高一物理必修1期末復(fù)習(xí)知識(shí)概況及典型例題(編輯修改稿)
2025-05-14 12:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 摩擦力F’＝FN＝20N＝4N，物體相對(duì)于墻下滑，物體受到的摩擦力的方向向上。答案：向上 4N說(shuō)明：物體對(duì)接觸面的壓力不一定等于物體受的重力。例21. 如圖所示，地面上疊放著A、B兩個(gè)物體，力F分別作用于A、B兩物體上時(shí)，A、B靜止不動(dòng)，試分別分析A、B受到的摩擦力的情況。解析：（1）F作用于A物體，A相對(duì)B有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，B相對(duì)A有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故A受到向左的靜摩擦力，其大小等于F。B受到A給它的向右的靜摩擦力，其大小也等于F。由于A、B相對(duì)靜止，B有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此B受到地面給它的向左的靜摩擦力，大小也等于F，如下圖所示。（2）F作用于B物體上，B相對(duì)地有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故B受到地面給它的向左的靜摩擦力，大小等于F。而A物體若受到B物體給它的摩擦力，則不可能靜止，故A、B之間沒(méi)有摩擦力的作用。如下圖所示。答案：見(jiàn)解析。說(shuō)明：在判斷物體之間有無(wú)靜摩擦力時(shí)，也可以先假設(shè)兩物體之間有靜摩擦力的作用，而實(shí)際情況與判斷的結(jié)果不符，則無(wú)此靜摩擦力。例22. 關(guān)于兩個(gè)力的合力，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A. 兩個(gè)力的合力一定大于每個(gè)分力 B. 兩個(gè)力的合力可能小于較小的那個(gè)分力 C. 兩個(gè)力的合力一定小于或等于兩個(gè)分力D. 當(dāng)兩個(gè)力大小相等時(shí)，它們的合力可能等于分力大小解析：設(shè)分力F1與分力F2的夾角為，根據(jù)力的平行四邊形定則，合力為F，以FF2為鄰邊的平行四邊形所夾的對(duì)角線，如圖所示。當(dāng)時(shí)，F(xiàn)＝F1＋F2；當(dāng)時(shí)，F(xiàn)＝|F1－F2|，以上分別為合力F的最大值和最小值。當(dāng)F1＝F2且?jiàn)A角時(shí)，合力F＝0，小于任何一個(gè)分力，當(dāng)F1＝F2，夾角時(shí)，合力F ＝F1＝F2，故本題的正確答案為AC。答案：A C 例23. 在電線桿的兩側(cè)常用鋼絲繩把它固定在地上（如圖）。如果鋼絲繩與地面的夾角，每條鋼絲繩的拉力都是300N，求兩根鋼絲繩作用在電線桿上的合力。 解析：由圖可知，兩根鋼絲繩的拉力F1和F2之間的夾角為，可根據(jù)平行四邊形定則用作圖法和解三角形法求出電線桿受到的合力。 方法一：作圖法。 自O(shè)點(diǎn)引兩條有向線段OC和OD，夾角為。設(shè)定每單位長(zhǎng)度表示100N，則OC和OD的長(zhǎng)度都是3個(gè)單位長(zhǎng)度，作出平行四邊形OCED，其對(duì)角線OE就表示兩個(gè)拉力FF2的合力F。 所以合力F＝100＝520N 用量角器量得所以合力方向豎直向下。方法二：計(jì)算法。先畫(huà)出力的平行四邊形，如圖所示，由于OC＝OD，得到的是菱形。連結(jié)CD、OE，兩對(duì)角線垂直且平分，OD表示300N。在三角形中。在力的平行四邊形中，各線段的長(zhǎng)表示力的大小，則有，所以合力說(shuō)明：力的合成有“作圖法”和“計(jì)算法”，兩種解法各有千秋?！白鲌D法”形象直觀，一目了然，但不夠精確，誤差大；“計(jì)算法”是用平行四邊形先作圖，再解三角形，似乎比較麻煩，但計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確。今后我們遇到的求合力的問(wèn)題，多數(shù)都用計(jì)算法，即根據(jù)平行四邊形定則作出平行四邊形后，通過(guò)解其中的三角形求合力。在這種情況下作的是示意圖，不需要很?chē)?yán)格，但要規(guī)范，明確哪些該畫(huà)實(shí)線，哪些該畫(huà)虛線，箭頭應(yīng)標(biāo)在什么位置等。例24. 物體受到三個(gè)力的作用，其中兩個(gè)力的大小分別為5N和7N，這三個(gè)力的合力最大值為21N，則第三個(gè)力的大小為多少?這三個(gè)力的合力最小值為多少?解析：當(dāng)三個(gè)力的合力最大時(shí)，這三個(gè)力一定是在同一直線上，且方向相同，即合力F合＝F1＋F2＋F3，則F3＝ F合－F1－F2＝9N. 關(guān)于三個(gè)力的合力的最小值問(wèn)題，有些同學(xué)仍受標(biāo)量代數(shù)求和的干擾，不能真正理解矢量運(yùn)算法則，而錯(cuò)誤地認(rèn)為合力最小值F’合＝F1＋F2－F3＝3N，正確的方法應(yīng)是：看三個(gè)力的大小是否能構(gòu)成一個(gè)封閉三角形，即任取一個(gè)力，看這個(gè)力是否處在另外兩個(gè)力的差和之間。若三個(gè)力滿足上述條件，則合力的最小值為零；若不滿足上述條件，則合力的最小值為較小的兩個(gè)力先同方向合成，再和較大的一個(gè)力反方向合成的合力。答案：第三個(gè)力大小是9N，三個(gè)力合力的最小值為零。例25. 將一個(gè)力F分解為兩個(gè)分力F1和F2，則下列說(shuō)法中正確的是 A. F是物體實(shí)際受到的力 B. F1和F2兩個(gè)分力在效果上可以取代力F C. 物體受到FF2和F三個(gè)力的作用 D. F是F1和F2的合力 解析：由分力和合力具有等效性可知B正確，分力F1和F2并不是物體實(shí)際受到的力，故A對(duì)C錯(cuò)。 答案：A、B、D說(shuō)明：合力與分力是一種等效替代關(guān)系，在力的合成中，分力是物體實(shí)際受到的力。在力的分解中，分力不是物體實(shí)際受到的力。例26. 如圖所示，電燈的重力G＝10N，AO繩與頂板間夾角為，BO繩水平，則AO繩所受的拉力F1＝ ；BO繩所受的拉力F2＝ 。解析：先分析物理現(xiàn)象：為什么繩AO、BO受到拉力呢?原因是由于OC繩的拉力產(chǎn)生了兩個(gè)效果，一是沿AO向下的拉緊AO的分力Fl；二是沿BO向左的拉緊BO繩的分力F2，畫(huà)出平行四邊形，如圖所示，因?yàn)镺C拉力等于電燈重力，因此由幾何關(guān)系得，答案：N 10N說(shuō)明：將一個(gè)已知力分解，在理論上是任意的，只要符合平行四邊形定則就行，但在實(shí)際問(wèn)題中，首先要弄清所分解的力有哪些效果，再確定各分力的方向，最后應(yīng)用平行四邊形定則求解。例27. 在傾角的斜面上有一塊豎直放置的擋板，在擋板和斜面之間放有一個(gè)重為G＝20N光滑圓球，如圖甲所示，試求這個(gè)球?qū)π泵娴膲毫蛯?duì)擋板的壓力。解析：先分析物理現(xiàn)象，為什么擋板和斜面受壓力呢?原因是球受到向下的重力作用，這個(gè)重力總是欲使球向下運(yùn)動(dòng)，但是由于擋板和斜面的支持，球才保持靜止?fàn)顟B(tài)，因此球的重力產(chǎn)生了兩個(gè)作用效果，如圖乙所示，故產(chǎn)生兩個(gè)分力：一是使球垂直壓緊擋板的力F1，二是使球垂直壓緊斜面的力F2；由幾何關(guān)系得：。F1和F2分別等于球?qū)醢搴托泵娴膲毫?。答案：，說(shuō)明：根據(jù)力實(shí)際產(chǎn)生的效果分解是同學(xué)們應(yīng)該掌握的—項(xiàng)很重要的方法。例28 在車(chē)廂內(nèi)光滑的水平桌面上放一小球，當(dāng)火車(chē)突然啟動(dòng)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)于車(chē)廂小球?qū)⒃鯓舆\(yùn)動(dòng)?相對(duì)于地面小球又將怎樣運(yùn)動(dòng)?如果桌面是粗糙的，小球的運(yùn)動(dòng)情況又如何改變?解析 小球原來(lái)與車(chē)廂一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)火車(chē)突然啟動(dòng)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于小球具有慣性，還要保持原來(lái)的相對(duì)地面的靜止?fàn)顟B(tài)，所以小球相對(duì)于車(chē)廂要向左運(yùn)動(dòng)。如果此時(shí)桌面是光滑的，小球的水平方向就不受力，將相對(duì)于車(chē)廂以火車(chē)相對(duì)地面的速度大小向相反方向運(yùn)動(dòng)，只要桌面足夠大，小球的運(yùn)動(dòng)就不會(huì)停止。因而，小球相對(duì)于車(chē)廂運(yùn)動(dòng)的距離和火車(chē)相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的距離始終是相等的，所以，小球在這一瞬間將是相對(duì)于車(chē)廂向左運(yùn)動(dòng)的，而相對(duì)于
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