(讲义)第3章 相互作用 章末综合提升-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册(教科版2019)

主题1　弹力和摩擦力的分析 1．弹力和摩擦力的对比 弹力 摩擦力 产生 条件 相互接触并发生弹性形变 ①相互接触、相互挤压 ②接触面粗糙 ③两物体有相对运动或相对运动的趋势 方向 与物体发生形变的方向相反 与相对运动或相对运动趋势的方向相反 大小 计算 方法 ①弹簧弹力：胡克定律 ②发生微小形变物体的弹力：二力平衡 ①静摩擦力：二力平衡 ②滑动摩擦力：f＝μN 2．弹力或摩擦力的有无及方向的判断方法 (1)假设法． (2)结合物体运动状态判断． (3)效果法． 3．认识摩擦力的“四个不一定” (1)受静摩擦力的物体不一定静止，受滑动摩擦力的物体不一定运动． (2)静摩擦力不一定比滑动摩擦力小． (3)摩擦力不一定与运动方向相反，还可以与运动方向相同，甚至可以与运动方向成一定夹角． (4)摩擦力不一定是阻力，也可以是动力． 【典例1】　如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法中正确的是(　　) A．若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上 B．若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大 C．若木块与墙壁间的动摩擦因数为μ，当撤去F时，木块受到的滑动摩擦力大小等于μmg D．若撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块受三个力作用 A　[由二力平衡条件可知，若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上，F增大时，木块受到的静摩擦力不变，A选项正确，B选项错误．当撤去F时，木块与墙之间不再挤压，它们间没有弹力，当然也就不存在摩擦力，C、D选项错误．] (1)静摩擦力大小与压力大小无关，需根据物体的状态进行判断． (2)无弹力，就无摩擦力；有弹力，未必有摩擦力；有摩擦力，必有弹力． 1．如图所示，重力都是G的A、B、C三个物体，A向外的一侧光滑，其余各面均粗糙，在水平外力F作用下静止，分析各物体所受的摩擦力的方向． [解析]　按A→B→C的顺序分析，对A由平衡条件得，在竖直方向上受竖直向下的重力G，B对A的静摩擦力F静BA＝G，方向竖直向上．B除受竖直向下的重力外还受A对它的静摩擦力F静AB，方向向下，而C对它的静摩擦力F静CB方向只能向上，否则B就无法处于平衡状态．同理推得C所受B的静摩擦力方向向下，墙对C的静摩擦力方向必向上． [答案]　见解析 主题2　物体受力分析问题 受力分析就是把指定物体(研究对象)在特定的物理情境中所受到的所有外力找出来，并画出受力示意图．物体运动状态的变化，是由它受力的情况决定的．对物体进行正确的受力分析，是研究物体运动状态变化的基础，也是学好力学的先决条件． 1．受力分析的步骤 2．受力分析的方法——整体法和隔离法 (1)整体法：以系统整体为研究对象进行受力分析的方法，一般用来研究不涉及系统内部某物体的力和运动． (2)隔离法：将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来进行分析的方法，一般用来研究系统内物体之间的作用及运动情况． 3．受力分析时要注意的问题 (1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施加的力． (2)每分析一个力，都应该找到施力物体，这是防止“多力”的有效措施之一． (3)合力和分力不能同时作为物体受到的力． (4)不要把“效果力”和“性质力”混淆重复分析，通常只分析“性质力”，不分析“效果力”． (5)结合物体的运动状态、利用力作用的相互性进行分析也是确保受力分析正确的有效途径． 【典例2】　(多选)如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下，处于静止状态，则下列判断正确的是(　　) A．木块一定受到4个力的作用 B．木块可能受到2个力的作用 C．逐渐增大推力F，木块将继续保持静止状态 D．木块受天花板的摩擦力随推力F的增大而增大 AC　[木块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，则天花板对木块一定有弹力．木块受力如图，故A正确，B错误；根据平衡条件得：F＝N＋G cos α，f＝G sin α.逐渐增大F的过程，N增大，最大静摩擦力增大，而木块受到的静摩擦力f不变，木块将始终保持静止，故C正确，D错误．] (1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体施加的力．不要把作用在其他物体上的力错误地通过“力的传递”作用在研究对象上． (2)如果一个力的方向难以确定，可以用假设法分析． 2．如图所示，物体A放在物体B上，物体B为一个斜面体，且放在粗糙的水平地面上，A、B均静止不动，则物体B的受力个数为(　　) A．2　　　B．3　　　C．4　　　D．5 C　[对物体A受力分析，如图a所示；由于A、B均静止，故可将A、B视为一个整体，其水平方向无外力作用，B相对地面也就无运动趋势，故地面对B无摩擦力，受力如图b所示；对物体B受力分析，如图c所