第三章相互作用
力力
的
概
念
力是物体间的相互作用
力的三要素:大小、方向、作用点
力的图示:用一条带箭头的线段形象地表示力的三要素
重
力
产生原因：由于地球吸引
大小:
方向: 竖直向下
重心:重力的等效作用点，重心不一定在物体上
弹
力
产生条件:①物体间直接接触 ②接触面发生弹性形变
方向:与物体所受外力方向、物体形变方向相反
胡克定律:
摩
擦
力
滑
动
摩
擦
力
产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压 ③相对滑动
方向:与接触面相切，跟物体的相对运动方向相反
大小:
静
摩
擦
力
产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压
③相对静止，但有相对运动趋势
方向:沿接触面，与物体相对运动趋势方向相反，
与物体所受其他力的合力方向相反
大小:
力
的
合
成
与
分
解
合力与分力:等效代替关系
运算法则:平行四边形定则，正交分解法
合力范围:|-|≤≤|+|
F F F F F
11
22
受
力
分
析
隔离法
整体法
G=m g
F=kx
F=F N
0＜≤
F F max
常
见
的
三
种
力
F 3 F 2
F 1
1、力和力的运算
力的概念： 力是物体与物体间的相互作用 ；
力是运动状态改变的原因（力是产生加速度原因）。
力的运算：力的合成 ；正交分解（分是为了更好的和）。
运算的依据是平行四边形定则（三角形定则）。
例题1.在验证力的平行四边形定则的实验中,两弹簧秤拉力的图示在图中作
出方格每边的长度表示1 N,O 是橡皮筋的一个端点.用两个直角三角板按照作图法
作出合力F 的图示,得到的合力的大小为 N.
2.如图所示,重物的质量为m,轻细线AO 和BO 的A 、B
端是固定的,平衡时AO 是水平的,BO 与水平面的夹角θ。AO 的拉力F1和BO
的拉力F2的大小是多少？
练习1、将橡皮筋的一端固定在A 点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着
一个量程为5 N 、最小刻度为0.1 N 的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O 点时,两根细绳相互垂直,如图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分 N 和 N (只需读到0.1 N).
(2)在方格纸(见右图)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.
练习题2、如图F1=12N, F2 =8N, F3=10N.
F1在竖直方向，三力互成120O 角。
求：三个力的合力。
2、重力和四种基本相互作用：
1）重力的产生； 2）重力在斜面的分解；重力与滑动摩擦力中正压力的关系；
3）对近地卫星有mg=F 向心力可得(2
R GM g ); 4)、在具地面h 高处的重力加速度也可以用公司2h GM g
计算。 5）、四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。
例1、设想地球是质量分布均匀的球体,同一物体分别位于赤道、北极和北纬60°上某一位置时,物体所受万有引力和重力依次是F1、F2、F3和G1、G2、G3,试比较F1、F2、F3和G1、G2、G3的大小关系.
2、下列说法正确的是 …………………………（ ）
A.形状规则的物体的重心,一定在物体的几何中心上
B.物体的重心一定在其内部
C.地球对物体的吸引力,就是物体的重力
D.物体的重力,是由于地球对物体的吸引而产生的 练习题1、 关于重力的大小,下列说法中正确的是 ……………………（ ）
A.物体的重力大小总是恒定的
B.同一地点,物体的重力与物体的质量成正比
C.物体落向地面时受到的重力大于它静止时所受到的重力
D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力
2、当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度.已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,且正比于球半径r,即阻力f=krv,k是比例系数,对于常温下的空气,比例系数k=3.4×10-4 N·s/m2.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,取重力加速度g=10 m/s2,试求半径r=0.10 mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度v T.(结果取两位有效数字) （1.2 m/s）
3、弹力（是一种接触力）
1）弹力的产生条件；
2）弹力的方向；
3）橡皮筋和弹簧（F=KX）的渐变弹力；
4）绳和杆上的突变弹力以及方向的不同。
【例1】如图1-1-5所示，轻质弹簧连接A、B两物体，A放在水平地面上、B的上端通
过细线挂在天花板上；已知A的重力为8 N、B的重力为6 N、弹簧的弹力为4 N.则地面受到
的压力大小和细线受到的拉力大小可能是…………………… ( )
A.18 N和10 N
B.4 N和10 N
C.12 N和2 N
D.14 N和2 N
2．S1和S2表示劲度系数分别为和
的两根弹簧，
；和
表示质量分别为
和的两个小物
块，＞，将弹簧与物块按图示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使………………………( )
（A）S1在上，在上（B）S1在上，
在上
（C）S2在上，在上（D）S2在上，
在上
3、光滑的水平面叠放有质量分别为m和m/2的两木块，下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧
的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的系统象一个整体一样地振动，系统的最大振幅为( )
A.B
.
C
.
D.
4.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的内表面光滑.一根轻质杆的两端固定有两个小球,质量分别是m1、m2.当它们静止时, m1、m2与球心的连线跟水平面分别成
60°角、30°角,则碗对两小球的弹力F1、F2大小之比是。
A.1∶2
B.3∶1
C.1∶3
D. 3∶2
5.如图所示,轻绳AB 总长为l,用轻滑轮悬挂重为G 的物体.绳能承受的最大拉力是2G,将A 端固定,将B 端缓慢向右移动d 而使绳不断,求d 的最大值.
6.表面光滑、半径为R 的半球固定在水平地面上,球心O 的正上方O ′处有一无摩擦
定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,如图所示.两小球平衡时,若滑轮两侧
细绳的长度分别为L1=2.4R 和L2=2.5R,则这两个小球的质量之比m1∶m2为（不计球的大
小）…………（ ）
A.24∶1
B.25∶1
C.24∶25
D.25∶24
7.如图所示,小车上固定一根折成θ角的折杆,杆的另一端固定一个质量为m 的小球,试分析下列情况下,杆对球的作用力.
（1）小车静止. （2）小车以加速度a 水平向右运动.
8.如图9所示，竖直绝缘墙壁上的Q 处有一固定的质点A ，Q 正上方的P 点用丝线悬
挂另一质点B ，A 、B 两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电
使A 、B 两质点的带电量逐渐减小.在电荷漏完之前悬线对悬点P 的拉力大小……………
（ ）
A.保持不变
B.先变大后变小
C.逐渐减小
D.逐渐增大
4、摩擦力（是一种接触力）
1）产生静、动摩擦力的条件；
2）静摩擦力用力的平衡（有时要根据运动状态）求解、动摩擦力据N F f 求解；3）方向判断；
4）摩擦力做功（特别是动摩擦力做功导致内能的产生）
例题1.木块A 、B 分别重50 N 和60 N ，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A 、B 之间的轻弹簧被压缩了2 cm ，弹簧的劲度系数为400 N/m 。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N 的水平拉力作用在木块B 上，如图所示。力F 作用后……………………………( )
A.木块A 所受摩擦力大小是12.5 N
B.木块A 所受摩擦力大小是11.5 N
C.木块B 所受摩擦力大小是9 N
D.木块B 所受摩擦力大小是7 N
2、用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L。现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L。斜面倾角为
30，如图所示。则物体所受
摩擦力…………………( )
A.等于零
B.大小为，方向沿斜面向下
C.大于为，方向沿斜面向上
D.大小为mg，方向沿斜面向上
3、如图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为
。B与斜面之间的动摩擦因数是…………( )
A. B.
C.
D.
4、长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图所示.铁块受到的摩擦力f随木板倾角α变化的图线可能正确的是（设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小）……（）
5.如图所示,物体A、B叠放在物体C上,水平力F作用于A,使A、B、C一起共同匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是………………………………………………………………（）
A.A对C有向左的摩擦力
B.C对B有向左的摩擦力
C.物体C受到三个摩擦力作用
D.C对地有向右的摩擦力
6.如图所示,板A的质量为m,滑块B的质量为2m,板A用绳拴住,绳与斜面
v F θ 平行,滑块B 沿倾角为α的斜面在A 板的中间一段匀速下滑,若A 、B 之间
以及B 与斜面间的动摩擦因数相同,求动摩擦因数μ. tan 2
1 8．如图4是一主动轮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
所示，试分析A 轮上M 点和B 轮上N 点受到的摩擦力的方向：f M ______，f N ______。
9.如图所示，质量为m 的物体在与天花板夹角为θ的恒力F 作用下，沿天花板做匀
速直线运动，物体与天花板间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为：①Fsin θ，②Fcos θ，③μ(Fsin θ-mg)，④μ(mg- Fsin θ)。以上正确的有（ ）
A.只有①③
B.只有②④
C.只有②③
D.只有①④
10.如图，位于水平桌面上的物块P ，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连，从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的。已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m ，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F 拉P 使它做匀速运动，则F 的大小为 （ ）
A ．4μmg
B ．3μmg
C ．2μmg
D ．μmg
5、整体法和隔离法：
1）隔离法：
将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受到的各个力，称为隔离法。隔离法的原则：把相连结的各物体看成一个整体,如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(即内力),就要把跟该力有关的某物体隔离出来,当然,对隔离出来的物体而言,它受到的各个力就应视为外力了。
2)、整体法：
把相互连结的几个物体视为一个整体(系统)，从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力(外力)，称为整体法。
整体法的基本原则：
（1）当整体中各物体具有相同的加速度（加速度不相同的问题，中学阶段不易采用整体法）或都处于平衡状态（即a=0）时，命题要研究的是外力，而非内力时，选整体为研究对象。
（2）整体法要分析的是外力，而不是分析整体中各物体间的相互作用（内力）。
（3）整体法的运用原则是先避开次要矛盾（未知的内力）突出主要矛盾（要研究的外力）这们一种辩证的思想。
3)、整体法、隔离法的交替运用。
对于连结体问题，多数情况即要分析外力，又要分析内力，这时我们可以采取先整体（解决外力）后隔离（解决内力）的交叉运用方法，当然个别情况也可先隔离（由已知内力解决未知内力）再整体的相反运用顺序。
例题1、如图所示，物体A 和B 靠在一起放在光滑水平面上，物体A 受到水平
向右的推力，大小为10N ，已知物体A 的质量为2kg ，物体B 的质量为3kg ，求物体
A 运动的加速度及物体A 、
B 间的相互作用力．
2、如图所示，如图3所示，质量M=10kg 的木楔ABC 静止于粗糙的水平
F Q P
面上，动摩擦因数μ=0.02．在楔的倾角为θ=30°的斜面上，有一质量m=1.0kg 的木块从静止开始沿斜面下滑，当滑行路程s=1.4m 时，其速度v=1.4m/s ，在这过程中楔没有动，求地面对楔的摩擦力的大小和方向（重力加速度取10m/s2）．
3．如图所示，水平桌面上的物体A ，质量为m1，与桌面的滑动摩擦系数为μ，用细绳跨过定滑轮与质量为m2的物体B 连接，设B 的加速度为a.把B 移去，用一竖直向下的拉力F ＝m2g 代替B ，设这时A 的加速度为a′，试比较a′与a 的大小关系（要有分析过程）
4、如图所示，质量为M 的斜面A 置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为 ，物体B 与斜面间无摩擦。在
水平向左的推力F 作用下，A 与B 一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾角为 ，物体B 的质量为m ，则它们的加速度a 及推力F 的大小为（ ）
A. sin g a ，)sin ()( g m M F
B. cos g a ， cos )(g m M F
C. tan g a ，)tan ()( g m M F
D. cot g a ，g m M F )(
5、水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块A ，木块A 上的物体B 用绕过凸起的轻绳与物体C 相连，B 与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左的拉力F 作用在物体B 上，恰使物体A 、B 、C 保持相对静止，如图。已知物体A 、B 、C 的质量均为m ，重力加速度为g ，不计所有的摩擦，则拉
力F 应为多大？
? m M F
一、第三章 相互作用——力易错题培优（难） 1．如图所示，水平直杆OP 右端固定于竖直墙上的O 点，长为2L m =的轻绳一端固定于直杆P 点，另一端固定于墙上O 点正下方的Q 点，OP 长为 1.2d m =，重为8N 的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为( ) A ．10N B ．8N C ．6N D ．5N 【答案】D 【解析】 【分析】 根据几何关系得到两边绳子与竖直方向的夹角，再根据竖直方向的平衡条件列方程求解. 【详解】 设挂钩所在处为N 点，延长PN 交墙于M 点，如图所示： 同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为α，则根据几何关系可知NQ =MN ，即PM 等于绳长；根据几何关系可得： 1.2sin 0.62 PO PM α= ==，则α=37°，根据平衡条件可得：2T cos α=mg ，解得：T =5N ，故D 正确，A 、B 、C 错误.故选D. 【点睛】 本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、然后建立平衡方程进行解答. 2．内壁光滑的球体半径为R ，一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为m A 、m B 的小球A 、B 。将轻秆置于球体内部后。最终静止在图示位置不动，球心O 与轩在同一竖直平面内，过球心O 竖直向下的半径与杆的交点为M ，2 R OM =。下列判断正确的是（ ）
A ．A B m m < B ．球体内壁对A 球的支持力A A 2N m g = C ．轻杆对B 球的支持力有可能小于B 球的重力 D ．若增大m A ，θ角会增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A ．假设两球质量相等，则杆应处于水平位置，现A 位于B 的下方，可知m A ＞m B ．故A 错误； B ．以A 球为研究对象，A 球受到重力m A g 、球体内壁对A 球的支持力N A 、杆的压力F 。由平衡条件知，m A g 与F A 的合力与N A 等大、反向。运用平行四边形定则作出力的合成图如图。 根据三角形相似得： A A N m g OA OM = 由OA ＝R ，OM 2 R =，解得 N A ＝2m A g 故B 正确； C ．以B 球为研究对象，分析其受力情况如图。根据几何知识有 β＞α，则在图中，一定有 F B ＞m B g ，即轻杆对B 球的支持力一定大于B 球的重力，故C 错误； D ．若增大m A ，A 球下降，θ角会减小，故D 错误。 故选B 。
一．典型受力分析题目 （一）．水平面上 1．一质量为m的物体放在水平面上，在与水平面成θ角的力F的作用下由静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图所示，则物体所受摩擦力F f （） A．F f＜μmg B．F f=μmg C．F f＞μmg D．不能确定 2．如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成α角的拉力F 作用，恰好作匀速直线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数。 （二）．斜面上 1，如图所示，在固定的倾角为α的斜面上有一质量为m的物体当用水平力F推物体时，物体沿斜面匀速上升，求物体与斜面间的动摩擦因数。 2．如图所示，物体质量为m，在沿斜面向上的推力作用下匀速向上运动，已知 推力大小为F，斜面倾角为α，求：⑴斜面对物体的摩擦力；⑵斜面对物体的 支持力；⑶斜面与物体之间的动摩擦因数。
A C B F α 3．如图所示，光滑斜面倾角为?=30θ，一个重20N 的物体在斜面上静 (1)求弹簧的劲度系数； (2)若斜面粗糙，将这个物体沿斜面上移6cm ，弹簧与物体相连，下端固定，物体仍静止于斜面上，求物体受到的摩擦力的大小和方向. （三）竖直墙面上 1.重为30N 的物体与竖直墙壁的动摩擦因数为，若用斜向上与水平面成θ=53°的推力 F =50N 托住物体。物体处于静止，如图所示。这时物体受到的摩擦力是多少？ 2.如图所示，质量为m ，横截面为直角三角形的物块ABC ，∠ABC =α，AB 边靠在竖直墙面上，F 是垂直于斜面BC 的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_________。 二．判断受力个数 1.如图，在水平力F 作用下，A 、B 保持静止。若A 与B 的接触面是水
高中物理必修一第三章相互作用知识点总结 一、重力，基本相互作用 1、力和力的图示 2、力能改变物体运动状态 3、力能力物体发生形变 4、力是物体与物体之间的相互作用 （1）、施力物体（2）受力物体（3）力产生一对力 5、力的三要素：大小，方向，作用点 6、重力：由于地球吸引而受的力 大小G=mg 方向:竖直向下 重心：重力的作用点 均匀分布、形状规则物体：几何对称中心 质量分布不均匀，由质量分布决定重心 质量分部均匀，由形状决定重心 7、四种基本作用 （1）万有引力（2）电磁相互作用（3）强相互作用（4）弱相互作用 二、弹力 1、性质：接触力 2、弹性形变：当外力撤去后物体恢复原来的形状 3、弹力产生条件
（1）挤压（2）发生弹性形变 4、方向：与形变方向相反 5、常见弹力 （1）压力垂直于接触面，指向被压物体 （2）支持力垂直于接触面，指向被支持物体 （3）拉力：沿绳子收缩方向 （4）弹簧弹力方向：可短可长沿弹簧方向与形变方向相反6、弹力大小计算（胡克定律） F=kx k 劲度系数N/m x 伸长量 三、摩擦力 产生条件： 1、两个物体接触且粗糙 2、有相对运动或相对运动趋势 静摩擦力产生条件： 1、接触面粗糙 2、相对运动趋势 静摩擦力方向：沿着接触面与运动趋势方向相反 大小：0≤f≤Fmax 滑动摩擦力产生条件： 1、接触面粗糙
2、有相对滑动 大小：f＝μN N 相互接触时产生的弹力 N可能等于G μ动摩擦因系数没有单位 四、力的合成与分解 方法：等效替代 力的合成：求与两个力或多个力效果相同的一个力 求合力方法：平行四边形定则（合力是以两分力为邻边的平行四边形对角线，对角线长度即合力的大小，方向即合力的方向） 合力与分力的关系 1、合力可以比分力大，也可以比分力小 2、夹角θ一定，θ为锐角，两分力增大，合力就增大 3、当两个分力大小一定，夹角增大，合力就增大，夹角增大，合力就减小（0＜θ＜π） 4、合力最大值F=F1+F2 最小值F=|F1-F2| 力的分解：已知合力，求替代F的两个力 原则：分力与合力遵循平行四边形定则 本质：力的合成的逆运算 找分力的方法： 1、确定合力的作用效果 2、形变效果
必修一期末知识点复习3（相互作用） 姓名：班级： 1．下列说法正确的是( D ) A．拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物体，没有受力物体 B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力 C．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力，而乙对甲没有力 D．两个物体发生相互作用不一定相互接触 2.如图一两个实验中体现出的共同的物理思想方法是( B ) A．极限法B．放大法C．控制变量法D．等效替代法 3．关于静摩擦力，下列说法正确的是( BC ) A．只有静止的物体才可能受静摩擦力B．有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩擦力C．产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止D．两个相对静止的物体间一定有静摩擦力产生 4．关于滑动摩擦力的产生，下列说法正确的是( AD ) A．只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力B．只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力C．受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力D．受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用 5.杂技演员有高超的技术，如图所示，能轻松地顶住从高处落下的坛子，关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是( A ) A．坛的形变B．头的形变C．物体受到的重力D．人受到的重力 6．下列四个图中，所有的球都是相同的，且形状规则质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧一根线是沿竖直方向。关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是( C ) A．甲球受到两个弹力的作用 B．乙球受到两个弹力的作用 C．丙球受到两个弹力的作用 D．丁球受到两个弹力的作用 7．如图三所示，两个完全相同的弹簧都处于水平位置，弹簧秤和细线的重力不计，甲中弹簧的左端由细线固定在墙上，右端连接细线通过光滑滑轮悬挂重物G，乙中弹簧左、右端均连接细线通过光滑滑轮悬挂重物G，以l 1、l2表示两个弹簧的伸长量，则有( C ) A．l2>l1B．l2 复习：第三章相互作用 知识点总结： 一、重力，基本相互作用 1、力是物体与物体之间的相互作用 （1）、施力物体（2）受力物体（3）同时产生一对力 2、力能改变物体运动状态或使物体发生形变 3、力的三要素：大小，方向，作用点 4、力和力的图示 5、重力：由于地球吸引而受的力 （1）、大小G=mg （2）、方向:竖直向下（3）、重心：重力的作用点 二、弹力 1、弹力产生条件 （1）挤压（2）发生弹性形变 2、方向：与形变方向相反 3、常见弹力（1）压力：垂直于接触面，指向被压物体 （2）支持力：垂直于接触面，指向被支持物体（3）拉力：沿绳子收缩方向 （4）弹簧弹力方向：可短可长沿弹簧方向与形变方向相反 4、弹力大小计算（胡克定律）：F=kx a、k 劲度系数 N/m ；b、x 伸长量 三、摩擦力 1、摩擦力产生条件：a、两个物体接触且粗糙；b、有相对运动或相对运动趋势 2、静摩擦力产生条件：1、接触面粗糙2、相对运动趋势 3、静摩擦力方向：沿着接触面与运动趋势方向相反大小：0≤f≤Fmax 4、滑动摩擦力产生条件：a、接触面粗糙；b、有相对滑动 大小：f＝μN 静摩擦力分析 1、条件：①接触且粗糙②相对运动趋势 2、大小 0≤f≤Fmax 3、方法：①假设法②平衡法 滑动摩擦力分析 1、接触时粗糙 2、相对滑动 四、力的合成与分解 方法：等效替代 力的合成：求与两个力或多个力效果相同的一个力 求合力方法：平行四边形定则（合力是以两分力为邻边的平行四边形对角线，对角线长度即合力的大小，方向即合力的方向） 合力与分力的关系 1、合力可以比分力大，也可以比分力小 2、夹角θ一定，θ为锐角，两分力增大，合力就增大 3、当两个分力大小一定，夹角增大，合力就增大，夹角增大，合力就减小（0＜θ＜ 第三章相互作用 3.1 重力基本相互作用 ★教学目标 (一)知识与技能 1.了解力的概念。 2.知道力的作用效果。 3.知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图。 4.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。 5.知道重力产生的原因及其定义。 6.知道重心的含义。 7.了解四种相互作用。 (二)过程与方法 8.通过“观察”体验力的作用效果。 9.通过学生动手知道力的三个要素表示方法。 10.理解悬挂法确定物体重心的原理，学会用数学的方法解决物理问题。 (三)情感态度与价值观 11.通过实例激发学生对科学的求知欲、激励探索与创新的意识。 12.了解四种基本相互作用，激发探索自然的兴趣，大统一论。 ★教学重点 1.力的特性的理解 2.力的图示法和力的示意图。 3.重力和重心的理解。 ★教学难点 1.力的特性。 2.重心的概念和重心的理解 ★教学过程 引入：生活中离不开力，毽子受力在空中跳动；门受到推力作用，打开了；在弹簧弹力作用下关闭了；手对开关施力，控制灯泡；手摁键盘，使得键盘形变。这节课我一起研究力，重力。 本节课，我们通过三个活动来进行学习：1.观察“视频”，思考后归纳力的定义和特点。2.通过“先练后教”理解力有图示和示意图两种表示方法。3.“知识大寻找”充分发挥课本、资料的作用，掌握重力的大小和方向、重心的概念以及物体重心的位置。 一、力 1、观察“视频”，思考： 下面请同学们观看一些“视频”，大家思考这些反应了力的什么特性。 2、学生讨论，归纳 同学们相互探讨一下，谁来告诉我通过视频，你得到了力的哪些特性。 学生回答： 1.力是物体之间的相互作用。 2.在力的作用下物体由运动变为静止，由静止变为运动（运动状态发生变 化），或物体的形状发生变化。 二、力的图示和力的示意图 决定力的作用有三个要素：大小、方向、作用点，同学们试着将力表示出来。 学生练习，画出物体受力。 A：手对单杠的拉力50N； B：自行车轮胎受阻力20N； C：磁铁对小球引力10N； D：手拿磁铁15N；E：小球重40N 教师通过手机将学生做的情况在电脑中展示，教师和学生一起讨论，归纳出1、力的图示：从作用点向力的方向画一有向线段，有向线段的箭头指向力的方向，有向线段长短按选定标度和力的大小来画，线段上加刻度（一般两至三 力的正交分解 打卡物理：让优秀成为习惯 【好题精选】 【例题1】物体在与水平夹角为θ的力F的作用下在摩擦因数为μ的水平地面上静止，求物块受到的支持力和摩擦力。 【变式1】物体在与水平夹角为θ的力F的作用下在摩擦因数为μ的水平地面上静止 【例题2】物体A在摩擦因数为μ倾角为θ的斜面上静止，求物块受到的支持力和摩擦力。 【变式2】A物体在沿斜面向上的力F的作用下沿摩擦因数为μ倾角为θ的斜面向上匀速运动，求物块受到的支持力和摩擦力。 【例题3】物体在与竖直夹角为θ的力F的作用下在光滑墙面上向上匀速运动，求物块受到的支持力和摩擦力。 【变式3】物体在与竖直夹角为θ的力F的作用下在摩擦因数μ的墙面上向下匀速，求物块受到的支持力和摩擦力。 【例题4】如图，求绳子的拉力 【例题5】如图，球静止在斜面与挡板间，挡板竖直，求弹力 习题部分： 1．（2020·江苏高二月考）图中的大力士用绳子拉动汽车，绳中的拉力为F ，绳与水平方向的夹角为θ．若将F 沿水平方向和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为（ ） A ．Fsin θ B ．Fcos θ C ． sin θ F D ． cos F θ 2．（2020·广东茂名高一期中）如图所示，将光滑斜面上的物体的重力mg 分解为F 1、F 2两个力，下列结论正确的是（ ） A ．F 1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F 2是物体对斜面的正压力 B ．物体受mg 、F N 、F 1、F 2四个力作用 C ．物体只受重力mg 和弹力F N 的作用 D ．F N 、F 1、F 2三个力的作用效果跟mg 、F N 两个力的作用效果相同 3．（2019·江西省靖安中学高一月考）如图所示，一光滑轻绳左端固定在竖直杆顶端，其右端系于一光滑圆环上，圆环套在光滑的矩形支架ABCD 上．现将一物体以轻质光滑挂钩悬挂于轻绳之上，若使光滑圆环沿着ABCD 方向在支架上缓慢地顺时针移动，圆环在A ）B ）C ）D 四点时，绳上的张力分别为F a ）F b ）F c ）F d ，则( ) A ．F a ）F b B ．F b ）F c C ．F c ）F d D ．F d ）F a 第三章题型补充 一．典型受力分析题目 （一）．水平面上 1．一质量为m的物体放在水平面上，在与水平面成θ角的力F的作用下由静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图所示，则物体所受摩擦力F f （） A．F f＜μmg B．F f=μmg C．F f＞μmg D．不能确定 2．如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成α角的拉力F作用，恰好作匀速直线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数。 （二）．斜面上 1，如图所示，在固定的倾角为α的斜面上有一质量为m的物体当用水平力F推物体时，物体沿斜面匀速上升，求物体与斜面间的动摩擦因数。 2．如图所示，物体质量为m，在沿斜面向上的推力作用下 匀速向上运动，已知推力大小为F，斜面倾角为α，求： ⑴斜面对物体的摩擦力；⑵斜面对物体的支持力；⑶斜面与 物体之间的动摩擦因数。 3．如图所示，光滑斜面倾角为? θ，一个重20N的 =30 物体在斜面上静 (1)求弹簧的劲度系数； (2)若斜面粗糙，将这个物体沿斜面上移6cm，弹簧与物体相连， 下端固定，物体仍静止于斜面上，求物体受到的摩擦力的大小和方向. （三）竖直墙面上 1.重为30N的物体与竖直墙壁的动摩擦因数为，若用斜向上与水 平面成θ=53°的推力F=50N托住物体。物体处于静止，如图所示。这时物体受到的摩擦力是多少 2.如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC， ∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力， 现物块静止不动，则摩擦力的大小为_________。 二．判断受力个数 1.如图，在水平力F作用下，A、B保持静止。若A与 B的接触面是水平的，且F不等于0，则关于B的受 力个数可能为（） 个个个个 2如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B 一、第三章相互作用——力易错题培优（难） 1．如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于( ) A．tan 15°B．tan 30°C．tan 60°D．tan 75° 【答案】C 【解析】 试题分析：小球C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300， 乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600，根据平衡条件，对甲环： ，对乙环有：，得，故选C． 【名师点睛】小球C为轻环，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角，然后分别对甲环和乙环进行受力分析，根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解． 考点：共点力的平衡条件的应用、弹力． 2．如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点．设小滑块所受支持力为N，则下列判断正确的是（） A．F缓慢增大B．F缓慢减小C．N不变D．N缓慢减小 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 对物体进行受力分析：物体受重力mg、支持力F N、水平力F．已知小滑块从半球形容器最 低点缓慢移近最高点，我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态．根据平衡条件，应用力的合成得出： G F tan θ= N G F sin θ =，由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点，所以θ减小，tanθ减小，sinθ减小．根据以上表达式可以发现F 增大，F N 增大．故选A. 【点睛】 物体的动态平衡依然为高考命题热点，解决物体的平衡问题，一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境是分析平衡问题的关键；二是要学会利用力学平衡的结论（比如：合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、假设法等）来解答；三是要养成迅速处理矢量计算和辨析图形几何关系的能力． 3．如图所示，水平直杆OP 右端固定于竖直墙上的O 点，长为2L m =的轻绳一端固定于直杆P 点，另一端固定于墙上O 点正下方的Q 点，OP 长为 1.2d m =，重为8N 的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为( ) A ．10N B ．8N C ．6N D ．5N 【答案】D 【解析】 【分析】 根据几何关系得到两边绳子与竖直方向的夹角，再根据竖直方向的平衡条件列方程求解. 【详解】 设挂钩所在处为N 点，延长PN 交墙于M 点，如图所示： 2020-2021学年高中物理人教版（2019）必修第一册同步：第三章相互作用——力3牛顿第三定律 一、选择题 1．关于作用力和反作用力，下列说法正确的是( ) A．物体相互作用时，先有作用力而后才有反作用力 B．作用力和反作用力大小相等、方向相反，在一条直线上，因此它们的合力为零C．弹力的反作用力一定是弹力 D．马能将车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力 2．对于牛顿第三定律的理解，下列说法中正确的是( ) A．当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失 B．弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力 C．甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的作用力可以是摩擦力 D．作用力和反作用力，这两个力在任何情况下都不会平衡 3．如图，一小孩用水平力推置于水平地面上的木箱，未推动，下列说法正确的是( ) A．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力 B．小孩对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力 C．木箱对地面的压力就是木箱所受的重力 D．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力 4．如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是( ) 5.跳水一直是我国的优势项目，如图所示，一运动员站在3 m跳板上，图中F1表示人对跳板的弹力，F2表示跳板对人的弹力，则( ) A．先有F1后有F2 B．一旦人离开跳板，F2立即消失，F1依旧存在 C．因人离开跳板前具有向上的加速度，所以F2大于F1 D．F1和F2大小相等、方向相反，是一对相互作用力 6．帆船即利用风力前进的船。帆船运动是依靠自然风力作用于帆上，由人驾驶船只行驶的一项水上运动，它集竞技、娱乐、观赏和探险于一体，备受人们的喜爱，帆船加速前进时，风对帆船的推动力与水对帆船的阻力的关系是( ) 第三章相互作用 定义：力是物体之间的相互作用理解要点: (1) 力具有物质性：力不能离开物体而存在 说明：①对某一物体而言，可能有一个或多个施力物体.②并非先有施力物体，后有受力物体 (2) 力具有相互性：一个力总是关联着两个物体，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体 说明：①相互作用的物体可以直接接触，也可以不接触. ②力的大小用测力计测量 (3)力具有矢量性：力不仅有大小，也有方向. (4)力的作用效果：使物体的形状发生改变；使物体的运动状态发生变化 (5)力的种类: ①根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等 ②根据效果命名：如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等说明：根据效果命名的，不同名称的力，性质可以相同；同一名称的力，性质可以不同. 重力定义：由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力说明：①地球附近的物体都受到重力作用②重力是由地球的吸引而产生的，但不能说重力就是地球的吸引力 ③重力的施力物体是地球 ④在两极时重力等于物体所受的万有引力，在其它位置时不相等 (1) 重力的大小：G=mg 说明：①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的，纬度越高，同一物体的重力越大，因而同一物体在两极比在赤道重力大 ②一个物体的重力不受运动状态的影响，与是否还受其它力也无关系 ③在处理物理问题时，一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变 (2)重力的方向：竖直向下(即垂直于水平面) 说明：①只有在两极与在赤道上的物体，所受重力的方向指向地心.②重力的方向不受其它作用力的影响，与运动状态也没有关系. (3)重心：物体所受重力的作用点 重心的确定：①质量分布均匀.物体的重心只与物体的形状有关.形状规则的均匀物体，它的重心就在几何中心上 ②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关.③薄板形物体的重心，可用悬挂法确定. 说明：①物体的重心可在物体上，也可在物体外.②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关 ③引入重心概念后，研究具体物体时，就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示，于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替 弹力 (1)形变：物体的形状或体积的改变，叫做形变. 说明：①任何物体都能发生形变，不过有的形变比较明显，有的形变及其微小.②弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变，叫做弹性形变，简称形变. (2)弹力：发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力. 说明：①弹力产生的条件：接触；弹性形变.②弹力是一种接触力，必存在于接触的物体间，作用点为接触点. ③弹力必须产生在同时形变的两物体间.④弹力与弹性形变同时产生同时消失 (3)弹力的方向：与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反 几种典型的产生弹力的理想模型: ①轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向.注意杆的不同. ②点与平面接触，弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面接触点所在切面 ③平面与平面接触，弹力方向垂直于平面，且指向受力物体；球面与球面接触，弹力方向沿两球球心连线方向，且指向受力物体. (4)大小：弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx，k是劲度系数，表示弹簧本身的一种属性，k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关，而与运动状态、所处位置无关. 第三章相互作用（复习专题练习） 一、受力分析 【问题情境】如右图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀 速直线运动，则下列说法正确的是( ) A．物体可能只受两个力作用 B．物体可能受三个力作用 C．物体可能不受摩擦力作用 D．物体一定受四个力 【针对训练1】物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C 以共同速度向右匀速运动，那么关于物体受几个力的说法正确的是（）A． A受6个，B受2个，C受4个B． A受5个，B受3个，C受3个 C．A受5个，B受2个，C受4个 D．A受6个，B受3个，C受4个 【针对训练2】如图所示,水平桌面上叠放的A、B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,书籍F1=5N,F2=3N,那么物体B的上下表面所受摩擦力的大小分别为:（） A.5N；2N B.3N；0N C.0N；2N D.5N；8N 二、弹力、摩擦力 【问题情境】如图所示，水平传送带上放一物块，当传送带向右以速度v匀速传动时，物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态，此时弹簧的伸长量为△x；现令传送带向右的速度增加到2v时，弹簧的伸长量为△x′．则关于弹簧前、后的伸长量，下列说法中正确的是（） A．弹簧伸长量将减小，即△x′＜△x B．弹簧伸长量将增加，即△x′＞△x C．弹簧伸长量在传送带向右加速时将有所变化，最终△x′=△x D．弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变，即始终△x′=△x 【针对训练1】如图所示，弹簧的劲度系数为k，小球重力为G，平衡时球在A位置．今用力F将小球向下拉长x至B位置，则此时弹簧的弹力为（） A．kx B．kx+G C．G-kx D．以上都不对 第三章 相互作用——力 一、选择题 1．关于地球上的物体，下列说法中正确的是( )。 A ．在“天上”绕地球飞行的人造卫星不受重力作用； B ．物体只有落向地面时才受到重力作用； C ．将物体竖直向上抛出，物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小； D ．物体所受重力的大小与物体的质量有关，与物体是否运动及怎样运动无关。 2．如图所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是( )。 A ．弹簧发生拉伸形变； B ．弹簧发生压缩形变； C ．该弹力是小车形变引起的； D ．该弹力的施力物体是小车。 3．课间休息时，负责擦黑板的同学为方便老师下节课使用，将磁性板擦吸附在磁性黑板上，如图所示，下列说法中错误的是( )。 A ．板擦受到四个力作用，其中有三个力的施力物体是黑板； B ．板擦与黑板间在水平方向有两对相互作用力：互相吸引的磁力和互相挤压的弹力； C ．作用在板擦上的磁力和弹力是一对平衡力； D ．磁力大于弹力，黑板才能吸住板擦，使其保持静止不动。 4．质量为m 的木块在置于桌面上的木板上滑行，木板静止，它的质量M ＝3m 。已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，则木板所受桌面的摩擦力大小为( )。 A ．μmg ； B ．2μmg ； C ．3μmg ； D ．4μmg 。 5．(多选)如图所示，小球A 的重力为G ，上端被竖直悬线挂于O 点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A 、水平桌面对球A 的弹力大小可能为( )。 A ．0，G B ．G ，0 C ． 2G ，2G D ． 2G ，3 2 G 6．如图所示的装置中，弹簧的原长和劲度系数都相等，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，其大小关系是()。 A．L1＝L2＝L3；B．L1＝L2＜L3； C．L1＝L3＞L2；D．L3＞L1＞L2。 7．两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则()。 A．b弹簧的伸长量也为L； B．b弹簧的伸长量为1 2 k L k ； C．P端向右移动的距离为2L； D．P端向右移动的距离为2 1 1 k L k ?? ? ?? ＋。 8．(多选)如图所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针示数为L1＝3.40 cm，当 弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针示数为L2＝5.10 cm。g取9.8 m/s2。 由此可知()。 A．弹簧的原长是1.70 cm； B．仅由题给数据无法获得弹簧的原长； C．弹簧的劲度系数约为28.8 N/m； D．由于弹簧的原长未知，无法算出弹簧的劲度系数。 高中物理必修一知识点总结：第三章相互作用在我们生活的世界有形形色色的物体，他们之间不是孤立存在的，各种物体之间都存在着各式各样的相互作用。由于这些相互作用的存在，物体的运动状态，以及存在形态等都随时在发生变化。在物理学中把这种相互作用称之为：力。力学是物理学的基础部分，本章又是力学部分的基础。本章的重点在于学习几种非常典型的力，重力、弹力、摩擦力，难点在于力的合成与分解。 考试的要求： Ⅰ、对所学知识要知道其含义，并能在有关的问题中识别并直接运用，相当于课程标准中的“了解”和“认识”。 Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系，能够解释，在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用，相当于课程标准的“理解”，“应用”。 要求Ⅰ：滑动摩擦力、动摩擦因素、静摩擦力、形变、弹性、胡克定律。 要求Ⅱ：力的合成、力的分解。 知识构建： 新知归纳： 一、重力基本相互作用 ●力：力是物体间的相互作用 1、力的物质性：力是物对物的作用。 2、力的相互性：受力物体同时也是施力物体。 3、物体间发生相互作用的方式有两种：①直接接触②不直接接触 4、力不但有大小，而且有方向，力具有矢量性。力的大小用测力计(弹簧秤)来测量。在国际单位制中，力的单位是N(牛)。 5、力的三要素：通常把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素决定了力的作用效果。若其中一个要素发生变化，则力的作用效果也将变化。 ●力的作用效果 ①使受力物体发生形变； ②使受力物体的运动状态发生改变。 力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的。例如用脚踢足球时，用力的大小不同，足球飞出的远近不同；用力的方向不同，足球飞出的方向不同；击球的部位不同，球的旋转方向不同。 ●力的示意图 力可以用一根带箭头的线段来表示。它的长短表示力的大小，它的指向(箭头所指方向)表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所沿的直线叫力的作用线。这种表示力的方法，叫做力的图示。这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方法。 ●力的分类 1、按力的性质和力的效果分类 ①性质力：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力等。 ②效果力：支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力等。 2、按作用方式可分为接触力(如支持力、压力等)和场力(如重力等)。 3、按研究对象可分为内力和外力。 4、按力的关系可分为：共点力、共面力、平行力、平衡力、作用力与反作用力等。 ●重力 1、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力也叫重量，常用符号G表示。 ①重力的施力物体是地球，其本质是地球对物体的吸引力，但不能说重力就是地球对物体的吸引力。 ②地球表面附近的一切物体都受重力作用。重力与运动状态和接触面均无关。 2、重力的方向总是竖直向下的，重力的方向不一定指向地心。 3、重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定 第三章相互作用 力力 的 概 念 力是物体间的相互作用 力的三要素:大小、方向、作用点 力的图示:用一条带箭头的线段形象地表示力的三要素 重 力 产生原因：由于地球吸引 大小: 方向: 竖直向下 重心:重力的等效作用点，重心不一定在物体上 弹 力 产生条件:①物体间直接接触 ②接触面发生弹性形变 方向:与物体所受外力方向、物体形变方向相反 胡克定律: 摩 擦 力 滑 动 摩 擦 力 产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压 ③相对滑动 方向:与接触面相切，跟物体的相对运动方向相反 大小: 静 摩 擦 力 产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压 ③相对静止，但有相对运动趋势 方向:沿接触面，与物体相对运动趋势方向相反， 与物体所受其他力的合力方向相反 大小: 力 的 合 成 与 分 解 合力与分力:等效代替关系 运算法则:平行四边形定则，正交分解法 合力范围:|-|≤≤|+| F F F F F 11 22 受 力 分 析 隔离法 整体法 G=m g F=kx F=F N 0＜≤ F F max 常 见 的 三 种 力 F 3 F 2 F 1 1、力和力的运算 力的概念： 力是物体与物体间的相互作用 ； 力是运动状态改变的原因（力是产生加速度原因）。 力的运算：力的合成 ；正交分解（分是为了更好的和）。 运算的依据是平行四边形定则（三角形定则）。 例题1.在验证力的平行四边形定则的实验中,两弹簧秤拉力的图示在图中作 出方格每边的长度表示1 N,O 是橡皮筋的一个端点.用两个直角三角板按照作图法 作出合力F 的图示,得到的合力的大小为 N. 2.如图所示,重物的质量为m,轻细线AO 和BO 的A 、B 端是固定的,平衡时AO 是水平的,BO 与水平面的夹角θ。AO 的拉力F1和BO 的拉力F2的大小是多少？ 练习1、将橡皮筋的一端固定在A 点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着 一个量程为5 N 、最小刻度为0.1 N 的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O 点时,两根细绳相互垂直,如图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出. (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分 N 和 N (只需读到0.1 N). (2)在方格纸(见右图)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力. 练习题2、如图F1=12N, F2 =8N, F3=10N. F1在竖直方向，三力互成120O 角。 求：三个力的合力。 2、重力和四种基本相互作用： 1）重力的产生； 2）重力在斜面的分解；重力与滑动摩擦力中正压力的关系； 3）对近地卫星有mg=F 向心力可得(2 R GM g ); 4)、在具地面h 高处的重力加速度也可以用公司2h GM g 计算。 5）、四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。 例1、设想地球是质量分布均匀的球体,同一物体分别位于赤道、北极和北纬60°上某一位置时,物体所受万有引力和重力依次是F1、F2、F3和G1、G2、G3,试比较F1、F2、F3和G1、G2、G3的大小关系. 2、下列说法正确的是 …………………………（ ） A.形状规则的物体的重心,一定在物体的几何中心上 B.物体的重心一定在其内部 C.地球对物体的吸引力,就是物体的重力 D.物体的重力,是由于地球对物体的吸引而产生的 练习题1、 关于重力的大小,下列说法中正确的是 ……………………（ ） 3.1重力、基本相互作用 知识与技能 1．了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识力能使物体发生形变或物体运动状态发生改变。 知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图。 2．知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。 3．知道重力产生的原因及其定义。 4．知道重心的含义。 5．了解四种相互作用。 过程与方法 1．知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的。 2．能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个要素有关。 3．能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的。 4．自己动手，找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力，并通过重心的概念渗透“等效代换”的物理方法。 情感态度与价值观 1．通过实例激发学生对科学的求知欲，激励探索与创新的意识。 通过实验培养学生的团结协作精神。 2．通过本节课的学习，培养全面观察分析问题的能力。 教学重点 1．力的概念，图示及力的作用效果。 2．重力的概念及重心的理解。 教学难点 1．力的概念。 2．重心的概念和位置。 教学过程 新课教学 引入： 在足球场上，守门员大脚开球，球由静止变为运动；守门员接住球时，球由运动变为静止；运动员用头顶球，球的方向改变了。用劲折木条，木条弯曲了，这些都是什么现象，是什么原因造成的呢？引入新课 一、力和力的图示 演示1、用手压锯条、拉皮筋等，学生观察现象，是什么原因导致这种变化呢？ 演示2、扔掉手中的粉笔，拖动桌面上的书等，又有什么现象，又是什么原因引起这样的变化呢？ 锯条、皮筋的形状发生了改变，粉笔、书的运动状态发生了改变，这些都是由于这些物体受到了其他物体的力的作用的结果。在物理学中，人们把改变物体的运动状态，产生形变的原因，即物体与物体之间的相互作用称作力。 1、力的定义：物体与物体之间的相互作用。 问题：力可以离开物体而单独存在吗？ （1）、力的物质性 力是物体对物体的作用，有力就有受力物体和施力物体，两者是同时存在的，不分先后。在研究某物体时，我们把它叫做受力物体，对它作用的物体叫做施力物体。不是有生命的物体才能作为施力物体，施力物体和受力物体不是绝对的，在研究不同问题时，同一物体有时是受力物体，有时是施力物体。 问题：我们用手拍打桌子时，是手给桌子一个力，可为什么我们的手也会感到疼痛呢？（让学生用力打桌子，体会手的感觉） （2）、相互性 力是物体间的相互作用，甲对乙有作用力，同时乙对甲也有力的作用，力的作用是相互的。 问题：用大小相等的力沿不同的方向拖动桌面上的书，书的运动一样吗？ （3）、矢量性 力是有大小和方向的物理量（矢量），力的作用效果不仅与其大小有关，也与方向有关。 问题：力的作用效果有那些？举例说明。 2、力的作用效果 力可以使物体发生形变和运动状态发生改变（包括速度的大小和方向）。 演示：关门时，在不同的地方施加不同方向和大小的力，产生的效果不一样，说明了力的作用效果与那些因素有关？ 1、力的三要素 大小、作用点、方向 问题：我们可以怎样把力的三要素完整的表示出来呢？ 2、力的图示和示意图 例：一物体重150N，画出绳子对物体的拉力的图示。 有时只需要画出力的示意图，即只画出力的作用点和方向，表示这个物体在这个方向上受到了力。 3、力的单位：牛顿符号N 演示：竖直上抛一粉笔头，结果它会落在地上，粉笔为什么会掉下来呢？ 二、重力 抛向空中的物体会落回地面，地球在自转而海水不会洒向太空，都是地球与他们之间存在着相互吸引的作用。 1、重力的产生：地面附近的物体，由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。 1、从激光束的特性分析，为什么激光束可以用来进行激光与物质的相互作用？ 答：（1）方向性好：发散角小、聚焦光斑小，聚焦能量密度高。 （2）单色性好: 为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。 （3）亮度极高：能量密度高。 （4）相关性好：获得高的相关光强，从激光器发出的光就可以步调一致地向同一方向传播，可以用透镜把它们会聚到一点上，把能量高度集中起来。 总之，激光能量不仅在空间上高度集中，同时在时间上也可高度集中，因而可以在一瞬间产生出巨大的光热，可广泛应用于材料加工、医疗、激光武器等领域。 2、透镜对高斯光束聚焦时，为获得良好聚焦可采用的方法？ 答：用短焦距透镜； 使高斯光束远离透镜焦点，从而满足l>>f、l>>F； 取l=0，并使f>>F。 3、什么是焦深，焦深的计算及影响因素？ 答：光轴上其点的光强降低至激光焦点处的光强一半时，该点至焦点的距离称为光束的聚焦深度。光束的聚焦深度与入射激光波长和透镜焦距的平方成正比，与w12成反比，因此要获得较大的聚焦深度，就要选长聚焦透镜，例如在深孔激光加工以及厚板的激光切割和焊接中，要减少锥度，均需要较大的聚焦深度。 4、对于金属材料影响材料吸收率的因素有哪些？ 答：波长、温度、材料表面状态 波长越短，金属对激光的吸收率就越高 温度越高，金属对激光的吸收率就越高 材料表面越粗糙，反射率越低，吸收率越大。 5、简述激光模式对激光加工的影响，并举出2个它们的应用领域？ 答：基模光束的优点是发散角小，能量集中，缺点是功率不大，且能量分布不均。 应用：激光切割、打孔、焊接等。 高阶模的优点是输出功率大，能量分布较为均匀，缺点是发散厉害。应用：激光淬火（相变硬化）、金属表面处理等。 6、试叙述激光相变硬化的主要机制。 答：当采用激光扫描零件表面，其激光能量被零件表面吸收后迅速达到极高的温度，此时工件部仍处于冷态，随着激光束离开零件表面，由于热传导作用，表面能量迅速向部传递，使表层以极高的冷却速度冷却，故可进行自身淬火，实现工件表面相变硬化。 7、激光淬火区横截面为什么是月牙形？在此月牙形区相变硬化有什么特点？ 特点：A,B部位硬化，C部位硬化不够 原因：A,B部位接近材料部，热传导速率大，可以高于临界冷却速度的速度冷却，因此 第三章力物体的平衡 本章内容是力学的基础，也是贯穿于整个物理学的核心内容。本章从力的基本定义出发，通过研究重力、弹力、摩擦力，逐步认识力的物质性、力的矢量性、力的相互性，并通过受力分析，分析物体所处的状态或从物体所处的平衡状态，分析物体的受力情况。物体的受力分析法是物理学重要的分析方法。由于它的基础性和重要性，决定了这部分知识在高考中的重要地位。 本章知识的考查重点是：①三种常见力，为每年高考必考内容，明年乃至许多年后，仍将是频繁出现的热点。②力的合成与分解、共点力的平衡等在高考中或单独出现或与动力学、电磁学等相结合，或选择或计算论述，或易或难，都要出现。 核心知识课标解读 力的概念1理解力是物体之间的相互作用，能找出施力物体和受力物体． 2知道力的作用效果． 3知道力有大小和方向，会画出力的图示或力的示意图．4知道力的分类． 重力的确概念5知道重力是地面附近的物体由于受到地球的吸引而产生 的． 6知道重力的大小和方向，会用公式Ｇ＝ｍｇ计算重力． 7知道重心的概念以及均匀物体重心的位置．弹力的概念8知道什么是弹力以及弹力产生的条件． 9能在力的图示（或力的示意图）中正确画出弹力的方向． 10知道如何显示微小形变． 胡克定律11知道在各种形变中，形变越大，弹力越大． 12知道胡克定律的内容和适用条件． 13对一根弹簧，会用公式ｆ＝ｋｘ进行计算． 摩擦力的概念14知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向．15会利用公式ｆ＝μＮ进行计算，知道动摩擦因数跟什么有 关 16知道静摩擦产生的条件，会判断静摩擦力的方向． 17知道最大静摩擦力跟两物间的压力成正比 二力平衡18知道什么是力的平衡． 19知道二力平衡的条件． 力的合成和分解20理解力的合成和合力的概念． 21理解力的合成和合力的概念． 22掌握平行四边形定则，会用作图法、公式法求合力的大小和方向． 23熟悉力的三角形法． 24掌握平行四边形定则． 25理解力的分解和分力的概念．理解力的分解是力的合成逆运算， 26会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力高中物理必修一第三章相互作用知识点总结
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