2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 相互作用章末復(fù)習(xí)課學(xué)案 新人教版必修1

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1、 第三章　章末復(fù)習(xí)課 【知識(shí)體系】 [答案填寫]　 ①大小　②方向?、坌巫儭、苓\(yùn)動(dòng)狀態(tài)?、軬＝mg　⑥豎直向下?、咧匦摹、嘟佑|?、釓椥孕巫儭、獯怪苯佑|面　?沿繩收縮的方向　?F＝kx　?擠壓　?相對(duì)運(yùn)動(dòng)　?相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)　?粗糙　?相對(duì)運(yùn)動(dòng)　?相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)　?二力平衡　?F＝μFN　等效替代　平行四邊形定則　三角形定則 主題1　物體的受力分析問題 受力分析就是把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理情境中所受到的所有外力找出來，并畫出受力圖． 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，是由它受力的情況決定的．對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析，是研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的基礎(chǔ)，也是學(xué)好力學(xué)的先決條件． 1．

2、受力分析的步驟． 2．受力分析的方法——整體法和隔離法． (1)整體法：以系統(tǒng)整體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析的方法，一般用來研究不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某物體的力和運(yùn)動(dòng)． (2)隔離法：將所確定的研究對(duì)象從周圍物體中隔離出來進(jìn)行分析的方法，一般用來研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用及運(yùn)動(dòng)情況． 3．受力分析時(shí)要注意的問題． (1)只分析研究對(duì)象所受的力，不分析研究對(duì)象對(duì)其他物體施加的力．不要把作用在其他物體上的力錯(cuò)誤地通過“力的傳遞”作用在研究對(duì)象上． (2)如果一個(gè)力的方向難以確定，可以用假設(shè)法分析． (3)合力和分力不能重復(fù)地列為物體所受的力．因?yàn)楹狭εc分力是等效替代關(guān)系． (4)受力分析一定

3、要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，特別是物體處于臨界狀態(tài)的受力分析． 【典例1】　(多選)如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在水平地面上，另一端與斜面體P連接，P與固定擋板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面體P此刻所受到的外力個(gè)數(shù)有可能為(　　) A．2個(gè)　　　B．3個(gè)　　　C．4個(gè)　　　D．5個(gè) 解析：MN與P接觸時(shí)有兩種情況，若接觸時(shí)無彈力，此時(shí)P受重力和彈簧的支持力，A項(xiàng)正確；若接觸時(shí)有彈力，則P平衡時(shí)必然還受到沿斜面向下的靜摩擦力，因此P應(yīng)受四個(gè)力作用，故C項(xiàng)正確． 答案：AC 針對(duì)訓(xùn)練 1.如圖所示，在豎直向上的恒力F作用下，a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于它們受

4、力情況的說法正確的是(　　) A．a(chǎn)一定受到4個(gè)力作用 B．b可能受到4個(gè)力作用 C．a(chǎn)與墻壁之間一定有彈力和摩擦力 D．a(chǎn)與b之間一定有摩擦力 解析：將a、b看成整體，其受到豎直向下的重力和豎直向上的F作用，二力平衡， a與墻壁間沒有彈力和摩擦力作用，C錯(cuò)誤；對(duì)物體b受力分析，其受到重力、a對(duì)b的支持力和摩擦力作用而處于平衡狀態(tài)，a與b之間一定有摩擦力，b受到3個(gè)力的作用，a受到4個(gè)力的作用，A、D正確，B錯(cuò)誤． 答案：AD 主題2　圖解法分析力的動(dòng)態(tài)問題 1．圖解法解動(dòng)態(tài)平衡問題的條件． (1)物體在三個(gè)力作用下處于靜態(tài)平衡狀態(tài)． (2)三個(gè)力的特點(diǎn)為：一個(gè)力大小、

5、方向都不變，該力一般為重力或與重力相等的力；一個(gè)力方向不變，大小改變，第三個(gè)力大小方向均改變． 2．圖解法分析三力動(dòng)態(tài)平衡問題的思路． (1)確定研究對(duì)象，作出受力分析圖． (2)明確三力的特點(diǎn)，哪個(gè)力不變，哪個(gè)力變化． (3)將三力的示意圖首尾連接，構(gòu)造出矢量三角形；或?qū)⒛沉Ω鶕?jù)其效果進(jìn)行分解，畫出平行四邊形． (4)根據(jù)已知量的變化情況，確定有向線段(表示力)的長度變化，從而判斷各個(gè)力的變化情況． 【典例2】　(多選)如圖所示，小球放在光滑的墻與裝有鉸鏈的光滑薄板之間，當(dāng)墻與薄板之間的夾角θ緩慢地增大到90°的過程中(　　) A．小球?qū)Ρ“宓膲毫υ龃? B．小球?qū)Φ?/p>

6、壓力減小 C．小球?qū)Φ膲毫ο葴p小后增大 D．小球?qū)Ρ“宓膲毫Σ豢赡苄∮谇虻闹亓? 解析：根據(jù)小球重力的作用效果，可以將重力G分解為使球壓板的力F1和使球壓墻的力F2，作出平行四邊形如圖所示，當(dāng)θ增大時(shí)，F(xiàn)1、F2均變小，而且在θ＝90°時(shí)，F(xiàn)1有最小值，等于G，所以B、D項(xiàng)正確． 答案：BD 針對(duì)訓(xùn)練 2.用細(xì)繩AO、BO懸掛一重物，BO水平，O為半圓形支架的圓心，懸點(diǎn)A和B在支架上．懸點(diǎn)A固定不動(dòng)，將懸點(diǎn)B從圖所示位置逐漸移到C點(diǎn)的過程中，試分析OA繩和OB繩中的拉力變化情況． 解析：如圖所示，在支架上選取三個(gè)點(diǎn)B1、B2、B3，當(dāng)懸點(diǎn)B分別移動(dòng)到B1、B2、B3各點(diǎn)

7、時(shí)，AO、 BO中的拉力分別為FTA1、FTA2、FTA3和 FTB1、FTB2、FTB3，從圖中可以直觀地看出，F(xiàn)TA逐漸變小，且方向不變；而FTB先變小后變大，且方向不斷改變；當(dāng)FTB與FTA垂直時(shí)，F(xiàn)TB最小，然后FTB又逐漸增大． 答案：OA繩中拉力逐漸減小，OB繩中拉力先減小后增大 統(tǒng)攬考情 本章的重點(diǎn)有兩個(gè)方面．一是對(duì)彈力、摩擦力的理解．二是關(guān)于力的合成、力的分解的有關(guān)計(jì)算．高考的熱點(diǎn)主要集中在包含摩擦力的受力分析．平衡問題的討論和計(jì)算，主要考查正交分解法、整體法、隔離法的應(yīng)用．高考中對(duì)本章的單獨(dú)考查時(shí)而出現(xiàn)，也經(jīng)常與其他知識(shí)綜合考查．高考題型以選擇題為主，分值在

8、6分左右． 真題例析 (2017·天津卷)如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)．如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．繩的右端上移到b′，繩子拉力不變 B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大 C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小 D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移 解析：設(shè)兩桿間距離為d，繩長為l，Oa、Ob段長度分別為la和lb，則l＝la＋lb，兩部分繩子與豎直方向夾角分別為α和β，受力分析如圖所示．繩子中各部分張力相等，F(xiàn)a＝Fb＝F，則α＝β.滿足2F

9、cos α＝mg，d＝lasin α＋lbsin α＝lsin α，即sin α＝，F(xiàn)＝，d和l均不變，則sin α為定值，a為定值，cos α為定值，繩子的拉力保持不變，衣服的位置不變，故A正確，CD錯(cuò)誤；將桿N向右移一些，d增大，則sin α增大，cos α減小，繩子的拉力增大，故B正確． 答案：AB 針對(duì)訓(xùn)練 (2015·山東卷)如圖，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μ1，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．A與B的質(zhì)量之比為(　　) A.　　　　

10、B. C. D. 解析：滑塊B剛好不下滑，根據(jù)平衡條件得mBg＝μ1F；滑塊A恰好不滑動(dòng)，則滑塊A與地面之間的摩擦力等于最大靜摩擦力，把A、B看成一個(gè)整體，根據(jù)平衡條件得F＝μ2(mA＋mB)g， 解得＝.選項(xiàng)B正確． 答案：B 1．(2017·全國卷Ⅲ)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80 cm的兩點(diǎn)上，彈性繩的原長也為80 cm.將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，平衡時(shí)彈性繩的總長度為100 cm；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)，則彈性繩的總長度變?yōu)?彈性繩的伸長始終處于彈性限度內(nèi))(　　) A．86 cm　　B. 92 cm　　C. 98 cm　　

11、D．104 cm 解析：設(shè)彈性繩的勁度系數(shù)為k，左、右兩半段繩的伸長量ΔL＝＝10 cm，由共點(diǎn)力的平衡條件可知，鉤碼的重力G＝2kΔL＝1.2kΔL，將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上同一點(diǎn)時(shí)，鉤碼的重力G＝2kΔL′，解得ΔL′＝0.6ΔL＝6 cm，則彈性繩的總長度變?yōu)?0 cm＋2ΔL′＝92 cm，故選B. 答案：B 2．(2017·全國卷Ⅱ)如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若保持F的大小不變，而方向與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(　　) A．2－ B. C. D. 解析：F水平時(shí)：F＝μmg；當(dāng)保持

12、F的大小不變，而方向與水平面成60°角時(shí)，則Fcos 60°＝μ(mg－Fsin 60°)，聯(lián)立解得：μ＝，故選C. 答案：C 3.(2016·全國卷Ⅱ)質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上．用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O，如圖所示．用T 表示繩OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過程中(　　) A．F逐漸變大，T逐漸變大 B．F逐漸變大，T逐漸變小 C．F逐漸變小，T逐漸變大 D．F逐漸變小，T逐漸變小 解析：對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析，拉力F′的大小和方向均不變，水平拉力F的方向不變，繩拉力在轉(zhuǎn)動(dòng)，滿足三力平衡的動(dòng)態(tài)平衡，如圖所示： 可得，水平拉力F逐漸增大，繩的拉力逐漸

13、增大，故選A. 答案：A 4.(2016·全國卷Ⅰ)如圖，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO′懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉物塊b，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則(　　) A．繩OO′的張力也在一定范圍內(nèi)變化 B．物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化 C．連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化 D．物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化 解析：物塊b始終保持靜止，可知物塊a也始終保持靜止，滑輪兩側(cè)繩子的夾角也不變，可知連接物塊a和b的繩的張力等于物塊a的重力，

14、所以連接物塊a和b的繩的張力保持不變，夾角不變，所以，繩OO′的張力也不變，故A、C錯(cuò)誤；對(duì)物塊b進(jìn)行受力分析如圖所示，可知，若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，重力mg和繩子的拉力FT保持不變，所以，物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化，物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化，故B、D正確． 答案：BD 5．(2014·課標(biāo)全國Ⅱ卷)某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度(圈數(shù))的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的

15、位置，P0指向0刻度．設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，各指針的位置記為x.測(cè)量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9. 80 m/s2)．已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個(gè)彈簧的自由長度為11.88 cm. 數(shù)據(jù) P1 P2 P3 P4 P5 P6 x0/cm 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x/cm 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n 20 30 40 50 60 k/(N·m－1) 1

16、63 ① 56.0 43.6 33.8 28.8 0.0061 ② 0.0179 0.0229 0.0296 0.0347 (1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①________，②________． (2)以n為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在圖給出的坐標(biāo)紙上畫出-n圖象． (3)圖中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點(diǎn)．若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k＝________N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0(單位為m)的關(guān)系的表達(dá)式為k＝________N/m. 解析：(1)①k＝＝N/m≈ 81．7 N/m；②＝ m/N≈0.0122 m/N. (3)由作出的圖象可知直線的斜率為5.7×10－4，故直線方程滿足＝5.7×10－4n m/N， 即k＝ N/m 由于60圈彈簧的原長為11.88 cm，則n圈彈簧的原長l0滿足＝，可得k＝ . 答案：(1)①81.7?、?.0122　(2)略 (3) 10