【新战法】2016届高考物理专题（复习课件：专题（2）相互作用（25页）.pptx

1 专题 2 相互作用 考点 6 弹力 胡克定律 考点 7 摩擦力 考点 8 力的合成与分解 共点力的平衡问题 考点 9 共点力平衡中的临界问题与生活应用 2 考点 6 　弹力　胡克定律 1. 基本概念 ： 力、形变、弹力及其产生条件． 2 ． 弹力有无的判断方法 ：当形变不明显时，可以根据假设法来进行判断，也可以根据物体的运动状态来进行判断． 3 ． 胡克定律 ：弹簧发生弹性形变时，弹簧的弹力大小 F 与弹簧伸长 ( 或缩短 ) 的长度 x 成正比，即 F ＝ kx ，弹力的方向与形变的方向相反． 3 考点 6 　弹力　胡克定律 考法 2 　平衡中的弹簧及弹簧组合问题 ★★★ 在静力学部分，对弹簧的考查重点除胡克定律外，更多是通过轻弹簧这种理想化模型，对于静止的弹簧，其两端弹力相等．另外还要注意以下几点： 1 ．弹簧的弹力可以由压缩形变或拉伸形变产生，其形变方式不同，弹力方向不同． 考法 1 　胡克定律的应用 ★★ 在胡克定律计算公式 F ＝ kx 中， k 为弹簧的 劲度系数 ， x 为弹簧的 形变量 ( 伸长量或压缩量 ) ，所以 . 根据数学知识可得 , 即 Δ F ＝ k Δ x ， 弹簧在弹性限度内所受弹力的变化量 Δ F 与形变量 Δ x 成正比 4 2 ．弹簧的弹力属于 接触力 ，弹簧两端必须都与其他物体接触才可能有弹力．在弹簧两端都附着其他物体 ( 即与其他物体接触 ) 的条件下，弹簧弹力的大小 F ＝ kx 与形变量 x 成正比．当弹簧与物体分离或一端断开时，由于形变量的改变需要一定时间，弹簧的弹力大小不会突然改变 3 ．弹簧组合问题处理可以使用 “ 等效思维方法 ” ． 5 考点 6 　弹力　胡克定律 返回专题首页 6 考点 7 　 摩擦力 1. 基本概念 ： 滑动摩擦力、静摩擦力、最大静摩擦力 等． 2 ． 摩擦力的方向 ：滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反． 3 ． 摩擦力的大小 ． (1) 静摩擦力随外力的变化而变化，大小为 0 ～ f m . 一般情况下 f m 略大于 f 滑． 当推力或拉力大于 f m 时，发生相对滑动． (2) 滑动摩擦力与正压力成正比： f 滑 ＝ μN . 7 1 ．根据 “ 静摩擦力与物体相对运动的趋势方向相反 ” 来判断．关键是搞清 “ 相对 ” 的含义． 2 ．根据摩擦力的效果来判断：如平衡其他力、做动力、做阻力、提供向心力等来判断其方向；再根据平衡条件或牛顿运动定律来计算大小． 考点 7 摩擦力 考法 3 　摩擦力的有无及方向的判断 ★ ★★ 相对运动 和 相对运动趋势 是判断摩擦力方向的基本依据，但高考试题中通常不会明确相对运动或相对运动趋势，需要同学们结合 物体平衡的条件 、 牛顿运动定律 等知识来判断摩擦力的有无和方向，特别是静摩擦力的有无和方向的判定是常考内容．判断物体间有无 静摩擦力 及确定静摩擦力的方向时常用的方法有三种： 8 考点 7 摩擦力 9 考法 4 　静摩擦与滑动摩擦转换过程中摩擦力的变化 ★★ 判断静摩擦与滑动摩擦转换过程中摩擦力的变化， 要注意理解这一过程：静摩擦力随外力的变化而变化，大小范围是 0 ～ f m . 当推力大于 f m ，静摩擦力转化为滑动摩擦力，这时滑动摩擦力与正压力成正比． 最大静摩擦力 与 滑动摩擦力 大小关系： 最大静摩擦力实际比滑动摩擦力稍大一些，如左图所示，为物体在外力作用下由静止到运动过程所受摩擦力随外力的变化图像． 考点 7 摩擦力 10 考法 5 　滑动摩擦力与正压力的关系在求解力学量中的应用 ★ ★★ 1 ． 滑动摩擦力 与 正压力 的关系经常出现在物体的平衡或牛顿运动定律的应用中，同学们需熟练掌握 f ＝ μN ，这是联系摩擦力与正压力两个垂直方向力的桥梁． 考点 7 摩擦力 11 2 ． 当正压力 N 发生变化时，滑动摩擦力也发生变化，但两者的合力方向始终不变，设合力方向与 f 夹角为 θ ，支持力和正压力是一对作用力与反作用力，两者总在一条直线上，如图所示 ， 考点 7 摩擦力 3. 利用牛顿第三定律来判断 ． 12 返回专题首页 考点 7 摩擦力 13 考点 8 　 力的合成与分解 共点力的平衡问题 1. 合力与分力 合力与分力之间是一种等效替代的关系 ．几个分力共同作用的效果，可以用一个力 ( 合力 ) 来代替，当然，合力作用的效果也可由几个分力共同作用来代替． 但合力与分力不是同时作用在物体上，在受力分析时一定要特别注意． 2 ． 力的合成与分解 (1) 当两分力夹角为 90° 时，合力大小 ，方向与 F 1 夹角为 θ ， . 14 (2) 夹角为 θ 的大小相同的两个力的合成，采用 “ 菱形四分法 ” ，合力大小 ，方向与 F 1 夹角为 . 3 ．求解共点力平衡问题 (1) 对物体进行受力分析． ①确定受力对象．只考虑它受的力，不必考虑它施给其他物体的力． ②按重力、弹力、摩擦力的顺序分析受力，画出力的示意图． ③检验，确定是否每个力都有施力物体，防止多画力，错画力，漏画力． (2) 根据合力为零的原则进行力的合成与分解． (3) 列出力的平衡方程求解． 15 考法 6 　合力与分力的关系 ★★ 1 ．合力 F 可能大于或等于两分力的大小之差，也可能小于或等于两分力的大小之和 比如：两个大小分别为 F 1 和 F 2 (F 1 >F 2 ) 的力作用在同一质点上，因为两个力的方向不确定，可知当 F 1 和 F 2 方向一致时，它们的合力最大，且为 F 1 ＋ F 2 ；当 F 1 和 F 2 方向相反时，它们的合力最小，且为 F 1 － F 2 . 所以它们的合力 F 的大小满足： F 1 － F 2 ≤ F ≤ F 1 ＋ F 2 . 2 ．掌握几类合力与分力关系的规律 (1) 当两等大分力夹角为 120° 时，合力的大小与分力的大小相等，方向与 F 1 ( F 2 ) 夹角为 60°. 考点 8 　 力的合成与分解 共点力的平衡问题 16 考法 7 　静态平衡问题 ★★ ★★ 静态平衡 问题，首要任务应认真画出各状态物体的受力图，然后根据受力图用正交分解等方法进行运算． 1 ．若物体受三个力平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反．一般采用 力的合成法 ，如图乙将 F 1 、 F 2 合成，或采用力的分解法，如图丙所示．再在同一个三角形里解三角形即可，更方便计算． 考点 8 　 力的合成与分解 共点力的平衡问题 17 2 ．若物体受到三个以上的力，一般采用 正交分解法 ，方便计算．具体如下： (1) 如图所示，建立直角坐标系，以少分解力和容易分解力为原则，尽量不分解未知力． (2) 将与坐标轴成角度的力分解成沿 x 轴方向和沿 y 轴方向的两个分力． (3) 列出 x 轴和 y 轴方向上的方程 F x ＝ 0 ， F y ＝ 0 ，求解． 考点 8 　 力的合成与分解 共点力的平衡问题 18 考点 8 　 力的合成与分解 共点力的平衡问题 19 考法 8 　动态平衡问题 ★ ★★ 1 ． 动态平衡 指通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化．在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中． 2 ． 动态平衡特征 一般为三力作用 ( 或者四个力可以简化为三个力 ) ，其中一个力的大小和方向均不变化 ( 一般是重力 ) ，一个力的大小变化而方向不变，另一个力的大小和方向均变化． 3 ． 物体动态平衡问题分析方法 解动态平衡问题的关键是抓住不变量，依据不变量来确定其他量的变化规律，常用的分析方法有解析法和图解法． 考点 8 　 力的合成与分解 共点力的平衡问题 20 考点 8 　 力的合成与分解 共点力的平衡问题 21 (3) 相似三角形法 ：当动态平衡过程所受三个力不像 (2) 中所描述情况，构成的力的三角形也不是直角三角形这种特殊情况，那么可考虑用相似三角形法．其关键在受力分析后构建矢量三角形和结构三角形． 考点 8 　 力的合成与分解 共点力的平衡问题 22 考点 8 　 力的合成与分解 共点力的平衡问题 23 返回专题首页 考点 8 　 力的合成与分解 共点力的平衡问题 24 考点 9 　 共点力平衡中的临界问题与生活应用 考法 9 　共点力平衡中的临界问题 ★★★ 临界状态 是一种物理现象转变为另一种物理现象，或从一个物理过程转入到另一个物理过程的转折状态．平衡物体的临界状态是指物体所处平衡状态将要变化的状态．主要有两类： 1 ．与最大静摩擦力相关的临界平衡问题． 2 ．与绳、杆最大承受力相关的临界平衡问题． 运用假设法解题的基本步骤： (1) 明确研究对象； (2) 画受力图； (3) 假设可能发生的临界现象； (4) 列出满足所发生的临界现象的平衡方程求解． 25 考法 10 　 共点力平衡与实际相结合的综合应用 ★★★ 共点力平衡 的知识与生活实际相结合的考查方式是近年高考的热点，解决本类问题需要突破两点： 1 ．要将生活模型转化为物理模型，即要将生活中复杂的实物简化为物理中的受力物体，明确研究对象，确定作用点，对它进行受力分析． 2 ．要理清物体受到各个作用力间的牵连关系，运用物理知识建立方程． 返回专题首页 考点 9 　 共点力平衡中的临界问题与生活应用