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一、疑难解读
1.关于重力
(1)重力的三要素:①重力的大小.物体所受重力的大小跟物体的质量成正比,即G=mg.公式中g=9.8N/kg,一般在计算时取g=10N/kg;②重力的方向:重力总是竖直向下的.竖直向下是指和物体所在的水平面垂直向下的方向,这个方向是唯一的;③重心:重力在物体上的作用点.
(2)重力和质量的区别与联系
g=9.8N/kg,表示1kg的物体重力为9.8N.这里不能说1kg=9.8N,因为它们是两个不同类的物理量,不具有任何等量的关系.
当我们利用重力的方向永远竖直向下的原理制成重垂线来检验某一方向是否竖直或者水平时,重垂线是唯一的依据,凡是不和它平行或者垂直的方向,都是因为那个被检验的方向不竖直或者水平,而不是重垂线的方向有了变化.
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但是地球对物体的吸引力并没有全部充当物体的重力,重力只是其中的一部分,其他的部分还有另外的作用(这部分内容高中会学到),这两部分的比例随着地理位置的变化而变化,所以重力是随着物体在地球上所处位置的改变而改变的,但是总体看来改变范围很小.
2.关于摩擦力
(1)摩擦力的产生条件
首先,两个物体要相互接触并且发生挤压;其次,物体间的接触面必须是粗糙的;再者,物体间要有相对运动或者相对运动趋势的特征.三者缺一不可.
所谓的运动趋势是指物体虽然处于相对静止状态,但是存在着运动的倾向.比如一个木箱放在斜面上,虽然该木箱静止在斜面上,但是它有向下运动的倾向,也就是说木箱具有向下运动的趋势.而自由静止在水平面上的重物,如果不施加外力,它将永远地静止在地面上,就不具有运动的趋势.
(2)滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦力
静摩擦力是一个在一定范围内随着外力而变化的力.当外力小于静摩擦力的最大值时,外力增大,静摩擦力同步等值增大;当外力大到一定程度,使得物体产生了相对滑动时,静摩擦力就改变为滑动摩擦力了.
静摩擦力阻碍物体的相对运动趋势,但是它不一定阻碍物体整体运动.比如人走路时,脚用力向后蹬,脚就有向后滑动的趋势,此时地面给人的脚一个向前的静摩擦力,使得脚向后运动的趋势被阻碍下来,而人的身体却在这个向前的静摩擦力的作用下整体向前运动起来.因此静摩擦力的方向始终与物体的相对运动趋势方向相反,而不一定与物体的实际运动方向相反.
两个物体在滑动过程中,其接触面始终有一个面没有改变,比如黑板擦擦黑板,黑板擦表面始终没有改变,而黑板面一直在改变;滚动摩擦过程中两个物体的接触面的都在不停地改变,比如自行车轮子在地面上滚动,与地面相切的轮子上的面和地面始终在改变.
3.关于弹力
具有弹性的物体在发生弹性形变时会产生力的作用,这种力就叫做弹力.
因为弹力是一种被动的力,通常情况下物体的形变往往难以直接观察到,因此判断弹力是否存在有两个依据:
(1)物体间是否直接接触;
(2)物体在接触面(点)上是否相互挤压或者拉伸.
二、典型问题
1.关于重力的实验探究
例1某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表:
(1)在实验过程中,需要的测量工具有 和 ;
(2)在上表空白处写出比值G/m的平均值;
(3)分析表中实验数据,得出结论是: .
解析要探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”,(1)首先必须解决如何测得质量和重力.所以需要的测量工具有:天平和弹簧测力计;(2)G/m的平均值为9.8N/kg;(3)由于测得的G/m比值保持不变,说明物体的重力与质量成正比.
点评本题考查我们实验探究能力、通过阅读获得相关信息的能力以及分析归纳数据得出规律的能力.也是我们获得解决实际问题能力的情景类问题.对于学生实验基本技能的考查,主要有三个方面:仪器的选取,实验数据的处理以及根据测得的数据进行推理,得出结论的能力.我们要注意从题目提供的信息里找到解题需要的信息,同时对于结论的归纳必须做到简洁明了,符合物理学的表达方式.
2.重力的应用
例2航天飞机关闭发动机后在天空中飞行,宇航员处于“失重”状态.如果宇航员在其中进行实验,下列实验操作能正常进行的是().
①用电子表测量时间;②用天平测量质量;③用温度计测量温度;④用弹簧测力计测量重力;⑤用刻度尺测量长度.
A.只有①③⑤B.只有①②③
C.只有②④⑤D.只有③④⑤
解析有些仪器是利用了物体的重力,在失重的条件下,这些仪器都不能使用,比如天平,因为无法像地球上一样利用重力调节平衡而不能使用,弹簧测力计无法测量物体的重力(因为此时弹簧测力计不需要对物体提供拉力),但是可以测量其他的力,比如拉力(因为弹簧测力计的原理是在一定限度内弹簧的伸长与所受的拉力成正比,与重力无关).
答案A.
点评生活中的许多现象离不开重力,因此我们在生活中要注意观察相关的现象,思考其中的道理.
3.摩擦力的测量
例3为了测定木块所受到的摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案,实验装置如图1所示,实验中不计弹簧测力计的重力.
甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面滑动.
乙方案;将木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平地拉住木块,沿木板方向水平拉木板,使木板在木块下面滑动.
(1)从实验操作方面考虑,应选择 方案,简述你的理由;
(2)从实验误差方面考虑,应选择 方案,简述你的理由.
解析原理:甲方案对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的,只有当弹簧测力计拉动木块匀速运动时,拉力才与摩擦力成为一对平衡力,它们大小相等;乙方案拉动木板时,木块受到向左的摩擦力,由于木块相对地面静止,则摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力.
(1)从实验操作方面来看:应选择乙方案,因为在甲方案中,要保持木块的匀速运动,不容易;乙方案,只需要拉动木板运动就行,不需要保持匀速运动.
(2)从实验误差方面来看:应选择乙方案,因为在甲方案中,要在保持木块的匀速运动中读数,不容易读得准确;乙方案中,弹簧秤是静止的,读数容易读得准确.
点评一个实验设计,必须遵循科学性原则、简便性原则、可操作性原则以及准确性原则.这一考题正是考察考生在两个实验方案中,就可操作性以及准确性方面做出正确判断的能力.
4.摩擦力探究中的控制变量法
例4小红用一个木块分别在一块木板、一条毛巾上做关于摩擦力的实验,实验用到的器材还有一个弹簧测力计和一个钩码,如图2所示.图中的数字表示实验序号.
(1)这个实验要研究的是摩擦力的大小与 关系;
(2)实验过程中,弹簧测力计始终水平拉着木块运动,并且数据的读取都是正确的,记录结果如下表.分析表中数据,发现其中一次弹簧测力计读数不可能等于摩擦力的大小,请指出其实验序号:;
(3)在实验2中,若把弹簧测力计拉力增大,木块受到的摩擦力大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”).
解析(1)根据1和2我们发现,变量是压力,不变量是接触面的粗糙程度;根据1和3我们发现,变量是接触面的粗糙程度,不变量是压力.因此该实验探究的是摩擦力与压力、接触面的粗糙程度的关系;
(2)因为2中的压力大于1中的压力,而两次的接触面粗糙程度不变,所以2中的摩擦力应该大于1中的摩擦力,即2中读数不等于摩擦力;
(3)摩擦力与平行于它的拉力无关,因此摩擦力不变.
点评在探究一个物理量与哪些因素有关的过程中,我们在猜想出相关的多个因素之后,必须一个因素一个因素讨论.当我们讨论某个物理量与某一因素的关系时,必须让其他的因素保持不变,这样才能讨论清楚该物理量与该因素之间的关系.
5.摩擦力探究实验的设计
例5某同学手边有一个弹簧测力计,一段细绳.他想在桌面上探究物体所受的滑动摩擦力与接触面积大小是否有关,还需要添加的一种器材是.他应该怎样进行实验?
解析研究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系,就需要控制压力和接触面的粗糙程度不变,只改变受力面积的大小.要做到这些,应选择什么器材?该怎样做?这是同学们需要思考的问题.
答案添加一个各表面粗糙程度相同的长方体物块,分别把它平放、侧放和立放在水平桌面上,测出三种情况下滑动摩擦力的大小,并进行比较.
点评器材选择的依据是实验中所需要探究的问题以及所需要测量的物理量.
6.摩擦力及其方向
例6下列做法中,属于增大摩擦的是
().
A.锁生锈不好打开时,将少量食油注入锁孔后,就容易打开了
B.拉链拉不动时,可在拉链上抹一点石蜡,就容易拉了
C.搬运笨重货箱时,可在地上铺几根圆木,就容易推动了
D.汽车失事的马路上流满了润滑油,可在路面上撒些沙子或木渣子,就更安全了
解析增大有益摩擦的方法有:增大正压力、增大接触面的粗糙程度、变滚动为滑动等等.
答案D.
点评增大有益摩擦是我们运用物理知识解决实际问题的例子.这类问题需要我们在平时的生活中注意多观察、多思考,将课堂上的物理知识融入生活实际之中,做到在生活中学物理,在生活中运用物理.
例7如图3所示,是一个主动轮A通过皮带带动从动轮B的示意图,主动轮的转动方向如图中所示,试分析A轮上的M点和B轮上的N点受到的摩擦力的方向().
A. fM向下,fN向下B. fM向下,fN向上
C. fM向上,fN向下D. fM向上,fN向上
解析本题考查的是摩擦力的方向和作用问题.
主动轮A带动皮带转动,A轮相对于皮带有向前运动的趋势,所以M点应该受到皮带轮给它的向下的阻碍其转动的摩擦力.对于从动轮B来说,由于皮带轮的带动而转动,所以B轮相对于皮带转动呈现滞后状态,它阻止了皮带的转动,由于皮带向下转动,所以B轮上N点受到向下的摩擦力.
答案A.
例8火车在启动时都要先倒车然后再启动,这里面有什么道理?请同学们利用有关摩擦力的知识加以解释.
解析既然是利用摩擦力的知识解释,题目的实际情况又是启动火车,而火车启动时就是要克服摩擦力,因此答案的方向肯定是如何减小摩擦力.
答案火车启动时其牵引力是固定的,它需要克服列车的摩擦力运动,列车先倒车后再启动时,车厢通过连接结构挤压到一起,所以每次只启动一节车厢.由于摩擦力的大小与压力的大小有关,因此一节车厢因为压力小而使得摩擦力也较小,所以容易发动起来.若不倒车直接启动,所有车箱的压力巨大,总摩擦阻力也巨大,很难启动.
7.弹力存在的判断
例9如图4小球静止在和竖直墙壁相垂直的光滑地板上并与墙壁接触,下列说法正确的是().
A.小球与墙壁相接触,因此墙壁和小球间有力的作用
B.对球受到的支持力而言,球既是受力物体,也是施力物体
C.小球使地板接触处产生了形变
D.小球与地板间存在摩擦力
解析判断物体之间是否产生作用力,主要是看物体之间是否发生了相互作用,不能只看有无接触.放在磁铁旁的铁钉虽然没与磁铁接触,但有吸引作用就有引力.本题中小球与竖直墙壁接触,但由于和墙壁之间不相互挤压,没有相互作用,因此它们之间就没有力,故答案A错误.
由于物体间力的作用是相互的,甲对乙施力,乙在受力的同时也对甲施力,从这个角度来说,施力物体同时也是受力物体.但是对于一个指定的力,施力物体和受力物体就唯一确定了.小球受到的支持力施力物体只能是地板,受力物体只能是小球.因此答案B错误.
我们知道力作用于物体可使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变.静止在地板上的小球,给地板一个压力,这个力就会使接触处发生形变,只不过形变不明显,不易觉察罢了.所以答案C的说法是正确的.
当相互接触的物体出现相对滑动(或滑动趋势)时,物体间才会产生摩擦力,本题中,由于小球和地板间无相对滑动,也无滑动的趋势,因此,它们之间不存在摩擦力.
点评摩擦力和弹力的存在都有着特定的条件,我们在判断它们是否存在时,一定要严格按照存在的条件进行.
例10如图5所示,一小球用细绳系着,紧靠竖直墙壁,且处于静止状态.请你画出小球所受力的示意图.
解析在分析物体受力时,首先应考虑的是重力,这是地面附近的一切物体都要受到的力,其次看它与哪些物体接触,分析有无弹力.然后再看物体与接触面之间有无滑动(或滑动趋势),分析有无摩擦力.需要注意的是在分析一个物体受哪些力时,该物体对其他物体所施加的力必须除外.
本题中,小球除受重力外,还与绳子接触,受绳子的拉力,与墙壁接触相互挤压,因此受到墙壁对它的作用力,但是小球对墙壁的压力除外.小球与墙壁无相对滑动,无摩擦力.小球所受力的示意图如图6所示.
点评当一个物体所受几个力的作用或相交于一点时,这些力的作用点都可画在同一处——即该交点处.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
1.关于重力
(1)重力的三要素:①重力的大小.物体所受重力的大小跟物体的质量成正比,即G=mg.公式中g=9.8N/kg,一般在计算时取g=10N/kg;②重力的方向:重力总是竖直向下的.竖直向下是指和物体所在的水平面垂直向下的方向,这个方向是唯一的;③重心:重力在物体上的作用点.
(2)重力和质量的区别与联系
g=9.8N/kg,表示1kg的物体重力为9.8N.这里不能说1kg=9.8N,因为它们是两个不同类的物理量,不具有任何等量的关系.
当我们利用重力的方向永远竖直向下的原理制成重垂线来检验某一方向是否竖直或者水平时,重垂线是唯一的依据,凡是不和它平行或者垂直的方向,都是因为那个被检验的方向不竖直或者水平,而不是重垂线的方向有了变化.
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但是地球对物体的吸引力并没有全部充当物体的重力,重力只是其中的一部分,其他的部分还有另外的作用(这部分内容高中会学到),这两部分的比例随着地理位置的变化而变化,所以重力是随着物体在地球上所处位置的改变而改变的,但是总体看来改变范围很小.
2.关于摩擦力
(1)摩擦力的产生条件
首先,两个物体要相互接触并且发生挤压;其次,物体间的接触面必须是粗糙的;再者,物体间要有相对运动或者相对运动趋势的特征.三者缺一不可.
所谓的运动趋势是指物体虽然处于相对静止状态,但是存在着运动的倾向.比如一个木箱放在斜面上,虽然该木箱静止在斜面上,但是它有向下运动的倾向,也就是说木箱具有向下运动的趋势.而自由静止在水平面上的重物,如果不施加外力,它将永远地静止在地面上,就不具有运动的趋势.
(2)滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦力
静摩擦力是一个在一定范围内随着外力而变化的力.当外力小于静摩擦力的最大值时,外力增大,静摩擦力同步等值增大;当外力大到一定程度,使得物体产生了相对滑动时,静摩擦力就改变为滑动摩擦力了.
静摩擦力阻碍物体的相对运动趋势,但是它不一定阻碍物体整体运动.比如人走路时,脚用力向后蹬,脚就有向后滑动的趋势,此时地面给人的脚一个向前的静摩擦力,使得脚向后运动的趋势被阻碍下来,而人的身体却在这个向前的静摩擦力的作用下整体向前运动起来.因此静摩擦力的方向始终与物体的相对运动趋势方向相反,而不一定与物体的实际运动方向相反.
两个物体在滑动过程中,其接触面始终有一个面没有改变,比如黑板擦擦黑板,黑板擦表面始终没有改变,而黑板面一直在改变;滚动摩擦过程中两个物体的接触面的都在不停地改变,比如自行车轮子在地面上滚动,与地面相切的轮子上的面和地面始终在改变.
3.关于弹力
具有弹性的物体在发生弹性形变时会产生力的作用,这种力就叫做弹力.
因为弹力是一种被动的力,通常情况下物体的形变往往难以直接观察到,因此判断弹力是否存在有两个依据:
(1)物体间是否直接接触;
(2)物体在接触面(点)上是否相互挤压或者拉伸.
二、典型问题
1.关于重力的实验探究
例1某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表:
(1)在实验过程中,需要的测量工具有 和 ;
(2)在上表空白处写出比值G/m的平均值;
(3)分析表中实验数据,得出结论是: .
解析要探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”,(1)首先必须解决如何测得质量和重力.所以需要的测量工具有:天平和弹簧测力计;(2)G/m的平均值为9.8N/kg;(3)由于测得的G/m比值保持不变,说明物体的重力与质量成正比.
点评本题考查我们实验探究能力、通过阅读获得相关信息的能力以及分析归纳数据得出规律的能力.也是我们获得解决实际问题能力的情景类问题.对于学生实验基本技能的考查,主要有三个方面:仪器的选取,实验数据的处理以及根据测得的数据进行推理,得出结论的能力.我们要注意从题目提供的信息里找到解题需要的信息,同时对于结论的归纳必须做到简洁明了,符合物理学的表达方式.
2.重力的应用
例2航天飞机关闭发动机后在天空中飞行,宇航员处于“失重”状态.如果宇航员在其中进行实验,下列实验操作能正常进行的是().
①用电子表测量时间;②用天平测量质量;③用温度计测量温度;④用弹簧测力计测量重力;⑤用刻度尺测量长度.
A.只有①③⑤B.只有①②③
C.只有②④⑤D.只有③④⑤
解析有些仪器是利用了物体的重力,在失重的条件下,这些仪器都不能使用,比如天平,因为无法像地球上一样利用重力调节平衡而不能使用,弹簧测力计无法测量物体的重力(因为此时弹簧测力计不需要对物体提供拉力),但是可以测量其他的力,比如拉力(因为弹簧测力计的原理是在一定限度内弹簧的伸长与所受的拉力成正比,与重力无关).
答案A.
点评生活中的许多现象离不开重力,因此我们在生活中要注意观察相关的现象,思考其中的道理.
3.摩擦力的测量
例3为了测定木块所受到的摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案,实验装置如图1所示,实验中不计弹簧测力计的重力.
甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面滑动.
乙方案;将木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平地拉住木块,沿木板方向水平拉木板,使木板在木块下面滑动.
(1)从实验操作方面考虑,应选择 方案,简述你的理由;
(2)从实验误差方面考虑,应选择 方案,简述你的理由.
解析原理:甲方案对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的,只有当弹簧测力计拉动木块匀速运动时,拉力才与摩擦力成为一对平衡力,它们大小相等;乙方案拉动木板时,木块受到向左的摩擦力,由于木块相对地面静止,则摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力.
(1)从实验操作方面来看:应选择乙方案,因为在甲方案中,要保持木块的匀速运动,不容易;乙方案,只需要拉动木板运动就行,不需要保持匀速运动.
(2)从实验误差方面来看:应选择乙方案,因为在甲方案中,要在保持木块的匀速运动中读数,不容易读得准确;乙方案中,弹簧秤是静止的,读数容易读得准确.
点评一个实验设计,必须遵循科学性原则、简便性原则、可操作性原则以及准确性原则.这一考题正是考察考生在两个实验方案中,就可操作性以及准确性方面做出正确判断的能力.
4.摩擦力探究中的控制变量法
例4小红用一个木块分别在一块木板、一条毛巾上做关于摩擦力的实验,实验用到的器材还有一个弹簧测力计和一个钩码,如图2所示.图中的数字表示实验序号.
(1)这个实验要研究的是摩擦力的大小与 关系;
(2)实验过程中,弹簧测力计始终水平拉着木块运动,并且数据的读取都是正确的,记录结果如下表.分析表中数据,发现其中一次弹簧测力计读数不可能等于摩擦力的大小,请指出其实验序号:;
(3)在实验2中,若把弹簧测力计拉力增大,木块受到的摩擦力大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”).
解析(1)根据1和2我们发现,变量是压力,不变量是接触面的粗糙程度;根据1和3我们发现,变量是接触面的粗糙程度,不变量是压力.因此该实验探究的是摩擦力与压力、接触面的粗糙程度的关系;
(2)因为2中的压力大于1中的压力,而两次的接触面粗糙程度不变,所以2中的摩擦力应该大于1中的摩擦力,即2中读数不等于摩擦力;
(3)摩擦力与平行于它的拉力无关,因此摩擦力不变.
点评在探究一个物理量与哪些因素有关的过程中,我们在猜想出相关的多个因素之后,必须一个因素一个因素讨论.当我们讨论某个物理量与某一因素的关系时,必须让其他的因素保持不变,这样才能讨论清楚该物理量与该因素之间的关系.
5.摩擦力探究实验的设计
例5某同学手边有一个弹簧测力计,一段细绳.他想在桌面上探究物体所受的滑动摩擦力与接触面积大小是否有关,还需要添加的一种器材是.他应该怎样进行实验?
解析研究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系,就需要控制压力和接触面的粗糙程度不变,只改变受力面积的大小.要做到这些,应选择什么器材?该怎样做?这是同学们需要思考的问题.
答案添加一个各表面粗糙程度相同的长方体物块,分别把它平放、侧放和立放在水平桌面上,测出三种情况下滑动摩擦力的大小,并进行比较.
点评器材选择的依据是实验中所需要探究的问题以及所需要测量的物理量.
6.摩擦力及其方向
例6下列做法中,属于增大摩擦的是
().
A.锁生锈不好打开时,将少量食油注入锁孔后,就容易打开了
B.拉链拉不动时,可在拉链上抹一点石蜡,就容易拉了
C.搬运笨重货箱时,可在地上铺几根圆木,就容易推动了
D.汽车失事的马路上流满了润滑油,可在路面上撒些沙子或木渣子,就更安全了
解析增大有益摩擦的方法有:增大正压力、增大接触面的粗糙程度、变滚动为滑动等等.
答案D.
点评增大有益摩擦是我们运用物理知识解决实际问题的例子.这类问题需要我们在平时的生活中注意多观察、多思考,将课堂上的物理知识融入生活实际之中,做到在生活中学物理,在生活中运用物理.
例7如图3所示,是一个主动轮A通过皮带带动从动轮B的示意图,主动轮的转动方向如图中所示,试分析A轮上的M点和B轮上的N点受到的摩擦力的方向().
A. fM向下,fN向下B. fM向下,fN向上
C. fM向上,fN向下D. fM向上,fN向上
解析本题考查的是摩擦力的方向和作用问题.
主动轮A带动皮带转动,A轮相对于皮带有向前运动的趋势,所以M点应该受到皮带轮给它的向下的阻碍其转动的摩擦力.对于从动轮B来说,由于皮带轮的带动而转动,所以B轮相对于皮带转动呈现滞后状态,它阻止了皮带的转动,由于皮带向下转动,所以B轮上N点受到向下的摩擦力.
答案A.
例8火车在启动时都要先倒车然后再启动,这里面有什么道理?请同学们利用有关摩擦力的知识加以解释.
解析既然是利用摩擦力的知识解释,题目的实际情况又是启动火车,而火车启动时就是要克服摩擦力,因此答案的方向肯定是如何减小摩擦力.
答案火车启动时其牵引力是固定的,它需要克服列车的摩擦力运动,列车先倒车后再启动时,车厢通过连接结构挤压到一起,所以每次只启动一节车厢.由于摩擦力的大小与压力的大小有关,因此一节车厢因为压力小而使得摩擦力也较小,所以容易发动起来.若不倒车直接启动,所有车箱的压力巨大,总摩擦阻力也巨大,很难启动.
7.弹力存在的判断
例9如图4小球静止在和竖直墙壁相垂直的光滑地板上并与墙壁接触,下列说法正确的是().
A.小球与墙壁相接触,因此墙壁和小球间有力的作用
B.对球受到的支持力而言,球既是受力物体,也是施力物体
C.小球使地板接触处产生了形变
D.小球与地板间存在摩擦力
解析判断物体之间是否产生作用力,主要是看物体之间是否发生了相互作用,不能只看有无接触.放在磁铁旁的铁钉虽然没与磁铁接触,但有吸引作用就有引力.本题中小球与竖直墙壁接触,但由于和墙壁之间不相互挤压,没有相互作用,因此它们之间就没有力,故答案A错误.
由于物体间力的作用是相互的,甲对乙施力,乙在受力的同时也对甲施力,从这个角度来说,施力物体同时也是受力物体.但是对于一个指定的力,施力物体和受力物体就唯一确定了.小球受到的支持力施力物体只能是地板,受力物体只能是小球.因此答案B错误.
我们知道力作用于物体可使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变.静止在地板上的小球,给地板一个压力,这个力就会使接触处发生形变,只不过形变不明显,不易觉察罢了.所以答案C的说法是正确的.
当相互接触的物体出现相对滑动(或滑动趋势)时,物体间才会产生摩擦力,本题中,由于小球和地板间无相对滑动,也无滑动的趋势,因此,它们之间不存在摩擦力.
点评摩擦力和弹力的存在都有着特定的条件,我们在判断它们是否存在时,一定要严格按照存在的条件进行.
例10如图5所示,一小球用细绳系着,紧靠竖直墙壁,且处于静止状态.请你画出小球所受力的示意图.
解析在分析物体受力时,首先应考虑的是重力,这是地面附近的一切物体都要受到的力,其次看它与哪些物体接触,分析有无弹力.然后再看物体与接触面之间有无滑动(或滑动趋势),分析有无摩擦力.需要注意的是在分析一个物体受哪些力时,该物体对其他物体所施加的力必须除外.
本题中,小球除受重力外,还与绳子接触,受绳子的拉力,与墙壁接触相互挤压,因此受到墙壁对它的作用力,但是小球对墙壁的压力除外.小球与墙壁无相对滑动,无摩擦力.小球所受力的示意图如图6所示.
点评当一个物体所受几个力的作用或相交于一点时,这些力的作用点都可画在同一处——即该交点处.
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