合肥一中分层作业 第三章相互作用Word文件下载.docx
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[重难点解析]
1．力是物体间的相互作用
力是物体间的相互作用，它不能脱离施力物体和受力物体而独立存在；
并且，力总是成对出现的，一个物体对另一个物体施加力的作用时，必然受到另一个物体对它施加的反作用力。
力是矢量，即有大小又有方向。
要确切的描述一个力，必须说明它的大小、方向和作用点。
对力进行分类时，可以依据力的性质来进行分类，例如重力、弹力、摩擦力……；
也可以依据力的作用效果进行分类，例如拉力、压力、支持力、浮力、动力、阻力……。
2.力是物体发生形变和物体运动状态变化的原因
对物体施加力的作用，可以产生两种作用效果，一种是使物体的形状发生变化，例如对橡皮筋施加拉力，使橡皮筋变长，对薄钢片施加侧向的压力会使它弯曲等；
一种是使物体的运动状态发生变化，例如使物体由运动变为静止，或由静止变为运动等。
物体运动状态的标志是速度，物体的速度发生变化，就说明物体的运动状态发生了变化，而此时物体受到的合外力一定不为零。
另外，一个力作用在物体上产生的效果，与这个物体是否同时受到其它力的作用无关，这就是力作用的独立性。
3．重力
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
重力的大小不会随运动状态的变化而改变。
质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上。
物体的重心不一定在物体上。
例如：
空心球。
在物体的形状发生变化后，重心的位置也可能随之发生变化。
但是，物体的位置发生改变时，重心在物体上的位置是不会发生变化的。
[典型题例]
例1用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体.
（1）在水平桌面上重50N的书的重力.
（2）空气对气球的20N浮力.
（3）小孩以东偏北30°
的方向拉小车的200N的拉力。
解析
（1）在水平桌面上重50N的书的重力，施力物体是地球，受力物体是书。
力的图示如图3-1-1示。
（2）空气对气球的20N浮力，施力物体是空气，受力物体是气球。
力的图示如图3-1-2示。
（3）
小孩以东偏北30°
的方向拉小车的200N的拉力，施力物是小孩，受力物是小车。
力的图示如图1-1-3示。
画力的图示，要严格按照以下步骤进行：
（A）选定标度．例如第一小题选10mm长的线段表示25N的力．
（B）从力的作用点向力的方向画一线段，长短根据标度和力的大小确定，线段上加刻度．如图所示，从O点（用O点代替物体）竖直向下画一段2倍于标度（20mm）的线段．
（C）在线段上加箭头表示力的方向．
（2）力的图示一定要画在受力物体上，标度选取应适当，所画力的长度应是标度的整数倍．
（3）力的图示与力的示意图不同．力的示意图是便于分析受力而作，侧重于画准力的方向，带箭头的线段上没有标度，线段的长度只定性显示力的大小．
例2关于重力，下列说法正确的是（）
A．重力就是地球对物体的吸引力，重力的方向总是和支持重物的支持面垂直的
B．重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出
C．质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小
D．物体对悬绳的拉力或对支承面的压力的大小可以不等于重力
解析：
重力是由于地球对物体的吸引产生的，但通常情况下重力只是地球对物体的吸引力的一部分，重力的方向是竖直向下而非指向地心，选项A错．
弹簧秤可以直接测物体的重力，而天平直接测的是物体的质量而不是物体的重力，选项B错．
由公式G=mg可知，重力大小由质量m和g值共同决定．由于在不同的地理位置g值不同，因此质量大的物体与质量小的物体在不同的地理位置处因g值的差异有可能质量大的物体所受重力反而小，选项C正确．
用一根悬绳吊起一个物体，当物体静止时对该竖直悬绳的拉力大小才等于物体的重力；
当物体摆动起来时对该悬绳的拉力大小不等于物体的重力，把物体静置于一水平支承物上，物体对该水平支承物的压力大小才等于物体的重力，物体静止于斜面上，物体对该支承物斜面的压力大小就不等于物体的重力．选项D正确．
本题正确选项是C、D．
例3关于物体的重心，下列说法正确的是（）
A．物体的重心一定在物体上
B．任何物体的重心都在它的几何中心上
C．物体的形状发生改变其重心位置一定改变
D．物体放置的位置发生改变．重心对物体的位置不会改变
重心是重力的作用点，可能在物体内也可能在物体外，只有形状规则、质量分布均匀的物体的重心才与其几何中心是重合的。
当物体的形状发生改变时，物体的重心位置不一定改变，例如用质量分布均匀的球形物体，其重心在其几何中心处，若把它的形状改变成一规则的正立方体，其重心的位置是不变的。
当物体在空间的位置发生变化时，重心相对物体的位置是不会发生改变的。
故答案为D。
[分层训练]
一、选择题
1．关于力的概念，下列说法中正确的是（）
A．物体受到力的作用后，形状及运动状态都一定发生变化
B．两物体相互作用一定直接接触
C．力是物体间相互吸引力的作用
D．力是物体间的相互作用
2．下列说法中正确的是（）
A．地球对空中的物体有作用力，说明物体间作用不一定要相互接触
B．武术运动员在个人训练时用力冲拳和踢脚，并没有受力物体，说明力可以没有受力物体
C．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的
D．磁铁吸引铁钉时，磁针不需要与铁钉接触，说明力可以脱离物体而存在
3．在下列哪种情况下，物体的重力会发生变化（）
A．把它抛出去B．把它放到水里
C．把它从北极移到赤道上D．把它从地球移到月球上
4．关于力的描述，下面说法正确的是（ ）
Ａ．作某力的图示时，若选定的标度不同，那么表示这个力的线段的长度就不同，但箭头的指向是相同的
Ｂ．描述力的存在时只要用一根带箭头的线段表示出力的大小和方向就可以了
Ｃ．两力相同指两力大小相等即可
Ｄ．两力相同指两力的大小、方向、施力物体、受力物体都相同，实质上指的同一个力
5．一个物体受到三个力的作用，它们的图示如图3-1-4所示，下面正确的说法是（）
A．这三个力都相等
B．这三个力中只有F1和F2相等
C．这三个力都不相等
D．这三个力，必定有三个施力物体和三个受力物体
6．下列关于力的说法不正确的是（）
A．人站在操场做广播操费了力，但没有受力物体
B．一个物体是受力物体，但它也可以不是施力物体。
如帆船受到风力而前进，帆船是受力物体，但它无法对风施力
C．木块浮在水中，木块受到水的浮力，但木块对水没有作用力
D．从高处流下的水砸在石头上，石头受到水的作用力，石头对水也有作用力
7．关于物体的重心，下列说法正确的是（）
A．重心就是物体内最重的一点，物体的重心之外不受重力作用。
B．背跃式跳高运动员，在跃过横杆时，其重心在身体之外。
C．任何有规则形状的物体，它的重心在其几何中心
D．重心是物体所受重力的作用点，所以重心总在物体上，不可能在物体外
8．关于四种相互作用,下列说法中正确的是（）
A.使原子核内质子、中子保持在一起的作用是电磁相互作用
B.在天然放射现象中起作用的基本相互作用是弱相互作用
C.万有引力和电磁相互作用是远程力，强相互作用和弱相互作用是近程力
D.地球绕太阳旋转而不离去是由于万有引力作用
二、综合题
9．用细线拉着一个重为6N的小球，使小球向上做匀速直线运动，（不计空气阻力）。
（1）分析小球受几个力的作用，各个力的大小、方向？
并指出施力物体。
（2）请分别做出小球所受拉力的图示和示意图。
10．下图中物块的质量均为5㎏，分别画出图中A物体受到重力的图示。
11．如图所示,把一边长为lm的匀质立方体,绕bc棱翻倒,当AbcD平面处于竖直位置时,它的重心位置升高了多少?
物体不离开地面重心最高位置是多少？
12.如图所示，运输货车的制造标准是:
当汽车侧立在倾角为30°
的斜坡上时仍不致于翻倒，也就是说，货车受到的重力的作用线仍落在货车的支持面（以车轮为顶点构成的平面范围）以内.如果车轮间的距离为2.0m，车身的重心离支持面不超过多少?
设车的重心在如图所示的中轴线上.
13．如图所示：
矩形均匀的薄板长AC=60cm，
宽CD=10cm，在B点用线悬挂处于平衡。
测得
AB=35cm。
则悬线与板边缘的AC的夹角为多少？
第二节弹力
[自主预习]
1．弹力的概念:
产生条件
（1）；
（2）。
2．弹力的大小：
（1）与形变有关，一般用平衡条件或动力学规律求出
（2）弹簧弹力大小胡克定律F=Kx，式中的k被称为，它的单位是，它由决定；
式中的x是弹簧的。
3．弹力的方向：
与形变方向相反。
（1）轻绳只能产生拉力，方向沿绳子且指向的方向；
（2）坚硬物体的面与面，点与面接触时，弹力方向接触面（若是曲面则是指其切面），且指向被压或被支持的物体。
（3）球面与球面之间的弹力沿，且指向。
[重难点解析]
1．弹力的判定
对于形变明显的情况，根据形变情况直接判定。
对于形变不明显的情况，常用“假设法”判定。
基本思路：
假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变，若运动状态不变，则此处不存在弹力。
2．弹力方向
轻绳只能产生拉力，方向沿绳指向绳收缩的方向；
轻杆产生的弹力，既可以为压力，也可以为拉力，且方向不一定沿杆；
弹簧产生的压力或推力方向沿弹簧的轴线方向，且指向弹簧的原长处；
压力和支持力的方向总是垂直于接触面，指向受力物体。
3．弹力是被动力，也是接触力，与物体受到的力和运动状态有关。
产生弹力的形变一定是弹性形变，发生形变的物体是施力物体。
胡克定律的适用范围是弹性限度内的轻质弹簧，形变量是弹簧形变后的长度与原长之差。
例1小木块放在桌子上，下列说法正确的是（）
A．在接触处只有桌子有弹力产生
B．在接触处桌面和小木块都有弹力产生
C．木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力
D．木块对桌子的压力是木块的重力
小木块放在水平桌面上，木块对桌面挤压，使桌面发生竖直向下弹性形变，桌面对木块产生竖直向上的支持力；
同时，木块受到桌面的挤压，使木块发生竖直向上的弹性形变，木块对桌面产生竖直向下的压力。
木块对桌面的压力，属于弹力，其大小、方向虽然与木块的重力相同，但二者性质不同，不能说木块对桌面的压力是木块的重力。
所以本题的正确答案为BC。
例2如图所示，各接触面是光滑的，则A、B间可能无弹力作用的是（）
隔离A球受力分析，由于各接触面均光滑，且球均处于静止状态，所以可以分析出A球受力如图所示，因此本题的正确答案为A、C。
例3.如图所示，质量为m的物体被劲度系数为k2的轻质弹簧b悬挂在天花板上，下面还拴着另一劲度系数为k1的轻质弹簧a，托住下弹簧的端点A用力向上压，当弹簧b的弹力大小为
mg时，弹簧a的下端点A上移的高度是多少？
由题意易知A点上升的高度等于弹簧b和弹簧a缩短的长度之和。
A点上升使弹簧b仍处于伸长状态时，弹力减小了
mg，弹簧b比原来缩短了
。
弹簧a中的弹力为
mg，压缩量为
，所以A上升的高度为
A点上升使弹簧b处于压缩状态时，向下的弹力为
mg，弹簧b总的压缩量为
，此时弹簧a中的弹力为
，弹簧a的压缩量为
一、选择与填空题
1．弹力的大小与发生形变的物体的________有关，还与形变的_____有关；
对于发生弹性形变的弹簧而言，弹力与弹簧的形变量（伸长或缩短的长度）成______.一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示_______________________________,若用200N的力拉弹簧,则弹簧的伸长量为_____m.
2.关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是（ ）
A.物体形状的改变叫弹性形变
B.物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变
C.一根铁杆用力弯折后的形变就是弹性形变
D.物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变
3．关于弹簧的劲度系数k,下列说法正确的是（）
A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k值也越大
B.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关
C.与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k值越小
D.与弹簧的长短、粗细以及材料的性质有关。
4．如图所示,小球A系在坚直拉紧的细绳下端,球恰又与斜面接触并处于静止状态,则小球A所受的力是（）
A.重力和绳对它的拉力
B.重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力
C.重力和斜面对球的支持力
D.绳对它的拉力和斜面对它的支持力
5．画出图中A物体所受弹力的示意图
6．一条轻绳承受的拉力达到1000N时就会拉断，若用此绳进行拔河比赛，两边的拉力大小都是600N时，则绳子（）
A．一定会断B．一定不会断C．可能断，也可能不断
D．只要绳子两边的拉力相等，不管拉力多大，合力总为0，绳子永远不会断
7.如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端挂一重物．BO与竖直方向夹角θ=45°
，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆弹力大小变化情况是
（A）只有角θ变小，弹力才变大
（B）只有角θ变大，弹力才变大
（C）不论角θ变大或变小，弹力都是变大
（D）不论角θ变大或变小，弹力都不变
8．如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：
①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。
若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有：
A．l2＞l1B．l4＞l3C．l1＞l3D．l2＝l4
9.如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块a和b，中间用一原长为l、劲度系数k的轻弹簧连结起来，木块与水平面之间的动摩擦因数为µ
现用一水平向右拉木块b，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是：
A.
B.
C.
D.
10.如图所示，重力大小都是G的A、B条形磁铁，叠放在水平木板C上，静止时B对A的弹力为F1，C对B的弹力为F2，则（）
（A）F1=G,F2=2G（B）F1>
G,F2>
2G
（C）F1>
G,F2<
2G（D）F1>
G,F2=2G
11.S1和S2分别表示劲度系数为k1和k2的两根弹簧，k1>
k2.a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物体，ma>
mb，将弹簧与物块按右图所示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使（）
（A）S1在上，a在上（B）S2在上，b在上
（C）S2在上，a在上（D）S1在上，b在上
12.将G=50N的物体悬挂在轻质弹簧上,弹簧伸长了2.0cm,静止时弹簧的弹力是多大?
弹簧的劲度系数多大（如图甲）将弹簧从挂钩处摘下,在
点施加一个竖直向上的50N的拉力（图乙）,物体仍然静止,那么弹簧的伸长量又是多少?
．
13．如图所示，原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板下。
两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一个物体。
整个装置处于静止状态，这时弹簧的总长度为多少?
用一个质量为m的平板把下面的物体竖直的缓慢的向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，这时平板受到的下面物体的压力大小等于多少?
14.王芳同学在研究弹簧的伸长与拉力大小的关系实验时，得到如下数据：
拉力的大小（N）
2
4
6
8
弹簧的长度（cm）
15
16
17
18
19
弹簧的伸长（cm）
实验结束后，加在弹簧自由端的拉力消失，弹簧长度回到15cm.
请你对表中的弹簧的长度数据进行研究，填写对应的弹簧的伸长数据。
并分析弹簧的伸长与拉力大小之间的关系，画出F—x图象,图象中斜率的物理意义是什么?
结论是：
_____.
第三节摩擦力
1．产生条件：
（1）两物体接触面；
②两物体间存在；
（2）接触物体间有相对运动（摩擦力）或相对运动趋势（摩擦力）。
2．方向：
（1）滑动摩擦力的方向沿接触面和相反，与物体运动方向相同。
（2）静摩擦力方向沿接触面与物体的相反。
可以根据平衡条件或牛顿运动定律判断。
[重难点解析]
1.静摩擦力：
当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，受到的阻碍作用，叫静摩擦力。
它的产生条件：
二物体接触且发生弹性形变
接触面粗糙
二物体间存在相对运动趋势。
方向：
沿着接触面与相对运动趋势的方向相反。
2.滑动摩擦．当一个物体在另一个物体表面上有相对运动时，受到的阻碍作用，叫滑动摩擦力。
产生条件：
二物体间存在相对运动。
沿着接触面与相对运动的方向相反。
滑动摩擦力的大小与物体间的正压力成正比，其大小决定于二接触物体的材料和接触面的粗糙程度，与物体间的正压力和摩擦力无关。
滑动摩擦定律只能计算物体受到的滑动摩擦力，不能用来计算物体受到的静摩擦力。
要计算物体受到的静摩擦力，需要依据物体的运动状态和物体受到的其它力的情况来分析。
3．摩擦力中的相对运动的方向与物体的运动方向含义是不同的，摩擦力阻碍相对运动或相对运动的趋势，但它有可能是阻力，也有可能是动力。
受静摩擦力的物体可以运动，受滑动摩擦力的物体可以静止。
运动和静止的参考系是不同的。
[典型题例]
例1.要使木块在水平木桌上滑动受到的摩擦力小些，下列措施中有效的是（
）
A.将木块和木桌的接触面刨光滑些 B.在木桌表面上垫一张平整的铁皮
C.使木块的滑动速度增大 D.减小木块与桌面的接触面积
影响滑动摩擦力大小的因素有两个，一是正压力的大小，二是动摩擦因数。
本题中正压力不变，只要考虑动摩擦因数的大小。
动摩擦因数的大小与接触面的光滑程度和接触面的材料有关，A选项正确。
根据教材P62的表格，木与木之间的动摩擦因数是0.3，而木与金属之间的动摩擦因数为0.2，所以B选项正确。
动摩擦因数与运动速度无关（汽车刹车时路面摩擦因数改变是因为温度变化）所以C选项错误。
动摩擦因数与接触面积无关，D选项错误。
本题目正确选项为AB。
正因为动摩擦因数与接触面积的大小无关，所以一块匀质长木板在水平桌面上滑动时，在它伸出桌面的长度小于总长度的1/2的情况下，木板所受滑动摩擦力不变。
例2．如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力，木块处于静止状态，其中F1＝10N，F2＝2N。
若撤去F1，则木块在水平方向上受到的合力为：
A．10N，方向向左B．6N，方向向右
C．2N，方向向左D．零
由力的平衡，木块开始受到的静摩擦力大小为8N，方向水平向左。
显然物体与地面间的最大静摩擦力fmax≥8N。
撤去F1后，因为F2＜fmax，故物体仍保持静止，受到的静摩擦力大小为2N方向向右，合外力为零。
D答案正确。
例3．
质量m=10kg和M=20kg的两物块，叠放在滑动摩擦系数为0.50的粗糙水平地面上。
一处于水平位置的轻质弹簧，劲度为250N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m的物块相连，弹簧处于自然状态。
现用一水平推力F作用于质量为M的物块上，使它缓缓地向墙壁一侧移动。
当移动0.40m时，两物块间开始相对滑动。
这时水平推力F的大小为
A．100NB.250NC.200ND.300N
由胡克定律可知移动0.4m时的弹力为100N，二物体之间的摩擦力和弹力大小相同，M受的摩擦力也是100N，方向向右，地面摩擦力大小是150N，所以此时的F=f+F弹=100+150=250N
答案：
B
例4.如图所示，位于固定斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态。
则斜面作用于物块的静摩擦力的（）
（A）方向可能沿斜面向上（B）方向可能沿斜面向下
（C）大小可能等于零（D）大小可能等于F
F的大小是不明确的,所以无法判断物体的相对运动趋势方向,F很小时物体有沿斜面向下的运动趋势,故摩擦力可能沿斜面向上.若F的大小与重力向下的效果大小一致,物体刚好没有运动趋势,摩擦力可以是零.F很大时,物体会有向上运动的趋势.本题的答案:
ABCD
1.关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是：
A.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B.静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同
C.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直
D.静止的物体所受的静摩擦力一定为零
2．如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平拉力F拉A，但A、B仍保持静止，则下面的说法中正确的是（）
A．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于F
B．物体A与地面的静摩擦力的大小等于零
C．物体A与B间的静摩擦力的大小等于F
D．物体A与B间的静摩擦力的大小等于零
3．关于两物体之间的弹力和摩擦力，下列说法中正确的是（）
A．有摩擦力一定有弹力B．摩擦力的大小与弹力成正比
C．有弹力一定有摩擦力D．弹力和摩擦力方向一定是垂直的
4．关于摩擦力，下列说法正确的是（）
A．物体受到静摩擦力作用时，可能在加速运动.
B．只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用
C．具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用
D．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相同
5.如图所示,在两块竖直的
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