,0N,练习：,17.重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化？,18如图所示，a、b、c三根绳子完全相同，其中b绳水平，C绳下挂一个物体，若使物体加重，则这三根绳中最先断的是 A a绳 Bb绳 CC绳 D无法确定,A,练习：,19.如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮.今缓慢拉绳使小球从A点滑到半球顶点，则此过程中，小球对半球的压力N及细绳的拉力F大小变化情况是A.
17、N变大，F变大 B.N变小，F变大C.N不变，F变小 D.N变大，F变小,C,A,力的合成遵循平行四边形定则,力可以合成，是否也可以分解？,复习：力的合成,求一个力的分力的过程，叫力的分解,力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则,如果不加限制条件，一个力可分解为无数组不同的分力,力的分解,力的分解,已知放在水平面上的物体，受到与水平方向成角的拉力F 的作用,F2=F sin,F1=F cos,例2,放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？,F1=G sin,F2=G cos,当增大时，F1、F2如何变化？,已知放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为,下滑力（重力的
18、一个分力）,用两根轻绳将物体悬挂起来。已知物体重力为G，轻绳AO与水平方向夹角为，AOB为直角。,例3,F1=G cos,F2=G sin,悬挂着的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？,可自由转动的轻杆AC 和BC，BC 杆水平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F,例4,F1=F/sin,F2=F cot,F1=F cot,F2=F/sin,作用在三角支架上的力F 的作用效果怎样？如何分解？,已知放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为。,例5,放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？,F2=G cos,F1=G sin,F1=G tan,F2=G/cos,7.如
19、图所示，在倾角为的斜面上放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则小球对斜面的压力为（）Amgcos BmgtanCmgcos Dmg,C,1、分析力的作用效果。2、根据力的作用效果确定分力的方向。3、应用平行四边形定则进行分解。,小结,分解力的步骤,1、一个力，如果它的两个分力的作用线已经给定，分解结果可能有 种（注意：两分力作用线与该力作用线不重合）,1,2、一个水平向右的80N的力分解为两个分力，一个分力竖直向下大小为60N，求另一个分力的大小和方向。,3、有一个力大小为100N，将它分解为两个力，已知它的一个分力方向与该力方向的夹角为30。那么，它的另一个分力的最小值是 N，与该力
20、的夹角为。,50,60,正交分解步骤：,力的正交分解,定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解,建立xoy直角坐标系,沿xoy轴将各力分解,求xy轴上的合力Fx,Fy,最后求Fx和Fy的合力F,如图所示，将力F沿力x、y方向分解，可得：,例：三个力F1、F2与F3共同作用在O点。如图,该如何正交分解？,矢量相加的法则,1、平行四边形定则在位移运算中的应用,探求,人从A到B，再到C的过程中，总位移与两段位移的关系。,A,B,C,X1,X2,X,2、三角形定则,把两个矢量首尾连接求出合矢量的方法。,一个物体的速度V1在一小段时间内发生了变化，变成了V2，你能根据三角形定则找出变化量V吗？,
21、3、矢量和标量,矢量：有大小，又有方向，相加时遵循平行四边形定则,标量：有大小，没有方向，求和时按算术法则相加,V1,V2,V,说一说,六、牛顿第一定律,1历史上关于力和运动关系的两种不同认识,（1）古希腊哲学家亚里斯多德根据人们的直觉经验提出：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要停下来认为力是维持物体运动所不可缺少的,（2）伽俐略通过实验指出，没有使物体改变速度的力，物体就会保持自己的速度不变,（3）伽俐略以实验为基础，经过抽象思维，把可靠的事实和严密的推理结合起来的科学方法，是物理研究的正确方向,（1）定律的内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫
22、使它改变这种状态为止。,2牛顿第一定律的内容及其物理意义,（2）物理意义:定律反映了物体不受外力（合外力为零）作用时的运动规律，指出了力不是维持运动的原因，是迫使物体改变运动状态的原因，说明了一切物体都具有保持匀速直线运动或静止状态的性质，即惯性,六、牛顿第一定律,20下列说法正确的是A.静止或做匀速直线运动的物体，一定不受外力作用B.当物体的速度等于零时，物体一定不受外力作用C.当物体的速度发生变化时，物体一定受到了外力作用D.当物体受到的合外力为零时，物体的运动状态一定保持不变,（C D）,练习,七、惯 性,1.物体具有 的性质叫惯性。2.一切物体都有，物体在任何状态下都有.惯性是物体 属
23、性，是 被克服的。,保持匀速直线运动状态或静止状态,惯性,固有的,不能,3.质量是物体惯性大小的量度,质量大的物体，运动状态难改变，惯性大；质量小的物体，运动状态容易改变，惯性小,惯性不是力，不能说物体受惯性,惯性,21下列说法正确的是A惯性是物体处于运动状态时具有的性质B惯性是物体处于静止状态时具有的性质C惯性是物体处于匀速直线运动状态时具有的性质D惯性是物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质,D,22下列情况不可能存在的是A物体的质量很小而惯性很大；B物体的速度很大而惯性很小C物体的体积很小而惯性很大；D物体所受外力很大而惯性很小,A,练习,八 牛顿第三定律,1牛顿第三定律的内容,物体
24、之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。,2、作用力和反作用力的关系：,同时性；相等性；反向性；同性质。,课堂练习,23传动皮带把物体从低处送到高处的过程中，物体与皮带间的作用力与反作用力对数共有A一对 B二对 C三对 D四对,B,24跳高运动员从地面跳起，这是由于A运动员给地面的压力等于运动员的重力B地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力C地面给运动员的支持力大于运动员受的重力D地面给运动员的支持力等于运动员受的重力,C,一对作用力和反作用力与一对平衡力都有“大小相等、方向相反，作用在一直线”的特点，极易混淆可从以下四个方面将它们加以区别：,3、作用力、反作用力和
25、一对平衡力的关系,作用力和反作用力 一对平衡力,作用在不同的物体上 作用在相同的物体上,性质相同 性质不一定相同,同时产生，同时消失 不一定同时,一个力的平衡力有可能是一个，也有可能是几个力的合力，对同一物体产生的作用，效果可以互相抵消，合力为零,一个力的反作用力只有一个，对各物体的作用效果不可抵消，不可求合力,25两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细线悬于天花板上，如图，下面四对力中，属于平衡力的是A绳对A的拉力和弹簧对A的拉力B弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力C弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力D弹簧对B的拉力和B的重力,D,26马拉车在水平路面上做直线运动，下列说法中正确的是A.加速前进时，马向前拉车的力大于车向后拉马的力B.马拉车的力和车拉马的力大小相等、方向相反、在同一直线上，是一对平衡力C.马拉车的力和车拉马的力是同时产生的D.马拉车的力和车拉马的力是不同性质的力,C,力学单位制,27在国际单位制中，力学量的单位被选为基本单位的是A N、kg、ms2 Bms、kg、s Cm、kg、s Ds、N、kg,C,
