专题4物体之间的相互作用

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1、主题内容要求物体相互作用与力滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数形变、弹性、胡克定律、弹力ⅠⅠ实验与探究实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系Ⅰ一、力的概念：力是物体对物体的作用(1)力不能离开物体而独立存在，有力就一定有“施力”和“受力”两个物体，二者缺一不可．(2)力的作用是相互的(3)力的作用效果：①形变；②改变运动状态(4)力的图示：表示出力的作用点、大小、方向的线段二、力的分类1．按性质分：重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等2．按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复

2、力等3．按生产条件分：场力(重力、电场力，磁场力即非接触力)、接触力．三、重力1．由于地球的吸引而使物体受到的力，但不一定等于地球的吸引力．(1)方向：总是竖直向下．(2)大小：G＝mg，g为重力加速度．说明：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力．由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力．重力的方向是“竖直向下”不是“垂直向下”，也不是一定是“指向地心”．重力的大小不受其它力的影响，与运动状态也没有关系．2．重心：重力的等效作

3、用点．重心的位置与物体的形状及质量的分布有关．重心不一定在物体上．质量分布均匀、形状规则的物体，重心在几何中心上；对质量分布不均匀的物体，其重心随物体的形状、质量分布不同而不同；薄板类物体的重心可用悬挂法确定．四、弹力：发生弹性形变的物体对使其发生弹性形变的物体的作用力1．弹力的产生条件弹力的产生条件是：两个物体直接接触，并发生弹性形变．2．相互接触的物体是否存在弹力的判断方法：①判别物体是否产生弹性形变，这种方法适用于形变明显的情况．②如果物体存在微小形变，不易判断．这时可以用假设法进行判定，即

4、假设接触的两物体没有弹力，看它们是否符合物体所处状态，如物体处于静止状态F合＝0，如果符合，则说明不存在弹力，反之存在弹力．3．弹力的方向：物体所受弹力的方向总是指向该物体发生形变的方向，弹力的作用线总是通过两物体的接触点，并沿接触点与平面垂直的方向．作用在物体上的支持力，这种弹力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体．通常有如下三种情况：①面面接触：弹力的方向垂直于接触面．②点面接触：弹力的方向垂直于接触面．③点点接触：弹力的方向垂直于过切点的切面．几种弹力的方向特点：(1)压力、支持力的方向

5、总是垂直于接触面．(2)绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向．(3)杆对物体的弹力不一定沿杆的方向．如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向．4．弹力的大小对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算．对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定．(1)胡克定律可表示为(在弹性限度内)：F＝kx，x为弹簧伸长后或被压缩之后的长度与弹簧原长之差，即弹簧的形变量，k为劲度系数，由弹簧的材料、结构等因素决定．(2)几种

6、典型物体模型的弹力特点如下表.项目轻绳轻杆弹簧(如无特别说明本书指的均为：沿弹簧轴向伸缩的)形变情况伸长忽略不计认为长度不变可伸长可缩短施力与受力情况只能受拉力或施出拉力能受拉或受压可施出拉力或压力同杆力的方向始终沿绳不一定沿杆沿弹簧轴向力的变化可发生突变同绳只能发生渐变五、摩擦力1．摩擦力的产生条件摩擦力的产生条件为：两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动(滑动摩擦力或滚动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力)．这四个条件缺一不可．两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件．(没有弹力

7、不可能有摩擦力)．2．滑动摩擦力大小(1)在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力．(2)只有滑动摩擦力才能用公式F＝μFN，其中的FN表示正压力，不一定等于重力G.3．静摩擦力大小(1)必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦力公式F＝μFN计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，即Fm＝μFN.(2)静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，可根据平衡条件或牛顿第二定律求得，其可能的取值范围是：0≤Ff≤Fm4．摩擦力方向：(1)摩擦力方向与接触面相切，和物

8、体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反．说明：分清相对运动(相对静止)与运动(静止)，一般而言相对运动(相对静止)是以双方中的对方为参考系的，而运动(静止)是以地面为参考系的；摩擦力的方向和物体的运动方向可能成任意角度．通常情况下摩擦力方向可能和物体运动方向相同(作为动力)，可能和物体运动方向相反(作为阻力)，可能和物体速度方向垂直(作为匀速圆周运动的向心力)．在特殊情况下，可能成任意角度．同样受静摩擦力作用的物体不一定静止．(单选Ⅰ)(2010年黑龙江学业水平测试)以下关于重力