人教版 高中物理必修1课件-第3章 章末小结 知识整合与阶段检测

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专题一　弹力和摩擦力的分析 1．弹力和摩擦力的对比 弹力 摩擦力 产生 条件 相互接触并发生弹性形变 ①相互接触、相互挤压②接触面粗糙③ 两物体有相对运动或相对运动的趋势 方向 与物体发生形变的方向相反 与相对运动或相对运动趋势的方向相反 大小计 算方法 ①弹簧弹力：胡克定律②发 生微小形变物体的弹力：二 力平衡 ①静摩擦力：二力平衡 ②滑动摩擦力：F＝μFN 2.弹力或摩擦力的有无及方向的判断方法 (1)假设法。(2)结合物体运动状态判断。(3)效果法。 3．认识摩擦力的“四个不一定” (1)受静摩擦力的物体不一定静止，受滑动摩擦力的 物体不一定运动。 (2)静摩擦力不一定比滑动摩擦力小。 (3)摩擦力不一定与运动方向相反，还可以与运动方 向相同，甚至可以与运动方向成一定夹角。 (4)摩擦力不一定是阻力，还可以是动力。 [例1]　把一重力为G的物体用一 水平推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压 在竖直的足够高的平整的墙上，如图 3－1所示。从t＝0开始物体所受的摩擦力Ff随时间t的变 化关系是图3－2中的 (　　) 图3－1 图3－2 [解析]　因物体在水平方向上受力平衡，故墙壁对物体 的支持力FN始终等于水平推力F的大小，即FN＝F＝kt。当 墙壁对物体的摩擦力Ff＝μkt＜G时，物体加速下滑，摩擦力 随时间t成正比例增加；Ff＞G后，物体减速下滑，但滑动摩 擦力仍会随时间t成正比例增加，且一直增大到物体停止滑行 为止；当物体速度减小到0时，物体受到的滑动摩擦力突变 成静摩擦力，由二力平衡的条件得静摩擦力的大小Ff＝G。 综上可知，B正确。 [答案]　B 专题二　物体的受力分析 物体运动状态的变化，是由它受力的情况决定的。对物 体进行正确的受力分析，是研究物体运动状态变化的基础， 也是学好力学的先决条件。 1．受力分析的步骤 2．受力分析的方法——整体法和隔离法 (1)整体法：把相互连接的几个物体看成一个整体，分析 整体外的物体对整体中各个物体的作用力(外力)，称为整体法， 一般用来研究不涉及整体内部某物体的力和运动。 (2)隔离法：将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来 单独分析该物体所受到的各个力的方法，一般用来研究系统 内物体之间的作用及运动情况。 [例2]　如图3－3所示，A、B、 C三个木块叠放在水平桌面上，对B 木块施加一水平向右的恒力F，三个 木块共同向右匀速运动，已知木块 的重力都是G，请分别画出三个木块的受力示意图。 图3－3 [解析]　先从受力情况最简单的A木块开始分析，A受力 平衡，竖直方向受向下的重力G、B对A向上的支持力FN1＝ G，水平方向不受力，如图3－4甲所示。然后依次向下分析， B木块也受力平衡，竖直方向受三个力作用：重力G、A对B 的压力FN1′＝G，C对B的支持力FN2＝2G；水平方向受两个 力：向右的恒力F和C对B的摩擦力FCB＝F，如图3－4乙所 示。C木块同样受力平衡，竖直方向受三个力作用：重力G、 B对C的压力FN2′＝2G、桌面对C的支持力FN3＝3G；水平方 向受两个力：水平向右B对C的静摩擦力FBC＝F、桌面对C 的向左的滑动摩擦力F桌C＝F，如图3－4丙所示。 [答案]　见解析 图3－4 专题三　物理思想方法的应用 1．抽象思维法 从大量生活事例中抽象出“力是物体间的相互作用”， 再把这种抽象具体形象化——用有向线段进行描述，通过 这种方法，把对力的运算转化为几何问题来处理。 2．等效替代思想 等效替代是物理学中研究实际问题时常用的方法。重 心的概念、力的合成与分解都是等效替代思想在本章的具 体应用，合力与分力可以相互替代而不改变其作用效果。 3．数学转化思想 (1)数形转化思想： 数形转化是把物理问题转化为几何问题，利用几何图 形的性质来研究物理问题的一种解题思想。例如，用图解法 分析力分解的多种可能性和用相似三角形法求解力等。 (2)函数转化思想： 运用数学中的函数知识将物理问题转化为函数问题，然 后结合函数所表达的物理意义进行分析，从而达到解决物理 问题的目的，这种转化就叫函数转化。 [例3]　如图3－5所示，人向右运 动的过程中，物体A缓慢地上升。若 人对地面的压力为F1、人受到的摩擦 力为F2、人拉绳的力为F3，则 (　　) A．F1、F2、F3均增大 B．F1、F2增大，F3不变 C．F1、F2、F3均减小 D．F1增大，F2减小，F3不变 图3－5 [解析]　设人和物体A质量分别为m、mA。 物体A缓慢上升，即物体A在任何位置都可 以认为是处于静止状态，故绳的张力为mAg， 人拉绳的力F3与绳的张力大小相等，故人拉 绳的力F3＝mAg不变。对人进行受力分析，并建立直角坐标 系如图3－6所示，人始终处于静止状态，可得F2－F3′cos θ＝ 0，F1′＋F3′sin θ＝mg，由力的相互性知F1′＝F1，F3′＝F3， 解得F1＝mg－mAgsin θ，F2＝mAgcos θ，显然，F1、F2是关 于自变量θ的函数，当自变量θ减小时，函数F1、F2增大，故B 正确。 [答案]　B 图3－6 1．人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯 斜向上匀速运动，如图3－7所示。以下说 法正确的是 (　　) A．人受到重力和支持力的作用 B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用 C．人受到的合力不为零 D．人受到的合力方向与速度方向相同 解析：由于人做匀速运动，所以人所受的合力为零，水平方 向不可能受力的作用，所以人只受到重力和支持力的 作用。 答案：A 图3－7 图3－8 答案：A 3．物块静止在固定的斜面上，分别按如图3－9所示的方 向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F 垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后 物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是 (　　) 图3－9 解析：受力分析如图，四幅图中的摩擦力都是静摩擦力。A 图中FfA＝Gsin θ；B图中FfB＝Gsin θ，A、B均不变；C图 中FfC＝(G－F)sin θ，变小了；D图中FfD＝(G＋F)sin θ， 变大了。 答案：D