幻灯片 1
第三章 相互作用
本章回顾总结
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幻灯片 6一、对摩擦力的理解
1．摩擦力的四个不一定
(1)静摩擦力不一定作用在静止的物体上，滑动摩擦力也不一定存在于运动的物体上．因为静摩擦力是指相对静止的两物体间的摩擦力，这两个物体可以都在运动，只要运动状态完全相同而相对静止即可．
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幻灯片 7如图所示，在拉力F作用下，A、B共同做匀加速运动时，A、B间就存在静摩擦力．这时A相对B有向左运动的趋势．再如：在匀速运动的火车上拉一张桌子，没有拉动，此时桌子和车厢地板之间存在静摩擦力，虽然它们都处在运动状态．
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滑动摩擦力一定是发生在两个相对滑动的物体之间，涉及的两个物体只要是相对滑动就可以，所以可能其中有一个物体相对于参考系是静止的．例如：在地面上去拉一张桌子，桌子被拉动，则桌子和地面之间存在滑动摩擦力，虽然此时地面是静止的．
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(2)摩擦力不一定是阻力
静摩擦力的方向和相对运动趋势方向相反，但是可能和物体的运动方向相同，和物体运动方向相同的力即为动力．同样，滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反，但也可能和物体的运动方向相同，也就是说滑动摩擦力也可以作为动力．例如：物体放在传送带上，在传送带的作用下加速，此时传送带对物体的摩擦力就为物体运动提供动力．
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(3)静摩擦力不一定比滑动摩擦力小
静摩擦力的大小受外部条件的影响，当外力情况变化时静摩擦力也会相应变化，它的大小介于0和最大静摩擦力之间．而最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大，因此，静摩擦力不一定比滑动摩擦力小．不过通常情况下取最大静摩擦力等于其滑动摩擦力．
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幻灯片 11(4)静摩擦力的方向不一定与运动方向共线
通过若干实例分析，似乎可得出结论：静摩擦力的方向可与运动方向相同，也可相反，但与运动方向必共线．但是此结论是错误的．如图甲所示，A、B共同向右加速，A对B的静摩擦力方向竖直向下，与运动方向垂直．如图乙中，A、B共同向右加速时，A对B的静摩擦力方向沿斜面向上、向下或为零都可能，与运动方向都不共线．
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2．计算摩擦力的大小需注意的问题
(1)分清所求摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力．
(2)若摩擦力为滑动摩擦力，则应用公式Ff＝μFN求解．式中FN为两接触面间弹力．
(3)若为静摩擦力，往往根据其运动状态求解．
如物体静止或做匀速直线运动，往往据二力平衡或平衡条件求解．
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幻灯片 13 如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态．若ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则下列说法正确的是( )
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A．长木板ab受到P的摩擦力大小为μ2mg，方向向右
B．长木板ab受到P的摩擦力大小为μ2mg，方向向左
C．长木板ab受到地面的摩擦力为μ1(M＋m)g，方向向左
D．长木板ab受到地面的摩擦力为μ2mg，方向向左
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解析：P在ab上滑动，因此ab受到P的摩擦力为滑动摩擦力．据Ff＝μFN得Ff＝μ2mg.P向右滑动．故ab相对于P向左运动，所以ab受P的摩擦力方向向右，故A对，B错．长木板ab静止在地面上，ab与地面间为静摩擦力，由ab静止于地面和水平方向二力平衡可知，地面对ab的摩擦力大小等于P对ab的摩擦力，方向与P对ab摩擦力反向，故C错，D对．
答案：AD
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二、正交分解法在力的合成与分解中的应用
同一直线上的两个或多个力，其合力可由代数运算求得，当物体受到多个不共线的力时，其合力用平行四边形定则求解很不方便，此时我们可以考虑利用正交分解法，即把各力正交分解在互相垂直的坐标轴上，分别求出两个不同方向上的合力Fx和Fy再求F合．
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幻灯片 182．正交分解时建立坐标轴的原则
(1)以少分解力和容易分解力为原则，一般情况下应使尽可能多的力分布在坐标轴上．
(2)一般使所要求解的力落在坐标轴上．
3．若物体在多个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态，我们也可以用正交分解的方法把力分解到互相垂直的方向上，结合二力平衡的知识在两坐标轴上列方程Fx＝0和Fy＝0.这样，可使不在同一直线上力的合成转化为同一直线上力的合成，使问题简化．
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幻灯片 20解析：本题若用平行四边形定则求合力，由于牵涉复杂的数学运算，往往很难准确地求出合力，如果用正交分解法，便可容易求出．
建立合适的直角坐标系，使各力与坐标轴的夹角为特殊值，本题以F2的方向为x轴的正方向，如图所示．
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幻灯片 23【考情分析】本章内容为力学的基础知识，为历年高考必考内容．高考热点为：对弹力、摩擦力的分析和平行四边形定则的应用．
对弹力、摩擦力的分析常常与牛顿运动定律(下一章)结合，有时也单独命题，单独命题以选择题为主；对平行四边形定则的考查则常常和受力分析及物体的平衡结合，命题形式以选择题为主．偶尔对胡克定律也有所考查．
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幻灯片 25答案：C
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2．(广东高考)探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0．16 m；悬挂20 N重物时，弹簧长度为0．18 m，则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为( )
A．L原＝0．02 m k＝500 N/m
B．L原＝0．10 m k＝500 N/m
C．L原＝0．02 m k＝250 N/m
D．L原＝0．10 m k＝250 N/m
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解析：据胡克定律F1＝k(l1－L原)
F2＝k(l2－L原)
代入数据得L原＝0．10 m k＝250 N/m．故选D．
答案：D
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幻灯片 29答案：B
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幻灯片 302．(安徽高考)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示．则物块( )
A．仍处于静止状态
B．沿斜面加速下滑
C．受到的摩擦力不变
D．受到的合外力增大
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解析：由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡，斜面与物块的动摩擦因数μ＝tan θ．对物块施加一个竖直向下的恒力F，使得合力仍然为零，故物块仍处于静止状态，A正确，B、D错误．摩擦力由mgsin θ增大到(F＋mg)sin θ．
答案：A
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幻灯片 323．(天津高考)物块静止在固定的斜面上，分别按图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( )
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幻灯片 33解析：四个图中都是静摩擦．A图中fA＝Gsin θ；B图中fB＝Gsin θ；C图中fC＝(G－F)sin θ；D图中fD＝(G＋F)sin θ．
答案：D
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幻灯片 34常考点三：对受力分析、平衡条件及平行四边形定则的考查
1．(江苏高考)如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为( )
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幻灯片 35答案：A
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幻灯片 362．(山东高考)如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为FN．OF与水平方向的夹角为θ．下列关系正确的是( )
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幻灯片 37答案：A
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幻灯片 38答案：D
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幻灯片 40解析：静止竖直悬挂时，据胡克定律F1＝kx＝k(L0－L原)＝mg对斜面上物体受力分析如图，设摩擦力为f，方向沿斜面向上，则据平衡条件有F＋f＝2mgsin 30°＝mg
又F＝kx＝mg解得f＝0．故选A．
答案：A
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幻灯片 42答案：A
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幻灯片 43常考点四：对整体法受力分析及平衡条件的考查
1．(山东高考)如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是( )
A．N＝m1g＋m2g－Fsin θ
B．N＝m1g＋m2g－Fcos θ
C．f＝Fcos θ
D．f＝Fsin θ
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幻灯片 44解析：取m1、m2整体受力分析据平衡条件
N＝m1g＋m2g－Fsin θ
f＝Fcos θ．故选A、C．
答案：AC
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幻灯片 452．(海南高考)如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力( )
A．等于零
B．不为零，方向向右
C．不为零，方向向左
D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右
解析：斜劈和物块都平衡对斜劈和物块整体受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零，故选A．
答案：A
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幻灯片 463．(海南高考)两刚性球a和b的质量分别为ma和mb、直径分别为da和db(da＞db)．将a、b球依次放入一竖直放置、内径为平底圆筒内，如图所示．设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1和f2，筒底所受的压力大小为F．已知重力加速度大小为g．若所有接触都是光滑的，则( )
A．F＝(ma＋mb)g f1＝f2
B．F＝(ma＋mb)g f1≠f2
C．mag＜F＜(ma＋mb)g f1＝f2
D．mag＜F＜(ma＋mb)g f1≠f2
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解析：以a、b整体为对象，受力分析．据平衡条件可知A正确．
答案：A
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