第二章--相互作用-章末总结用

第二章相互作用【要点归纳】

一、对弹力的理解

1.弹力产生的条件1两物体相互接触；2接触面处产生弹性形变.

2.影响弹力大小的因素弹力是被动力，其大小由物体所处状态，外部对它所施加的力以及物体的形变程度决定.

3.弹力有无的判断两接触物体间是否存在弹力作用的判断是一个难点，尤其是对一些微小形变的分析，因此分析弹力产生时，要注意两个条件接触且发生弹性形变，当难以直接判断时，可采用如下方法.⑴假设法判断即假设弹力存在或不存在，看假设的结果是否符合物体的运动状态.2根据力的作用效果判断根据物体所处的状态以及状态的变化情况判断弹力的有无.

4.确定弹力大小的两种情况:1符合胡克定律的情形直接由F=kx求如弹簧、橡皮条等在弹性限度内.⑵不符合胡克定律的情形，如绳、杆或接触面之间的弹力，其大小与物体的运动状态有关

二、对摩擦力的理解:

1.产生摩擦力的条件必须具备以下三点

①接触面间有弹力；

②接触面不光滑；

③物体间有相对运动或相对运动趋势.

2.摩擦力总是阻碍互相接触的两物体间将要发生或已经发生的相对运动，而不能理解为阻碍物体的运动.

3.摩擦力的大小与运动速度的大小无关.

4.摩擦力作用在两物体的接触面上，但摩擦力的大小与接触面积的大小无关.

5.滑动摩擦力的大小根据尸=\求解，也可以根据物体的运动状态求解；而静摩擦力的大小须结合物体的运动状态，根据平衡条件具体计算.

三、受力分析

1.概念所谓物体受力分析，是指把研究的对象在特定的物理环境中所受的所有外力找出来，并画出受力示意图.

2.物体受力分析的一般思路1明确研究对象，并将它从周围的环境中隔离出来，以避免混淆.由于解题的需要，研究的对象可以是质点、结点、单个物体或物体系统.2按顺序分析物体所受的力.一般按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序比较好，要养成按顺序分析力的习惯，就不容易漏掉某个力.3正确画出物体受力示意图.画每个力时不要求严格按比例画出每个力的大小，但方向必须画准确.一般要采用隔离法分别画出每一个研究对象的受力示意图，以避免发生混乱.4检查.防止错画力、多画力和漏画力.

3.分析受力时应注意以下几点1只分析根据性质命名的力，不用分析根据效果命名的力，如动力、阻力、下滑力等.2每分析一个力，都应找出施力物体，以防止多分析某些不存在的力.3只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力.4一般情况下，可将力画在物体的质心上.5要注意题干中的某些语句，如“光滑面”、“不计空气阻力，“不计重力”、“恰好”等等.6要结合运动情况分析力.7要注意分析方法，如整体法、隔离法、假设分析法等8合力和分力不能同时作为物体所受的力，例如重为G的物体静止在倾角为0的斜面上时，受到重力G,支持力Bv，摩擦力F/三个力作用，不能误认为受G,F,Gsin9,Geos0FN,f等五个力作用.

四、力的合成与分解

1.力的合成与分解的原理是等效替代.

2.力的合成与分解遵循的规则是平行四边形定则.

3.在力的合成中⑴两个共点力的合力的取值范围为|Fi—F2|WFSFI+F

2.2合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一个分力.以两个力Fi，F2的合力为例为B与F2间的夹角

①当］=0时,F=F1+F

2.

②当0=180时,F=|F1—F2|

③当8=90时,F=迎+居.

④当0=120，♦且时，.

⑤当0在0180内变化,0增大减小时，F随之减小增大.FI=F2F=FI=F2〜

4.在力的分解中:1在分解某个力时，要根据这个力产生的实际效果进行分解.2有确定解的几种常见情况

①已知两个分力的方向，有唯一解.

②已知一个分力的大小和方向，有唯一解.

③已知两个分力的大小，有唯一解.

④已知一个分力的大小、另一个分力的方向已知Fi的大小和F2的方向，设F2与合力F的夹角为0,则有当FiVFsin®时,无解；当Fi=Fsin6时,有唯一解；当Fs当F】vF时,有两组解；当FiF时，有唯一解.3力的正交分解把矢量运算转化为标量运算.为分析问题方便，我们常把一个力分解成互相垂直的两个分力.例如一个物体受多个力作用需求合力时，可先将合力在建立的直角坐标系中正交分解，再分别求各力的x分量和y分量，其代数和即为合力的x分量Fx和y分量Fy,最后求出合力的大小F=d而同，方向与x轴夹角tan0=£.【考点整合】【考点一】胡克定律【典型例题1】2021•安徽滁州市如图所示，竖直轻质弹簧连接A、B两物体，A放在水平地面上，8的上端通过竖直细线悬挂在天花板上；已知A的重力为8N,B的重力为6N,弹簧的弹力为4N.则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是BA777777777777A.18N和ION B.4N和IONC.12N和2N D.14N和2N【解析】A受重力、弹簧的弹力及地面的支持力而处于平衡状态；若弹力向上，则支持力B=8N—4N=4N,若弹力向下，则支持力产/=8N+4N=12N；对整体分析，FA=GA—=GA+B整体受重力、拉力及地面的支持力，若支持力为4N,则拉力F2=GA+GB—若支持力为12N,则拉力尸F/=2N,故B、C正确，A、D错误.FA=10N,2=GA+GB—【答案】BC【考点二】力的分解【典型例题2]（

2021.河北省唐山市）如图所示，光滑水平面和倾角为45的光滑斜面对接，质量为根的小球静止在斜面底端对小球施加一水平向右的作用力R小球未离开水平面，产的值可能为（）A.3mg B.之m8C.2g D.21ng【解析】对小球施加一水平向右的作用力R当力尸为时，小球受重力和水平面的支持力平衡，随着力厂的增大，斜面对小球也将产生弹力的作用当小球恰好与水平面无作用力，仅受斜面弹力而平衡时，尸最大，受力如图

1、历此时根据几何关系有bmax=mg，所以严g和*W为b的可能值，故选AB【答案】AB【考点三】整体法与隔离法在受力分析中的应用【典型例题3】如图所示，质量为根8=24kg的木板3放在水平地面上，质量为冲=22kg的木箱A放在木板3上一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为=37°已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数川=

0.5现用水平向右、大小为200N的力厂将木板3从木箱A下面匀速抽出（sin37°=

0.6,cos37°=

0.8,重力加速度g取lOmd）,则木板3与地面之间的动摩擦因数〃2的大小为（）A.

0.3D.

0.6【解析】对A受力分析如图甲所示，由题意得尸rcosenFn

①+Frsin14g

②FNIFf\=〃l bN1

③由

①②③得FT=100N»F对A、B整体受力分析如图乙所不，由题意知e+R2=R3）FTCOSFN2+FTsin0=（形4+优8）g

⑤Ffl=FN2

⑥由

④⑤⑥得偿=

0.3,故A正确【答案】A【考点四】对摩擦力的理解【典型例题4】（

2021.广东省深圳市外国语学校）如图所示，水平放置的复印机纸盒里有10张叠放的复印纸，每一张纸的质量均为小摩擦轮竖直向下压第1张纸，并以一定的角速度逆时针转动摩擦轮与第1张纸之间的动摩擦因数为小，纸张间的动摩擦因数均为〃2,且有力〉〃2设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，则下列说法正确的是（）A.第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左B.第2张纸受到的合外力为零C.第2张纸到第10张纸之间不可能发生相对滑动D.第10张纸不受第9张纸给的摩擦力作用【解析】A.摩擦轮逆时针转动，第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向右，故A错误;B.第2张纸上表面受到第1张纸向右的滑动摩擦力和第3张纸的最大静摩擦力f=^t（mg+F）,f=jLt（2mg+F）,由于启＞几，所以第2张纸受到的合外力为零，故Bn2322正确；C.根据上述分析，第2张纸到第10张纸到的合外力为零，所以不会发生相对滑动，故C正确；D.第9张纸受到第10张纸的静摩擦力，根据牛顿第三定律，第10张纸受到第9张纸给的摩擦力作用，两力等大反向，故D错误故选BC【答案】BC【考点五】正交分解法【典型例题5]（

2021.广东揭阳市）某同学用拖把拖地，沿拖杆方向对拖把施加推力F,如图所示，此时推力厂与竖直方向的夹角为且拖把刚好做匀速直线运动从某时刻开始保持力尸的大小不变，增大推力尸与竖直方向的夹角6,下列说法正确的是（）A.拖把将做减速运动B.拖把继续做匀速运动C.地面对拖把的作用力保持不变D.地面对拖把的支持力N变小，地面对拖把的摩擦力/变小【解析】设拖把与地面之间的动摩擦因数为则拖把头受到重力、支持力、推力和摩擦力处于平衡，受力示意图如图所示将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件得，竖直方向上有FcosH+mg=N水平方向上有八in户0式中N和7分别为地面对拖把的支持力和摩擦力又有月/NAB.增大推力方与竖直方向的夹角夕时，/减小而八in增大，所以Fsin//将大于0,所以拖把将做加速运动，故AB错误CD.增大仇cos变小，则N减小，/减小，则N与/的合力减小，即地面对拖把的作用力减小，故C错误，D正确故选D【答案】D【考点六】共点力作用下物体的动态平衡问题【典型例题6]（

2021.安徽师大附中）如图所示，小车内固定着一个倾角为60的斜面04,挡板08与水平面的夹角=60可绕转轴在竖直面内转动，现将一质量为根的光滑圆球放在斜面与挡板之间，下列说法正确的是（）A.当小车与挡板均静止时，球对斜面4的压力小于mgB.保持=60不变，使小车水平向右运动，则球对斜面的压力可能为零C.保持小车静止，在由60缓慢减小至15的过程中，球对挡板8的压力先减小再增大D.保持小车静止，在由60缓慢减小至15的过程中，球对斜面OA的压力逐渐增大【解析】球处于静止状态时受力平衡，对球进行受力分析，如图所示，以及G之FA、FB间的夹角两两都为120°,根据几何关系可知，FA=FB=mg,故A错误；若保持6=60不变，使小车水平向右做匀加速直线运动，当由心和重力G的合力提供加速度时，球对斜面04的压力为零，故B正确；保持小车静止，在夕由60缓慢减小至15的过程中，根据图象可知，国不断减小，鼠先减小后增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板03的压力先减小后增大，对斜面04的压力不断减小，故C正确，D错误【答案】BC【考点七】极值的讨论【典型例题7】2021•山西“六校”联考跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为的斜面上，如图14所示.已知物体A的质量为加，物体A与斜面间的动摩擦因数为〃//〈tan，滑轮的摩擦不计，要使物体A静止在斜面上，求物体3的质量的取值范围按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理.【解析】先选物体3为研究对象，它受到重力〃sg和拉力/¥的作用，根据平衡条件有=mBgFT再选物体A为研究对象，它受到重力根g、斜面的支持力外、轻绳的拉力和斜面FTFT=FT的摩擦力作用，假设物体A处于将要上滑的临界状态，则物体A受到的静摩擦力最大，且方向沿斜面向下，这时A的受力情况如图所示，根据平衡条件有m^cos9=0,—Ffm+mgsin0—msgFN-FT又知埒］］=〃尺，解得mB=msin9+〃cos再假设物体A处于将要下滑的临界状态，则物体A受到的静摩擦力最大，且方向沿斜面向上，根据平衡条件有mgcos9=0,F+Ff-/7gsin3=0FN—T m又知《=可，解得〃殆=〃2sin//cos3综上所述，物体B的质量的取值范围是msin9—Reos4cos

0.［答案］加sin//cos9+〃cos

9.。