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第4讲PART04几种常见的力知识总览│考点探究知识总览考点探究考点1重力基本相互作用(c)条目解析1.力(1)定义:力是物体与物体之间的相互作用.施力物体和受力物体一定同时存在.(2)作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态.(3)基本相互作用:万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用.2.重力考点探究例1[2019·富阳中学模拟]下面关于重力的说法不正确的是()A.物体对悬绳的拉力或对支持面的压力可以不等于重力B.质量一定的物体其重心位置不仅与形状有关,还与质量分布情况有关C.赤道上各处的重力加速度都相同D.某地的重力加速度是9.79m/s2,则此地做由落体运动的物体速度每秒增加9.79m/s典型例题考点探究[答案]C[解析]物体处于平衡状态时,对竖直悬绳的拉力或对水平支持面的压力等于重力,其余的状态下,可以不等于重力,故A正确;质量一定的物体其重心位置不仅与形状有关,还与质量分布情况有关,故B正确;重力加速度的大小与纬度以及海拔的高度都有关,在赤道上,不同的海拔高度上的重力加速度不相等,故C错误;某地的重力加速度是9.79m/s2,则此地做自由落体运动的加速度等于9.79m/s2,所以物体速度每秒增加9.79m/s,故D正确.考点探究考点2弹力(c)条目解析1.弹性形变:物体在形变后撤去外力能够恢复原来的形状.2.弹力(1)产生条件:两物体接触且发生了弹性形变.(2)大小:在弹簧的弹性限度内,弹簧的弹力大小与形变量成正比,即F=kx(胡克定律).非弹簧类弹力大小一般应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿运动定律来计算.考点探究(3)方向考点探究典型例题例2[2019·浙大附中期中]如图4-1所示,A、B两物体并排放在水平桌面上,C物体叠放在A、B上,D物体悬挂在绳的下端时绳恰好竖直,且D与斜面接触.若接触面均光滑,下列说法中正确的是()A.A对B的弹力方向水平向右B.C对地面的压力大小等于C的重力C.D对斜面没有压力作用D.斜面对D的支持力垂直于斜面向上图4-1考点探究[答案]C[解析]物体接触并产生弹性形变时就能产生弹力作用,无法直接判断有无形变时,可用假设法.A和B接触但没有相互挤压,所以A和B之间不产生弹力作用,A错误;C对A、B产生向下的压力作用,对地面并不产生压力,B错误;如果去掉斜面,D物体仍然静止,保持原来的状态,所以D与斜面之间没有弹力作用,C正确,D错误.考点探究[要点总结](1)判断弹力是否存在有以下两大误区:①误认为只要接触就一定有弹力作用,而忽略了弹力产生的另一个条件——发生弹性形变;②误认为有形变就一定有弹力,忽略了弹性形变与非弹性形变的区别.(2)判断弹力是否存在一般有以下两种方法:①假设法;②根据物体的运动状态判断.考点探究例3如图4-2所示,轻质弹簧测力计通过跨过两只定滑轮的细绳两边各挂一个5N的砝码,则弹簧测力计的读数为()图4-2A.10NB.5NC.0D.无法确定[答案]B[解析]弹簧测力计在水平方向上受两个拉力的作用,每个拉力大小均为5N,弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,故示数为5N,选项B正确.考点探究[答案]B[解析]弹簧形变量为0.8m,有3根弹簧,则3k·Δx=F,所以k=200N/m,选项B正确.变式如图4-3所示,拉力器上装有三根相同的弹簧,弹簧的自然长度为70cm,某人每只手用480N的拉力把它拉至1.5m(在弹簧的弹性限度内),则每根弹簧的劲度系数为()A.100N/mB.200N/mC.400N/mD.600N/m图4-3考点探究[要点总结]解答此类问题时应注意以下几点:(1)弹簧的形变量是指弹簧相对于原长的变化量;(2)当弹簧相对原长伸长时,有x=l-l0;(3)当弹簧相对原长缩短时,有x=l0-l;(4)弹簧两端受大小一样的两个力作用时的弹力与弹簧一端固定而另一端受同样大小的力作用时的弹力大小相等.考点探究考点3摩擦力(c)条目解析考点探究[答案]B[解析]瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力大小等于重力;握力加倍后,瓶子更掉不下,依然保持静止,竖直方向上重力和静摩擦力依然平衡,静摩擦力大小还是等于重力,故选项B正确,选项A、C、D错误.例4[2019·缙云中学月考]用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向静止,如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力变化情况是()A.握力越大,摩擦力越大B.只要瓶子不动,摩擦力大小就不变C.摩擦力方向由向下变成向上D.手越干越粗糙,摩擦力越大图4-4考点探究[答案]B[解析]滑动摩擦力f=μFN=0.3×100N=30N,方向与相对运动方向相反,即水平向左,故合力为F+f=50N,水平向左.变式1如图4-5所示,质量为10kg的物体沿粗糙水平地面以2m/s的速度向右运动,一水平向左的力F=20N作用于物体上,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.3,则此瞬间物体所受的合力大小和方向为(g取10m/s2)()A.50N,水平向右B.50N,水平向左C.30N,水平向右D.30N,水平向左图4-5变式2如图4-6所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数相同.三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.下列说法错误的是()A.A物体受到的摩擦力为零B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力为零C.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相同D.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相反考点探究图4-6考点探究[答案]D[解析]A物体与传送带一起匀速运动,没有发生相对滑动,也没有相对运动趋势,所以A物体不受摩擦力,选项A正确;对B、C物体进行受力分析,可知B、C所受的静摩擦力大小均为mgsinθ,方向均沿传送带向上,选项B、C正确,选项D错误.考点探究[要点总结](1)计算摩擦力的大小时应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力,f=μFN只适用于滑动摩擦力的计算,静摩擦力的大小由物体的受力情况及运动情况共同决定.(2)摩擦力的方向一定与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反,但摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同,也可能与物体运动的方向相反.(3)静止的物体可能受滑动摩擦力,运动的物体也可能受静摩擦力.考点探究考点4受力分析的一般方法(c)条目解析受力分析的步骤受力分析的原则一、确定研究对象整体与隔离原则:当研究物体间内力时,需要隔离研究对象;当研究外力时,对整体研究一般较为简单,但有时也需要采用隔离法二、对物体进行受力分析按顺序分析的原则:一般按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序分析研究对象的受力情况三、检验物体受力和运动状态相一致的原则:物体处于平衡状态时,其所受合外力为零;物体处于非平衡状态时,应用牛顿第二定律进行检验考点探究典型例题例5如图4-7所示,质量为m的物体A以一定的初速度v沿固定的粗糙斜面上滑,物体A在上滑过程中受到的力有()图4-7A.向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力B.重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力C.重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力D.重力、斜面的支持力、下滑力[答案]B[解析]物体A在上滑过程中受到的力有竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向下的摩擦力,故选项B正确.考点探究变式如图4-8所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是()A.A一定受到4个力B.B可能受到4个力C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.A与B之间可能没有摩擦力图4-8考点探究[答案]A[解析]用整体法确定外力:对斜面体A、B整体受力分析,其受到向下的重力G和向上的推力F,由平衡条件可知,B与墙壁之间不可能有弹力,因此也不可能有摩擦力.用假设法、状态法确定B对A的作用力:对斜面体A受力分析,A一定受到重力GA和推力F.假设撤掉A,B将下落,故A、B间一定存在弹力FBA,如图甲所示,为保持A处于平衡状态,B一定对A有一个沿斜面向下的摩擦力f.转换法确定B的受力:根据牛顿第三定律可知,斜面体B除受重力外,一定受到A的支持力FAB和摩擦力f',如图乙所示.综合以上分析可知,A正确,B、C、D错误.考点探究[要点总结]要记住受力分析的基本步骤是:先重力、后弹力、最后是摩擦力,弹力的有无首先看是否接触,而摩擦力的有无要看接触面上是否有弹力、是否是粗糙接触面、有无相对运动或者相对运动趋势.