滬科版高中物理必修一第3章《力與相互作用》章末總結(jié)學(xué)案

最新滬科版高中物理必修一第 3章力與相互作用章末總結(jié)學(xué)案里理朋識(shí)體系均述內(nèi)容綱要網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)建區(qū)牛頓第三定律力的擷念:物體之間的相互作用稱作力內(nèi)容:睡T物體之間的作用力和反作用力總是大小理箜,方向典，作用在一條直線卜 -重力G七唔7 / 6力與相互作用三種常見的力彈力線性形變:胡克定律F 微小形變:拉力、昆力、支持力等滑動(dòng)摩擦力大小二士 一心:方向：與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向和反靜摩擦力大小4方向:與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反受力分析注意事項(xiàng)分析順序:先重力再彈力、再摩擦力,最后是其他力只分析性質(zhì)力、不分析效果力 同分析研究對(duì)輾受到的力專題整合區(qū)一、三種性質(zhì)力的分析重力、彈力和摩擦力是力學(xué)中最常見的三種性質(zhì)力.通常重力“一定有”，除在高中階段接觸到的理想模型：如輕繩、輕彈簧、輕桿等不考慮重力之外，其他物體一般都受重力作用.彈力“看形變”.摩擦力的產(chǎn)生要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)（靜摩擦力）或相對(duì)運(yùn)動(dòng)（滑動(dòng)摩擦力）.在受力分析時(shí)，一是要按先重力、后彈力、再摩擦力的順序進(jìn)行；二是要根據(jù)三種性 質(zhì)力的產(chǎn)生條件判斷有或沒有；三是要按三種性質(zhì)力的大小和方向，正確進(jìn)行受力分析.【例1】作出物體（如圖1）在以下兩種情況的受力示意圖.圖1（1）物體靜止在斜面上；（2）物體沿粗糙斜面上滑.解析 地面附近的一切物體不管是靜止的，還是運(yùn)動(dòng)的，都受重力的作用，所以對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，不管在什么情況下，首先應(yīng)考慮物體的重力，且重力的方向總是豎直向下的.接下 來考慮與物體直接接觸的其他物體對(duì)研究對(duì)象的作用，有擠壓則一定有彈力作用，因此在上述兩種，ft況中，物體均受到斜面給的垂直于斜面向上的支持力的作用.最后考慮摩擦力的作 用.在情況（1）中，物體靜止在斜面上，顯然有向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以受到的靜摩擦力平行于斜面向上.在情況（2）中物體受到的摩擦力與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，即沿斜面向下.答案(2)二、力是否存在的判斷依據(jù)進(jìn)行受力分析時(shí)，有些力要判斷是否存在，可以從以下三個(gè)方面進(jìn)行.1. “條件判斷法”：即根據(jù)是否滿足力的產(chǎn)生條件來判斷物體是否受到某個(gè)力的作用.例如：（1）彈力產(chǎn)生的條件是相互接觸并且發(fā)生了彈性形變；（2）摩擦力產(chǎn)生的條件是物體間存在彈力、接觸面粗糙、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).2. “效果判斷法”：即根據(jù)力的作用效果是否得以體現(xiàn)來判斷物體是否受到某個(gè)力的作用.例如：可根據(jù)力產(chǎn)生的“拉、壓、支持、推動(dòng)、阻礙、吸引、排斥”等效果對(duì)它們作出存在或不存在的假設(shè)，然后再從該力是否對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生影響來判斷該力是否存在.3. “相互作用判斷法”：即利用力的作用的相互性，從一個(gè)物體是否受到某個(gè)力的作用來判斷另一個(gè)物體是否受到相應(yīng)的反作用力.【例2】如圖2所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體 P連接，P的斜面與固定擋板MNg觸且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面體P此時(shí)所受的外力個(gè)數(shù)有可能為 （）2IE-圖A. 2個(gè)B . 3個(gè)C. 4個(gè)D . 5個(gè)解析 若斜面體P受到的彈簧彈力 F等于其重力 mg則MN寸P沒有力的作用，如圖甲所示, 此時(shí)P受到2個(gè)力,A對(duì)；若彈簧弓t力大于 P的重力，則MN寸P有壓力N若只有壓力N則P 不能平衡,故一定存在向右的力，只能是MN寸P的摩擦力f,因此P此時(shí)受到4個(gè)力，如圖乙 所示,C對(duì).答案 AC三、整體法和隔離法的應(yīng)用1 .隔離法：把某個(gè)物體 (或物體的一部分)與周圍的物體分隔出來，單獨(dú)分析它的受力情況 的方法.2 .整體法：將幾個(gè)物體作為一個(gè)整體從周圍環(huán)境中隔離出來分析其受力的方法.3 .選取原則(1)當(dāng)所涉及的物理問題是整體與外界作用時(shí)，應(yīng)用整體分析法，可使問題簡(jiǎn)單明了 ，而不必考慮內(nèi)力的作用.(2)當(dāng)涉及的物理問題是物體間的作用時(shí)，要應(yīng)用隔離分析法，這時(shí)系統(tǒng)中物體間的相互作用的內(nèi)力就會(huì)變?yōu)楦鱾€(gè)獨(dú)立于物體的外力.注意 在很多時(shí)候，隔離法和整體法需交替使用，才會(huì)更方便地解決問題.【例3 如圖3所示，物體a、b疊放在水平桌面上,水平力F= 3N作用于物體b上，a與b保 持靜止，則圖3(1) a與b之間的摩擦力大小為多少？(2) a與桌面間的摩擦力大小為多少？解析 把b隔離出來，選b為研究對(duì)象，b處于靜止?fàn)顟B(tài)，則b受到的重力與a對(duì)b的支持力 是一對(duì)平衡力，力F必定與a對(duì)b的靜摩擦力是一對(duì)平衡力，則a對(duì)b的摩擦力大小等于 F, 即a與b之間的摩擦力大小為 3 N；若分析a與桌面間的摩擦力也可以把 a隔離出來，選a為研究對(duì)象(方法同上),還可以把 a、b作為整體研究，ab整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以桌面必定對(duì) a施加向右的大小為 3 N的摩擦 力，即摩擦力與F是一對(duì)平衡力.答案 3 N 3 N針對(duì)訓(xùn)練 如圖4所示，物體A、B在力F的作用下靜止在豎直墻面上 ，試對(duì)物體 A B進(jìn)行 受力分析.答案見解析解析 首先研究物體 A即把物體A隔離出來，先作出已知的水平向左的力 F的示意圖，然后 分析它的其他受力.首先，物體肯定受豎直向下的重力的作用；其次 ，A與B接觸且緊壓，B 對(duì)A有彈力作用，方向水平向右；由于在豎直方向上 ，如果只受豎直向下的重力作用 ，物體將 不會(huì)靜止，所以還受到B對(duì)A的豎直向上的靜摩擦力的作用 （如圖甲所示）.隔離物體 B,首先，它受豎直向下的重力作用；其次 ，與它接觸的物體有 A和墻壁，顯然墻對(duì) 它的彈力是水平向右的；而由于它對(duì)A的彈力作用，方向水平向右，則A對(duì)它有反作用力，即水平向左的彈力作用；由于 B對(duì)A有豎直向上的靜摩擦力作用，則A對(duì)B有豎直向下的摩擦 力作用；最后，物體B在這幾個(gè)力的作用下不可能保持靜止 ，可見墻壁對(duì) B還有豎直向上的 摩擦力作用（如圖乙所示）.自 我 ,性區(qū) 榜曲學(xué)習(xí)效果 體驗(yàn)成功快樂1.（三種性質(zhì)力的分析）從地面彈起后正在空中向上運(yùn)動(dòng)的籃球（）A.受到向上的彈力和空氣阻力的作用B.受到重力、地球引力和空氣阻力的作用C.受到重力和空氣阻力的作用D.受到重力、向上的彈力和空氣阻力的作用答案 C解析籃球從地面彈起后不再和地面接觸，所以不會(huì)受到向上的彈力，籃球只受重力和空氣 阻力的作用，故選項(xiàng)C正確.2.（三種性質(zhì)力的分析）如圖5所示，物體A和B一起沿斜面勻速下滑，則物體A受到的力是（）A.重力、B對(duì)A的支持力B.重力、B對(duì)A的支持力、下滑力C.重力、B對(duì)A的支持力、摩擦力D.重力、B對(duì)A的支持力、摩擦力、下滑力答案 A3 .（力是否存在的判斷）如圖6所示，鋼球A靜止于水平面 C與固定在C上的擋板B之間，則球A與水平面C和擋板B間的摩擦力情況為（）圖6A.王A與擋板B間無摩擦力，與水平面C間有摩擦力B.王A與擋板B間有摩擦力，與水平面C間有摩擦力C.千A與擋板B間有摩擦力，與水平面C間無摩擦力D.王A與擋板B間無摩擦力，與水平面C間無摩擦力 答案 D4 .（整體法和隔離法的應(yīng)用）如圖7所示，物體a、b、c疊放在水平桌面上，水平力Fb = 5 N、Fc = 10 N分別作用于物體 b、c上，a、b和c仍保持靜止，以fi、f2> f3分別表示a與b、b與c、c與桌面間的靜摩擦力的大小A. f i = 5 N, f 2= 0, f 3= 5 NB. f 1 = 5 N, f2= 5 N, f3= 0C. f 1=0, f2=5 N, f3= 5 ND. f 1=0, f2= 10 N, f3=5 N答案 C解析此題可用兩種方法求解.解法一隔離法選a為研究對(duì)象，a處于靜止?fàn)顟B(tài)，由受力分析知，水平方向不受力，故f 1 = 0.選b為研究對(duì) 象，處于靜止?fàn)顟B(tài)，受向左的力Fb和向右的摩擦力f2,故f2=5 N.選c為研究對(duì)象，處于靜 止?fàn)顟B(tài)，受向左的摩擦力f2（f2 =f2）、f 3和向右的力Fc,故f3=5 N,選項(xiàng)C正確. -解法二整體法把a(bǔ)、b、c看成一個(gè)整體，受力分析如圖所示，由平衡條件知，F(xiàn)b+f3 Fc = 0,所以f3=5 N.再將a、b看成一個(gè)整體，受向左的力Fb和向右的摩擦力 f2,則f2=5 N.再以a為研究 對(duì)象，得fi=0.