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高中物理导学与针对训练第一章力一、力二、重力(1课时)【例1】如图1－1甲所示，物体A对物体B的压力是10N，试画出这个力的图示，并说明施力物体和受力物体．【分析和解答】画力的图示，要严格按照以下步骤进行．①选定标度：此题选2mm长的线段表示2N的力；②从作用点向力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小画，线段上加刻度，如图1－1甲从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度(10mm)的线段；③在线段上加箭头表示力的方向．为了简便，也可以按1－1乙那样，不画B物体，而用O点代替B物体，做出力F的图示．力F的施力物体是A，受力物体是B．【例2】关于重力，下列说法中正确的是：A．某一物体所受的重力大小是确定的；B．重力的方向总是垂直于地面的；C．重力的作用点必然在物体上最重的一点处；D．重力的作用点可能并不在物体上．【分析和解答】重力指的是地球对物体的吸引作用，当然应该与物体和地球的相对位置有关．事实上重力大小G＝mg，对确定的物体来说，其质量m是确定的，但g却随位置变化而变化，因此A是错误的．当然，如果物体只在地面上小范围内运动，则g随位置的变化可以忽略，这种情况下我们可以认为重力大致恒定．重力的方向总是竖直向下，总与水平地面垂直，但如果地面不水平，重力就与地面不垂直了，因此B也是错误的．重力的作用点就是所谓的重心，而物体的重心有时在物体上，有时并不在物体上，因此C错，而D正确．●课堂针对训练●(1)关于力的下述说法中错误的是：A．力是物体对物体的作用；B．只有直接接触的物体间才有力的作用；C．由有一定距离的磁铁间有相互作用力可知：力可以离开物体而独立存在；D．力的大小可以用天平测量．(2)下列说法正确的是：A．甲用力把乙推倒而自己不倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用；B．只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力；C．只有运动物体才会受到力的作用；D．找不到施力物体的力是不存在的．(3)有一圆形的均匀薄板，若将其中央再挖掉一个小圆板成一个圆环，如图1－2(a)、(b)所示，下面说法正确的是：A．重心向外侧偏移，重力减小；B．重力和重心都没有变；C．重力减小，重心位置没有变；D．重力减小，重心位置不存在．(4)用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体：①水平桌面对桌面上的书产生30N的支持力；②某人用1600N的力沿跟水平方向成30°角斜向上拉车；③放在倾角为30°的斜面上的物体，被某个人用沿着斜面向上的150N的拉力拉住．(5)下列说法中正确的是：A．凡是在地球表面附近的物体，一定受到重力；B．重力的方向一定是垂直于水平面向下；C．任何有规则形状的物体，其几何中心必与其重心重合；D．物体的形状改变时，其重心的位置必定改变．(6)关于重力的说法，正确的是：A．重力就是地球对物体的吸引力；B．只有静止的物体才受到重力；C．同一物体在地球上无论向上或向下运动都受到重力；D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的力．(7)用弹簧秤竖直悬挂静止的小球，下面说法正确的是：A．小球对弹簧秤的拉力就是小球的重力；B．小球对弹簧秤的拉力的大小等于小球的重力；C．小球的重力的施力物体是弹簧；D．小球的重力的施力物体是地球．(8)一个重是20N的物体沿着斜面下滑，在下图1－3所示中，关于物体受到的重力的图示正确的是：(9)如果地面上一切物体受到的重力都消失了，则可能出现的现象是：A．江河的水不会流动；B．鸡毛和铁球都可悬浮在空中；C．天不会下雨；D．一切物体的质量都变为零．(10)把一条盘放在地上的长为l的匀质铁链向上刚好拉直时，它的重心位置升高了多少？，把一个边长为l的匀质立方体，绕bc棱翻倒使对角面AbcD处于竖直(如图1－4)，重心位置升高了多少？三、弹力(1课时)【例题】试分析图1－5中光滑小球受到弹力的情况(小球放在水平面上)，并画出小球受到的重力和弹力．【分析和解答】产生弹力的必要条件是接触，充分条件是挤压产生弹性形变．在图1－5中与球接触的有两点A和B，因此小球所受到的弹力只能来自这两点，但是有接触并不一定就产生弹力，还必须要挤压才产生弹力，对B点来说，小球一定与水平面挤压，可假设没有水平面，小球在重力作用下一定掉下来，因此B点受弹力且方向垂直于B点的切面指向圆心；对A点来说，假设没有这个台阶，小球不会在水平面上自动向左运动，因此A点没有挤压(即没有弹性形变)，亦即A点不受弹力，小球受力如图1－6．注意：上例中用的是“假设法”判断物体受力情况，这种方法在以后学习中经常用到．●课堂针对训练●(1)课本静止在水平桌面上，关于课本和桌面间的弹力，下列叙述正确的是：A．桌面受压而发生弹性形变，桌面受到了弹力，而课本没有发生形变，所以课本没有受到弹力；B．课本受到了弹力作用，原因是课本也发生了形变；C．课本受到弹力的原因是桌面发生了形变；D．以上说法都不正确．(2)下列说法，正确的是：A．支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体；B．压力的方向总是竖直向下；C．通常所说的压力、支持力、拉力、浮力都是弹力；D．静止在光滑平面上的物体，没有受到弹力．(3)下列说法正确的是：A．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小的形变而产生的；B．拿一根细竹杆拨动水中的木头，木头受到竹杆的弹力，这是由于木头发生形变而产生的；C．绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向；D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小的形变而产生的．(4)关于物体对水平支持面的压力P，下述说法中正确的是：A．P就是物体的重力；B．P是物体重力的平衡力；C．P的作用点在物体上；D．P的作用点在支持面上．(5)如图1－7所示，绳子竖直悬挂小球，球与光滑的斜面接触，则小球受到的力是：A．重力、绳的拉力；B．重力、绳的拉力、斜面的弹力；C．重力、斜面的弹力；D．绳的拉力、斜面的弹力．(6)画出图1－8各图中A物体受到的重力和弹力(图中墙壁竖直，球面和竖直面均光滑)(7)一根弹簧在弹性限度内，对其施加30N的拉力时，其长为20cm，对其施加30N的压力时，其长为14cm，则该弹簧的自然长度是多少？其劲度系数是多少？★滚动训练★(8)在绳下吊一个小球保持静止状态，在下述说法中正确的是：A．小球对绳的拉力就是小球的重力；B．小球对绳的拉力大小等于小球的重力，但拉力不是重力；C．由于小球吊在空中，所以小球的重力没有施力物体；D．小球重力的施力物体是地球．(9)磁铁吸引铁块是我们已知的现象，关于磁铁吸引铁块的下述说法中正确的是：A．只要有磁铁存在就会有力，而不必有铁；B．磁铁与铁块必须同时存在，才会有力吸引铁块；C．磁铁对铁块有力的作用，而铁块对磁铁没有力的作用；D．两个物体之间有力的作用时，这两个物体不一定相互接触．【例1】在图1－9中，若两物体的质量分别为mA＝2kg、mB＝4kg，A、B间动摩擦因数1＝0.2，B与地面间动摩擦因数2＝0.4．用水平拉力F作用在B上后，A、B间、B与地面间都发生了相对滑动．求各接触面间摩擦力的大小(g＝10N/kg)．【分析与解答】物体A受的弹力FN1＝mAg＝20N由F＝FN得F1＝0.2×20N＝4N地面对物体B的弹力FN2＝(mA＋mB)g＝(2＋4)×10N＝60N同理得地面对物体B的摩擦力F2＝0.4×60N＝24N．●课堂针对训练●(1)以下关于滑动摩擦力的说法中正确的是：A．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反；B．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动；C．滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反；D．滑动摩擦力是成对产生的，两个互相接触的物体在发生相对运动时，它们都要受到滑动摩擦力的作用．(2)物体与竖直墙壁的动摩擦因数为，物体的质量为m，当物体沿着墙壁自由下落时，物体受到的滑动摩擦力是多大？(3)一根质量为m，长为L的均匀长方体木料放在水平桌面上，木料与桌面间的动摩擦因数为，现用水平力推木料，当木料经过图1－10所示的位置时，桌面对它的摩擦力为：A．31mg；B．32mg；C．mg；D．0(4)物体间的动摩擦因数取决于：A．物体接触面间正压力的大小；B．物体间相对运动速度的大小；C．物体间相互接触的面积大小；D．相互摩擦的物体的材料性质及表面粗糙程度．(5)关于滑动摩擦力，下列叙述中正确的是：A．只要物体间接触面是粗糙的，则它们之间一定有滑动摩擦力的作用；B．滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相同；C．材料相同，质量大的物体在运动过程中受到的滑动摩擦力大；D．一个物体如果在水平面上滑行，接触面积大时受到的滑动摩擦力也大．(6)如图1－11，在水平面上向右运动的物体，质量为20kg．物体与水平面的＝0.1，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10N的拉力的作用，则物体受到的滑动摩擦力为多少？(g＝10N/kg)：(7)用弹簧秤将一物体静止吊起时，弹簧秤的示数为10N，将此物体放于水平桌面上，用弹簧秤沿水平方向匀速拉动时，弹簧秤的示数为1N，求物体与桌面间的动摩擦因数．★滚动训练★(8)如图5－12所示，一个铁筒装满沙子，筒的底部留有小口，沙子可以从底端流出，在保证筒不动的情况下，在沙子开始至完全流出的过程中，筒内沙子和筒组成的重心变化情况是：A．一直降低；B．先降低再升高；C．先降低，然后保持不变；D．先升高，然后保持不变．(9)两个物体A和B的质量分别为M、m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图1－13所示，不计摩擦，A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力大小分别是：A．mg，(M－m)g；B．mg，Mg；C．(M－m)g，Mg；D．(M＋m)g，(M－m)g．第二课时静摩擦【例2】皮带运输机把货物由低处送到高处(货物相对于皮带静止)．试分析此时货物相对于皮带的运动趋势方向和所受的静摩擦力的方向．【分析与解答】若货物与皮带的接触面是光滑的，那么当把货物放在皮带上时，货物在重力作用下将向下滑行而无法向上运动，即货物相对于皮带的运动趋势方向是向下的．由于静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，所以货物受到的静摩擦力方向沿皮带向上．【总结提高】此题中货物受到的静摩擦力与运动方向相同，是动力(与运动方向相同)，不是阻力．有些问题静摩擦力是阻力，请同学找实例分析．【例3】木块A放在水平面上，如图1－14所示，用同样大小的外力F，先自左向右推，后自右向左推，木块均保持静止．问(1)前后两次推木块，木块受到的静摩擦力是否相同？(2)若将外力F增大至10N，木块恰能滑动，则木块与水平面间的静摩擦力的取值范围是多少？【分析与解答】(1)前后两次推木块，木块未动，说明木块受到了静摩擦力的作用且大小与外力F相等，但方向与外力相反．甲图中外力F自左向右推木块，使木块有一自左向右的运动趋势，而静摩擦力的方向与运动趋势相反，故应自右向左．同理，乙图的静摩擦力大小等于外力F，方向应自左向右．可见，前后两次以同样大小的外力F推木块，木块受到的静摩擦力大小相同，但方向相反，所以说前后两次推木块，其受到的静摩擦力不相同．(2)依题意知，木块与水平面间的最大静摩擦力是10N．根据静摩擦力在最大静摩擦力范围内随外力的变化而变化的特点，静摩擦力的取值范围应该是：0＜F静≤10N．【总结提高】两个力相同，必须同时满足：“大小相等、方向相同”这两个条件，缺一不可．【例4】重为400N的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的最大静摩力是120N，动摩擦因数是0.25，如果分别用70N和150N的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分别是多少牛？【分析和解答】计算摩擦力时应先判出是静摩擦力还是滑动摩擦力．此题中要用水平力推动木箱，推力必须大于或等于最大静摩擦力120N，若用70N水平力推时，物体没有运动，此时静摩擦力大小可由二力平衡知大小为70N．当用150N的水平力推时，物体发生相对运动，此时滑动摩擦力为：F＝FN，根据竖直方向二力平衡得FN＝mg，所以F＝mg＝0.25×400＝100(N)．【总结提高】计算摩擦力时要先判明是静摩擦力还是滑动摩擦力，若是静摩擦