高中物理必修一第三章《相互作用》全章節(jié)講練(學(xué)案)含答案

第三章《相互作用》全章節(jié)講練（精品學(xué)案）1．力和力的圖示力的定義物體與物體之間的相互作用作用效果(1)使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化；(2)使物體發(fā)生形變標(biāo)矢性力是A.矢量(A.矢量B．標(biāo)量)，既有大小，又有方向。力的大小可用測(cè)力計(jì)測(cè)量三要素大小、方向、作用點(diǎn)表示方法(1)力的圖示：能表示出力的大小、方向和作用點(diǎn)；(2)力的示意圖：只能表示出力的方向和作用點(diǎn)1．力可以離開施力物體或受力物體而獨(dú)立存在(×)2．產(chǎn)生力的作用的兩個(gè)物體一定相互接觸(×)3．力的圖示和力的示意圖都可以表示力的大小和方向(×)解析：力是物體間的相互作用，任何一個(gè)力都有施力物體和受力物體，1錯(cuò)誤；施力物體和受力物體不一定相互接觸，如重力、磁鐵間的吸引力等，2錯(cuò)誤；力的圖示可以表示力的大小、方向和作用點(diǎn)，而力的示意圖只能表示力的方向和作用點(diǎn)，不能表示力的大小，3錯(cuò)誤。答案：1.×2.×3.×2．重力(1)定義：由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。(2)大?。何矬w受到的重力G與物體質(zhì)量m的關(guān)系為G＝mg，其中g(shù)就是自由落體加速度。(3)方向：重力的方向總是豎直向下。(4)重心：①定義：一個(gè)物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可認(rèn)為各部分所受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心；②決定重心位置的因素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(物體的質(zhì)量分布,物體的形狀))1．地球上所有物體所受重力的施力物體都是地球(√)2．重力的方向總是指向地心(×)3．重心是物體的重力作用點(diǎn)，重心不一定在物體上(√)解析：重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，施力物體是地球，1正確；重力的方向是豎直向下，只有在赤道和兩極重力才指向地心，其他地方并不指向地心，2錯(cuò)誤；重心是重力的等效作用點(diǎn)，可以在物體上，也可以不在物體上，3正確。答案：1.√2.×3.√3．四種基本相互作用(1)萬(wàn)有引力作用：任何兩物體間都普遍存在的一種相互吸引的作用。(2)電磁相互作用：電荷和電荷、磁體和磁體間的相互作用，其本質(zhì)相同，也叫電磁力。(3)強(qiáng)相互作用：組成原子核的核子(質(zhì)子和中子)間的相互作用，作用范圍小，與引力作用和電磁作用相比，受距離變化的影響更大。(4)弱相互作用：發(fā)生在放射現(xiàn)象中，作用范圍與強(qiáng)相互作用相同，但強(qiáng)度很弱?？键c(diǎn)一對(duì)力的理解1．力的性質(zhì)物質(zhì)性力不能離開物體而獨(dú)立存在，只要有力，就一定有施力物體和受力物體相互性力存在于施力物體和受力物體之間，力的作用是相互的，施力物體同時(shí)也是受力物體矢量性在研究力的時(shí)候，既要注意力的大小，又要注意力的方向。在計(jì)算時(shí)遵循矢量計(jì)算法則獨(dú)立性幾個(gè)力作用在同一物體上，每個(gè)力對(duì)物體的作用效果均不會(huì)因其他力的存在而改變2.力的作用效果(1)(2)作用效果的應(yīng)用：力的作用效果是分析物體受力的基本方法。若存在作用效果，說(shuō)明該力存在；若不存在作用效果，說(shuō)明該力不存在。[典例1]下列說(shuō)法正確的是()A．“風(fēng)吹草動(dòng)”，草受到了力，但沒有施力物體，說(shuō)明沒有施力物體的力也是存在的B．運(yùn)動(dòng)員將足球踢出，球在空中飛行是因?yàn)榍蚴艿揭粋€(gè)向前的推力C．甲用力把乙推倒，只是甲對(duì)乙有力，而乙對(duì)甲沒有力D．甲用力推乙，沒有推動(dòng)，乙的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有改變，但乙受到了甲的力的作用[思路探究](1)怎樣理解力的物質(zhì)性和相互性？提示：力不可能離開物體而獨(dú)立存在，施力物體和受力物體是相互依存的。(2)力的作用效果共有幾個(gè)，是什么？提示：兩個(gè)。分別是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和使物體發(fā)生形變。[解析]力是物體對(duì)物體的作用，任何力都有它的施力物體和受力物體，風(fēng)吹草動(dòng)，施力物體是空氣，A錯(cuò)誤；踢出去的球向前運(yùn)動(dòng)，并沒有受到向前的推力，因?yàn)檎也坏竭@個(gè)力的施力物體，而沒有施力物體的力是不存在的，B錯(cuò)誤；由力的相互性可知，甲推乙的同時(shí)，乙也“推”甲，C錯(cuò)誤；力的作用效果有兩個(gè)，甲推乙沒有推動(dòng)，但乙在甲的作用下發(fā)生了形變，故乙受到了力的作用，D正確。[答案]D[總結(jié)提能]關(guān)于力的理解的三大誤區(qū)(1)誤認(rèn)為物體可以只受力不施力，事實(shí)上，只要一個(gè)物體受到力的作用，它必然對(duì)施力物體也施加了作用力。(2)誤認(rèn)為力只發(fā)生在相互接觸的物體之間，事實(shí)上，力既可發(fā)生在相互接觸的物體之間，也可發(fā)生在不直接接觸的物體之間。(3)誤認(rèn)為只有有生命的人或動(dòng)物才能產(chǎn)生力的作用，事實(shí)上任何物體都可以作為施力物體，都可以對(duì)其他物體施加力的作用。1．在世界壯漢大賽上有拉汽車前進(jìn)的一項(xiàng)比賽，如圖所示是某壯漢正通過(guò)繩索拉汽車運(yùn)動(dòng)。則汽車所受拉力的施力物體和受力物體分別是()A．壯漢、汽車B．壯漢、繩索C．繩索、汽車D．汽車、繩索解析：選C要研究的是汽車，直接對(duì)汽車產(chǎn)生拉力的是繩索而不是壯漢，汽車所受拉力是繩索和汽車之間的相互作用，故其施力物體是繩索，受力物體是汽車，C正確?？键c(diǎn)二力的圖示和力的示意圖1．畫力的圖示的步驟2．力的圖示與力的示意圖的區(qū)別與聯(lián)系[典例2]如圖所示，物體A對(duì)物體B的壓力是10N，試畫出這個(gè)力的圖示和示意圖。[思路探究]eq\x(選標(biāo)度)→eq\x(畫線段)→eq\x(加箭頭)[解析]畫力的圖示，要嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行：①選定標(biāo)度：此題選2mm長(zhǎng)的線段表示2②從力的作用點(diǎn)沿力的方向畫一線段，線段長(zhǎng)短根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小成正比，在線段上加刻度，如圖甲所示，也可以如圖乙所示，從O點(diǎn)(用O點(diǎn)代替B物體)豎直向下畫一段五倍于標(biāo)度的線段；③在線段上加箭頭表示力的方向。畫力的示意圖：從作用點(diǎn)或從B的中心處沿力的方向畫一線段，并加上箭頭，表示方向，然后標(biāo)明FN＝10N即可，如圖丙所示。甲乙丙[答案]見解析[總結(jié)提能]力的圖示的“四定三標(biāo)”(1)四定：做力的圖示要定作用點(diǎn)、定作用線、定比例標(biāo)度、定線的長(zhǎng)度。(2)三標(biāo)：做力的圖示要標(biāo)力的方向、力的數(shù)值、力的符號(hào)。2．[多選]一個(gè)人用斜向下的力推小車前進(jìn)，力的大小為40N，方向與水平方向成30°，則如圖所示為畫出的推小車的力的圖示，其中正確的是()解析：選BD力的圖示法是用一條有向線段來(lái)表示力：有向線段的長(zhǎng)短表示力的大小，有向線段的方向表示力的方向，箭尾或箭頭表示作用點(diǎn)，A圖中沒有反映出力的大??；C圖中力的方向畫反了；B、D圖中力的大小、方向、作用點(diǎn)均是正確的?？键c(diǎn)三對(duì)重力和重心的理解1．重力(1)產(chǎn)生：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，但由于地球自轉(zhuǎn)的影響，重力一般不等于地球?qū)ξ矬w的吸引力。(以后會(huì)學(xué)到)(2)方向：重力的方向始終豎直向下，也可以說(shuō)成“垂直于水平面向下”。不能將重力的方向描述為“垂直向下”、“向下”或“指向地心”(只有在兩極或赤道時(shí)，重力的方向才指向地心)。(3)大小：重力的大小由物體的質(zhì)量和其所處地理位置共同決定，G＝mg。①在同一地點(diǎn)，重力的大小與質(zhì)量成正比；②在不同地點(diǎn)，同一物體的重力隨緯度的增加而增大，隨海拔高度的增加而減??；③物體重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，與物體是否受其他力無(wú)關(guān)。2．重心(1)重心是物體所受重力的等效作用點(diǎn)(等效思想)，重心不是最重的一點(diǎn)，也不是只有這一點(diǎn)才受重力的作用。(2)重心的位置與物體的質(zhì)量分布和形狀都有關(guān)，可以在物體上，也可以在物體外。如一個(gè)圓形平板的重心在板上，而一個(gè)銅環(huán)的重心就不在環(huán)上。(3)重心的位置與物體所在的位置、放置狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，但一個(gè)物體的質(zhì)量分布或形狀發(fā)生變化時(shí)，其重心在物體上的位置也發(fā)生相應(yīng)變化。(4)質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心上；對(duì)形狀不規(guī)則的薄物體，可用支撐法或懸掛法來(lái)確定其重心。[典例3]關(guān)于物體的重力和重心，下列說(shuō)法正確的是()A．物體所受重力是由于受到地球吸引而產(chǎn)生的，所以方向總是垂直于地面向下B．同一物體在地球上的不同位置，當(dāng)用不同彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量時(shí)其所受重力大小是不同的，當(dāng)用同一彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量時(shí)所受重力大小一定相同C．物體的重心就是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)D．形狀規(guī)則的物體(例如正方體)，其重心一定在其幾何中心處[思路探究](1)重力的方向可以如何表述？提示：重力的方向可以表述為“豎直向下”或“垂直于水平面向下”，但不是“垂直向下”。(2)影響重力大小和重心位置的因素各是什么？提示：重力大小取決于物體的質(zhì)量和所在位置的重力加速度；重心位置取決于質(zhì)量分布和物體的形狀。[解析]重力的方向是豎直向下，與水平面垂直，但不一定與地面垂直，A錯(cuò)誤；重力的大小取決于物體的質(zhì)量和重力加速度的大小，與測(cè)量工具無(wú)關(guān)，不同地點(diǎn)重力加速度不同，重力大小不同，無(wú)論用同一彈簧測(cè)力計(jì)，還是用不同彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)量結(jié)果均不同，B錯(cuò)誤；物體的重心是重力的等效作用點(diǎn)，其位置不僅與幾何形狀有關(guān)，還與質(zhì)量分布有關(guān)，C正確，D錯(cuò)誤。[答案]C[總結(jié)提能]測(cè)量重力大小應(yīng)該注意的問題物體只有處在靜止或勻速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下，它對(duì)水平支持物體的壓力或?qū)ωQ直懸掛繩的拉力才等于自身的重力，故在用測(cè)力計(jì)來(lái)稱量物體的重力時(shí)，必須使它處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3．關(guān)于重力和重心，下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)物體漂浮在水面上時(shí)重力會(huì)減小B．放置在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力就是物體的重力C．物體的重心位置總是在物體的幾何中心上D．物體的重心位置可能隨物體形狀的變化而改變解析：選D物體的重力與物體所處狀態(tài)無(wú)關(guān)，和是否受其他力作用無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；物體對(duì)水平面的壓力與物體的重力的施力物體及受力物體均不同，B錯(cuò)誤；物體的重心位置與物體的形狀及質(zhì)量分布有關(guān)，只有質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體，其重心才在其幾何的中心，C錯(cuò)誤，D正確。思想方法利用二力平衡尋找重心的方法原理：二力平衡時(shí)，兩個(gè)力等大反向。方法一：支撐法軸對(duì)稱的碗、碟等，它們的重心在中垂線上，它們的重心可用二力平衡的方法找到，用一個(gè)手指將碟子挑起靜止，即可找到其重心。方法二：懸掛法薄板形物體的重心可用懸掛法確定。如圖所示，先在A點(diǎn)把板懸掛起來(lái)，物體靜止時(shí)，物體所受的重力與懸繩的拉力在同一豎直線上，所以物體的重心一定在通過(guò)A點(diǎn)的豎直線AB上。然后在C點(diǎn)把物體懸掛起來(lái)，同理知，物體的重心一定在通過(guò)C點(diǎn)的豎直線CD上，AB和CD的交點(diǎn)O就是薄板的重心位置。[典例]如圖所示，矩形均勻薄板長(zhǎng)AC＝60cm，寬CD＝10cm，在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛，板處于平衡，AB＝35cm，[解析]矩形均勻薄板的重心在其幾何中心，如圖所示，矩形板對(duì)角線AD和CE的交點(diǎn)O即為重心，根據(jù)二力平衡知識(shí)，重力G跟懸線拉力等大、反向且共線，則懸線延長(zhǎng)線必過(guò)O點(diǎn)，過(guò)O點(diǎn)作OF⊥AC，垂足為F，由幾何知識(shí)知，tanα＝eq\f(OF,BF)＝eq\f(OF,AB－AF)＝eq\f(5,35－30)＝1，所以α＝45°。[答案]45°[點(diǎn)評(píng)]解答此題的關(guān)鍵是要知道重心一定在懸線所在直線上，即O點(diǎn)與B點(diǎn)連線一定與繩在一條直線上。[變式訓(xùn)練]一個(gè)半徑為R的圓球，其重心不在球心O上，將它置于水平地面上，則平衡時(shí)球與地面的接觸點(diǎn)為A，若將它置于傾角為30°的粗糙斜面上，則平衡時(shí)(靜摩擦力足夠大)球與斜面的接觸點(diǎn)為B，如圖所示，已知AB的圓心角度數(shù)為60°，則圓球重心離球心O的距離是________。解析：如圖所示，當(dāng)小球在斜面上處于靜止時(shí)，小球的重力作用線一定通過(guò)B點(diǎn)，又知小球放在水平地面上靜止時(shí)，球與地面的接觸點(diǎn)為A，則其重力的作用線與OA重合，綜上所述，球的重心應(yīng)位于過(guò)B點(diǎn)的豎直線和OA線的交點(diǎn)C，由幾何關(guān)系知，∠CBO＝30°，由此得圓球重心距球心O的距離為OC＝Rsin30°＝eq\f(R,2)。答案：eq\f(R,2)1．下列關(guān)于力的說(shuō)法中正確的是()A．只有相互接觸的物體才可能產(chǎn)生力的作用B．力的作用效果一定是使物體運(yùn)動(dòng)C．力是不能離開物體而單獨(dú)存在的D．沒有物體就不會(huì)產(chǎn)生力的作用，但是只要有一個(gè)物體就能產(chǎn)生力的作用解析：選C發(fā)生力的作用時(shí)，物體間不一定相互接觸，A錯(cuò)誤；力的作用效果也可能是使物體發(fā)生形變，B錯(cuò)誤；由力的物質(zhì)性可知，C正確；力是物體對(duì)物體的作用，涉及到力就必須有受力物體和施力物體兩個(gè)物體，D錯(cuò)誤。2．[多選]下列關(guān)于物體重力的說(shuō)法中正確的是()A．重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力B．只有靜止的物體才受到重力C．同一物體在地球上無(wú)論怎樣運(yùn)動(dòng)都受到重力D．重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的解析：選CD弄清重力與地球?qū)ξ矬w吸引力的區(qū)別是解題的關(guān)鍵。地球?qū)ξ矬w的吸引力產(chǎn)生了兩個(gè)效果：一個(gè)效果是使物體繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)；另一個(gè)效果是充當(dāng)重力，也就是說(shuō)重力通常只是吸引力的一部分，重力只取決于地球?qū)ξ矬w的作用，而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，也與物體是否受到其他力的作用無(wú)關(guān)，C、D正確。3．[多選]一個(gè)物體所受的重力在下列情況下會(huì)發(fā)生變化的是()A．把它從赤道拿到南極B．把它送到月球上去C．把它放到水里D．改變它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)解析：選AB把物體從赤道拿到南極或者從地球送到月球，其重力加速度都會(huì)發(fā)生改變，所以物體所受重力也會(huì)發(fā)生變化，A、B符合題意；把物體放到水里或者改變它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其質(zhì)量和重力加速度都沒變化，因此所受重力也沒變化，C、D不符合題意。4．下列說(shuō)法中正確的是()A．自然界所有的相互作用力都可歸納為四種基本相互作用B．在四種基本相互作用中，萬(wàn)有引力是最強(qiáng)的C．四種基本相互作用的規(guī)律是完全獨(dú)立的，不可能再統(tǒng)一了D．萬(wàn)有引力和電磁力是短程力，強(qiáng)相互作用和弱相互作用是長(zhǎng)程力解析：選A在當(dāng)前的研究水平上，可以認(rèn)為自然界所有的相互作用歸納為四種，A正確；在四種基本相互作用中，萬(wàn)有引力是最弱的，B錯(cuò)誤；隨著研究的深入，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾種基本相互作用之間的統(tǒng)一關(guān)系，如“弱電統(tǒng)一”，四種基本相互作用最終有可能統(tǒng)一為一種最基本的相互作用，C錯(cuò)誤；萬(wàn)有引力和電磁力是長(zhǎng)程力，強(qiáng)相互作用和弱相互作用是短程力，D錯(cuò)誤。5．如圖所示，各物體的質(zhì)量相等且分布均勻，各物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，在圖上分別畫出它們所受重力的示意圖。解析：畫重力的示意圖時(shí)，要特別注意重力的方向總是豎直向下的，豎直向下是垂直水平面向下，而不是垂直支持面向下。各物體重力的示意圖如圖所示。一、單項(xiàng)選擇題1．下列說(shuō)法正確的是()A．拳擊手一拳擊出，沒有擊中對(duì)方，這時(shí)只有施力物體，沒有受力物體B．力離不開受力物體，但可以沒有施力物體，例如：向上拋出的小球在上升過(guò)程中受到向上的力，但找不到施力物體C．只有相互接觸的物體間才會(huì)有力的作用D．一個(gè)力必定聯(lián)系著兩個(gè)物體，其中任意一個(gè)物體既是受力物體，又是施力物體解析：選D拳擊手一拳擊出，沒有擊中對(duì)方，表明拳擊手對(duì)對(duì)方?jīng)]有施力，沒有力當(dāng)然談不上施力物體和受力物體，A錯(cuò)誤；力是相互的，受力物體受到的力必然是施力物體施加的，必須有施力物體，B錯(cuò)誤；力既可以是接觸力，也可以是非接觸力，例如，重力就可以存在于沒有接觸的物體之間，C錯(cuò)誤；根據(jù)力的相互性知，D正確。2．關(guān)于重力的大小，下列說(shuō)法中正確的是()A．物體的重力大小總是恒定的B．同一地點(diǎn)，物體的重力與物體的質(zhì)量成正比C．物體落向地面時(shí)，它受到的重力大于它靜止時(shí)所受的重力D．物體的重力總等于它對(duì)豎直彈簧測(cè)力計(jì)的拉力解析：選B根據(jù)公式G＝mg，不能認(rèn)為物體的重力是恒定的，A錯(cuò)誤，B正確；由公式可知，物體所受的重力與物體的質(zhì)量和g值有關(guān)，與物體是否受其他力及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；用彈簧測(cè)力計(jì)豎直懸掛物體，只有物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力才等于物體的重力，D錯(cuò)誤。3．關(guān)于物體的重心，下列說(shuō)法正確的是()A．物體的重心一定在物體上B．用線豎直懸掛的物體靜止時(shí)，線的方向一定通過(guò)重心C．一塊磚平放、側(cè)放或立放時(shí)，其重心在磚內(nèi)的位置變化D．舞蹈演員在做各種優(yōu)美的動(dòng)作時(shí)，其重心在體內(nèi)位置不變解析：選B重心是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)，可在物體上，也可在物體外，A錯(cuò)誤；重力作用線一定過(guò)重心，拉力與重力等大反向，故拉力作用線過(guò)重心，B正確；質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體形狀不變時(shí)，其重心在其幾何中心不變，C錯(cuò)誤；物體形狀發(fā)生變化時(shí)，其重心往往改變，D錯(cuò)誤。4．關(guān)于如圖所示的兩個(gè)力的圖示，下列說(shuō)法正確的是()A．F1＝F2，因?yàn)楸硎緝蓚€(gè)力的線段一樣長(zhǎng)B．F1>F2，因?yàn)楸硎綟1的標(biāo)度大C．F1<F2，因?yàn)镕1只有兩個(gè)標(biāo)度，而F2有三個(gè)標(biāo)度D．無(wú)法比較，因?yàn)閮蓤D標(biāo)度的大小未知解析：選D用力的圖示表示力的大小，必須標(biāo)明比例標(biāo)度，沒有標(biāo)度，只根據(jù)線的長(zhǎng)度無(wú)法比較力的大小，D正確。5.如圖所示，一杯子的底部有一小孔，在水從小孔不斷流出直到流盡的過(guò)程中，杯連同水的共同重心的位置將()A．一直下降B．一直上升C．先升后降D．先降后升解析：選D由于杯中水逐漸流出，剩余水的重心不斷下降，而杯的重心不變，故開始一段時(shí)間內(nèi)，兩者共同的重心將下降；當(dāng)水流出一定量后，剩余水的重心繼續(xù)下降，杯中水即將流盡時(shí)，水的重心在最底層，但水的質(zhì)量很小，杯和水的共同重心位置接近于杯子的重心位置，故杯連同水的共同重心先降后升，D正確。二、多項(xiàng)選擇題6．下列說(shuō)法中正確的是()A．自由下落的石塊的速度越來(lái)越大，說(shuō)明石塊所受重力越來(lái)越大B．在空中勻速飛行的物體始終受重力作用C．一拋出的石塊運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線，說(shuō)明石塊所受的重力方向始終在改變D．將一石塊豎直向上拋出，在先上升后下降的整個(gè)過(guò)程中，石塊所受重力的大小與方向都不變解析：選BD空中運(yùn)動(dòng)物體受重力作用而改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但重力的大小與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，A、C錯(cuò)誤，B、D正確。7．如果地面上一切物體受到的重力都消失了，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A．江河的水不流動(dòng)B．羽毛和石塊都懸浮在空中C．天上不下雨D．一切物體的質(zhì)量都變?yōu)榱憬馕觯哼xABC水向低處流是自然現(xiàn)象，但這體現(xiàn)了重力的作用，同樣，羽毛、石塊、雨滴在重力的作用下會(huì)從空中下落，假若重力消失，原來(lái)靜止的物體就一直保持靜止，A、B、C正確；質(zhì)量是物體的固有屬性，其所含物質(zhì)的多少是確定的，不會(huì)因?yàn)榈厍驅(qū)ζ湟Φ淖兓兓膊粫?huì)因運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而改變，D錯(cuò)誤。8．設(shè)想由于某種原因，地球?qū)ξ矬w的引力減小了一半，那么對(duì)漂浮在水面上的船來(lái)說(shuō)，下列說(shuō)法中正確的是()A．船受到的重力減小一半B．船受到的重力不變C．船的吃水深度減小一半D．船的吃水深度不變解析：選AD物體的質(zhì)量不變，引力減小一半，說(shuō)明重力加速度減小為原來(lái)的一半，故船受到的重力和浮力都減小一半，船的吃水深度不變，A、D正確，B、C錯(cuò)誤。三、非選擇題9．我國(guó)的嫦娥工程探月計(jì)劃分“繞、落、回”三步，然后實(shí)施載人登月。假若質(zhì)量為60kg的宇航員登上了月球，已知月球表面重力加速度g′＝1.6N/kg，而地球表面重力加速度g＝9.8N/kg，則該宇航員在月球上的質(zhì)量為多少？所受重力多大？解析：由于物體的質(zhì)量與所處的位置無(wú)關(guān)，所以宇航員在月球上的質(zhì)量為m＝60由重力的計(jì)算公式G＝mg得，在月球上G′＝mg′＝60kg×1.6N/kg＝96N在地球上G＝mg＝60kg×9.8N/kg＝588N答案：60kg96N58810．如圖所示，n塊厚度為d的相同磚塊靠在一起平放在地面上。今將它們一塊一塊向上疊起來(lái)，這堆磚的重心升高了多少？解析：磚平放在地面上時(shí)，其重心距地面的高度為eq\f(d,2)，疊起后，其重心距地面的高度為eq\f(nd,2)，所以重心升高了eq\f(n－1,2)d。答案：eq\f(n－1,2)d1．彈性形變和彈力(1)形變：物體在力的作用下形狀或體積發(fā)生改變，這種變化叫做形變。形變是力的作用效果之一。(2)彈性形變：有些物體在形變后撤去作用力時(shí)能夠恢復(fù)原狀，這種形變叫做彈性形變。有些物體在發(fā)生形變后不能恢復(fù)原狀，如普通的泥巴的形變就不是彈性形變。中學(xué)階段只研究彈性形變。(3)彈性限度：如果物體的形變過(guò)大，超過(guò)一定的限度，撤去作用力后物體不能完全恢復(fù)原來(lái)的形狀，這個(gè)限度叫做彈性限度。(4)顯示微小形變的方法：光學(xué)方法、力學(xué)放大法等。(5)彈力(6)常見彈力：平時(shí)所說(shuō)的拉力、壓力和支持力都是彈力。(7)常見彈力的方向①壓力和支持力的方向垂直于物體的接觸面；②繩的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向。1．書本放在桌子上，書本和桌子都發(fā)生了形變(√)2．用泥坯捏泥人時(shí)，泥坯發(fā)生了彈性形變(×)3．相互接觸的物體間一定存在彈力(×)4．彈力的方向總是與形變的方向相同(×)解析：書本和桌子間存在彈力，說(shuō)明兩者都發(fā)生了形變，1正確；捏泥人要求材料不能恢復(fù)原狀，故發(fā)生的不是彈性形變，2錯(cuò)誤；彈力的產(chǎn)生條件是接觸且發(fā)生彈性形變，只接觸不一定產(chǎn)生彈力，3錯(cuò)誤；彈力是由于物體要恢復(fù)原狀而對(duì)與其接觸的物體產(chǎn)生的力，因此彈力的方向與恢復(fù)形變的方向相同，與形變的方向相反，4錯(cuò)誤。答案：1.√2.×3.×4.×2．胡克定律(1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成正比。(2)公式：F＝kx，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，單位：牛頓每米，符號(hào)N/m。1．在彈性限度內(nèi)，同一根彈簧被拉的越長(zhǎng)彈力越大，彈力大小與彈簧長(zhǎng)度成正比(×)2．在彈性限度內(nèi)，兩根彈簧被拉長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度，彈力的大小一定相等(×)3．在彈性限度內(nèi)，同一根彈簧被拉伸長(zhǎng)度x和被壓縮長(zhǎng)度x，彈力的大小相等(√)解析：在彈性限度內(nèi)，彈力的大小與彈簧的形變量成正比，與彈簧長(zhǎng)度并不成正比，1錯(cuò)誤；彈力的大小取決于彈簧的勁度系數(shù)和形變量，2錯(cuò)誤，3正確。答案：1.×2.×3.√考點(diǎn)一彈力有無(wú)的判斷1．彈力產(chǎn)生的過(guò)程2．彈力有無(wú)的判斷方法名稱方法舉例直接法根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件判斷：①物體間相互接觸；②發(fā)生彈性改變。兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足才有彈力產(chǎn)生適用于形變比較明顯的情況假設(shè)法要判斷物體在某一接觸位置是否受彈力作用，可假設(shè)在該處將與物體接觸的另一物體去掉，看物體是否保持原來(lái)的狀態(tài)。若能保持原來(lái)的狀態(tài)，則說(shuō)明在該位置物體間無(wú)彈力作用；否則，有彈力作用擋板AB被拿走后，球會(huì)下降，而將擋板AC拿走后，球仍會(huì)靜止，故球只受AB對(duì)它的支持力這一個(gè)彈力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷法看除要研究的彈力外，物體所受的其他作用力與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否滿足相應(yīng)的規(guī)律(目前主要應(yīng)用二力平衡的規(guī)律)。若滿足，則無(wú)彈力存在；若不滿足，則有彈力存在小球與彈簧相連靜止于光滑的水平面上，小球所受重力、支持力二力平衡，小球不受彈簧的彈力作用作用效果法如果相互接觸的物體間存在彈力，則必有相應(yīng)的作用效果，或平衡其他作用力，或改變受力物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可利用作用效果確定彈力的有無(wú)小球與光滑平面1、2的接觸面光滑，且小球沒有發(fā)生水平運(yùn)動(dòng)，表明平面1對(duì)小球無(wú)彈力[典例1]如圖所示，將一個(gè)鋼球分別放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角燒杯中，鋼球與各容器的底部和側(cè)壁相接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài)。若鋼球和各容器都是光滑的，各容器的底部均處于水平面內(nèi)，則以下說(shuō)法中正確的是()A．各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無(wú)彈力作用B．各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均有彈力作用C．量杯的側(cè)壁對(duì)鋼球無(wú)彈力作用，其余兩種容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均有彈力作用D．口大底小的普通茶杯的側(cè)壁對(duì)鋼球有彈力作用，其余兩種容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無(wú)彈力作用[思路探究](1)彈力產(chǎn)生的條件是什么？提示：①物體間相互接觸；②發(fā)生彈性形變。(2)當(dāng)形變不明顯時(shí)如何判斷彈力的有無(wú)？提示：可以采用假設(shè)法、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷法或作用效果法判斷。[解析]小球與容器的側(cè)壁接觸，是否有彈力作用就看接觸處是否發(fā)生彈性形變，但微小形變難以覺察，只能借助假設(shè)法判斷。假設(shè)容器側(cè)壁對(duì)鋼球有彈力作用，作出各容器中鋼球的受力示意圖如圖所示，可見三種情況均與鋼球靜止的題設(shè)條件相互矛盾，所以原假設(shè)不成立，故各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無(wú)彈力作用，A正確。[答案]A[總結(jié)提能]判斷彈力有無(wú)的誤區(qū)(1)誤認(rèn)為只要接觸就一定有彈力的作用，而忽略彈力產(chǎn)生的另一個(gè)條件——發(fā)生彈性形變。(2)誤認(rèn)為形變不明顯就無(wú)法判斷彈力的有無(wú)，而忽略了用假設(shè)法、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷法、作用效果法等判斷方法。1．如圖所示，用細(xì)繩懸掛的小球與光滑斜面相接觸，并保持靜止，圖甲中細(xì)繩傾斜，圖乙中細(xì)繩呈豎直方向，判斷圖甲、乙中小球是否受到斜面的彈力作用。解析：解法一：解除約束法：假設(shè)兩圖中的斜面不存在，則圖甲中小球無(wú)法在原位置保持靜止，圖乙中小球仍能保持靜止，故圖甲中小球受到斜面的彈力作用，圖乙中小球不受斜面的彈力作用。解法二：假設(shè)法：假設(shè)兩圖中斜面均對(duì)小球有彈力作用，則圖甲中小球?qū)⑷阅鼙３朱o止，圖乙中小球則不能保持靜止，所以圖乙中小球不受斜面彈力作用，圖甲中小球受到斜面彈力的作用。答案：圖甲中小球受斜面彈力的作用，圖乙中小球不受斜面彈力作用考點(diǎn)二彈力方向的確定1．彈力方向的特點(diǎn)發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀產(chǎn)生彈力，所以彈力的方向由施力物體的形變的方向決定，彈力的方向總是與施力物體形變的方向相反。2．幾種常見彈力的方向(1)幾種不同的接觸方式的彈力方向面與面點(diǎn)與面點(diǎn)與點(diǎn)彈力方向垂直于公共接觸面指向受力物體過(guò)點(diǎn)垂直于面指向受力物體垂直于公切面指向受力物體示意圖(2)輕繩、輕桿和輕彈簧的彈力方向輕繩輕桿輕彈簧彈力方向沿繩子指向繩子收縮的方向可沿桿的方向可不沿桿的方向沿彈簧形變的反方向示意圖特點(diǎn)只能產(chǎn)生拉力，彈力可突變既可產(chǎn)生拉力，又可產(chǎn)生支持力，彈力可突變既可產(chǎn)生拉力，又可產(chǎn)生支持力，彈力不能突變[典例2]請(qǐng)?jiān)趫D中畫出桿和球所受的彈力。(1)圖甲中桿放在半球形的槽中；(2)圖乙中球用細(xì)線懸掛在豎直墻中。[思路探究]eq\x(\a\al(明確產(chǎn)生彈,力的物體))→eq\x(\a\al(明確接觸,面的類型))→eq\x(\a\al(確定彈力,的方向))[解析](1)圖甲中，桿對(duì)半球形槽的A、B兩處都有擠壓作用，故桿在A、B兩處受到彈力的作用。因A處為曲面，B處為支撐點(diǎn)，所以A處彈力垂直于切面指向球心，B處彈力垂直于桿斜向上，如圖甲所示。(2)圖乙中，球擠壓墻壁且拉緊繩子，所以墻對(duì)球的彈力與墻面垂直，繩子對(duì)球的彈力沿繩斜向上，如圖乙所示。[答案](1)見解析圖甲(2)見解析圖乙[總結(jié)提能]判斷彈力方向的步驟(1)確定物體之間彈力作用的類型。(2)確定產(chǎn)生彈力物體。(3)找出使物體發(fā)生形變的外力方向。(4)確定物體形變的方向。(5)確定物體產(chǎn)生的彈力方向。2．如圖所示，球A在斜面上，被豎直擋板擋住而處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于球A所受的彈力，以下說(shuō)法正確的是()A．球A僅受一個(gè)彈力作用，彈力的方向垂直斜面向上B．球A受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向左，一個(gè)垂直斜面向下C．球A受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向右，一個(gè)垂直斜面向上D．球A受三個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向右，一個(gè)垂直斜面向上，一個(gè)豎直向下解析：選C球A所受重力豎直向下，與豎直擋板和斜面都有擠壓，斜面給它一個(gè)支持力，垂直斜面向上，擋板給它一個(gè)壓力，水平向右，C正確。考點(diǎn)三探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)探究彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系。(2)學(xué)會(huì)用列表法、圖象法、函數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2．實(shí)驗(yàn)原理彈簧上的彈力與使它發(fā)生形變的外力在數(shù)值上是相等的，用懸掛法測(cè)量彈簧的彈力時(shí)，當(dāng)彈簧下端懸掛的鉤碼靜止時(shí)，彈力大小與掛在彈簧下面的鉤碼的重力相等；彈簧的原長(zhǎng)與掛上鉤碼后彈簧的長(zhǎng)度可以用刻度尺測(cè)出，其伸長(zhǎng)量可以用彈簧的長(zhǎng)度減去原長(zhǎng)來(lái)求得，這樣就可以定量研究彈力與彈簧伸長(zhǎng)之間的關(guān)系了。3．實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙。4．實(shí)驗(yàn)步驟(1)將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，讓其自然下垂，用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l0，即原長(zhǎng)。(2)如圖所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，在平衡時(shí)測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)并計(jì)算鉤碼的重力，填寫在記錄表格里。12345F/NL/cmx/cm(3)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上步的實(shí)驗(yàn)過(guò)程多次。5．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)用公式x＝L－L0計(jì)算出彈簧各次的伸長(zhǎng)量，填入上表。(2)以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖。連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線。(3)以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)。首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)。(4)得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的函數(shù)關(guān)系，研究并解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。6．注意事項(xiàng)(1)所掛鉤碼不要過(guò)重，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超出它的彈性限度。(2)每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使在坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀一些，這樣作出的圖線精確。(3)測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差。(4)描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條直線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。(5)記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位。7．誤差分析(1)由于彈簧原長(zhǎng)及伸長(zhǎng)量的測(cè)量都不便于操作，故存在較大的測(cè)量誤差。(2)由于彈簧自身的重力的影響造成誤差。(3)當(dāng)未放重物時(shí)，彈簧在自身重力的作用下，已經(jīng)有一個(gè)伸長(zhǎng)量，這樣在作圖線時(shí)，圖線與x軸有一截距。[典例3]某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，所用的鉤碼每只質(zhì)量都是30g。他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度，并將數(shù)據(jù)填在下表中。實(shí)驗(yàn)中彈簧始終未超過(guò)彈性限度，取g＝10m/s2。鉤碼質(zhì)量(g)0306090120150彈簧總長(zhǎng)度(cm)6.007.008.009.0010.0011.00(1)寫出該圖線的數(shù)學(xué)表達(dá)式F＝________N。(2)圖線與橫軸的交點(diǎn)的物理意義是________________________________________________________________________。(3)該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m。(4)圖線延長(zhǎng)后與縱軸的交點(diǎn)的物理意義是________________________________________________________________________。[思路探究](1)了解圖線斜率的意義(或切線斜率的意義)。(2)了解圖線與縱軸、橫軸交點(diǎn)的物理意義。圖象法是處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一種常用方法。[解析] 描點(diǎn)作圖，圖象如圖所示。(1)由圖象可以得出圖線的數(shù)學(xué)表達(dá)式為F＝(30L－1.8)(2)圖線與橫軸的交點(diǎn)表示彈簧所受彈力F＝0時(shí)彈簧的長(zhǎng)度，即彈簧的原長(zhǎng)。(3)圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k＝30N/m。(4)圖線延長(zhǎng)后與縱軸的交點(diǎn)表示彈簧長(zhǎng)度為5cm時(shí)的彈力，此時(shí)彈簧被壓縮了1[答案](1)(30L－1.8)(2)彈簧原長(zhǎng)(3)(4)彈簧被壓縮13．[多選]在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確的是()A．彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C．用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量D．用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得出拉力與彈簧的伸長(zhǎng)量之比相等解析：選AB本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在彈性限度內(nèi)通過(guò)增減鉤碼的數(shù)目，以改變對(duì)彈簧的拉力，來(lái)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，A、B正確，C、D錯(cuò)誤。審題破題胡克定律在彈力計(jì)算中的應(yīng)用1．對(duì)于有明顯形變的物體，如彈簧彈力的大小可以由胡克定律F＝kx計(jì)算，應(yīng)用胡克定律時(shí)應(yīng)注意下列問題：(1)彈簧發(fā)生形變時(shí)必須在彈性限度內(nèi)。(2)x是彈簧的形變量，不是彈簧的原長(zhǎng)，也不是彈簧形變后的實(shí)際長(zhǎng)度。(3)如圖所示，F(xiàn)-x圖象為一條經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，圖象斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，對(duì)于同一根彈簧來(lái)說(shuō)，勁度系數(shù)是不變的。(4)由于F1＝kx1，F(xiàn)2＝kx2，故ΔF＝F2－F1＝kx2－kx1＝kΔx，因此，彈簧上彈力的變化量ΔF與形變量的變化量Δx也成正比關(guān)系。2．一般彈力的計(jì)算對(duì)于除彈簧外的其他彈性體的彈力大小的計(jì)算，一般要借助物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所遵循的物理規(guī)律求解，比如懸掛在豎直細(xì)線上的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，物體受繩向上的拉力和豎直向下的重力作用，根據(jù)二力平衡，可知繩的拉力大小等于物體的重力大小。[典例]如圖所示，兩根相同的輕彈簧S1、S2，勁度系數(shù)都為k＝4×102N/m，懸掛重物的質(zhì)量分別為m1＝2kg、m2＝4kg，取g＝10m/s2，則靜止時(shí)SA．5cm,10cmB．10cm,5cmC．15[解析][答案]C[點(diǎn)評(píng)]彈簧彈力計(jì)算中應(yīng)注意的問題(1)胡克定律只能計(jì)算彈力的大小，而彈力的方向要借助彈簧的拉伸還是壓縮來(lái)確定，其方向總是與彈簧恢復(fù)原狀的方向相同。(2)彈簧彈力的大小(在彈性限度內(nèi))任何時(shí)候都可以用胡克定律求解，但只有在物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，才能用二力平衡求解與物體相連的彈簧彈力。[變式訓(xùn)練][多選]如圖所示，A、B兩個(gè)物塊的重力分別是GA＝3N、GB＝4N，彈簧的重力不計(jì)，整個(gè)裝置沿豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)彈簧的彈力F＝2N，則天花板受到的拉力和地板受到的壓力有可能是()A．5N和2NB．5N和5NC．1N和2ND．1N和6N解析：選AD1．關(guān)于彈力產(chǎn)生的條件，下列說(shuō)法正確的是()A．只要兩個(gè)物體接觸就一定產(chǎn)生彈力B．只要兩個(gè)物體相互吸引就一定有彈力C．只要物體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就一定有彈力D．只要物體間相互接觸且發(fā)生彈性形變就一定有彈力解析：選D彈力一定發(fā)生在直接接觸且發(fā)生彈性形變的物體之間，D正確。2．[多選]關(guān)于彈力的方向，下列說(shuō)法中正確的是()A．放在水平桌面上的物體所受彈力的方向是豎直向上B．放在斜面上的物體所受斜面的彈力的方向是豎直向上C．將物體用繩吊在天花板上，繩所受物體的彈力方向是豎直向上D．物體間相互擠壓時(shí)，彈力的方向垂直接觸面指向受力物體解析：選AD放在水平桌面上的物體所受彈力為支持力，其方向垂直于桌面向上，A正確；放在斜面上的物體所受斜面的支持力方向垂直于斜面向上，B錯(cuò)誤；彈力的方向垂直接觸面指向受力物體，D正確；繩子對(duì)物體的拉力總是沿繩子收縮的方向，而物體對(duì)繩子的彈力方向指向繩子伸長(zhǎng)的方向，C錯(cuò)誤。3．如圖所示，一小球用兩根輕繩掛于天花板上，小球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受的作用力有()A．1個(gè)B．2個(gè)C．3個(gè)D．4個(gè)解析：選B假設(shè)繩1對(duì)小球有作用力，該作用力的方向斜向左上方，另外小球在豎直方向上受重力和繩2的拉力，在這三個(gè)力的作用下小球不可能保持平衡，所以繩1不可能對(duì)小球施加拉力，小球只受重力和繩2的拉力，B正確。4．關(guān)于彈簧的勁度系數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是()A．與彈簧所受的拉力有關(guān)，拉力越大，k值越大B．與彈簧發(fā)生的形變量有關(guān)，形變量越大，k值越小C．由彈簧本身決定，與彈簧所受的拉力大小及形變程度無(wú)關(guān)D．與彈簧本身特征、所受拉力大小及形變的大小都有關(guān)解析：選C彈簧的勁度系數(shù)由彈簧的粗細(xì)、長(zhǎng)度及材料決定，與它所受拉力大小、是否受拉力及形變大小無(wú)關(guān)，A、B、D錯(cuò)誤，C正確。5．一根輕彈簧在10.0N的拉力作用下，長(zhǎng)度由原來(lái)的5.00cm伸長(zhǎng)為6.00(1)當(dāng)這根彈簧長(zhǎng)度為4.20cm時(shí)，受到的壓力有多大？(2)當(dāng)彈簧受到15N的拉力時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度是多少？解析：(1)已知彈簧原長(zhǎng)l0＝5.00cm＝5.00×10在拉力F1＝10.0N的作用下伸長(zhǎng)到l1＝6.00cm＝6.00×10根據(jù)胡克定律得F1＝kx1＝k(l1－l0)可得k＝eq\f(F1,l1－l0)＝eq\f(10.0,6.00－5.00×10－2)N/m＝1.00×103N/m當(dāng)壓力為F2時(shí)，彈簧被壓縮到l2＝4.20cm＝4.20×10根據(jù)胡克定律得F2＝kx2＝k(l0－l2)＝1.00×103×(5.00－4.20)×10－2N＝8.0N，即壓力為8.0N。彈簧的勁度系數(shù)為1.00×103N/m。(2)設(shè)彈簧的彈力F＝15N時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為x。由胡克定律得x＝eq\f(F,k)＝eq\f(15,1.00×103)m＝1.5×10－2m＝1.5cm此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l＝l0＋x＝6.5答案：(1)8.0N1.00×103N/m(2)6.5cm一、單項(xiàng)選擇題1．下列兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)出的共同的物理思想方法是()A．極限法B．放大法C．控制變量法D．等效替代法解析：選B圖甲是利用光的多次反射將微小形變放大，圖乙是利用細(xì)管中液面的變化觀察玻璃瓶的微小形變，都應(yīng)用了放大法，B正確。2．雜技演員具有高超的技術(shù)，如圖所示，他能輕松地頂住從高處落下的缸，關(guān)于他頂缸時(shí)頭頂受到的壓力產(chǎn)生的直接原因是()A．缸的形變B．頭的形變C．物體受到的重力D．人受到的重力解析：選A頭頂受到的壓力的施力物體是缸，受力物體是頭頂，頭頂受到的壓力產(chǎn)生的直接原因是缸的形變，間接原因是缸受到的重力，A正確。3．如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)繩重力不計(jì)，不計(jì)一切摩擦，物體的重力為G＝5N，當(dāng)裝置穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)A和B的讀數(shù)分別為()A．5N,0B．5N,10NC．5N,5ND．10N,5N解析：選C彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為彈簧測(cè)力計(jì)所承受的力的大小，圖中無(wú)論彈簧測(cè)力計(jì)的右端是固定在支架上還是掛上重物，其作用效果是相同的，彈簧測(cè)力計(jì)承受的力都等于物體的重力，C正確。4.體育課上一學(xué)生將足球踢向墻壁，如圖所示，下列關(guān)于足球與墻壁作用時(shí)墻壁給足球的彈力方向的說(shuō)法正確的是()A．沿v1的方向B．沿v2的方向C．先沿v1的方向后沿v2的方向D．沿垂直于墻壁斜向左上方的方向解析：選D足球碰撞墻壁時(shí)受到的彈力的方向一定與墻壁垂直，指向足球，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。5．如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，桿的另一端固定一個(gè)重力是2N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈性桿對(duì)小球的彈力大小為()A．1NB．2NC.eq\r(3)ND．0解析：選B對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知小球只受兩個(gè)力的作用，這兩個(gè)力分別是小球的重力和桿對(duì)小球的彈力，在這兩個(gè)力的作用下小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以桿對(duì)小球的彈力大小為2N，B正確。二、多項(xiàng)選擇題6．關(guān)于胡克定律，下列說(shuō)法正確的是()A．由F＝kx可知，在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成正比B．由k＝eq\f(F,x)可知，勁度系數(shù)k與彈力F成正比，與彈簧的長(zhǎng)度改變量成反比C．彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈力F的大小和彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x的大小無(wú)關(guān)D．彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)單位長(zhǎng)度時(shí)彈力的大小解析：選ACD在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與形變量遵守胡克定律F＝kx，A正確；彈簧的勁度系數(shù)是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈力F及彈簧的形變量x無(wú)關(guān)，C正確，B錯(cuò)誤；由胡克定律得k＝eq\f(F,x)，可理解為彈簧每伸長(zhǎng)(或縮短)單位長(zhǎng)度時(shí)彈力的值與k相等，D正確。7．如圖所示的三個(gè)圖中，所有的球都是相同的，且形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻，甲球放在光滑斜面和光滑水平面之間，乙球與其右側(cè)的球相互接觸并放在光滑的水平面上，丙球與其右側(cè)的球放在另一個(gè)大的球殼內(nèi)部并相互接觸，關(guān)于這三個(gè)球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是()A．甲球受到一個(gè)彈力的作用B．乙球受到兩個(gè)彈力的作用C．丙球受到兩個(gè)彈力的作用D．甲、乙、丙三球都只受到一個(gè)力的作用解析：選AC甲球受水平面的彈力，斜面對(duì)甲球無(wú)彈力，乙球受水平面的彈力，乙與另一球之間無(wú)彈力，丙球受右側(cè)球和球殼兩個(gè)彈力的作用，A、C正確，B、D錯(cuò)誤。8．如圖所示，為一輕質(zhì)彈簧的長(zhǎng)度和彈力大小的關(guān)系，根據(jù)圖象判斷，正確的結(jié)論是()A．彈簧的勁度系數(shù)為1N/mB．彈簧的勁度系數(shù)為100N/mC．彈簧的原長(zhǎng)為6D．彈簧伸長(zhǎng)0.2m時(shí)，彈力的大小為4解析：選BC彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈簧的彈力應(yīng)為零，由此可知彈簧原長(zhǎng)為6cm；由圖象可知：當(dāng)拉長(zhǎng)2cm時(shí)，彈力為2三、非選擇題9．(廣東高考)某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。(1)將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)。彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在________(填“水平”或“豎直”)方向。(2)彈簧自然懸掛，待彈簧________時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0；彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6。代表符號(hào)L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為________。由表可知所用刻度尺的最小分度為________。(3)如圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與________(填“L0”或“Lx”)的差值(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；通過(guò)圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________g。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s解析：(1)測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度時(shí)彈簧及刻度尺都應(yīng)在豎直方向。(2)測(cè)量?jī)x器是10分度的，需要估讀到最小精度的下一位，則此刻度尺的最小精度為1mm，故L(3)橫軸表示的是放上砝碼后彈簧的形變量，故為彈簧長(zhǎng)度與Lx的差值。(4)由mg＝kx得圖象的斜率k′＝eq\f(m,x)＝eq\f(k,g)＝eq\f(10×10－3,2×10－2)＝0．5，故k＝4.9N/m，掛了砝碼盤后彈簧伸長(zhǎng)了2cm，由mg＝kx知其質(zhì)量為答案：(1)豎直(2)靜止L31mm(3)Lx(4)4.910．如圖所示，一根彈簧沒有懸掛重物時(shí)，其自由端B正對(duì)齊刻度尺的零度線，掛上100N重物時(shí)，正對(duì)著刻度20，試問：(1)當(dāng)彈簧分別掛50N和150N重物時(shí)，自由端所對(duì)刻度尺的刻度是多少？(2)若自由端所對(duì)刻度是18，這時(shí)彈簧下端掛了多重的重物？解析：由實(shí)驗(yàn)裝置可知，彈簧與刻度尺已經(jīng)組成了一支彈簧測(cè)力計(jì)。(1)設(shè)當(dāng)F1＝50N時(shí)，正對(duì)刻度為x1，當(dāng)F2＝150N時(shí)，正對(duì)刻度為x2，則eq\f(F1,x1)＝eq\f(F2,x2)＝eq\f(100N,20)解得x1＝10，x2＝30(2)設(shè)所掛重物重為G，則eq\f(G,100N)＝eq\f(18,20)解得G＝90N答案：(1)1030(2)90N1．摩擦力(1)概念：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力叫做摩擦力。(2)分類：摩擦力分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。2．靜摩擦力(1)定義：兩個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生的阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫做靜摩擦力。(2)產(chǎn)生條件①兩物體接觸且擠壓，即存在彈力；②接觸面不光滑；③接觸面間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。(3)方向：沿著接觸面，跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。(4)大?。悍秶?<F≤Fmax，F(xiàn)max為最大靜摩擦力。(5)作用效果：總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。1．一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí)，一定產(chǎn)生摩擦力(×)2．有摩擦力一定有彈力，有彈力不一定有摩擦力(√)3．摩擦力一定作用于兩個(gè)相互接觸的物體之間(√)4．靜摩擦力一定作用在兩個(gè)靜止的物體之間(×)解析：摩擦力的產(chǎn)生須具備三個(gè)條件，一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)只具備條件之一，此時(shí)物體間不一定有摩擦力，1錯(cuò)誤；根據(jù)彈力和摩擦力的產(chǎn)生條件知，有摩擦力一定有彈力，有彈力不一定有摩擦力，2正確；兩物體相互接觸擠壓是產(chǎn)生摩擦力的前提，3正確；靜摩擦力一定作用在相對(duì)靜止的兩個(gè)物體之間，這兩個(gè)物體可以是靜止的，也可以是運(yùn)動(dòng)情況相同的，4錯(cuò)誤。答案：1.×2.√3.√4.×3．滑動(dòng)摩擦力(1)定義：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)的時(shí)候，會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。(2)產(chǎn)生條件①兩物體接觸且擠壓，即存在彈力；②接觸面不光滑；③兩物體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。(3)方向：與接觸面相切，跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。(4)大?。夯瑒?dòng)摩擦力的大小跟壓力成正比，即F＝μFN，其中FN為兩接觸面間的垂直作用力(壓力)；μ為動(dòng)摩擦因數(shù)。(5)作用效果：總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。1．只要兩個(gè)物體之間有彈力產(chǎn)生，又有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)物體之間就一定存在滑動(dòng)摩擦力(×)2．滑動(dòng)摩擦力一定存在于兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體之間(×)3．靜止的物體受到的摩擦力可能是滑動(dòng)摩擦力(√)解析：滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生必須同時(shí)滿足三個(gè)條件，當(dāng)接觸面光滑時(shí)，就不存在滑動(dòng)摩擦力，1錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間，可以是一個(gè)物體靜止，一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)，2錯(cuò)誤，3正確。答案：1.×2.×3.√考點(diǎn)一對(duì)摩擦力概念的理解摩擦力比較靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生條件①兩物體之間有彈力；②接觸面粗糙；③有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)①兩物體之間有彈力；②接觸面粗糙；③有相對(duì)運(yùn)動(dòng)“相對(duì)”的含義兩物體相對(duì)靜止但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)作用效果阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向跟接觸面相切并與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反跟接觸面相切并與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反[典例1][多選]關(guān)于摩擦力，下列說(shuō)法中正確的是()A．兩個(gè)接觸的相對(duì)靜止的物體間一定有摩擦力B．受靜摩擦作用的物體一定是靜止的C．滑動(dòng)摩擦力方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同D．物體間正壓力一定時(shí)，靜摩擦力的大小可以變化，但有一個(gè)限度[思路探究](1)摩擦力的產(chǎn)生條件。(2)摩擦力的方向判斷。(3)摩擦力大小的確定。[解析]兩個(gè)相對(duì)靜止的物體間不一定有靜摩擦力，還要看它們之間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，例如，靜止在水平地面上的汽車，它們之間就沒有靜摩擦力；受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，例如，與傾斜的勻速運(yùn)動(dòng)的輸送帶相對(duì)靜止的物體，物體與輸送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以有靜摩擦力存在，但物體并不是靜止的；產(chǎn)生靜摩擦力時(shí)只要與接觸面相對(duì)靜止就行了，上述輸送帶如果突然加速，物體就可能受到與運(yùn)動(dòng)方向一致的滑動(dòng)摩擦力，A、B錯(cuò)誤，C正確；在正壓力一定時(shí)，靜摩擦力的大小可以因外力的變化而變化，但不能超過(guò)最大靜摩擦力，這就是一個(gè)限度，D正確。[答案]CD[總結(jié)提能]有關(guān)摩擦力的幾個(gè)需要注意的問題(1)不論物體是靜止還是運(yùn)動(dòng)，都可能受靜摩擦力或滑動(dòng)摩擦力。(2)摩擦力的方向可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，也可以與運(yùn)動(dòng)方向相同，甚至可能與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度。(3)摩擦力并不是總阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，它既可作動(dòng)力，又可作阻力，它阻礙的是物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))。1．關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的說(shuō)法，下列說(shuō)法正確的是()A．只有運(yùn)動(dòng)的物體才受到滑動(dòng)摩擦力B．滑動(dòng)摩擦力總跟物體的重力成正比C．滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)D．滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)解析：選D滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生于兩個(gè)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間，但受滑動(dòng)摩擦力的物體不一定運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力總跟物體的正壓力成正比，與重力不一定成正比，B錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確?？键c(diǎn)二靜摩擦力的有無(wú)及方向判斷1．條件判斷法根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件判斷摩擦力的有無(wú)。靜摩擦力產(chǎn)生的條件：①物體間接觸且擠壓；②接觸面粗糙；③物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。2．假設(shè)判斷法若物體間是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)不易判斷，可假設(shè)接觸面光滑，看物體是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)以及怎樣相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以此判斷物體間是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)及相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，進(jìn)而判斷是否存在靜摩擦力以及靜摩擦力的方向。3．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷法看物體所受的除該摩擦力之外其他作用力與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否對(duì)應(yīng)(目前主要應(yīng)用二力平衡的規(guī)律)，若對(duì)應(yīng)，則不存在該摩擦力；若需要向左的摩擦力才能使物體的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況對(duì)應(yīng)，則摩擦力向左；若需要向右的摩擦力才能使物體的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況對(duì)應(yīng)，則摩擦力向右。4．相互作用判斷法若甲對(duì)乙有摩擦力，則乙對(duì)甲也有摩擦力，并且甲、乙所受摩擦力的方向相反。[典例2]A、B疊放在水平面上，水平力F作用在B上，使二者保持相對(duì)靜止一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．A與B之間沒有摩擦力B．A受到B對(duì)它的摩擦力向右C．B受到三個(gè)力作用D．A給B的摩擦力向左[思路探究](1)兩個(gè)物體一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明兩者處于什么狀態(tài)？提示：處于平衡狀態(tài)。(2)B物體在水平方向受到幾個(gè)力的作用，這幾個(gè)力有什么關(guān)系？提示：兩個(gè)力的作用，這兩個(gè)力等大反向。[解析]假設(shè)A與B之間有靜摩擦力的作用，無(wú)論方向向哪都不能使A保持勻速運(yùn)動(dòng)，所以A與B之間無(wú)摩擦力作用，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律，A對(duì)B沒有摩擦力作用，D錯(cuò)誤；B要保持勻速運(yùn)動(dòng)，水平面給B的滑動(dòng)摩擦力與拉力F平衡，另外B還受重力、水平面的支持力和A對(duì)B的壓力，共五個(gè)力作用，C錯(cuò)誤。[答案]A[總結(jié)提能]判斷摩擦力方向的一般步驟及注意事項(xiàng)1．一般步驟(1)明確受力物體(需要分析受力的物體)與施力物體(與受力物體接觸的物體)。(2)分析受力物體相對(duì)于施力物體的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。(3)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。2．注意事項(xiàng)：不要想當(dāng)然地認(rèn)為摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反。2．如圖所示，放在水平面上的物體A上疊放著物體B，A和B之間有一根處于壓縮狀態(tài)的彈簧，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法中正確的是()A．B受到向左的摩擦力B．B對(duì)A的摩擦力向右C．地面對(duì)A的摩擦力向右D．地面對(duì)A沒有摩擦力解析：選D彈簧對(duì)B有向左的彈力，B保持靜止，因此A對(duì)B有向右的摩擦力，B對(duì)A的摩擦力向左，A、B錯(cuò)誤；A、B整體在水平方向不受其他外力作用，因此沒有向左或向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，地面對(duì)A沒有摩擦力，C錯(cuò)誤，D正確?？键c(diǎn)三摩擦力大小的計(jì)算1．滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算(1)公式法：根據(jù)Ff＝μFN計(jì)算。①根據(jù)物體的受力情況，求出壓力FN；②根據(jù)Ff＝μFN求出滑動(dòng)摩擦力。(2)二力平衡法：物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，根據(jù)二力平衡的條件求解。2．靜摩擦力的大小(1)大小：0<F≤Fmax。(2)計(jì)算：根據(jù)受力情況和二力平衡條件確定，大小總等于使物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力。[典例3]如圖所示，一重為40N的木塊原來(lái)靜止在水平桌面上，某瞬間在水平方向上同時(shí)受到兩個(gè)方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13N，F(xiàn)2＝6N，已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：(1)木塊受到的摩擦力的大小和方向；(2)當(dāng)只將F1撤去時(shí)，木塊受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木塊受到的摩擦力的大小和方向。[思路探究]eq\x(\a\al(判斷推力與最大,靜摩擦力的關(guān)系))eq\x(\a\al(推力大于最,大靜摩擦力))eq\x(\a\al(地面對(duì)物體的摩擦,力是滑動(dòng)摩擦力))eq\x(\a\al(推力小于最,大靜摩擦力))eq\x(\a\al(地面對(duì)物體的摩,擦力是靜摩擦力))[解析]當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力為F滑＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N，故木塊受到地面最大靜摩擦力為8N。(1)加上F1、F2后，F(xiàn)1和F2相當(dāng)于一個(gè)方向向右的F＝F1－F2＝7N的力，由于F小于最大靜摩擦力，故木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則木塊受到地面靜摩擦力的作用，大小為7N，方向水平向左。(2)由于F2小于最大靜摩擦力，故木塊仍保持靜止。由二力平衡知識(shí)知，木塊受到的靜摩擦力大小等于F2，即大小為6N，方向水平向右。(3)撤掉F2后，由于F1大于最大靜摩擦力，則木塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為8N，方向水平向左。[答案](1)7N水平向左(2)6N水平向右(3)8N水平向左[總結(jié)提能]求解摩擦力大小的基本思路3.重為400N的木箱放在水平地面上，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。如圖所示，用水平力F推木箱，當(dāng)F分別為60N、90N和150N時(shí)，木箱受到摩擦力分別是多少？方向如何？解析：木箱在F的推動(dòng)下不知是否移動(dòng)，應(yīng)先求最大靜摩擦力，在未作說(shuō)明的情況下，可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。最大靜摩擦力Fmax＝μFN＝μG＝0.25×400N＝100N可見當(dāng)用60N和90N的水平力推木箱時(shí)，推力小于最大靜摩擦力，木箱靜止不動(dòng)，由二力平衡可知，靜摩擦力的大小分別為60N和90N，方向與F方向相反。當(dāng)用150N的推力推木箱時(shí)，推力大于最大靜摩擦力，木箱滑動(dòng)，摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，因此，摩擦力的大小為100N，方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，即與F方向相反。答案：60N，與F方向相反90N，與F方向相反100N，與F方向相反思想方法摩擦力求解中的整體法和隔離法1．整體法：將幾個(gè)物體看做整體作為研究對(duì)象時(shí)，只分析整體以外的物體對(duì)其產(chǎn)生的作用力，整體內(nèi)部物體間的作用力為內(nèi)力，不需考慮。2．隔離法：將某個(gè)物體隔離出來(lái)進(jìn)行受力分析的方法。對(duì)物體進(jìn)行隔離時(shí)，一般從受力較少的物體入手，依次對(duì)相互作用的各個(gè)物體進(jìn)行受力分析。3．對(duì)兩個(gè)以上的物體(即連接體)受力分析時(shí)，一般要將整體法(即把這幾個(gè)物體看做一個(gè)整體)和隔離法交替的運(yùn)用。求靜摩擦力一般利用平衡知識(shí)，求出對(duì)應(yīng)摩擦力的大小與方向。[典例]如圖所示，兩塊相同的豎直木板A、B間有質(zhì)量均為m的4塊相同的磚塊，兩側(cè)用大小均為F的力水平壓木板使磚塊靜止不動(dòng)，則第2、3塊磚間的摩擦力的大小為()A．0B.eq\f(1,2)mgC．mgD．2mg[解析]以磚塊1、2、3、4整體為研究對(duì)象，由于重力作用，整體相對(duì)木板有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故木板對(duì)整體有向上的靜摩擦力，根據(jù)對(duì)稱和二力平衡可知，左右兩塊木板對(duì)整體左右兩面有向上的靜摩擦力，大小為Ff1＝Ff2，且Ff1＋Ff2＝4mg，則Ff1＝2mg。再以磚塊1、2為整體，1、2整體受的重力為2mg，左側(cè)木板對(duì)磚塊1、2向上的靜摩擦力Ff1＝2mg，根據(jù)平衡條件知磚塊2與磚塊3之間的接觸面上沒有靜摩擦力，A正確。研究對(duì)象整體磚塊1、2磚塊受力分析依據(jù)規(guī)律二力平衡力的關(guān)系Ff1＋Ff2＝4mgFf1＝Ff2＝2mgFf1＝2mg綜合分析磚塊2、3之間沒有靜摩擦力[答案]A[點(diǎn)評(píng)]解決連接體問題時(shí)，往往先用整體法選取合適的研究對(duì)象作為切入點(diǎn)，達(dá)到簡(jiǎn)化解題過(guò)程的目的。本題應(yīng)先用“整體法”分析，再用“隔離法”。研究2與3間接觸面上的摩擦力，必須以磚塊2、3的接觸面為分界面將磚塊隔離，從而使該接觸面上的摩擦力轉(zhuǎn)化為外力。巧妙使用“整體法”可以簡(jiǎn)化解題過(guò)程，達(dá)到事半功倍的效果。[變式訓(xùn)練]如圖所示，質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為θ。質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，求：(1)地面對(duì)三棱柱支持力的大??；(2)地面對(duì)三棱柱摩擦力的大小。解析：(1)整體法選取A和B整體為研究對(duì)象。它受到重力(M＋m)g、地面的支持力FN、墻壁的彈力F和地面的摩擦力Ff的作用(如圖甲所示)而處于平衡。根據(jù)平衡條件有FN－(M＋m)g＝0F＝Ff可得FN＝(M＋m)g(2)隔離法以B為研究對(duì)象，它受到重力mg，三棱柱對(duì)它的支持力FNB，墻壁對(duì)它的彈力F的作用(如圖乙所示)而處于平衡狀態(tài)。根據(jù)平衡條件有FNBcosθ＝mg，F(xiàn)NBsinθ＝F解得F＝mgtanθ所以Ff＝F＝mgtanθ答案：(1)(M＋m)g(2)mgtanθ1．關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生，下列說(shuō)法中正確的是()A．相互壓緊的粗糙物體間一定有摩擦力B．有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體間一定有摩擦力C．相互壓緊并運(yùn)動(dòng)的物體間一定有摩擦力作用D．相互壓緊并發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的物體間可能有摩擦力作用解析：選D要產(chǎn)生摩擦力首先要在接觸面之間有壓力，其次要接觸面不光滑而且物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故只有D正確。2．關(guān)于摩擦力的方向，下列說(shuō)法中正確的是()A．摩擦力的方向總是和物體運(yùn)動(dòng)的方向相反B．滑動(dòng)摩擦力的方向總是和物體運(yùn)動(dòng)的方向相同C．物體所受摩擦力的方向總是和接觸面垂直D．物體受的摩擦力的方向總是和物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反解析：選D摩擦力方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，與運(yùn)動(dòng)方向可能相同，且一定沿接觸面，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。3．關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是()A．動(dòng)摩擦因數(shù)與正壓力成正比B．相同的條件下，接觸面積越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大C．動(dòng)摩擦因數(shù)只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān)D．動(dòng)摩擦因數(shù)與正壓力、接觸面積有關(guān)，但具體關(guān)系不能確定解析：選C動(dòng)摩擦因數(shù)由接觸面的材料和粗糙程度決定，與其他因素?zé)o關(guān)，A、B、D錯(cuò)誤，C正確。4．物體與支持面間有滑動(dòng)摩擦力時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()A．物體與支持面間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大B．物體與支持面間的壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)一定，接觸面積越大，滑動(dòng)摩擦力越大C．物體與支持面間的壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)一定，速度越大，滑動(dòng)摩擦力越大D．動(dòng)摩擦因數(shù)一定，物體與支持面間的正壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大解析：選D根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式F＝μFN可知，D正確；A中僅僅強(qiáng)調(diào)了物體間的壓力，而忽略了物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)，A錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力與物體間的接觸面積和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的大小均無(wú)關(guān)，B、C錯(cuò)誤。5．風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力，現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿置于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，小球孔徑略大于細(xì)桿直徑，當(dāng)桿在水平方向固定時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上做勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示，這時(shí)小球所受的風(fēng)力等于小球重力的0.5倍，求小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。解析：風(fēng)力等于小球所受的滑動(dòng)摩擦力，即0.5G＝μF又FN＝G解得μ＝0.5答案：0.5一、單項(xiàng)選擇題1．關(guān)于彈力和摩擦力，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．彈力和摩擦力都是接觸力B．有摩擦力必有彈力C．有彈力必須有摩擦力D．同一接觸面上的彈力和摩擦力一定相互垂直解析：選C由彈力、摩擦力產(chǎn)生的條件知，C錯(cuò)誤。2．一物體置于粗糙水平地面上，按如圖所示不同的放法，在水平力F的作用下運(yùn)動(dòng)，設(shè)地面與物體各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，則物體受到的摩擦力的大小關(guān)系是()A．Ff甲>Ff乙>Ff丙B．Ff乙>Ff甲>Ff丙C．Ff丙>Ff乙>Ff甲D．Ff甲＝Ff乙＝Ff丙解析：選D動(dòng)摩擦因數(shù)μ跟接觸面的大小無(wú)關(guān)，因三種情況下μ相等，且對(duì)地面的壓力大小都等于物體的重力，所以Ff＝μFN＝μmg，D正確。3．如圖所示，在粗糙的水平地面上有質(zhì)量為m的物體，連接在一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上，物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一水平力F向右拉彈簧，使物體m做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為(重力加速度為g)()A.eq\f(k,F)B.eq\f(mg,k)C.eq\f(k,μmg)D.eq\f(μmg,k)解析：選D設(shè)彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度為x，由胡克定律和二力平衡得kx＝μmg＝F，所以x＝eq\f(μmg,k)＝eq\f(F,k)，D正確。4．雜技演員用雙手握住豎直的竹竿勻速攀上和勻速下滑，他所受的摩擦力分別是F1和F2，那么()A．F1向下，F(xiàn)2向上，且F1＝F2B．F1向下，F(xiàn)2向上，且F1>F2C．F1向上，F(xiàn)2向上，且F1＝F2D．F1向上，F(xiàn)2向下，且F1＝F2解析：選C運(yùn)動(dòng)員向上、向下都是勻速運(yùn)動(dòng)，且只受重力和摩擦力的作用，由二力平衡知，運(yùn)動(dòng)員所受的摩擦力總是向上，大小等于其重力，C正確。5.如圖所示，在水平桌面上放一木塊，用從零開始逐漸增大的水平拉力F拉著木塊沿桌面運(yùn)動(dòng)，則木塊所受的摩擦力Ff隨拉力F變化的圖象正確的是()解析：選D當(dāng)木塊不受拉力時(shí)(F＝0)，桌面對(duì)木塊沒有摩擦力(Ff＝0)。當(dāng)木塊受到的水平拉力F較小時(shí)，木塊仍保持靜止，但出現(xiàn)向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，桌面對(duì)木塊產(chǎn)生靜摩擦力，其大小與F相等，方向相反。隨著水平拉力F不斷增大，木塊向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)增強(qiáng)，桌面對(duì)木塊的靜摩擦力也相應(yīng)增大，直到水平拉力F足夠大時(shí)，木塊開始滑動(dòng)，桌面對(duì)木塊的靜摩擦力達(dá)到最大值Fmax，在這個(gè)過(guò)程中，由木塊水平方向二力平衡條件知，桌面對(duì)木塊的靜摩擦力Ff始終與拉力F等大反向，即隨著F的增大而增大。木塊滑動(dòng)后，桌面對(duì)它的阻礙作用是滑動(dòng)摩擦力，它略小于最大靜摩擦力，并且在木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中保持不變。綜上可知，D正確。二、多項(xiàng)選擇題6.如圖所示，物體A置于傾斜的傳送帶上，它能隨傳送帶一起向上或向下做勻速運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于物體A在上述兩種情況下的受力描述中正確的是()A．物體A隨傳送帶一起向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，A所受的摩擦力沿斜面向下B．物體A隨傳送帶一起向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，A所受的摩擦力沿斜面向上C．物體A隨傳送帶一起向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，A不受摩擦力作用D．無(wú)論傳送帶向上或向下運(yùn)動(dòng)，傳送帶對(duì)物體A的作用力均相同解析：選BD物體A隨傳送帶一起向上或向下做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，都有沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但都處于受力平衡狀態(tài)，故都應(yīng)受沿傳送帶向上的摩擦力，A、C錯(cuò)誤，B、D正確。7.如圖所示，一質(zhì)量為m的木塊靠在豎直粗糙墻壁上，且受到水平力F的作用，下列說(shuō)法正確的是()A．若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向豎直向上B．若木塊靜止，當(dāng)F增大時(shí)，木塊受到的靜摩擦力隨之增大C．木塊沿墻壁向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，墻壁對(duì)木塊的彈力始終與力F等大反向D．若木塊靜止，當(dāng)撤去F，木塊沿墻壁下滑時(shí)，木塊不受滑動(dòng)摩擦力作用解析：選ACD木塊靜止，木塊豎直方向受向下重力和向上摩擦力的作用，兩者大小相等，方向相反，F(xiàn)增大，摩擦力不變，A正確，B錯(cuò)誤；墻壁對(duì)木塊的彈力和力F是一對(duì)平衡力，等大反向，C正確；當(dāng)撤去F，墻壁與木塊間無(wú)彈力，所以木塊不受摩擦力作用，D正確。8．A、B、C三物塊的質(zhì)量分別為M、m和m0，按如圖所示連接。繩子不可伸長(zhǎng)，且繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計(jì)。若B隨A一起沿水平桌面做勻速運(yùn)動(dòng)，則可以斷定()A．物塊A與桌面之間有摩擦力，大小為m0B．物塊A與B之間沒有摩擦力C．桌面對(duì)A、B對(duì)A都有摩擦力，兩者方向相同，合力為m0D．桌面對(duì)A、B對(duì)A都有摩擦力，兩者方向相反，合力為m0解析：選AB由平衡條件，物塊A與桌面之間有摩擦力，大小Ff＝F＝m0g，A正確；由于B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，B三、非選擇題9．用勁度系數(shù)k＝490N/m的彈簧沿水平方向拉一木板，在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧的長(zhǎng)度為12cm在木板上放一質(zhì)量為5kg的物體，仍用原彈簧沿水平方向勻速拉動(dòng)木板，彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?4cm，試求木板與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ(g解析：當(dāng)只有木板在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力等于彈簧的拉力，有F1＝Ff1＝μFN1木板與桌面間的彈力FN1＝m木g則F1＝μFN1＝μm木g①當(dāng)木板上放質(zhì)量為Δm＝5kg的物體時(shí)，木板與桌面間彈力FN2＝(m木＋Δm彈簧拉力F2＝Ff2＝μFN2＝μ(m木＋Δm)g②由②－①得F2－F1＝kΔx＝μgΔm解得μ＝eq\f(kΔx,gΔm)＝eq\f(490×14－12×10－2,5×9.8)＝0.2答案：0.210.如圖所示，物體A重40N，物體B重20N，A與B、A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物體B用細(xì)繩系住。當(dāng)水平力F為32N時(shí)，才能將A勻速拉出，求接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。解析：以物體A為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，水平方向上除外力F外，它還受到物體B對(duì)它水平向左的滑動(dòng)摩擦力FBA、地面對(duì)它水平向左的滑動(dòng)摩擦力F地A，如圖所示，由平衡條件得F＝FBA＋F地A其中FBA＝μGB，F(xiàn)地A＝μ(GA＋GB)聯(lián)立以上三式解得μ＝0.4答案：0.41．合力與分力(1)一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來(lái)幾個(gè)力的共同效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，原來(lái)的幾個(gè)力叫做分力。(2)關(guān)系：合力與分力之間是“等效替代”關(guān)系。2．力的合成(1)定義：求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫做力的合成。力的合成實(shí)際上就是要找一個(gè)力去代替幾個(gè)已知的力，而不改變其作用效果，即合力和分力可以相互替代。(2)平行四邊形定則：兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向。這個(gè)法則叫做平行四邊形定則。(3)多力的合成：先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。1．兩個(gè)力的合力一定等于這兩個(gè)力的代數(shù)和(×)2．兩個(gè)力的合力不一定大于任意一個(gè)力的大小(√)3．兩個(gè)力的合力的方向可能與兩個(gè)分力的方向都不同(√)解析：力的合成遵循與代數(shù)運(yùn)算法則不同的平行四邊形定則，根據(jù)平行四邊形定則，只有當(dāng)兩個(gè)力同向時(shí)，合力才等于分力的代數(shù)和，1錯(cuò)誤；表示合力的對(duì)角線與表示分力的兩鄰邊，從大小上合力不一定大于分力，方向也不一定相同，2、3正確。答案：1.×2.√3.√3．共點(diǎn)力(1)概念：如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多力的作用，這些力都共同作用在物體的同一點(diǎn)上，或者雖不作用在同一點(diǎn)上，但它們的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這樣的一組力叫做共點(diǎn)力。(2)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則。1．作用在同一物體上的力一定是共點(diǎn)力(×)2．共點(diǎn)力一定作用在同一物體上(√)3．共點(diǎn)力不一定作用