高考物理一轮讲义: 暑期第1讲 相互作用
考点1:力
1.力
⑴ 力的三要素:大小、方向、作用点 ⑵ 力的基本性质
物质性、相互性、瞬时性、方向性、独立性 ⑶ 常见的性质力
重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力、核力 2.重力
⑴ 重力的产生
由于受到地球的吸引而产生,但重力不是地球对物体的万有引力。 ⑵ 重力的大小
G?mg ⑶ 重力的方向
竖直向下 3.弹力
⑴ 弹力的产生
两物体接触,并挤压发生弹性形变。 ⑵ 弹力的大小
①弹簧弹力
胡克定律:F?kx
②其它弹力可根据物体所处的状态,由平衡条件或牛顿运动定律解决。 ⑶ 弹力的方向
面:过接触点垂直于此平面或切面 绳:沿绳且指向绳收缩的方向 杆:轻杆的弹力可以指向任意方向
4.摩擦力
⑴ 摩擦力的产生
接触且挤压,接触面粗糙,物体间有相对运动或相对运动的趋势。 ⑵ 摩擦力的大小
①滑动摩擦力
??=????,其中动摩擦因数?与两接触物体的材料和接触面的粗糙程度有关。 ②静摩擦力
其大小与引起相对运动趋势的外力有关,由平衡条件或牛顿运动定律解决。 物体实际受到静摩擦力的大小介于零和最大静摩擦力fm之间。
⑶ 摩擦力的方向
滑动摩擦力的方向与物体的相对运动的方向相反,静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。
⑷ 判断静摩擦力的有无
假设没有静摩擦力,看物体是否发生相对运动。若发生,则存在静摩擦力。
典例精讲
【典例1】(2019春?吉阳区校级期中)下列关于力的说法中,正确的是( ) A.只有相互接触的物体才可能产生力的作用 B.力的作用效果一定是使物体运动 C.力不能离开物体而独立存在 D.只要有一个物体就能产生力的作用
【分析】力是物体间的相互作用,一个物体既是施力物体也是受力物体;不接触也能产生力的作用。
【解答】解:A、两个物体不接触时也可以产生力;故两个磁铁之间可以在不接触时产生相互的作用力;故A错误;
B、力的作用效果包括:使物体发生形变和改变物体的运动状态;故B错误;
C、力具有物质性,任何力均要对应两个物体,其中任一个物体既是受力物体又是施力物体;故C正确;
D、任何力均要对应两个物体,其中任一个物体既是受力物体又是施力物体;故D错误; 故选:C。
【点评】本题考查力的性质,要注意明确力的作用效果和力的物质性,知道力是不能脱离物体而独立存在的。
【典例2】(2019春?濠江区月考)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,当悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16m;悬挂20N重物时,弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为( )
A.L0=0.02m k=500N/m B.L0=0.10m k=500N/m C.L0=0.02m k=250N/m D.L0=0.10m k=250N/m
【分析】根据胡克定律可知,弹簧伸长的长度是弹簧的长度与原长之差。根据胡克定律列方程求解原长和劲度系数。
【解答】解:根据胡克定律得当悬挂15N重物时有: F1=k(L1﹣L0) 当悬挂20N重物时有: F2=k(L2﹣L0)
将F1=15N,L1=0.16m,F2=20N,L2=0.18m,代入解得: k=250N/m,L0=0.10m;故D正确ABC错误。 故选:D。
【点评】本题是胡克定律的简单应用,要注意公式F=kx中,注意公式中的x是弹簧伸长或压缩的长度,不是弹簧的长度。
【典例3】(2019春?濠江区月考)质量为20kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动,在运动过程中受到水平向左,大小为10N的拉力作用,则物体受到的摩擦力为(g=10m/s2)( )
A.10N,向右
B.10N,向左
C.20N,向右
D.20N,向左
【分析】根据题中所给信息,物体在F作用下向右运动,从而可知物体所受的摩擦力是滑动摩擦力,然后根据摩擦力公式和方向特点求解。
【解答】解:由于物体在向右运动,故受到地面的滑动摩擦力,则摩擦力的大小f=μmg=0.1×20×10=20N;方向与运动方向相反,方向向左;故D正确,ABC错误。 故选:D。
【点评】由于动摩擦力与静摩擦力的大小决定因素不同,因此在分析摩擦力时一定要分清是动摩擦力还是静摩擦力,因此弄清物体的运动状态很关键。
考点2:力的合成与分解
1.力的合成
⑴ 图示法
如图所示,用两个力的图示为边做平行四边形,这 两个力所夹对 角线这条有向线段表示了合力的大小和方向。 ⑵ 计算法
用平行四边形定则做出合力后,利用几何关系求出合力的大小和方向。
22
大小:??合=√??1+??2+2??1??2cos??
2方向:tan??=??+??
1
??sin??
2cos??
容易看出,
当??=00或1800时,成为同一条直线上力的合成;
22
当??=900时,??合=√??1+??2,tan??=2;
??1??
当00≤??≤1800时,|??2???1|≤??合≤|??1+??2|。
2.力的分解
⑴ 按力的作用效果分解
按照力的作用效果确定分力的方向,然后利用平行四边形定则进行分解。 ⑵ 正交分解法
将一个力分解为互相垂直的两个分力。
3.受力分析
⑴ 在分析物体的受力时,要将所要研究的物体从周围环境中隔离出来,再分析它受到周围哪些物体的作用。
⑵ 若难以确定某个力的方向,可以用假设法,先假设该力不存在,分析物体做怎样的运动,
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