高中物理必修1教学课件：第3章 章末小结 知识整合与阶段检测

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①相互接触、相互挤压②接触面粗糙③相互接触并发生弹性形变条件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①弹簧弹力：胡克定律②发大小计①静摩擦力：二力平衡生微小形变物体的弹力：二算方法②滑动摩擦力：F＝μFN力平衡 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，如图图3－13－1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3－2 [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，三个图3－3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。 [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。 图3－4[答案]见解析 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、人受到的摩擦图3－5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 [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，故人拉图3－6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′cosθ＝0，F1′＋F3′sinθ＝mg，由力的相互性知F1′＝F1，F3′＝F3，解得F1＝mg－mAgsinθ，F2＝mAgcosθ，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 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图3－7B．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3－8 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＝Gsinθ；B图中FfB＝Gsinθ，A、B均不变；C图中FfC＝(G－F)sinθ，变小了；D图中FfD＝(G＋F)sinθ，变大了。答案：D