内容正文:
专题三 三种性质的力 受力分析
物理•选择性必修 第一册(RJ)
综合训练 能力提升
互动探究 核心突破
专题三
三种性质的力 受力分析
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物理•选择性必修 第一册(RJ)
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[学业要求与核心素养]
科学思维
1.熟练掌握弹力的产生条件,会用假设法确定弹力的有无和方向。
2.学会利用假设法、平衡法或牛顿第三定律分析静摩擦力的有无和方向,培养逻辑思维的能力。
3.学会对物体进行简单的受力分析并画出受力示意图。
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4.psd
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一、弹力的判断与计算
1.弹力的判断
(1)判断弹力有无的四种方法。
①条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况。
②假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定有弹力。
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③相互作用法:力的作用是相互的,若A对B有弹力的作用,根据牛顿第三定律,B对A一定有弹力的作用。
④状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律(第四章学习)或共点力平衡条件判断弹力是否存在。
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(2)弹力方向的确定。
图Ⅲ1
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2.弹力的计算
(1)对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体,弹力的大小可以由胡克定律F=kx计算。
(2)对于难以观察的微小形变,可以根据物体的受力情况和运动情况,运用物体平衡条件或牛顿第二定律来确定弹力大小。
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考查视角1 弹力有无的判断
在图Ⅲ2中画出物体A所受弹力的示意图(已知图中物体A均处于静止状态,各接触面都是光滑的)。
图Ⅲ2
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[解析] 图甲中可用假设法判断:若拿走A球,B球将向下运动,说明A、B间有弹力;将容器左壁或底拿走,A球会运动,说明容器左壁或底对A也会有弹力作用;题图乙中,球受到地面的支持力,斜面对球A没有弹力的作用;题图丙中杆给重物的弹力F并不沿着杆的方向,根据假设法判断F的方向应竖直向上。
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[答案] 如下图所示
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图Ⅲ3
考查视角2 弹力大小的计算
三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接,如图Ⅲ3所示,其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态。现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是( )
A.4 cm
B.6 cm
C.8 cm
D.10 cm
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[解析] “缓慢地向左拉”说明系统始终处于平衡状态,该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和;最初,p弹簧处于原长,而q弹簧受到竖直向下的压力FN1=mbg=1×10 N=10 N,所以其压缩量为x1=eq \f(FN1,k)=2 cm;最终c木块刚好离开水平地面,q弹簧受到竖直向下的拉力FN2=mcg=1×10 N=10 N,其伸长量为x2=eq \f(FN2,k)=2 cm,拉力F=(mb+mc)g=2×10 N=20 N,p弹簧的伸长量为x3=eq \f(F,k)=4 cm,所以p弹簧的左端向左移动的距离x=x1+x2+x3=8 cm。
[答案] C
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二、摩擦力的