高中物理 第三章 相互作用章末整合提升 新人教版必修1-新人教版高一必修1物理试题.doc

PAGE-7-第三章章末整合提升突破一动摩擦因数的测定1．根据动平衡法利用砝码测滑动摩擦力和动摩擦因数如图1所示，向砝码盘C内加减砝码，轻推铁块P，使其恰能在水平木板B上向左做匀速运动，则铁块处于动平衡状态。用弹簧测力计测出P和C的重力GP、GC，则P所受的滑动摩擦力Ff＝GC，于是可求出P、B间的动摩擦因数μ＝eq\f(GC,GP)。图12．根据动平衡法利用弹簧测力计测滑动摩擦力和动摩擦因数(1)方法一：如图2甲所示，使铁块P静止于水平木板上，用手拉弹簧测力计，使铁块在木板上向右做匀速运动，故P处于平衡状态，读出此时弹簧测力计的读数F；再用弹簧测力计测出P的重力GP，可得Ff＝F＝μFN＝μGP，所以μ＝eq\f(F,GP)。图2(2)方法二：如图乙所示，将弹簧测力计有吊环的一端固定在桌边的左端，弹簧测力计的挂钩与P相连。用力F拉缓慢地拉平放在桌面上的长木板B，并使之向右滑动，此时P由于受静摩擦力的作用与B保持相对静止并与B一起向右缓慢运动，弹簧也将伸长。当B对P的静摩擦力达到最大值后，P将在B上滑动，P受滑动摩擦力，弹簧将开始缩短。当弹簧拉力F等于P受的滑动摩擦力Ff时，P相对桌面静止，处于静平衡状态，但P相对B却是向左滑动。读出此时弹簧测力计的读数F，即为P所受的滑动摩擦力Ff。再用弹簧测力计测出P的重力GP，则P、B间的动摩擦因数μ＝eq\f(Ff,FN)＝eq\f(F,GP)。【例1】给你一把直尺、一条橡皮筋、细线、一个木块和一块长木板，请设计一个实验，测定木块和长木板间的动摩擦因数。(要求原理简单)解析实验原理：二力平衡。实验方法：(1)将橡皮筋的两端拴上两条细线，用直尺测出橡皮筋的原长l0。(2)橡皮筋的一端连接木块，另一端竖直悬挂起来，如图甲所示，测出此时橡皮筋的长度l1。(3)将橡皮筋的一端固定于竖直墙上，将木块放在水平放置的长木板上，如图乙所示，用水平力拉动长木板，当木块处于平衡状态(相对于地面静止)时测出橡皮筋的长度l2。(4)根据二力平衡原理，k(l1－l0)＝mg…①，k(l2－l0)＝μmg…②，由①②联立可得μ＝eq\f(l2－l0,l1－l0)。答案见解析突破二静力学中的临界问题某种物理现象变化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态。物体平衡的临界状态是指物体所处的平衡状态将要被破坏、而尚未破坏的状态。解决物体平衡的临界问题时可用假设法。运用假设法解题的基本步骤：①明确研究对象；②画出受力分析图；③假设可发生的临界现象；④列出满足所发生的临界现象的平衡方程并求解。【例2】如图3所示，物体甲的质量为m1，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连物体乙处于静止状态，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝30°，物体甲、乙均处于静止状态。g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：图3(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若物体乙的质量m2＝4kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？解析按力的作用效果进行分解，如图所示。(1)FOA＝eq\f(m1g,cosθ)＝eq\f(2\r(3),3)m1gFOB＝m1gtanθ＝eq\f(\r(3),3)m1g(2)Ff＝FOB＝eq\f(\r(3),3)m1g，方向水平向左。(3)Ffmax＝μm2g＝0.3×4×10N＝12N当FOB＝eq\f(\r(3),3)m1g＝Ffmax＝12N时，m1＝2.08kg，即物体甲的质量m1最大不能超过2.08kg。答案(1)eq\f(2\r(3),3)m1geq\f(\r(3),3)m1g(2)eq\f(\r(3),3)m1g方向水平向左(3)2.08kg易错一不理解弹簧测力计的测量原理而出错【例1】如图4所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，重物的重力G＝5N，则弹簧测力计A和B的示数分别为()图4A．5N、10NB．5N、0NC．10N、5ND．5N、5N错解A或B错因分析B的两端均悬挂重物，错误地认为弹簧测力计的示数等于2G，即10N，从而错选A。有的同学把作用在弹簧测力计挂钩和拉环上的力等效抵消，从而错选B。事实上，A、B两弹簧测力计一样，B中左侧用重物通过细线对拉环产生一个向左的力等效于A的固定端给拉环的力，它们都与右侧的力平衡。正解D正确解析弹簧测力计的示数等于挂钩上的拉力，与弹簧测力计外壳受力无关，物体平衡时细线对物体的拉力F与重力G是一对平衡力，所以F＝G＝5N，两图中挂钩上的拉力均为F＝5N，所以只有D项正确。误区警示弹簧测力计的示数是弹簧可动