第二章 相互作用

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第二章

考 点 相互作用

[备考指南]

内 容 要求 Ⅰ 选择、Ⅰ 计算 找 规 律 选择、计算 选择、计算 明 填空 热 点 填空 以生活中的实际问题为背景考查静力学的知识将会加强，在2017届高考复习中应特别关注建立物理模型能力的培养。 题型 把 握 考 情 高考对本章内容着重考查的知识点有弹力和摩擦力的概念及其在各种状态下的表现形式、力的合成与分解等，对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有热点问题。题型通常为选择题，分值一般为6分。 形变、弹性、胡一、常见的三种力 克定律 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 二、力的合成与分解 三、受力分析 共点力的平衡 实验二 矢量和标量 力的合成与分解 共点力的平衡 Ⅰ Ⅱ Ⅱ 探究弹力和弹簧伸长的关系 验证力的平行四边形定则 实验三

第1节重力__弹力

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(1)自由下落的物体所受重力为零。(×) (2)重力的方向不一定指向地心。(√) (3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。(√) (4)相互接触的物体间一定有弹力。(×) (5)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度。 (×) (6)弹簧的形变量越大，劲度系数越大。(×) (7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。(√)

要点一 弹力的有无及方向判断

1．弹力有无的判断“三法” 条件法

根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况 对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力 根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在 假设法 状态法 2.弹力方向的确定

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[多角练通]

1．如图2-1-1所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是( )

A．弹簧发生拉伸形变 B．弹簧发生压缩形变 C．该弹力是小车形变引起的 D．该弹力的施力物体是小车

图2-1-1 图2-1-2

解析：选A 小车受到水平向右的弹力作用，是弹簧发生拉伸形变引起的，该弹力的施力物体是弹簧，故只有A项正确。

2．如图2-1-2所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法中正确的是( )

A．物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用 B．物体受重力、B点的支持力作用

C．物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用 D．物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用

解析：选B 假设没有光滑墙壁，物体也不会左右滚动，可见物体并未受到A点的弹力，A错误；B点对物体的支持力和地面对物体的弹力实为一个力，所以C错误；物体对地面的压力作用在地面上，并不是物体受到的力，受力分析时一定要明确研究对象，D错误；综上，B正确。

3．(2016·聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图2-1-3所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是( )

图2-1-3

解析：选C 小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度a＝gsin θ(θ为斜面的倾角)，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsin θ，

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则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确。

要点二 弹力的分析与计算

1．对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律F＝kx计算。 2．对于难以观察的微小形变，可以根据物体的受力情况和运动情况，运用物体平衡条件或牛顿第二定律来确定弹力大小。

[典例] 如图2-1-4所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为α的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是( )

图2-1-4

A．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力 B．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力 C．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力 D．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力 [审题指导]

(1)小球与盒子的加速度相同。

(2)不计一切摩擦，盒子的加速度a＝gsin θ，方向沿斜面向下。 (3)垂直斜面方向小球的加速度为零。

[解析] 取小球和盒子为一整体，不计一切摩擦时，其加速度a＝gsin θ，方向沿斜面向下，因此小球随盒子沿斜面向上或沿斜面向下运动时，加速度gsin θ均由其重力沿斜面向下的分力产生，故球对盒子的左、右侧面均无压力，但在垂直于斜面方向，因球受支持力作用，故球对盒子的下底面一定有压力，故只有A项正确。

[答案] A [易错提醒]

(1)弹力产生在直接接触的物体之间，但直接接触的物体之间不一定存在弹力。 (2)小球与盒子的四个内表面都直接接触，不要误认为盒子上滑会受到左侧面的压力，盒子下滑会受到右侧面的压力，实际上是否存在左、右侧面的压力，与运动方向无关，而与运动状态有关。

[针对训练]

1.如图2-1-5所示，小木块与小球通过轻杆连接，在小木块匀速滑上斜面和匀速滑下斜面过程中，杆对小球作用力( )

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图2-1-5

A．上滑时大 C．一样大

B．下滑时大 D．无法判断

解析：选C 上下滑动都是匀速运动，小球受到的合力为零，轻杆对小球的作用力都是竖直向上的，大小与小球的重力大小相等，C对。

2. (多选)(2016·济宁模拟)如图2-1-6所示，小球A的重力为G，上端被竖直悬线挂于O点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能为( )

图2-1-6

A．0，G GGC.， 22

B．G,0 G3 D.，G

22

解析：选ABC 因小球A处于平衡状态，悬线对球A的作用力只能竖直向上，由平衡条件可得：F＋FN＝G，对应A、B、C、D四个选项可知，A、B、C均正确，D错误。

要点三 轻杆、轻绳、轻弹簧模型

1．三种模型对比

轻杆 轻绳

轻弹簧 模型图示 柔软，只能发生微形变特点 模型特点 方向特点 作用效果特点 大小突变特点 不一定沿杆，可以是任意方向 可以提供拉力、推力 可以发生突变 只能发生微小形变 小形变，各处张力大小相等 只能沿绳，指向绳收缩的方向 只能提供拉力 可以发生突变 既可伸长，也可压缩，各处弹力大小相等 沿弹簧轴线与形变方向相反 可以提供拉力、推力 一般不能发生突变