第三章相互作用力章末优化提升-【勤径学升】2024-2025学年高中物理必修第一册同步练测（人教版2019）

非高中物理·必修第一册（人载版） 章末优化提升 。网络构建 产生原因：由于 而使物体受到的力 方向： 重力 大小：G=mg 重心：重心是重力的等效作用点，形状规则、质量分布均匀的物体的重心在 ,物体的重心 不一定在物体上 产生：物体直接接触：接触处产生了 中 方向：弹力的方向与施力物体的形变方向 在接触而上产生的弹力方向与接触而 〈弹力 的 绳产生的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向 一种力 大小：弹力的大小与形变量有关，形变量越，弹力越大 胡克定律：弹性限度内，弹簧弹力的大小跟弹簧 成正比，即F= 产生：物体接触且 :接触面粗糙：有 滑动摩擦力 方向：沿接触面的切线，与 方向相反 大小：F,= 摩擦力 产生：物体接触且 :接触面粗糙：有相对运动趋势 静摩擦力 方向：沿接触面的 ,与 方向相反 相 大小： 内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上 用 牛顾第三定律 同时产生，同时 ,同时消尖 同种 理解 分别作用在两个相互作用的物体上 作用力、反作用力和一对平衡力的区别 合力与分力： 关系 力的合成与分解 遵守的定则：平行四边形定则、三角形定 合力大小范围 ≤F 平衡状态：静止或 共点力作用下物体的平衡 平衡条件： 求解方法 口考点聚焦 考点一摩擦力分析中需要澄清几个问题 人受到的摩擦力都是动力，同时它阻碍了货 1.摩擦力不一定是阻力 物相对皮带、人相对车厢的滑动。 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对 2.受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动 运动趋势，而不一定阻碍物体的运动，例如 摩擦力作用的物体不一定运动 皮带传送机上的货物、站在启动的火车上的： 物体受的是静摩擦力还是滑动摩擦力，取决 84 第三章相互作用一力 于它和与它接触的物体间是相对静止还： 整体法，是把两个或两个以上的物体组成的 是相对运动，而与它自身是否运动无关。 系统作为一个整体来研究的分析方法。所 例如相对列车静止，随列车加速运动的 谓隔离法，是将所确定的研究对象从周围物 车上的货物，虽是运动的，但受到的是静 体中隔离出来的分析方法，目的是便于进一 摩擦力。 步对该物体进行受力分析，得出与之关联的 3.滑动摩擦力公式F=F、中的FN不一定等 力。整体法和隔离法是相互依存、相互补充 于重力 的，两种方法相互配合、交替使用，能更有效 正压力F、和重力是本质不同的两个力，F 地解决有关系统的问题。一般只涉及系统 可以大于，等于或小于重力，F、的大小由物 外部对系统的作用力时，优先选用整体法： 体受到的其他力和物体的运动状态决定。 而涉及系统内物体间相互作用力时，必须选 例如自由放在斜面上的物体，F、是小于重 用隔离法。 力的 [例2]如图所示，在水平粗糙 4.摩擦力的大小和方向都具有被动性 横竿上，有一质量为m的小圆 (1)方向的被动性：静摩擦力的方向与物体 环A,用一细线悬吊一个质量 受主动力的方向、运动状态有关 为m的球B。现用一水平拉 (2)大小的被动性：静摩擦力的大小与物体 力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成 受主动力的大小、运动状态有关。 37°角，此时环A仍保持静止。已知sin37 [例1]如图所示，放在粗 f =0.6,cos37°=0.8，重力加速度为g,求： 糙水平桌面上的一个物 (1)此时水平拉力F的大小。 体，同时受到水平方向的两个力，F=8N, (2)环对横竿的压力及环受到的摩擦力。 方向向右，F2=12N,方向向左。当F2从 [解析](1)取球B为研究对象进行受力分 12N逐渐减小到零时，物体始终保持静止，物 析，由球B受力平衡得：F-sin37°=F ① 体与桌面间摩擦力大小变化情况是 ( Frcos37°=mg ② A.逐渐减小 B.先减小后增大 C.逐渐增大 D.先增大后减小 联立①②解得F=3 mg。 [解析]当F,=8N,F2=12N时，此时的 (2)取A、B组成的系统为研究对象进行受力 静摩擦力大小为4N,方向向右，当F:从 分析，由A、B受力平衡得： 12N逐渐减小至8N的过程中，静摩擦力从 F、=2mg ③ 4N逐渐减小到0，当F,从8N逐渐减小到 F=F ④ 零时，静摩擦力会反方向从0逐渐增大到 由牛顿第三定律知，环对横竿的压力大小为 8N,整个过程是先减小后增大，选项B正 2mg,方向竖直向下， 确，A、C、D错误。 由④知环交到的摩擦力大小为子mg,方向水 [答案]B 考点二整体法与隔离法在平衡问题中的 平向左。 应用 [答案] (2)2mg,方向竖直向下 对于由多个物体组成的系统进行受力 3 分析时，一般要使用整体法和隔离法。所谓 mg,方向水平向左 85 高中物理·必修第一册（人载版） 考点三“活结”与“死结”、“活杆”与“死杆” 模型 1.“活结”与“死结”模型 一般是由轻绳跨过光滑带轮或者绳上挂一光 滑挂钩面形成的。绳子虽然因“活结”而弯曲， (1)细绳AC段的张力FT与细绳EG的张 活结 但实际上是同一根绳，所以由“活结”分开的两 力Fr之比。 段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力 (2)轻杆BC对C端的支持力。 的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线 (3)轻杆HG对G端的支持力。 两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由 [解析]题图甲和乙中的两个物体M1、M 死结 “死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等 都处于平衡状态，根据平街的条件，首先判 2.“活杆”与“死杆”模型 断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体 (1)“活杆”：即轻杆用转轴或铰链连接，当杆 的重力：分别取C点和G点为研究对象，进 处于平衡状态时，杆所受到的弹力方向一定 行受力分析如图甲和乙所示，根据平衡规律 沿着杆，否则会引起杆的转动。如图甲所 可求解。 示，若C为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力 方向始终沿杆的方向。 307 甲 30 (1)图甲中细绳AD跨过定滑轮拉住质量为 M1的物体，物体处于平衡状态，细绳AC段 的拉力FrAc=FTD=M1g, (2)“死杆”：若轻杆被固定不发生转动，则杆 图乙中由FT:sin30°=M,g,得FT 所受到的弹力方向不一定沿杆的方向。如 =2Mg。 图乙所示，水平横梁的一端A插在墙壁内， FrC_M. 所以F2M, 另一端B点装有一个小滑轮，一轻绳的一端 (2)图甲中，三个力之间的夹角都为120°，根 C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂重 据平衡规律有FNc=FtAc=M1g,方向与水 物m。滑轮对绳子的作用力应为图丙中两 平方向成30°，指向右上方。 段绳中拉力F,和F,的合力F的反作用力， (3)图乙中，根据平衡规律有Frg:sin30°= 即死杆弹力的方向不沿杆的方向。 Mg,F:cos30°=Fc,所以F:=M.gcot30 例3]如图甲所示，细绳AD跨过固定的水 =√3M2g,方向水平向右。 平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为 M1的物体，∠ACB=30°：图乙中轻杆HG [答案] (1)2M (2)M1g,方向与水平方 一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过 向成30°，指向右上方(3)3Mg,方向水 细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，在 平向右 轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M: 提示，请完成《素能提升训练)章末检测卷 的物体，求： 86