人教新高考物理重点突破：第03讲 相互作用力.docx

第03讲 相互作用力
知识图谱
受力分析中的弹力与摩擦力
知识精讲
一．弹力的概念
1．弹力的定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。
2．弹力产生的条件：①两物体直接接触；②接触面发生弹性形变。
二．几种常见弹力
1．轻绳
（1）弹力的方向沿着绳子收缩的方向。
（2）轻的“橡皮绳”也是理想化模型，满足胡克定律，但不同于弹簧，只能受到拉力的作用。
（3）注意：中间没有打结的轻绳，各处的张力大小相同；如果绳子打结，则以结点为界，不同位置的张力有可能不同。
2．轻质弹簧：弹力方向沿弹簧形变的反方向，弹簧可拉伸课压缩。
F
F
3．轻杆：弹力的方向不一定沿杆。
F
F
F
三． 判断弹力是否存在
1．条件法：直接接触，有形变；
2．假设法：假设不存在，看物体是否保持原有的状态。
3．状态法：根据物体的状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力的有无。
四．静摩擦力的概念
1．静摩擦力的定义
两个相互接触的物体，只有相对运动趋势时产生的摩擦力；
产生条件：两物体相互接触，相互挤压，接触面粗糙，有相对运动的趋势；
最大静摩擦力：，同样情况下，弹力越大，最大静摩擦力越大；
2．滑动摩擦力的概念
两个相互接触的物体发生相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力叫做滑动摩擦力。
条件：两物体相互接触，相互挤压，接触面粗糙，有相对运动。
大小：实验表明，滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力成正比，也就是跟两个物体表面间的垂直作用力成正比：；方向：滑动摩擦力是阻碍物体相对运动的力，它的方向与相对运动的方向相反。
五．摩擦力的突变
1．静—静“突变”
物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止，当其他力的大小发生变化时，但物体依然保持静止，则物体受力的静摩擦力的大小和方向将发生改变。
2．静—动“突变”
物体在摩擦力和其他力的作用下保持静止，当其他力变化时，物体不能保持静止，则物体所受的静摩擦力“突变”滑动摩擦力。如图中所示，当m0的质量逐渐增加时，质量为m的滑块与质量为M的小车发生相对滑动。
3．动—静“突变”
两物体相对减速滑动的过程中，若相对速度变成零，则滑动摩擦力变成静摩擦力，突变点为两物体的相对速度刚好为零时。

如图，当F的大小从零逐渐增加的过程中，物体开始所受的摩擦力为滑动摩擦力，当F足够大时，物体所受的摩擦力突变为静摩擦力。
三点剖析
一．课程目标
1．学会分析弹力的方向和大小
2．学会分析摩擦力的方向和大小
弹力(轻绳、轻杆、轻质弹簧)的分析与计算
例题1、 以下各图中，各接触面均光滑，其中正确画出静止的物体M在各接触面受到的弹力的是（　　）
A.
B.
C.
D.

A.A图
B.B图
C.C图
D.D图
例题2、[多选题] 如图所示，重力为G的质点P，与位于同一竖直平面内的三根相同的轻质螺旋弹簧相连，静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°．已知弹簧a、b对质点的作用力均为2G，则竖直弹簧c对质点的作用力大小可能为（ ）
A.2G
B.G
C.0
D.3G
例题3、 如图所示，原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态。
（1）这时两个弹簧的总长度为多大？
（2）若用一个平板把下面的物体m2竖直缓慢地向上托起，直到平板受到的压力为m2g，求这个过程中m1上升的距离多大？
（3）若用一个平板把下面的物体m2竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到上面物体m2的压力。
例题4、 如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧B的两端分别与固定斜面上的挡板及物体A相连，A的质量为m，光滑斜面倾角为。用轻绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2
的轻质弹簧C连接。当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a位置。现将弹簧C的右端点用力沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力。求：
（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的形变大小
（2）在将弹簧的右端由a缓慢拉到b的过程中，物体A沿斜面上升的距离为多少？
（3）ab间的距离为多大？
随练1、[多选题] 如图所示，质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮