1、1二、相互作用板块基础回扣1.常见的三种性质的力产生原因或条件 方 向 大 小重力由于地球的吸引而产生总是竖直向下,注意不一定指向地心,不一定垂直地面向下G 重 =mg,区分 G 重 与 F 引 =G 。地球表面MmR2附近一切物体都受重力作用弹力接触弹性形变支持力的方向总是垂直于接触面而指向被支持的物体;压力的方向总是垂直于接触面而指向被压的物体;绳的拉力总是沿着绳而指向绳收缩的方向弹簧的弹力大小 F=kx,弹力的大小可利用平衡条件和牛顿第二定律求解滑动摩擦力接触,接触面粗糙存在正压力与接触面有相对运动与相对运动方向相反Ff=F N。与 、F N有关,与接触面积、相对速度、加速度均无关摩擦力
2、 静摩擦力接触,接触面粗糙存在正压力与接触面存在相对运动的趋势与相对运动趋势方向相反与产生相对运动趋势的动力的大小相等存在最大静摩擦力,最大静摩擦力的大小由接触面粗糙程度、正压力决定2.静摩擦力判断的几种方法:由相对运动趋势直接判断;用假设法判断;根据平衡条件判断;根据牛顿第二定律判断;利用牛顿第三定律判断。【警示】 误认为杆的弹力方向一定沿杆;误认为滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体速度大小有关;误认为物体所受正压力大小等于物体的重力大小。3.力的合成与分解(等效替代关系)(1)遵循平行四边形或三角形定则2(2)几种特殊情况F= F=2F 1 cos F=F 1=F2 F21+F22 2(
3、3)两个共点力的合力范围:|F 1-F2|FF 1+F2。两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小。(4)正交分解物体受到多个力作用 F1、F 2、F 3,求合力 F 时,可把各力沿相互垂直的 x 轴、y 轴分解。x 轴上的合力:F x= + + +Fx1Fx2Fx3y 轴上的合力:F y= + + +Fy1Fy2Fy3合力大小:F= F2x+F2y合力方向:与 x 轴夹角为 ,则 tan = 。FyFx4.物体的平衡(1)平衡状态是指物体处于匀速直线运动或静止状态,物体处于平衡状态的动力学条件是:F 合 =0 或Fx=0、F y=0、F z=0。(2)处理平衡问题的基本思路回归小练1.(
4、多选)(源于人教版必修 1 第 57 页“演示”实验)将力传感器 A 固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与滑块 m 相连,滑块放在较长的小车上,如图甲所示。传感器与计算机相连接,可获得力随3时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系砂桶,整个装置开始处于静止状态。在滑块与小车分离前向砂桶里缓慢倒入细砂,力传感器采集的 F-t 图像如图乙所示。则( )A.2.5 s 前小车做变加速运动 B.2.5 s 后小车做变加速运动C.2.5 s 前小车所受摩擦力不变 D.2.5 s 后小车所受摩擦力不变2.(多选)(源于人教版必修 1 第 58 页 “说一说”)(20
5、18 河南平顶山统考)有一堆砂子在水平面上堆成圆锥形,稳定时底角为 ,如图所示。如果视每粒砂子完全相同,砂子与砂子之间,砂子与地面之间的动摩擦因数均为 ,砂子之间的最大静摩擦力可近似认为与滑动摩擦力相等,下列说法正确的是( )A.砂堆稳定时,砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零B.砂堆稳定时,只有形成严格规则的圆锥,底面受到地面的摩擦力才为零C.砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足 tan max=D.砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足 cos max=3.(2018 江苏无锡期末)如图,轻质细绳 AC、BC 系于天花板上,在结点 C 的下方吊一个重力为 G 的物体而处于静止状态。下列说法正确的
6、是( )A.BC 绳和 AC 绳的拉力大小之比为 1 3B.BC 绳和 AC 绳的拉力大小之和为 G C.天花板所受拉力的合力竖直向下 D.物体对竖直轻绳的拉力与竖直轻绳对物体的拉力是一对平衡力4.(多选)(源于人教版必修 1 第 101 页课题研究“桥梁的研究”)某兴趣小组在探究石拱桥的力学原理时,做了下面的实验:将四块形状相同、质量均为 m 的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第 1、4 块固定在地基上,第 2、3 块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为 30。假定石块间的摩擦力可以忽略不计,则第 1、2 石块间的作用力 F12和第 2、3 石块间的作用力 F23的大小分别为
7、( )4A.F12=mg B.F 12=2mg C.F 23=0 D.F 23= mg3答案精解精析回归小练1.BD 由图乙可知,2.5 s 前,随砂桶(含细砂)重力的增大,滑块和小车之间的静摩擦力增大。在 2.5 s时,滑块和小车之间的摩擦力达到最大静摩擦力,所以 2.5 s 前小车一直静止,A、C 项错误;2.5 s 后,滑块和小车之间的摩擦力变为滑动摩擦力,且保持不变,随砂桶(含细砂)重力的增大,小车所受合力增大,即加速度增大,B、D 项正确。52.AC 对砂堆整体受力分析,受到重力和地面的支持力,水平方向上不受力,A 正确;不论砂堆的形状是否为规则的圆锥形,整体受力不变,B 错误;对砂
8、堆侧面上的某粒砂子受力分析,如图所示,则 FN=mg cos ,F f=mg sin ,F fF N,解得 tan max=,C 正确,D 错误。3.C 以 C 点为研究对象,对其受力分析如图所示,根据平衡条件可知 BC 绳和 AC 绳拉力的合力与重力平衡,即 BC 绳和 AC 绳拉力的矢量之和大小等于 G,方向竖直向上,由相互作用力可知,天花板所受拉力的合力竖直向下,B 错误,C 正确;根据题意,由几何关系可知,BC 绳和 AC 绳的拉力大小之比为 1,A 错误;3物体对竖直轻绳的拉力与竖直轻绳对物体的拉力是一对相互作用力,D 错误。4.BD 取第 2 块石块为研究对象,受力分析,如图所示由受力平衡得F12= =2mgmgsin30F23=F32= = mgmgtan303
