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2023年高考物理一輪復習--簡明精要的考點歸納與方法指導
專題二 相互作用（六大考點）
考點一　彈力的分析與計算
1.彈力有無的判斷“三法”
假 設 法 思路 將與研究對象接觸的物體解除接觸,判斷研究對象的運動狀態是否發生改變
例證 去掉斜面體,小球的狀態不變,故小球不受斜面的支持力
替 換 法 思路 用細繩替換裝置中的輕桿,看能不能維持原來的力學狀態
例證 用細繩替換桿AB,狀態不變,說明桿AB對A施加的是拉力;用細繩替換桿AC,原狀態不能維持,說明桿AC對A施加的是支持力
狀 態 法 思路 依據物體的運動狀態,由二力平衡(或牛頓第二定律)列方程,求解彈力
例證 升降機以a=g加速下降時物體不受底板的彈力作用
2.彈力方向的確定
3.計算彈力大小的三種方法
(1)根據胡克定律進行求解。
(2)根據力的平衡條件進行求解。
(3)根據牛頓第二定律進行求解。
考點二　摩擦力的分析與計算
1.對摩擦力的理解
(1)摩擦力的方向總是與物體間相對運動(或相對運動趨勢)的方向相反,但不一定與物體的運動方向相反。
(2)摩擦力總是阻礙物體間的相對運動(或相對運動趨勢),但不一定阻礙物體的運動。
(3)摩擦力不一定是阻力,也可以是動力。
(4)受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,但一定保持相對靜止。
2.靜摩擦力的有無及方向的判斷方法
(1)假設法
(2)狀態法
根據平衡條件、牛頓第二定律,判斷靜摩擦力的方向。
(3)牛頓第三定律法
先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向,再根據“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。
3.計算摩擦力大小的“四點”注意
(1)首先分析物體的狀態,分清是靜摩擦力還是滑動摩擦力。
(2)滑動摩擦力的大小可以用公式Ff=μFN計算,而靜摩擦力沒有公式可用,只能利用平衡條件或牛頓第二定律列方程計算。這是因為靜摩擦力是被動力,其大小隨狀態而變,介于0~Ffmax之間。
(3)“Ff=μFN”中FN并不總是等于物體的重力。
(4)滑動摩擦力的大小與物體速度的大小、接觸面積的大小無關。
4.摩擦力大小計算的思維流程
5.摩擦力的突變問題
（1）摩擦力的突變方式
靜→靜突變 當作用在物體上的其他力的合力發生突變時,兩物體仍保持相對靜止,則物體所受靜摩擦力可能發生突變
動→動突變 某物體相對于另一物體在滑動的過程中,若相對運動方向變了,則滑動摩擦力方向也發生突變,突變點常常為兩物體相對速度為零時
靜→動突變 物體相對靜止,當其他力變化時,如果不能保持相對靜止狀態,則物體受到的靜摩擦力將突變為滑動摩擦力,突變點常常為靜摩擦力達到最大值時
動→靜突變 兩物體相對滑動的過程中,若相對速度變為零,則滑動摩擦力突變為靜摩擦力,突變點常常為兩物體相對速度剛好為零時
（2）分析摩擦力突變問題注意“力隨境遷、抓住界點”
A.有些臨界問題中并不含“臨界術語”,但審題時要注意發現某個物理量在變化過程中是否會發生突變。
B.存在靜摩擦的連接系統,相對滑動與相對靜止的臨界條件是靜摩擦力達到最大值。
C.研究傳送帶問題時,物體和傳送帶的速度相等的時刻往往是摩擦力的大小、方向和運動性質的分界點。
考點三　物體的受力分析
1.受力分析的三個判據
條件判據 根據不同性質的力產生條件判斷
效果判據 ①物體平衡時合外力必定為零。 ②物體做變速運動時必定合力方向沿加速度方向,合力大小滿足F=ma。 ③物體做勻速圓周運動時必定合外力大小恒定,滿足F=m,方向始終指向圓心
特征判據 力的作用是相互的,通過判定其反作用力來判定該力
2.整體法和隔離法在受力分析中的應用
方法 整體法 隔離法
概念 將加速度相同的幾個相關聯物體作為一個整體來分析的方法 將研究對象與周圍物體分隔開來分析的方法
選用原則 研究系統外的物體對系統整體的作用力或系統整體的加速度 研究系統內物體之間的相互作用力
注意問題 受力分析時不要再考慮系統內物體間的相互作用 一般隔離受力較少的物體
3.受力分析的六個注意點
(1)不要把研究對象所受的力與研究對象對其他物體的作用力混淆。
(2)每一個力都應找出其施力物體,不能無中生有。
(3)合力和分力不能重復考慮。
(4)涉及彈簧彈力時,要注意拉伸或壓縮可能性分析。
(5)分析摩擦力時要特別注意摩擦力的方向。
(6)對整體進行受力分析時,組成整體的幾個物體間的作用力為內力,不能在受力分析圖中出現;當把某一物體隔離分析時,原來的內力變成外力,要在受力分析圖中畫出。
考點四　解決靜態平衡問題的常用方法
1.常用方法
方　法 內　容
合成法 物體受三個共點力的作用而平衡,則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等,方向相反
效果分解法 物體受三個共點力的作用而平衡,將某一個力按力的效果分解,則其分力和其他兩個力滿足平衡條件
正交分解法 物體受到三個或三個以上力的作用時,將物體所受的力分解為相互垂直的兩組,每組力都滿足平衡條件
力的三 角形法 對受三力作用而平衡的物體,將力的矢量圖平移使三力組成一個首尾依次相接的矢量三角形,根據正弦定理、余弦定理或相似三角形等數學知識求解未知力
2.靜態平衡問題解題四步驟
考點五　力學中的動態平衡問題
1.動態平衡:動態平衡就是通過控制某一物理量,使物體的狀態發生緩慢的變化,但變化過程中的每一個狀態均可視為平衡狀態,所以叫動態平衡。
2.分析動態平衡問題的方法、步驟
方法 最適用的情況 步　　驟
解析法 物體所受力中,有一個力大小方向都變,有一力大小變(或大小方向都變),在變化過程中,有兩個力的方向始終保持垂直,其中一個力的大小方向均不變 (1)列平衡方程,列出未知量與已知量的關系表達式; (2)根據已知量的變化情況來確定未知量的變化情況
圖解法 物體所受三個力(或能看成三個力)所受的三個力中,有一力的大小、方向均不變,另一個力的大小變化,第三個力則大小、方向均發生變化 (1)根據已知量的變化情況,畫出平行四邊形,分析邊、角的變化; (2)確定未知量大小、方向的變化
相似三 角形法 物體所受的三個力中,一個力大小方向均確定,另外兩個力大小方向均不確定,但是三個力均與一個幾何三角形的三邊平行 (1)根據已知條件畫出對應的力的三角形和空間幾何三角形,確定對應邊,利用三角形相似知識列出比例式; (2)確定未知量大小的變化情況
考點六　平衡中的臨界極值問題
1.問題特點
臨界問題 當某物理量變化時,會引起其他物理量的變化,從而使物體所處的平衡狀態能夠“恰好出現”或“恰好不出現”。在問題描述中常用“剛好”“剛能”“恰好”等語言敘述
極值問題 一般是指在力的變化過程中出現最大值和最小值問題
2.突破臨界問題的四種方法
解析法 根據平衡條件列方程,用二次函數、討論分式、三角函數以及幾何法等求極值
圖解法 若只受三個力,則這三個力構成封閉矢量三角形,然后根據矢量圖進行動態分析
極限法 選取某個變化的物理量將問題推向極端(“極大”“極小”等),從而把比較隱蔽的臨界現象暴露出來
數學方法 根據物體的平衡條件列方程,在解方程時利用數學知識求極值。通常用到的數學知識有二次函數求極值、討論公式求極值、三角函數求極值以及幾何法求極值等
3.解決共點力平衡中的臨界、極值問題“四字訣”

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