高中物理《相互作用》專題知識(shí)點(diǎn)及習(xí)題

1、相互作用專題知識(shí)點(diǎn)重重力認(rèn)識(shí)中的幾個(gè)問(wèn)題】一、產(chǎn)生原因重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，地面上物體所受重力的施力物體是地球.在地球吸引物體的同時(shí)，物 體對(duì)地球也有吸引力.二、重力的大小和方向重力的大小G=mg,方向豎直向下.注意：重力的大小與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，但與地理位置有關(guān)，一般同一物體重力隨高度增加而減小，隨緯度增加 而增大，在兩極處重力最大.三、重力的測(cè)量測(cè)量工具：彈簧秤或臺(tái)秤測(cè)量原理：根據(jù)二力平衡知識(shí)，物體靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的豎直懸掛物的拉力或水平支持物的支持力在數(shù)值上 與物體的重力相等.注意：彈簧秤或臺(tái)秤測(cè)量的是對(duì)稱的拉力或壓力（即彈力），因此重力的測(cè)量屬于間接測(cè)量.四、物體重

2、心的確定定義：物體的任何部分都受到重力作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為物體各部分受到重力的作用集中于一點(diǎn)，這 一點(diǎn)叫物體的重心，是物體重力的作用點(diǎn).物體的重心與物體的形狀與質(zhì)量的分布有關(guān)，物體的重心可以在物體上，也可以不在物體上.例如質(zhì)量分布均勻 的圓環(huán)其重心就不在圓環(huán)上.對(duì)質(zhì)量分布均勻、幾何形狀規(guī)則的物體，其重心在幾何中心.對(duì)質(zhì)量分布不均勻、形狀不規(guī)則的物體的重心可以用實(shí)驗(yàn)的辦法來(lái)確定，例如對(duì)薄板狀的物體可以用懸掛法來(lái) 確定，其原理是二力平衡.例 關(guān)于重心，正確的說(shuō)法是（）A .將物體懸掛起來(lái)，靜止時(shí)物體的重心必在懸掛點(diǎn)的正下方B.質(zhì)量分布均勻、幾何形狀規(guī)則的物體，其重心一定和它的幾何中心重合

3、C.背躍式跳高運(yùn)動(dòng)員，在越過(guò)橫桿時(shí)，其重心可能在身體之外D .物體的重心與物體的質(zhì)量分布和幾何形狀有關(guān)解析由上面分析知正確選項(xiàng)為 ABCD .【如何判斷彈力的方向】彈力的產(chǎn)生條件是：（1）兩個(gè)物體相互接觸；（2）接觸處發(fā)生彈性形變。彈力的方向垂直接觸面。對(duì)于繩的彈力 一定指向繩收縮的方向，對(duì)于桿的彈力可以沿桿的方向也可以不沿桿的方向，現(xiàn)分析如下：一、點(diǎn)與平面接觸時(shí)，彈力的方向垂直平面例1.如圖所示，桿的一端與墻接觸，另一端與地面接觸，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析桿AB受的彈力。二、點(diǎn)與曲面接觸時(shí)，彈力的方向垂直過(guò)切點(diǎn)的切面例2如圖2所示，桿處在半圓形光滑碗的內(nèi)部，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析桿受的彈力。解析：

4、桿白B B端屬于點(diǎn)與曲面接觸，彈力N2的方向垂直于過(guò) B點(diǎn)的切面，桿在 A點(diǎn)屬于點(diǎn)與平面接觸，彈力 Ni的方向垂直桿如圖 2所示。三、平面與平面接觸時(shí)，彈力的方向垂直于接觸面例3.如圖3所示，將物體放在水平地面上，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析物體受的彈力。解析：物體和地面接觸屬于平面與平面接觸，彈力N的方向垂直地面，如圖 3所示。圖3四、平面與曲面接觸時(shí)，彈力方向垂直于平面例4.如圖4所示，一圓柱體靜止在地面上，桿與圓柱體接觸也處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析桿受的彈力。解析：桿白B B端與地面接觸屬于點(diǎn)與平面接觸，彈力N2的方向垂直地面。桿與圓柱體接觸的A點(diǎn)屬于平面與曲面接觸，彈力N的方向過(guò)圓心垂直于桿向上。如圖

5、4所示。五、繩的彈力沿繩的方向且指向繩收縮的方向分析物體受的彈力。例5如圖5所示，兩條細(xì)繩上端固定，下端與物體接觸，物體處于平衡狀態(tài),解析：物體在重力的作用下，兩條繩均發(fā)生形變，由于彈力的方向與繩發(fā)生形變的方向相反，所以物體受的彈力Ti、T2均沿繩收縮的方向。如圖所示。六、桿的彈力可能沿桿的方向也可能不沿桿的方向例6如圖所示，桿與物體接觸且均處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析桿對(duì)物體的彈力。解析：由于桿對(duì)物體可以產(chǎn)生拉力也可以產(chǎn)生支持力，桿的彈力可能沿桿 的方向也可能不沿桿的方向。由二力平衡可知，彈力 F大小為mg其方向如圖甲、乙、丙所示?！灸Σ亮Α炕瑒?dòng)摩擦一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對(duì)于另一個(gè)物體滑動(dòng)的時(shí)候

6、，要受到另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力就叫 滑動(dòng)摩擦力。一、摩擦力產(chǎn)生的條件1 .接觸面粗糙；2 .兩個(gè)物體相互直接接觸并互相擠壓；3 .兩個(gè)物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。要產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力必須同時(shí)具備這三個(gè)條件，缺少任何一個(gè)條件，都不能產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力。例1.如圖1,木板B以Vb 2m/s的對(duì)地速度向右滑動(dòng)，物體A此時(shí)以Va 2m/s 的對(duì)地速度向右滑動(dòng)，A與B接觸，且接觸面粗糙，問(wèn)A和B之間有無(wú)滑動(dòng)摩擦力？分析：滿足接觸面粗糙、兩個(gè)物體相互直接接觸并互相擠壓，但由于Va Vb 2m/s,所以A與B無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即 A與B間無(wú)滑動(dòng)摩擦力。拓展：如果Va Vb ,則A與B間有滑動(dòng)摩擦力。說(shuō)明：確定滑動(dòng)摩擦

7、力有無(wú)時(shí)一定要把握好運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。二、物體對(duì)接觸面的壓力 fn壓力即為作用在支持面上且與作用面垂直的力，其大小不一定等于物體的重力，壓力可能大于重力，可能小于重 力，還可能等于重力，也可能與重力無(wú)關(guān)。三、滑動(dòng)摩擦力的方向判斷滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是指相對(duì)接觸的物體，而不是相對(duì)于別的物體（比如水平地面）。例2.如圖5所示，質(zhì)量為2 kg的物體，在0.2的水平面上向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還受到一個(gè)水平向左的大小為 用，分析物體受到的滑動(dòng)摩擦力方向。5N的拉力F的作常見錯(cuò)解：錯(cuò)誤的思路是物體所受外力方向既為此題物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向向左，滑動(dòng)摩擦力向右。正解分

8、析：物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向與外力F無(wú)關(guān)，此題中相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槲矬w對(duì)地的速度方向。所以，滑動(dòng)摩擦力向左，與力F同向。四、動(dòng)摩擦因數(shù)科動(dòng)摩擦因數(shù)，是由相互接觸的兩個(gè)物體的材料及粗糙程度決定的。與接觸面積無(wú)關(guān)，通常情況下不做特殊說(shuō)明時(shí)動(dòng)摩擦因數(shù)四V 1。例3.如圖6所示，在水平地面上疊放著 A、B兩個(gè)長(zhǎng)方形物塊,以相同的速度一起作勻速直線運(yùn)動(dòng)。由此可知, 摩擦因數(shù)有可能是（）A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)F是作用在物塊B上沿水平方向的力， 物塊A和B1和B與地面間的動(dòng) |.A、B、C、D、國(guó)二0國(guó)二0e=0;所0;戌二0；22. 0。分析：物塊A和B以相同的速度一起作勻速直線運(yùn)動(dòng)，隔離物塊A ,據(jù)二力平衡可知A在水

9、平方向若受滑動(dòng)摩擦力與勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件矛盾，所以A不受滑動(dòng)摩擦力，A和B的接觸面可以光滑也可以粗糙，既動(dòng)摩擦因數(shù)有兩種可能因二0或國(guó)W0；根據(jù)上面的分析知 A和B間無(wú)摩擦力，隔離物塊B據(jù)二力平衡可知 B與地面間一定有摩擦力，既由W0。答案為（B、D）五、應(yīng)用例4.質(zhì)量為m的均勻長(zhǎng)方形木料放在水平桌面上，木料與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1圖7所不。當(dāng)木料的1離開桌面時(shí)，桌面對(duì)它的摩擦力等于多少？3的現(xiàn)用水平力F拉木料，如常見錯(cuò)誤：學(xué)生對(duì)物體重心的概念不清，理解不深就會(huì)誤認(rèn)為，已有1, 一1探出桌面之外,3則對(duì)桌面的壓力只剩下 2m9,故摩擦力大小為 馬。其實(shí)重心是重力的作用點(diǎn), 33是物體每一小部

10、分所受重力的合力。分析：木料均勻，其重心在木料的幾何中心上，重力的作用線在支承面以內(nèi)，重力 mg木料與桌面之間的彈力大小仍為mg。F Fn mg 0滑動(dòng)摩擦力只與正壓力和動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān)，與接觸面積的大小無(wú)關(guān)，既滑動(dòng)摩擦力為一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)所受到的力叫做靜摩擦力，靜摩擦力一定發(fā)生在相對(duì)靜止的物體間，相對(duì)靜止指的是兩物體的速度相同。六、靜摩擦力有無(wú)的判斷思路例2.如圖3所示，A、B、C三木塊疊放在水平桌面上，對(duì)B木塊施加一水平向右的恒力F,三木塊共同向右勻速運(yùn)動(dòng)，已知三木塊的重力都是 G ,分別求出三木塊所受的摩擦力。平方向不受力，如圖3圖4解析：先從受力情況最簡(jiǎn)單的 A

11、開始分析，A受力平衡，豎直方向受向下的重力 G, B對(duì)A的支持力Nl G,水【受力分析】順口溜分析對(duì)象先隔離，已知各力畫上面。接觸點(diǎn)、面要找全，推拉擠壓彈力顯。糙面滑動(dòng)動(dòng)摩擦，欲動(dòng)未動(dòng)靜摩 現(xiàn)。隔離體上力畫全，不多不少展笑顏。物體之所以處于不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 是由于它們的受力情況不同. 要研究物體的運(yùn)動(dòng)， 必須分析物體的受力情況. 正 確分析物體的受力情況，是研究 I力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵一|,是必須掌握的基本功.如何分析物體的受力情況呢 ？主要依據(jù)力的概念、 從物體所處的環(huán)境（有多少個(gè)物體接觸）和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)著手，分析它 與所處環(huán)境的其它物體的相互聯(lián)系；一般采取以下的步驟分析 ：1 .確定所研究的物體，然

12、后找出周圍有哪些物體對(duì)它產(chǎn)生作用.采用隔離法分析其他物體對(duì)研究對(duì)象的作用力，不要找該物體施于其它物體的力，譬如所研究的物體叫 A,那么就應(yīng)該找出“甲對(duì) A和“乙對(duì) A及“丙對(duì)A”的力而“ A對(duì)甲”或“ A對(duì)乙”等的力就不是 A所受的力.也不要把 作用在其它物體上的力錯(cuò)誤地認(rèn)為通過(guò)“力的傳遞”作用在研究對(duì)象上.2 .要養(yǎng)成按步驟分析的習(xí)慣.先畫重力：作用點(diǎn)畫在物體的重心.次畫接觸力（彈力和摩擦力）：繞研究對(duì)象逆時(shí)針（或順時(shí)針）觀察一周，看對(duì)象跟其他物體有幾個(gè)接觸點(diǎn) （面），對(duì) 每個(gè)接觸點(diǎn)（面）若有擠壓，則畫出彈力，若還有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或趨勢(shì)，則畫出摩擦力.要熟記：|彈力的方向一定與接觸面一或接觸點(diǎn)的切

13、面垂直，摩擦力的方向一定沿著接觸面與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或趨勢(shì)）方向相反。分析完一|個(gè)接觸點(diǎn)（面）后再依次分析其他的接觸點(diǎn)（面）.再畫其他場(chǎng)力：看是否有電、磁場(chǎng)力作用，如有則畫出場(chǎng)力.順口溜| 一重、二彈、三摩擦、再其它。3 .受力分析的注意事項(xiàng)：初學(xué)者對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，往往不是“少力”就是“多力”，因此在進(jìn)行受力分析時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）只分析研究對(duì)象所受的力，不分析研用嚎對(duì)其他物體所而加|的力。（2）每分析一個(gè)力，都應(yīng)找到施叵正二|沒(méi)有施力物體，則該力一定不存在.這是防止“多力”的有效措施之 一。檢查一下畫出的每個(gè)力能否找出它的施力物體，特別是檢查一下分析的結(jié)果，能否使對(duì)象與題目所給的 運(yùn)

14、動(dòng)狀態(tài)（靜止或加速）相一致，否則，必然發(fā)生了多力或漏力現(xiàn)象.（3） |合力和分力不能同祚加物體受到的力。（4）只分析根據(jù)力的性質(zhì)命名的力（如重力、彈力、摩擦力），不分析根據(jù)分果命名的州（如下滑力、上升力等）?！菊w法與隔離法】1、隔離法為了弄清系統(tǒng)（連接體）內(nèi)某個(gè)物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況，一般可采用隔離法。運(yùn)用隔離法解題的基本步驟：（1）明確研究對(duì)象或過(guò)程、狀態(tài)；（2）將某個(gè)研究對(duì)象或某段運(yùn)動(dòng)過(guò)程、某個(gè)狀態(tài)從全過(guò)程中隔離出來(lái)；（3）畫出某狀態(tài)下的受力圖或運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖；（4）選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。2、整體法當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及內(nèi)部某些物體的受力或者運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般可采用整體法。運(yùn)用整體法解

15、題的基本步驟:（1）明確研究的系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程；（2）畫出系統(tǒng)整體的受力圖或者運(yùn)動(dòng)全過(guò)程的示意圖；（3）選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。隔離法和整體法常常需要交叉運(yùn)用，從而優(yōu)化解題思路和方法，使解題簡(jiǎn)潔明快。1 .如圖所示，滑塊 A置于水平地面上，滑塊 B在一水平力作用下緊靠滑塊 A（A、B接觸面豎直），此時(shí)A恰好不 滑動(dòng)，B剛好不下滑.已知 A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 因，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為巴最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦1A.m J2力.A與B的質(zhì)量之比為（）1 +國(guó)隆 C.2 .如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支寸t點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說(shuō)法正確的是（）A. M處受到的支持力

16、豎直向上B. N處受到的支持力豎直向上C. M處受到的靜摩擦力沿 MN方向 D. N處受到的靜摩擦力沿水平方向3. （2013北京）如圖所示，傾角為“、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上.下列結(jié)論正確的是（）A .木塊受到的摩擦力大小是mg cos aB .木塊對(duì)斜面體的壓力大小是mgsin aC.桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小是mgsinacosaD.桌面對(duì)斜面體的支持力大小是（M + m）g4. （2012浙江）如圖所示，與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質(zhì)量m= 1.0 kg的物體.細(xì)繩的一端與物體相連，另一端經(jīng)摩擦不計(jì)的定滑輪與固定的彈簧測(cè)力計(jì)相連.物

17、體靜止在斜面上，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 4.9 N.關(guān)于物體受力的判斷（取g= 9.8 m/s2）,下列說(shuō)法正確的是（）A.斜面對(duì)物體的摩擦力大小為零B.斜面對(duì)物體的摩擦力大小為4.9 N ,方向沿斜面向上C.斜面對(duì)物體的支持力大小為4.93 N,方向豎直向上D.斜面對(duì)物體的支持力大小為4.9 N ,方向垂直斜面向上5. （2013上海卷）（多選）兩個(gè)共點(diǎn)力Fi、F2大小不同，它們的合力大小為F,則（）A. Fi、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍B. Fi、F2同時(shí)增加10 N, F也增加10 NC. F1增加10 N, F2減小10 N, F 一定不變D.若F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)不一定增大6.

18、 如圖，一不可伸長(zhǎng)的光滑輕繩，其左端固定于 。點(diǎn)，右端跨過(guò)位于 。點(diǎn)的固定光滑軸懸掛一質(zhì)量為 M的物 體；OO'段水平，長(zhǎng)度為 L;繩子上套一可沿繩滑動(dòng)的輕環(huán).現(xiàn)在輕環(huán)上懸掛一鉤碼，平衡后，物體上升L.則鉤碼的質(zhì)量為（ ）A."22MB.23MC. . 2MD. . 3M7. （2014山東理綜）如圖，用兩根等長(zhǎng)輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn)，制成一簡(jiǎn)易秋千.某次維修時(shí)將 兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長(zhǎng)且懸掛點(diǎn)不變.木板靜止時(shí)，F(xiàn)i表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對(duì)木板拉力的大小，則維修后（）A. Fi不變，F(xiàn)2變大B. Fi不變，F(xiàn)2變小C. Fi變大，F(xiàn)2

19、變大D. Fi變小，F(xiàn)2變小8. （2013天津理綜）如圖所示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于。點(diǎn).現(xiàn)用水平力 F緩慢推動(dòng)斜面體，小球在斜面上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，細(xì)繩始終處于直線狀態(tài)，當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平.此過(guò)程中斜面對(duì)小球的 支持力Fn以及繩對(duì)小球的拉力 Ft的變化情況是（）A. Fn保持不變，F(xiàn)t不斷增大B. Fn不斷增大，F(xiàn)t不斷減小D. Fn不斷增大，F(xiàn)t先減小后增大C. Fn保持不變，F(xiàn)t先增大后減小9. （2013全國(guó)新課標(biāo)H ）如圖所示，在固定斜面上的一物塊受到一外力在斜面上保持靜止， F 的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F 的作用， F 平行于斜面向上若要物塊Fl和F2（F2>0）.由此可求出（）A 物塊的質(zhì)量B 斜面的傾角C 物塊與斜面間的最大靜摩擦力D 物塊對(duì)斜面的正壓力10.（2015浙江理綜