专题02 相互作用(期末复习课件)高一物理上学期粤教版
2025-12-23
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理粤教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三章 相互作用 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 相互作用 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 7.08 MB |
| 发布时间 | 2025-12-23 |
| 更新时间 | 2026-01-29 |
| 作者 | winboy9986 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-12-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55576982.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
这是一份粤教版高中物理高一上学期期末复习课件,聚焦“相互作用”专题,以考情分析明确重力、弹力、摩擦力等核心考点,知识串讲通过思维导图梳理概念公式及实验,题型串讲涵盖11类题型方法与典例,实战演练分基础、重难、综合层次,构建完整学习支架。
资料特色突出核心素养培养,思维导图助力模型建构,实验数据处理(如图像法分析弹簧弹力)提升科学探究能力,题型方法(如假设法判断弹力)强化科学推理,实例(如传送带摩擦力应用)深化物理观念,帮助学生夯实基础提升解题能力,为教师教学提供系统资源。高一学生处于初高中过渡阶段,需强化概念理解与方法应用,该资料通过分层练习和实例分析,助力系统复习适应高中物理学习。
内容正文:
高一物理上学期
期末复习大串讲
粤教版
考情分析
知识串讲
题型串讲
实战演练
专题02 相互作用
一
考情分析
二
知识串讲
三
题型串讲
四
实战演练
考点导航
考情分析
第一部分
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
重力 1.重力产生的原因、大小和方向,了解重力的应用。
2.用力的图示和力的示意图表示重力。
3.重心的概念和影响因素,用悬挂法确定重心。 单选题
多选题
实验题
解答题
基础必考点,常出选择题
弹力 1.常见形变和弹性形变。
2.弹力产生的原因和条件。
3.压力、支持力和拉力都是弹力,判断弹力是否存在,分析弹力的方向,能正确画出弹力的图示及示意图。 单选题
多选题
填空题
解答题
基础必考点,常出选择题、计算题
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
实验:探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系 胡克定律
1.探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。
2.利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。
3.胡克定律,会应用胡克定律解决实际问题,能根据F-x图像求出弹簧的劲度系数。 单选题
多选题
实验题
解答题 高频考点,多数为实验题
摩擦力 1.滑动摩擦力和静摩擦力的产生条件。
2.根据相对运动或相对运动趋势判断摩擦力的方向。
3.影响摩擦力大小的因素,会计算其大小。 填空题
多选题
填空题
解答题
高频考点和易错点。
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
1.通过分析日常生活情境,知道合力与分力的概念,利用等效替代的思想理解合力和分力的关。
2.探究两个互成角度的力合成时遵循的规律,会根据平行四边形定则,用作图法求合力。 单选题
多选题
实验题
解答题 高频考点,多数为实验题
力的合成和分解 1.会利用作图法和计算法求合力和分力。2.会判断和计算合力随分力夹角变化的情况。3.能够在实际问题中按照力的实际作用效果进行力的分解。4.能运用力的正交分解法解决问题。 填空题
多选题
填空题
解答题
高频考点,多数为选择题、计算题
知识串讲
第二部分
思维导图
知识串讲01 重力
1.重力
(1)定义:由于 而使物体受到的力。
(2)方向: 。
(3)大小:G= ,g是自由落体加速度。
(4)单位: ,简称牛,用符号 表示。
(5)重力的测量:用 可以测量物体重力的大小,用 、_________也可以测量重力。
地球的吸引
竖直向下
mg
牛顿
N
弹簧测力计
磅秤
电子台秤
知识串讲01 重力
2.重力的表示方法
(1)重力的示意图
用一条带箭头竖直向下的 表示重力。
(2)重力的图示
选定标度后,用 表示重力的大小,____________
______表示重力的作用点,得到的图就称为重力的图示。
有向线段
与标度成比例的长度
有向线段的
箭尾
知识串讲01 重力
1.重心:一个物体的各个部分都受到地球的吸引,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用 ,这一作用点叫作物体的重心。
2.重心的决定因素:
(1)物体的 ;
(2)物体内 的分布。
说明:质量分布均匀的物体(称为均匀物体),其重心的位置只跟物体的______有关。形状规则的均匀物体,重心在其 。
集中于一点
形状
质量
形状
几何中心
知识串讲02 形变和弹力
(1)定义:物体发生 或 的变化。
(2)分类:
①按停止用力后的状态分:
a.弹性形变:停止用力后物体 恢复原状的形变。
b.范性形变:停止用力后,物体 恢复原状的形变。
②按形式分:
______形变、 形变、弯曲形变和扭曲形变等。
形状
体积
能完全
不能
压缩
拉伸
知识串讲02 形变和弹力
(3)弹性与弹性限度
①弹性:物体具有 的性质。
②弹性限度:对于弹性形变,如果外力过大,撤去外力后,物体形状不能 ,我们称这种现象为超过了物体的弹性限度。
恢复原状
完全恢复
(1)弹力:发生 形变的物体,由于要恢复原状,对与它 的物体会产生力的作用,这种力称为弹力。
(2)产生的条件:直接 且发生 。
弹性
接触
接触
弹性形变
知识串讲03 实验:探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
1.实验思路
(1)弹簧弹力F的确定:在弹簧下端悬挂钩码,静止的钩码所受弹力大小与所挂钩码的重力大小 ,即F= 。
(2)弹簧伸长的长度x的确定:弹簧的原长L0与挂上钩码后弹簧的长度L可以用刻度尺测出,弹簧伸长的长度x= 。
2.实验器材
铁夹、弹簧、 、钩码、铁架台、铅笔、坐标纸。
相等
mg
L-L0
刻度尺
知识串讲03 实验:探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
3.实验步骤
(1)如图所示,将弹簧一端固定在铁架台上,让弹簧__________,用刻度尺测量并记录弹簧的 。
(2)在弹簧的挂钩上,挂上一个钩码,测量弹簧伸长后的长度,计算此时弹力的大小并将数据填入下表中。
(3)依次增加钩码,重复上述操作。
自然下垂
原长L0
知识串讲03 实验:探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
4.数据分析
(1)数据记录
计算出每次弹簧伸长的长度x(x=L-L0)和弹簧受到的拉力F(F=mg),并将数据填入表格。
弹簧原长:L0= cm
实验次数 钩码的重力G/N 弹簧的长度L/cm 弹簧的伸长量x/cm 弹力的大小F/N
知识串讲03 实验:探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
(2)数据处理
①建立如图所示的直角坐标系,以弹簧弹力的大小F 为纵轴、以弹簧的伸长量x为横轴,选择合适的单位长度,根据测量数据在坐标纸上描点。
②按照图中所描点的分布,用平滑的曲线(包括直线)连接各点,得到F-x 图像。
③以弹簧的伸长量为自变量,写出图像所代表的函数。首先考虑一次函数,如果不行则考虑二次函数。
④得出弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。
(3)实验结论
在弹性限度内, 。
弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比
知识串讲03 实验:探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
5.误差分析
(1)本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差,为了减小误差,要尽量多测几组数据。
(2)弹簧竖直悬挂时,未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差。为了减小该系统误差,实验中应使用轻质弹簧。
6.注意事项
(1)尽量选轻质弹簧以减小弹簧 带来的影响。
(2)实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,避免 。
自身重力
超出弹簧的弹性限度
知识串讲03 实验:探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
(3)测量长度时,应区别弹簧原长L0、实际长度L及形变量x三者之间的不同,明确三者之间的关系。为了减小弹簧自身重力带来的影响,测弹簧原长时应让弹簧在 时保持自由下垂状态,而不是平放在水平面上处于自然伸长状态。
(4)记录数据时要注意弹簧的弹力及形变量的对应关系及单位。
(5)描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,可允许少数点均匀分布于线两侧,偏离太大的点应舍去,描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线或直线。
不挂钩码
知识串讲04 胡克定律
1.内容:在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的__________________成正比。
2.表达式:F= 。
(1)适用范围:弹簧的形变必须在 内。
(2)x的意义:x是弹簧的形变量,即弹簧的伸长量(L-L0)或压缩量(L0-L)。
(3)k为弹簧的劲度系数,单位是 ,符号是 。劲度系数是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量,只和弹簧本身有关,弹簧的劲度系数由弹簧的长度、粗细、材料、孔径、绕法等因素决定,与弹力F的大小和形变量x无关。
伸长量(或压缩量)x
kx
弹性限度
牛顿每米
N/m
知识串讲04 胡克定律
3.F-x图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示),直线的斜率表示弹簧的 ,即k=。
4.弹力的应用
(1)弹簧的弹性具有缓冲减震的作用。
(2)弹簧可以起到自动复位的作用。
(3)弹簧应用于各种安全阀超压保护装置中。
(4)弹性材料应用在工程中。
劲度系数k
知识串讲05 摩擦力
1.定义:两个相互接触并有挤压的物体之间发生 时,产生的摩擦叫作滑动摩擦。在滑动摩擦中,在接触面上产生的______________
______的作用力,叫作滑动摩擦力。
2.产生条件
(1)两物体相互接触挤压(即有弹力)。
(2)两物体间的接触面 。
(3)两物体间存在 。
3.方向:与物体 的方向相反,与它们的接触面相切。
相对运动
阻碍物体相对
运动
粗糙
相对运动
相对运动
知识串讲05 摩擦力
4.大小
(1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成 。
(2)公式:f= 。
(3)动摩擦因数μ:它的值与接触面的 和 有关,与接触面的大小无关。
正比
μFN
材料
粗糙程度
知识串讲05 摩擦力
1.定义:当两个相互接触的物体之间具有 时,物体间产生的摩擦叫作静摩擦,这时产生的摩擦力叫作静摩擦力。
2.静摩擦力的产生条件
(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。
(2)两物体间的接触面粗糙。
(3)两物体间有 。
3.方向:总是沿着 ,跟物体 的方向相反。
相对运动趋势
相对运动的趋势
接触面
相对运动趋势
知识串讲05 摩擦力
4.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值fmax,在数值上等于物体______
__________时所需的最小拉力,一般情况下,最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大。
5.静摩擦力大小的范围:0<f静≤fmax。
刚刚
开始运动
知识串讲06 探究两个互成角度的力的合成规律
1.实验思路
(1)合力F‘的确定:一个力F'可以使汇力圆环与平板上的定位圆 ,两个力F1、F2共同作用,也能使汇力圆环与平板上的定位圆 ,则F‘与F1和F2共同作用 相同,则F'是F1和F2的合力。
(2)合力F与分力F1、F2的关系:作出力F1、F2及F的图示,提出猜想,进行验证。
2.实验器材
力的关系探究装置、 、三角板、 、铅笔、汇力圆环、 、夹子等。
重合
重合
效果
弹簧测力计(两个)
刻度尺
橡皮筋
知识串讲06 探究两个互成角度的力的合成规律
3.实验步骤
(1)如图所示,将夹子夹在“力的关系探究装置”的“0”号射线顶端。
知识串讲06 探究两个互成角度的力的合成规律
(2)如图(a)所示,分别将弹簧测力计连接在两根细绳的末端,沿任意两条射线方向拉细绳,使汇力圆环与平板上的定位圆重合。用铅笔在平板上记下这两个拉力的大小和方向。
(3)如图(b)所示,直接用一个弹簧测力计去拉细绳,同样使汇力圆环与平板上的定位圆重合,用铅笔在平板上记下这个拉力的大小和方向。
知识串讲06 探究两个互成角度的力的合成规律
(4)在平板上用力的图示法作出三个力,如图所示,观察
这三个力所构成的几何图形。
(5)改变第(2)步中两个拉力的大小和方向,重复上述实验
步骤。
(6)得出结论:如果以表示两个分力的线段为 作平行四边形,这两个邻边之间的 就表示合力的大小和方向,这就是求合力的平行四边形定则。
邻边
对角线
知识串讲06 探究两个互成角度的力的合成规律
4.注意事项
(1)汇力圆环位置
每次实验中均使汇力圆环与平板上的定位圆 ,判断是否重合时,视线要与板面 。
(2)拉力
①用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向;
②应使橡皮筋、弹簧测力计和汇力圆环位于与平板 的同一平面内。
重合
垂直
平行
知识串讲06 探究两个互成角度的力的合成规律
(3)作图
①在同一次实验中,选定的比例要 ;
②所作的图要尽量大些;
③严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形,求出合力。
5.误差分析
(1)弹簧测力计使用前没校零会造成误差。
(2)实验时弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间有摩擦力存在会造成误差。
(3)两次测量拉力时,汇力圆环没有拉到与定位圆重合会造成偶然误差。
相同
知识串讲07 合力与分力的关系
合力与分力的大小关系
两分力大小不变时,合力F随两分力夹角θ的增大而 ,随θ的减小而 。(0≤θ≤180°)
(1)两分力同向(θ= )时,合力最大,F= ,合力与分力同向。
(2)两分力反向(θ= )时,合力最小,F= ,合力的方向与较大的一个分力的方向相同。
(3)合力的取值范围: ≤F≤ 。
减小
增大
0
F1+F2
180°
|F1-F2|
|F1-F2|
F1+F2
知识串讲08 力的分解
1.力的分解:如果几个力共同产生的 与原来一个力产生的_______相同,这几个力叫作原来那个力的 ,求一个已知力的 叫作力的分解。
2.力的分解方法
(1)遵循原则: 定则。
以一个已知的力作为平行四边形的 求两个相邻的 。
(2)如果没有限制,同一个力可分解为 对大小和方向都不同的分力。
效果
效果
分力
分力
平行四边形
对角线
边
无数
知识串讲08 力的分解
力的正交分解法:把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法。
如图所示,将力F沿x轴和y轴两个方向分解,则x轴上的分力Fx=Fcos α,y轴上的分力 Fy=Fsin α。
知识串讲08 共点力的平衡
一、共点力的平衡
1.共点力:如果几个力作用在物体的_________上,或者几个力的作用线相交于_________,这几个力就称为共点力。
2.平衡状态:物体处于______或者保持__________________的状态叫作平衡状态。
3.共点力的平衡:物体如果受到共点力的作用且处于______状态,就叫作共点力的平衡。
4.共点力的平衡条件:为了使物体保持______状态,作用在物体上的力所必须满足的条件。
同一点
同一点
静止
匀速直线运动
平衡
平衡
知识串讲08 共点力的平衡
二、共点力的平衡条件
1.二力平衡:物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,其平衡条件是这两个力的大小______、方向______,作用在同一直线上。
2.多力平衡:物体受多个共点力的作用而处于平衡状态时,其平衡条件是所受合力为___。
相等
相反
零
题型串讲
第三部分
题型一 重力和重心
A
【典例1】.如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下列有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A.瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点
B.装入瓶中的水增多时,瓶的重心升高
C.瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力
D.瓶所受重力方向始终垂直向下
力的图示与力的示意图的画法
题型一 重力和重心
作图步骤 力的图示 力的示意图
选标度 选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)
画线段 从作用点开始沿力的方向画一线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一适当长度的线段
标方向 在线段的末端标出箭头,表示方向 在线段的末端标出箭头,表示方向
题型一 重力和重心
BD
【典例2】 (多选)某中学教学楼的读书角迎来了一位新客人,如图所示.这个小瓶子非常漂亮,不经意之间增添了许多审美的情趣.关于这个装饰瓶,下列说法正确的是( )
A.装饰瓶重心一定在其几何中心
B.装饰瓶的重心与其形状结构及质量分布有关
C.若装饰瓶底部出现一个小洞,则在水滴完的过程中,装饰瓶的重心一直在降低
D.若装饰瓶底部出现一个小洞,则在水滴完的过程中,装饰瓶的重心先下降后升高
判断弹力有无的常见方法.
题型二 弹力的方向与弹力有无的判断
方法 思路 例证
假设法 假设将与研究对象接触的物体解除接触,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定存在弹力
去掉光滑斜面体,竖直悬挂的小球的状态不变,故小球不受斜面的支持力
题型二 弹力的方向与弹力有无的判断
方法 思路 例证
替换法 用细绳替换装置中的杆,看能不能维持原来的力学状态,如果能维持,则说明这个杆提供的是拉力;否则,提供的是支持力
图中轻杆AB、AC.用绳替换AB,原装置状态不变,说明AB对A施加的是拉力;用绳替换AC,原状态不能维持,说明AC对A施加的是支持力
题型二 弹力的方向与弹力有无的判断
方法 思路 例证
状态法 物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体的运动状态,由力的平衡条件列方程,求解物体间的弹力
图中各接触面均光滑,小球处于静止,由二力平衡可知,地面对小球的支持力和自身重力就可使小球处于平衡,因此竖直墙面对小球不产生弹力作用
题型二 弹力的方向与弹力有无的判断
几种常见弹力的方向
题型二 弹力的方向与弹力有无的判断
C
【典例3】 下列图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
A B C D
题型二 弹力的方向与弹力有无的判断
C
【典例4】如图所示,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态。关于球A所受的弹力,以下说法正确的是( )
A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直于斜面向上
B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直于斜面向下
C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直于斜面向上
D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直于斜面向上,一个竖直向下
题型三 实验:探究弹簧弹力的大小与弹簧伸长量之间的定量关系
【典例5】 某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验时,实验装置如图甲所示,所用钩码每个质量是30 g.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,并将数据填在下表中.实验中弹簧始终未超过弹性限度,g取10 m/s2.试根据这些实验数据在如图乙所示的坐标系中作出弹簧所受弹力F与弹簧长度L之间的函数关系图线.
题型三 实验:探究弹簧弹力的大小与弹簧伸长量之间的定量关系
甲 乙
钩码质量/g 0 30 60 90 120 150
弹簧总长/cm 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00
题型三 实验:探究弹簧弹力的大小与弹簧伸长量之间的定量关系
(1)写出该图线的数学表达式:F=___________N.
(2)图线与横轴的交点的物理意义是_______________________.
(3)该弹簧的劲度系数k=________ N/m.
(4)图线延长后与纵轴的交点的物理意义是_____________________ _________________.
30L-1.8
弹簧的原长为6 cm
30
弹簧被压缩了1 cm时的
弹力为0.3 N
题型三 实验:探究弹簧弹力的大小与弹簧伸长量之间的定量关系
例6在探究弹簧弹力大小与弹簧伸长量关系的实验中,第一组同学设计了如图甲所示的实验装置。将弹簧悬挂在铁架台上,另一端悬挂钩码。先测出不挂钩码时弹簧的长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L,再算出弹簧伸长的长度x,并将数据填在下面的表格中。
测量次序 1 2 3 4 5 6
弹簧弹力F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
弹簧的总长度
L/cm 13.00 15.05 17.10 19.00 21.00 23.00
弹簧伸长的
长度x/cm 0 2.05 4.10 6.00 8.00 10.00
题型三 实验:探究弹簧弹力的大小与弹簧伸长量之间的定量关系
(1)在图乙所示的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点,请把第4次测量的数据对应点描绘出来,并作出F-x图线。
(2)根据(1)所得的F-x图线可知,下列说法正确的是________(选填选项前的字母)。
A.弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比
B.弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比
答案 (1)见解析图 (2)B (3)C
题型三 实验:探究弹簧弹力的大小与弹簧伸长量之间的定量关系
(3)第二小组同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂完成实验。他们得到的F-x 图线用虚线表示(实线为第一组同学实验所得)。下列图线最符合实际的是______。
(1)表达式中的x是弹簧的形变量,是弹簧伸长(或缩短)的长度,而不是弹簧发生形变后的实际长度。
(2)由于弹簧的形变量x通常以“cm”为单位,而劲度系数k又往往以“N/m”为单位,因而在应用相关公式时要特别注意各物理量的单位。
关于胡克定律的两点提醒
题型四 胡克定律
题型四 胡克定律
例7 (2025·广州市高一期中)弹簧行业在整个制造业当中虽然是一个小行业,但其所起到的作用是绝对不可低估的,应用包括打火机、玩具、锁具、门铰链、健身器、床垫、沙发等等。如图所示为一轻质弹簧的弹力F和长度l的关系图像(轻质弹簧未超过弹性限度),下列说法正确的是
A.弹簧的原长为5 cm
B.弹簧的劲度系数为150 N/m
C.弹簧长为0.20 m时弹力的大小为20 N
D.弹簧的弹力大小为5 N时,弹簧被压缩5 cm
C
题型四 胡克定律
例8(多选)(2025·广州市高一期中)某物理探究小组测量图(a)所示口罩两侧弹性绳的劲度系数。①将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图(b)在水平面自然展平,口罩总长度为50 cm;②如图(c)用两个弹簧测力计沿同一水平线同时缓慢向外拉A、B端,当两个弹簧测力计示数均为0.9 N时,总长度为80 cm。不计一切阻力,根据以上数据可知
A.图(c)中,每条弹性绳的形变量为15 cm
B.图(c)中,口罩两侧受到的弹力均为0
C.每条弹性绳的劲度系数为6 N/m
D.若如图(d)所示,将口罩A端固定到竖直墙上,B端弹簧测力计示数为0.9 N时,口罩总长度仍为80 cm
ACD
题型五 滑动摩擦力
【典例9】如图所示,某个实验小组的同学设计了一个测量动摩擦因数的实验.把弹簧测力计的一端固定在墙上,另一端与一物块P相连,用力F拉水平向左拉物块下面的金属板,金属板向左运动,此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),弹簧测力计的读数为________N,物块P受到金属板的滑动摩擦力的大小是________N;若用弹簧测力计测得物块P的重力为13 N,则物块P与金属板间的动摩擦因数为________.
2.60
2.60
0.2
题型五 滑动摩擦力
A
【典例10】如图所示,质量为m的木块在静止的质量为M的木板上向右滑行,木板与地面间动摩擦因数为μ1,木块与木板间的动摩擦因数为μ2,木板一直静止,则木板受地面的摩擦力大小为( )
A.μ2mg
B.μ1Mg
C.μ1(m+M)g
D.μ1Mg+μ2mg
关于胡克定律的两点提醒
题型六 静摩擦力
(1)条件判断法:接触面之间粗糙、有弹力且有相对运动趋势.
(2)假设法:
静摩擦力的大小
题型六 静摩擦力
(1)大小的范围:0<F≤Fmax.
(2)计算:物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解.
(3)最大静摩擦力Fmax=μFN.(μ为静摩擦因数,最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力,一般情况下,为分析问题方便,可认为二者相等)
题型六 静摩擦力
A
【典例11】如图所示,用传送带向上传送货物,货物与传送带之间没有相对滑动,则货物受到的摩擦力是( )
A.静摩擦力,方向沿传送带向上
B.静摩擦力,方向沿传送带向下
C.滑动摩擦力,方向沿传送带向下
D.滑动摩擦力,方向沿传送带向上
题型六 静摩擦力
【典例12】一根原长为l0=30 cm的轻弹簧被压缩在物体A、B之间,此时弹簧的长度l=10 cm,物体A压在粗糙竖直墙面上恰好能保持静止,弹簧的另一端连接在物体B上,将B放置在粗糙水平桌面,再用一根刚性轻绳连接B,另一端跨过桌子右端的光滑轻质定滑轮悬挂一个轻质吊盘,整个装置的结构如图所示.若A与墙面的摩擦因数μ1=0.5,B与桌面的摩擦因数μ2=0.4,mA=1 kg,mB=8 kg,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,g取10 m/s2,求:
题型六 静摩擦力
(1)墙面对A的摩擦力的大小?
(2)弹簧的劲度系数为多少?
(3)小心地向吊盘内倒入砂粒,要使得B保持不动,加入砂粒的质量范围.
答案 (1)10 N (2)100 N/m (3)m砂≤1.2 kg
题型七 实验:探究两个互成角度的力的合成规律
【典例13】实验小组采用图甲装置验证“力的平行四边形定则”.
题型七 实验:探究两个互成角度的力的合成规律
(1)如图乙所示,分别将弹簧测力计连接在两根细绳的末端,沿任意两条射线方向拉细绳,使汇力圆环与平板上的定位圆重合,记录两个拉力的____________.
(2)直接用一个弹簧测力计去拉细绳,使_____________________________________,记录这个拉力的______________.
(3)用作图法作出三个力,观察三个力构成的几何图形,看是符合平行四边形定则.若用弹性绳替换细绳,________(选填“影响”或“不影响”)实验结果.
大小和方向
汇力圆环与平板上的
定位圆重合
大小和方向
不影响
题型七 实验:探究两个互成角度的力的合成规律
【典例14】将橡皮条的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为0~5 N、分度值为0.1 N的弹簧测力计。沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮条的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图甲所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
题型七 实验:探究两个互成角度的力的合成规律
(1)由图可读出两个相互垂直的拉力的大小分别为__________N和__________N(只需读到0.1 N)。
(2)在图乙的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
4
4.0(或2.5)
2.5(或4.0)
题型八 二力的合成
求共点力合力的常用方法.
(1)作图法:作图法就是用作图工具根据平行四边形定则作出平行四边形,然后用测量工具测量出合力的大小、方向.
(2)计算法.
①两分力共线时.
F1与F2方向相同 合力大小F=F1+F2,方向与F1和F2的方向相同
F1与F2方向相反 合力大小F=|F1-F2|,方向与F1和F2中较大的力方向相同
②两分力不共线时:根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后由几何知识求解对角线,即为合力.
题型八 二力的合成
题型八 二力的合成
题型八 二力的合成
平行四边形的一半是三角形,在求合力时,把表示原来两个力的矢量首尾相接,然后从第一个力的箭尾向第二个力的箭头画一个矢量,这个矢量就表示原来两个力的合力,如图所示。
题型八 二力的合成
【典例15】(2025·广州市高一期中)关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是
A.合力一定大于每一个分力
B.合力的大小可能比两个分力都小
C.两个分力的大小同时增加10 N,合力大小随之增加10 N
D.两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角的减小而减小
B
题型八 二力的合成
【典例16】如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间的固定倾斜角θ.若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )
A.G B.G sin θ
C.G cos θ D.G tan θ
B
题型九 力的分解
题型九 力的分解
【典例17】如图所示,光滑固定斜面的倾角为θ,有两个相同的小球,小球所受重力均为G,分别用光滑挡板A、B挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直于斜面,则球1对挡板的压力F1=_______,对斜面压力F2=______;球2对挡板压力F3=________,对斜面压力F4=________。
G tan θ
G sin θ
G cos θ
题型九 力的分解
【典例18】如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体,重为G的光滑圆柱体静置其上,a、b为相切点,∠aOb=90°,半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin 37°=0.6,
cos 37°=0.8,则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为( )
A.Fa=0.6G,Fb=0.4G B.Fa=0.4G,Fb=0.6G
C.Fa=0.8G,Fb=0.6G D.Fa=0.6G,Fb=0.8G
D
题型十 共点力的平衡和平衡条件
题型十 共点力的平衡和平衡条件
BD
【典例19】 (多选)如图所示,重物的质量为m,轻细绳AO和BO的A端、B端是固定的,平衡时AO是水平的,BO与水平方向的夹角为θ,重力加速度为g,AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小分别是( )
题型十 共点力的平衡和平衡条件
[典例20]如图所示,弹性杆的B端固定在墙上,A端固定一个质量为m的小球.现用测力计沿竖直方向缓慢拉动小球,使杆发生弯曲,在弹簧测力计的示数逐渐增大的过程中,AB杆对球的弹力方向 ( )
A.向左下方 B.向右下方
C.始终水平 D.始终竖直
D
题型十一 动态平衡问题
动态平衡问题分析方法
题型十一 动态平衡问题
【典例21】(2025·广东省广雅中学高一月考)如图所示,用网兜把足球挂在竖直墙面上,悬绳对网兜的拉力为T,墙壁对足球的支持力为FN,若不计墙面摩擦,缓慢增加悬绳的长度,下列选项正确的是
A.T和FN都增大
B.T和FN都减小
C.T减小,FN增大
D.T增大,FN减小
B
题型十一 动态平衡问题
B
【典例22】 如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中( )
A.N1始终减小,N2始终增大
B.N1始终减小,N2始终减小
C.N1先增大后减小,N2始终减小
D.N1先增大后减小,N2先减小后增大
题型十四 整体法、隔离法在平衡问题中的应用
变式12 (2024·惠州市高一期末)如图所示,倾角为θ=30°、质量为20 kg的斜面体C置于水平地面上,质量为8 kg的小物块B置于斜面上,通过轻细绳跨过光滑的轻质定滑轮与质量也为8 kg的物块A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,物块B与斜面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度g取10 m/s2,A、B、C都处于静止状态,求:
(1)斜面体C对物块B的摩擦力;
(2)地面对斜面体的支持力和摩擦力。
实战演练
第四部分
基础通关练
A
1.如图所示,将一个篮球放在体育馆的墙角处,墙面和水平地面都是光滑的,则下列说法正确的是
( )
A.地面对篮球有竖直向上的弹力,是因为地面发生形变
B.地面若很坚硬将不发生形变,则对篮球无弹力作用
C.墙壁对篮球有向右的弹力,接触一定有力的作用
D.篮球对地面可以没有力的作用
基础通关练
C
2.(2024年东莞七校期中)在机场和海港,常用输送带运送旅客的行李和货物,如图所示,甲为水平输送带,乙为倾斜输送带,当行李箱m随输送带一起做匀速运动时,不计空气阻力,下列几种判断正确的是 ( )
A.甲情形中的行李箱受到向右的摩擦力
B.乙情形中的行李箱受到沿斜面向下的摩擦力
C.乙情形中的行李箱受到沿斜面向上的摩擦力
D.甲情形中的行李箱受到向左的摩擦力
基础通关练
D
3.倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是( )
A.木块受到的摩擦力大小是mg cos α
B.木块对斜面体的压力大小是mg sin α
C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αcos α
D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g
基础通关练
A
4.(2025年江门检测)初春正是放风筝的好时节.某同学放风筝时可简化为如图所示情境.风筝平面与水平面的夹角α=30°,风筝线与竖直方向的夹角θ=60°,风筝始终与地面保持相对静止,风力始终垂直于风筝平面,风筝的重力为G,则风筝线上的拉力大小为 ( )
基础通关练
5.同学们都有过擦黑板的经历。如图所示,一黑板擦(可视为质点)的质量为m=0.2 kg,当手臂对黑板擦的作用力F=10 N且F与黑板面所成角度为53°时,黑板擦恰好沿黑板表面缓慢竖直向上擦黑板。(g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)
(1)求黑板擦与黑板间的动摩擦因数μ。
(2)若作用力F方向保持不变,当F多大时能完成向下缓慢擦黑板的任务?
(3)比较以上两种情况,试判断哪次黑板擦得更干净,并说明理由。
基础通关练
解析 (1)在黑板擦缓慢向上擦的过程中,以黑板擦为研究对象进行受力分析如图甲所示,则
水平方向F sin 53°=FN
竖直方向F cos 53°=mg+Ff
Ff=μFN
解得Ff=4 N,μ=0.5。
基础通关练
(2)在黑板擦缓慢向下擦的过程中,以黑板擦为研究对象进行受力分析如图乙所示,则
水平方向F′sin 53°=FN′
竖直方向F′cos 53°+Ff′=mg
Ff′=μFN′
解得F′=2 N,Ff′=0.8 N。
(3)缓慢向上比缓慢向下擦得更干净。
因为缓慢向上擦时黑板擦与黑板间的摩擦力更大,擦得更干净。
[答案] (1)0.5 (2)2 N (3)见解析
重难突破练
6.(2024年哈师大附中校考)某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则,该同学的实验步骤为:
重难突破练
①在竖直木板上铺上白纸,木板上固定两个光滑的定滑轮,两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态,O为OA、OB、OC三根轻绳的结点,此时弹簧测力计读数如图乙所示,则F弹=________N;
②此实验还需记录的有__________;
A.两个物块的重力
B.OA、OB、OC的方向
C.OA、OB、OC的长度
③由记录的物理量选择合适的标度画平行四边形来验证结论是否成立;
重难突破练
④改变弹簧测力计拉力F弹 的大小,重复实验,再次验证力的平行四边形定则时,__________(填“需要”或“不需要”)保证结点O的位置与第一次相同.
答案①4.0 ②AB ④不需要
重难突破练
D
7.如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳将书本静止悬挂,现将两环距离变大后书本仍处于静止状态,若杆对A环的支持力为FN,杆对A环的摩擦力为Ff,
则( )
A.FN减小,Ff不变 B.FN减小,Ff增大
C.FN不变,Ff不变 D.FN不变,Ff增大
重难突破练
ABD
8.(多选)木板B放置在粗糙水平地面上,O为光滑铰链,如图所示。轻弹簧一端与铰链O固定连接,另一端系一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上,另一端通过光滑的小滑轮O′由力F牵引,定滑轮位于O的正上方,整个系统处于静止状态。现改变力F的大小使小球A和轻弹簧从图示位置缓慢运动到O′正下方,且弹簧的长度始终不变,木板始终保持静止,则在整个过程中( )
A.外力F逐渐减小
B.弹簧弹力大小始终不变
C.地面对木板的支持力逐渐减小
D.地面对木板的摩擦力逐渐减小
综合拓展练
9.(2025·广东省高一期中)如图所示,一长木板放在水平地面上,滑块放在长木板的上面,滑块的左端连接着水平轻质弹簧,轻质弹簧左端固定在直立的墙壁上。现用水平向右、大小F=23 N的力作用在长木板上,长木板向右做匀速直线运动,滑块相对地面静止,此时弹簧的长度L=10 cm。已知滑块、长木板的质量分别为m=1kg、M=4kg,滑块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.3,弹簧的原长L0=7 cm,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小g取10 m/s2。求:
(1)长木板对滑块的摩擦力大小f1;
(2)弹簧的劲度系数k;
(3)长木板与水平地面间的动摩擦因数μ2。
答案 3 N 100 N/m 0.4
综合拓展练
10.如图所示,一水壶通过轻绳PC静止悬挂在轻绳PA和PB的结点上,PA偏离竖直方向的角度θ=30°,PB在水平方向,且连在水平电子测力计上.已知水壶的总质量为m,重力加速度为g.求:
(1)请在图中画出P点的受力示意图.
(2)电子测力计的示数多大?
(3)轻绳PA的拉力大小为多少?
综合拓展练
综合拓展练
感谢聆听
每天解决一个小问题,每周攻克
一个薄弱点,量变终会引发质变。
教师寄语
3.共点力的平衡条件应用
F合=0或
其中Fx和Fy分别是将所受的力进行正交分解后,物体在x轴和y轴方向上所受的合力。
类型
作图
合力的计算
两分力相互垂直
大小:F=
方向:tan θ=
类型
作图
合力的计算
两分力等大,夹角为θ
大小:F=2F1cos
方向:F与F1夹角为(当θ=120°时,F1=F2=F)
两分力分别为F1、F2,夹角为θ
根据余弦定理,合力大小F=,
根据正弦定理,合力方向与F1方向的夹角正弦值为sin α=
$
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