第三章：相互作用本章知識框架搭建一、如何判斷彈力的方向彈力的產生條件是：（1）兩個物體相互接觸；（2）接觸處發生彈性形變。彈力的方向垂直接觸面。對于繩的彈力一定指向繩收縮的方向，對于桿的彈力可以沿桿的方向也可以不沿桿的方向，現分析如下：1.桿的一端與墻接觸，另一端與地面接觸，且處于靜止狀態，分析桿AB受的彈力。2桿處在半圓形光滑碗的內部，且處于靜止狀態，分析桿受的彈力。3圓柱體靜止在地面上，桿與圓柱體接觸也處于靜止狀態，分析桿受的彈力。4兩條細繩上端固定，下端與物體接觸，物體處于平衡狀態，分析物體受的彈力。5桿的彈力可能沿桿的方向也可能不沿桿的方向桿與物體接觸且均處于靜止狀態，分析桿對物體的彈力。二、摩擦力滑動摩擦力一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體滑動的時候，要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力，這種力就叫滑動摩擦力。一、滑動摩擦力產生的條件1．接觸面粗糙；2．兩個物體相互直接接觸并互相擠壓；3．兩個物體間有相對運動。要產生滑動摩擦力必須同時具備這三個條件，缺少任何一個條件，都不能產生滑動摩擦力。如圖1，木板B以Vb的對地速度向右滑動，物體A此時以Va的對地速度向右滑動，A與B接觸，且接觸面粗糙，問A和B之間有無滑動摩擦力？二、物體對接觸面的壓力壓力即為作用在支持面上且與作用面垂直的力，其大小不一定等于物體的重力，壓力可能大于重力，可能小于重力，還可能等于重力，也可能與重力無關。三、滑動摩擦力的方向判斷滑動摩擦力與相對運動方向相反，所謂“相對運動”是指相對接觸的物體，而不是相對于別的物體（比如水平地面）。如圖5所示，質量為2㎏的物體，在的水平面上向右運動，在運動過程中還受到一個水平向左的大小為5N的拉力F的作用，分析物體受到的滑動摩擦力方向。訓練：如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，用手托住，讓它們靜止靠在墻邊，然后釋放，使它們同時沿豎直墻面下滑，已知mA>mB，則物體B()A．只受一個重力B．受到重力、摩擦力各一個C．受到重力、彈力、摩擦力各一個D．受到重力、摩擦力各一個，彈力兩個四、動摩擦因數μ動摩擦因數，是由相互接觸的兩個物體的材料及粗糙程度決定的。與接觸面積無關，通常情況下不做特殊說明時動摩擦因數μ＜1。例1.(2010年高考課標全國卷)如圖所示，一物塊置于水平地面上．當用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時，物塊做勻速直線運動；當改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時，物塊仍做勻速直線運動．若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數為()A.eq\r(3)－1 B．2－eq\r(3)C.eq\f(\r(3),2)－eq\f(1,2) D．1－eq\f(\r(3),2)（1）明確研究的系統或運動的全過程；（2）畫出系統整體的受力圖或者運動全過程的示意圖；（3）選用適當的物理規律列方程求解。隔離法和整體法常常需要交叉運用，從而優化解題思路和方法，使解題簡潔明快3．正交分解法先確定研究對象，進行受力分析，然后建立直角坐標系，將各力分解到x軸和y軸上，再根據Fx合力=0、Fy合力=0，列方程求解．該法多用于三個力以上共點力作用下的物體的平衡．【例2】如圖2-4-5所示，重力為G的物體在水平向右和跟豎直方向成θ角的斜向上繩子的拉力作用下，保持靜止狀態，試求兩繩的拉力．共點力平衡中的動態分析題型特點：（1）物體受到三個力（2）三個力中一個是恒力；一個力的大小改變，方向不變；一個力的大小和方便都在變化（3）兩個變力的合力與恒力等大反向。解題思路：（1）明確研究對象（2）分析物體的受力（3）用力的合成或力的分解作平行四邊形（也可簡化成矢量三角形）（4）正確找出力的變化方向（5）根據有向線段的長度變化判斷各個力的變化情況。注意幾點：（1）哪個是恒力，那個是方向不變的力，那個是大小和方向不變的力正確判斷力的變化方向及方向變化的范圍力的方向在變化的過程中，力的大小是否存在極值問題1、如圖所示，把球夾在豎直墻ＡＣ和木板ＢＣ之間，不計摩擦，球對墻的壓力為Ｎ1，球對板的壓力為Ｎ2。在將板ＢＣ逐漸放至水平的過程中，下列說法中，正確的是（）Ａ．Ｎ1和Ｎ2都增大Ｂ．Ｎ1和Ｎ2都減小Ｃ．Ｎ1增大，Ｎ2減小Ｄ．Ｎ1減小，Ｎ2增大2.A.N增大、f增大、T增大 B.N減小、f減小、T減小C.N增大、f增大、T不變 D.N增大、f減小、T不變3.如圖所示，用繩子牽引小船，設水的阻力不變，在船勻速靠岸的過程中（）A.繩子的拉力不斷增大B.繩子拉力不斷減小C.繩子的拉力不變D.無法判斷FF4.如圖所示，使彈簧測力計Ⅱ從圖示位置開始沿順時針方向緩慢轉動，在此過程中，保持結點位于O點不變，保持彈簧測力計I的拉伸方向不變，那么，在全過程中關于彈簧測力計I、Ⅱ的讀數F1和F2的變化是()A．F1增大，F2減小B．F1減小，F2先增大后減小 C．F1減小，F2增大D．F1減小，F2先減小后增大5.繩子一端拴著一小球，另一端繞在釘子上，小球放在一光滑的大半球上靜止，如圖2-6-1所示．由于某種原因，小球緩慢地沿球面向下移動，在此過程中，球面的支持力和繩子的拉力如何變化？6.一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內表面及碗口是光滑的．一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質量為m1和m2的小球，當它們處于平衡狀態時，質量為m1的小球與O點的連線與水平面的夾角為α=60°．兩小球的質量比m1/m2為（）五、與滑輪結合的一類考點1.如圖2-6-5所示，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的．已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數都μ，兩物塊的質量都是m，滑輪的質量、滑輪軸上的摩擦都不計，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動，則F的大小為（）A．4μmgB．3μmgC．2μmgD．Μmg2.如圖所示，物體A質量為2kg，與斜面間摩擦因數為0.4若要使A在斜面上靜止，物體B質量的最大值和最小值是多少？六、胡克定律1．用輕彈簧豎直懸掛的質量為m物體，靜止時彈簧伸長量為L．現用該彈簧沿斜面方向拉住質量為2m的物體，系統靜止時彈簧伸長量也為L．斜面傾角為30°，如圖2-6-9所示．則物體所受摩擦力（）A．等于零B．大小為1/2mg，方向沿斜面向下C．大小為√3/2mg，方向沿斜面向上D．大小為mg，方向沿斜面向上2、如下左圖所示，兩木塊的質量分別為m1和m2，兩輕質彈簧的勁度系數分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上（未拴接），整個系統處于平衡狀態.現緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開上面彈簧.在這過程中下面木塊移動的距離為A. B. C. D.3.如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，勁度系數分別為k1、k2的兩個輕彈簧沿斜面懸掛著，兩彈簧之間有一質量為m1的重物，最下端掛一質量為m2的重物，現用力F沿斜面向上緩慢推動m2，當兩彈簧的總長等于兩彈簧原長之和時，試求：(1)m1、m2各上移的距離．(2)推力F的大小．小測試：1．下列說法正確的是()A．重力就是地球對物體的吸引力B．物體所受重力的等效作用點叫物體的重心C．磁鐵吸引鐵釘時，鐵不需要接觸，說明力可以脫離物體而存在D．形狀規則的物體其重心一定在其幾何中心2.下列說法正確的是()A．由F＝kx可知，在彈性限度內彈力F的大小與彈簧形變量x成正比B．由k＝eq\f(F,x)可知，勁度系數k與彈力F成正比，與彈簧的長度改變量x成反比C．彈簧的勁度系數k是由彈簧本身因素決定的，與彈力F大小和彈簧形變量x大小無關D．掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是因為電線發生微小的形變而產生的3.關于摩擦力，下列說法正確的是（）A.有摩擦力一定有彈力B.運動的物體不可能受到靜摩擦力的作用C.靜摩擦力總是與物體的相對運動趨勢的方向相反D.靜摩擦力可以是動力，而滑動摩擦力只能是阻力4.如圖，電燈懸掛于兩墻之間，更換水平繩OA使連結點A向上移動而保持O點的位置不變，則A點向上移動時（）A．繩OA的拉力逐漸增大B．繩OA的拉力逐漸減小C．繩OA的拉力先增大后減小D．繩OA的拉力先減小后增大5..某同學用傳感器來探究摩擦力，他的實驗步驟如下：①將力傳感器接入數據采集器，再連接到計算機上；②將一質量m＝3.75kg的木塊置于水平桌面上，用細繩將木塊和傳感器連接起來；③打開計算機，使數據采集器工作，然后沿水平方向緩慢地拉動細繩，木塊運動一段時間后停止拉動；④將實驗得到的數據經計算機處理后在屏幕上顯示出如圖所示的圖象．下列有關這個實驗的幾個說法，其中正確的是()A．0～6s內木塊一直受到靜摩擦力的作用B．最大靜摩擦力比滑動摩擦力大C．木塊與桌面間的動摩擦因數為0.08D．木塊與桌面間的動摩擦因數為0.11θ風6.如圖所示，一個氫氣球重16N，空氣對它的浮力為22N，由于受到水平風力的作用，使系氫氣球的繩子和地面的夾角θ=530θ風7．如圖