基本相互作用的统一
微观粒子之间存在着多种多样的相互作用，正是由于这些相互作用导致了粒子的产生、湮灭和相互转化，构成了粒子运动的丰富生动的图像。据迄今所研究的微观粒子之间，人们发现它们之间存在着四种基本相互作用。长期来，粒子物理学家一直在探索研究，它们是否可以从更深刻的角度统一起来。
微观粒子之间的基本相互作用，按其作用的强度，主要有以下四种。
强相互作用
结合核子成为原子核的核力以及介子和重子相互碰撞时产生粒子过程的相互作用均属此类，表征其强度的数量级约为1～10。其有效力程约为10-13厘米，当两个强子相互接近到相距10-13厘米左右时，它们几乎肯定会发生强相互作用。假定粒子的速度接近光速，那么通过这段～10-13厘米的有效力程时，所需要的时间将是～10-23秒。也就是说，强相互作用在～10-23秒内进行完毕，这个时间就成了强相互作用的特征时间。在强相互作用的过程中所有守恒定律都成立，具有最高的对称性质。光子和轻子没有直接的强相互作用，而重子和介子具有直接的强相互作用，所以我们把重子和介子统称为强子。
电磁相互作用
所有荷电粒子和光子之间的相互作用，其强度的数量级约为10-2。其有效力程可达无穷远（当然作用力的大小还是随距离增加而减小的）。光子是电磁作用的媒介粒子，荷电粒子之间的电磁作用是由于它们之间交换了光子而形成的。守恒定律中例如同位旋守恒，在电磁相互中遭到破坏。电磁相互作用的特征时间约为10-21秒。电磁相互作用理论是目前各种相互作用理论中发展得最完整的理论，也是各种相互作用理论的典范。
弱相互作用
除光子外，粒子都具有弱相互作用，主要表现在粒子衰变过程之中。其强度的数量级在低能时约为10-6，在高能时可达10-5。守恒定律中例如同位旋、奇异数、宇称、电荷共轭等不变性均遭到破坏。弱相互作用的有效力程＜10-15厘米，即使在这样短的距离内弱作用粒子相互作用的几率也只有10-10。弱相互作用产生所需要的时间可由10-18秒直到15分钟。
引力相互作用
所有粒子都具有引力相互作用，其强度数量级约为10-38，其力程可达无限远处。由于其强度极小，而微观粒子的质量又都很小，因此在微观粒子领域里，引力相互作用相对于其他相互作用常常是可忽略不计的。然而在宏观物体特别在天体物理领域里，因物体质量巨大，引力相互作用则起主导作用。
由此可见，这四种基本作用中，相互作用愈强，所服从的守恒定律就愈多，对称性也就愈高，所涉及的粒子却愈少。相反，相互作用愈弱，守恒定律被破坏的就愈多，对称性也就愈低，所涉及的粒子也愈多。应该指出，此处所谓相互作用的强度是指在一定标准条件下的粗略的数量级的估计。每一种相互作用的大小常常是与粒子所处的状态有关的。例如在极高能的条件下，弱相互作用可以变得很强，而强相互作用可以变得很弱。
弱电统一理论
四种基本相互作用统一的探索研究，一直是现代物理学家所关注的重大课题。爱因斯坦在建立广义相对论后，花很长时间致力于统一场论的研究，他希望能建立一个电磁作用和引力作用相统一的理论。爱因斯坦的这个探索研究没有取得成功，现在看来，主要在于物理学的发展在当时条件还不够成熟。当时尽管对电磁作用和引力作用的规律认识比较清楚，但是对弱作用和强作用这两种只有在微观粒子领域才明显呈现短程相互作用的规律却知之甚少。粒子物理学几十年的探索研究表明，首先取得成功的是弱相互作用和电磁相互作用之间的统一。
1961年，美国物理学家格拉肖首先提出了弱相互作用和电磁相互作用统一的猜想，预言中性弱流的存在，这就为弱相互作用和电磁相互作用统一的研究拉开了序幕。
其后，美国物理学家温伯格和巴基斯坦物理学家萨拉姆分别于1967年和1968年各自独立地提出把弱相互作用和电磁柑互作用统一起来的具体方案。这方案把电磁相互作用的规范粒子（光子）和弱相互作用的规范粒子（中间矢量玻色子W，中性矢量介子Z）联在一起，把它们看成是同一矢量粒子家族中的成员，并采用希格兹（Higge）机制，使弱相互作用的规范粒子获得质量，同时猜想这个理论能够重整化。这就是所谓温伯格-萨拉姆弱电统一轻子模型理论（简称WS理论）。
弱电统一理论除了可以解释已知的弱相互作用和电磁相互作用的基本规律外，还要求存在“弱中性流”，即不转移电荷的弱相互作用过程。在研究弱相互作用的几十年间，这种过程始终没有被发现。但是，由于格拉肖对它们的存在提出预言，便在短短的几年间，即1973年，在西欧核研究中心首先发现了中性流的径迹记录。随后又在费密实验室等处，从中微子诱发的反应中观察到这类过程。这就表明格拉肖所作的理论预言是正确的。
至于弱电统一理论最直接的实验验证，应是传递弱相互作用的W粒子和Z粒子的发现。理论预言W粒子的质量为（82.0±2.4）GeV，Z粒子的质量为（93.0±2.0）GeV，由于这些粒子质量约为质子质量的87——99倍，一直到80年代初才有可能在用加速器所进行的实验中产生。
1982年，西欧核研究中心发现了W粒子，其质量为（80.9±1.5）GeV。1983年，西欧核研究中心又发现了Z粒子，其质量为（95.6±1.4）GeV。W粒子和Z粒子的发现，进一步支持了弱电统一理论。
大统一理论
正是在弱电统一理论的启发下，人们又去探索研究强、电、弱三种相互作用的统一——大统一理论。尽管物理学家提出了许多种大统一模型，各有不同的特点。但是迄今为止，还没有任何一个大统一模型得到实验的判定性检验。
比较而言，SU（5）模型可以概括的已知规律很多，同时又不引入过多的未发现的粒子，比起其他模型处于更重要的地位，事实上许多模型都是以SU（5）模型为基础而建立的。
SU（5）模型的基础是强相互作用的色动力学理论和弱电统一模型，它可以解释这两个理论可解释的实验。SU（5）在把强相互作用和弱相互作用进一步统一起来时，所得出的新结果可以算出弱电统一模型中未知参数的值，且和实验测得的值相符合。SU（5）模型中最重要的和过去理论不同的结果是预言质子可以衰变，其值小于1031年。然而目前实验值为大于1032年，因此现有实验并不有利于SU（5）大统一模型。
80年代以来，许多物理学家又在探索建立超对称大统一模型，在这种模型中把四种基本相互作用都统一起来。由于在大统一理论范围内，许多可能的模型已被试探研究过，因此从1980年起，物理学家对基本相互作用统一的研究，已从大统一理论转移到超对称大统一理论方面来，这是探索四种基本相互作用统一的又一个事要动向。然而问题是，基本相互作用是否真能统一？到什么能量尺度才能统一呢？
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 。
自然界中四种基本相互作用的研究 学院物理工程学院 专业物理学 学号11111111111111 姓名xxxxxxxxx
目录 摘要 (1) 关键词 (1) 引言 (1) 1粒子理论下的4种基本相互作用 (1) 1.1两种长程力——引力和电磁力 (1) 1.2两种短程力——弱核力和强核力 (2) 2统一理论的思想基础 (2) 3粒子理论下的统一 (2) 4爱因斯坦对统一理论的构思 (3) 展望 (4) 参考文献 (4)
自然界中四种基本相互作用的研究 摘要：人们发现微观粒子之间仅存在四种相互作用力，它们是万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力。宇宙间所有现象都可以用这四种作用力来解释。进一步研究四种作用力之间联系与统一，寻找能统一说明四种相互作用力的理论——大统一理论。本文从两种不同的角度—粒子理论和场理论,浅析对大统一理论的认识,进而认识自然规律的统一性。 关键词：大统一理论;自然力;物质粒子;传递力拉子;四种基本力 引言：早在20世纪20年代，著名物理学家爱因斯坦就致力于寻找一种统一的理论来解释所有相互作用，也可以说是解释一切物理现象，因为他认为自然科学中“统一”的概念或许是一个最基本的法则。甚至可说在爱因斯坦的哲学中，“统一”的概念根深蒂固，他深信“自然界应当满足简单性原则”。 从30年代提出相对论后不久，爱因斯坦就着手研究“大统一理论”，试图通过“弱作用，磁场，强作用”的统一思维来简单的解释宇宙，进一步将当时已发现的四种相互作用统一到一个理论框架下，从而找到这四种相互作用产生的根源。这一工作一直到他1955年逝世为止，并几乎耗尽了他后半生的精力，而且统一思维与当时物理学界的主流思想不符，以致于一些科学史学家断言这是爱因斯坦的一大失误。 17世纪,牛顿在研究宇宙行星运动规律时,把行星绕太阳、月球绕地球、太阳系绕银河的运动,以及地球对其上面物体间的吸引统称为一种力的作用,称为万有引力,并得到万有引力定律。正是由于这种力的作用,使得宇宙间各天体组成了和谐的大家庭。 19世纪下半叶,麦克斯韦成功地把电现象和磁现象统一起来,指出了电力和磁力是本质上相同的力,并得到了著名的麦克斯韦方程组,证明了光就是二者统一的一种表现形式。 众所周知,宇宙中的一切物质都在做变速运动,无论这种变速运动是什么样的形式,都与力密切相关。因为支配物质行为的就是力。因此,要想最大限度地统一自然规律的描述,就必须把各种形式的力统一为一种力在各种不同条件下的表现。经过物理学家们近100年的艰苦努力,包括理论上的探究、实验上的摸索和验证,在20世纪中后期已将自然界各种不同的相互作用力统一为4种自然力:引力、电磁力、弱核力和强核力。余下的工作就是如何将这4种力进一步统一。粒子理论的不断发展和爱因斯坦晚年的大胆构思为建立大统一打下了良好的基础。 1粒子理论下的4种基本相互作用目前,人们从粒子论中已经认识到,一切能观察到的物质是由4种基本粒子组成的(并非最小粒子):2种重子,即质子(p)和中子(n);2种轻子,即电子(e)和中微子(ν),它们相互接近时,其行为是由以上4种自然力支配着。 粒子论指出,组成物质的基本粒子之间不会直接发生力的作用,而是通过发射和吸收传递力粒子而产生通常称之为力的效应的。物质粒子发射出传递力粒子而产生反弹,传递力粒子与加外物质粒子碰撞而被吸收,这样一发一收,即两个物质粒子由交换传递力而使其速度发生改变,如同它们之间产生了力的作用。 1.1两种长程力——引力和电磁力 当物质粒子发射的传递力粒子质量为零时,则在大距离上可以进行交换,称为长程力。
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
自然界的四种基本力 力是自然科学理论大厦的基石;力的发现和力学理论的建立，是自然科学从幼稚走向成熟的重要标志。 在牛顿以前，古希腊科学家解释自然现象的理论框架是"和谐"。譬如，地球为什么是球形的?行星为什么作圆周运动?他们认为，球形和圆周运动最匀称、最饱满、最稳定，即最和谐。所以，找到了和谐，也就找到了满意的答案。在牛顿以后，科学家则用力的框架代替了和谐框架。今天，科学家对自然现象的解释就是致力于寻找隐藏在现象背后的作用力，找到了作用力，也就等于找到了现象存在的原因。显然，力的框架与和谐的框架相比具有明显的优越性。它不仅可以精确地解释许多以前无法解决的难题，而且还能准确地预见许多自然现象。 今天，当我们用力的观点考察世界时发现，在自然界中，物质的运动无不受力的支配。无论是物理运动、机械运动、化学运动，还是生物运动，都离不开力的作用。强相互作用力、弱相互作用力、电磁力和万有引力支配着宇宙的一切运动。同时，正如科学家们所言，科学理论的诠释之箭只有指向力学才是最基本的、最令人信服的。因此，从研究各种自然力开始，并着手寻找它在生物系统和社会系统中的可能表现形式，就有可能找到物质系统与生物系统和社会系统之间的某种联系，发现存在于生物系统和社会系统中的新的作用力。倘若如此，社会科学就有可能如同自然科学一样有一个坚实的基石，并最终实现与自然科学的联姻或统一。 从原子到美洲豹，从细菌到你我他，从鲜花到牛粪尿，从爱因斯坦的大脑到花岗岩，所有这些存在物虽然表现出的结构、形态和运动各不相同，但是从本质上讲，它们都是由自然界四种基本作用力所编制的"实体"。因此，五彩缤纷的世界背后，蕴藏着一种令人难以置信的简单韵律～
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＜
第四单元三种性质力 一．教学内容解析 本单元讲述的是关于“力”的基础知识，是学习静力学的基础和准备.内容包括重力、弹力、摩擦力、受力分析.本章内容与初中学过的有关力学知识联系密切，是初中知识的扩展和深化，是今后学好其他力学知识的基础. 所谓基础性，就是要为学习力学知识打下扎实的基础.从知识方面来说，就是理解力的初步概念，在力的统一概念下分析重力、弹力、摩擦力产生的概念.从运用方面说，是熟悉对一个物体的受力分析，会画出正确的受力示意图. 本章具有预备性，不论在知识上和运用上都要有一个“度”.比如在本章第二节提到：“用悬绳挂着的静止物体，用静止的水平支持物支持的物体，它们对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力.”在这一节就不要求从道理上把这一论断说清楚，可先作为事实接受下来，讲过牛顿第三定律后再解决.再比如静摩擦，要想一开始就把问题讲深讲透，企图学生能够处理比较难的有关问题，可以说是“拔苗助长”，是不可能的. 关于滑动摩擦力，教材中虽然提到“阻碍相对滑动”“跟物体的相对运动的方向相反”，但举例只限于受滑动摩擦力的物体相对于另一静止物体(相对地面静止)的情形.一开始不宜涉及两物体都相对于地面运动的情形.关于滑动摩擦力的大小计算，介绍动摩擦因数时应强调该因数无单位，与相互接触的两个物体的组成材料及接触面的光滑程度有关，而与其他因素无关，动摩擦因数一般情况下小于1. 静摩擦力是个难点，更要注意要求适当.关于静摩擦力的方向，只限于容易判断相对运动趋势方向的情形.关于静摩擦力的大小，只限于可应用二力平衡求解的简单情形.这里不宜涉及静摩擦力是阻力还是动力的问题. 二、单元教学目标解析 三．单元教学问题诊断分析 四．单元教学支持条件分析 五．单元教学流程设计 第一课时力的基本概念 一．教学内容分析 力学知识是整个物理学的基础内容，本节课对于建立清晰的力概念以及受力分析起着至关重要的作用.本节主要包括：力的概念和四种基本相互作用.在学生初中物理知识和生活经验的基础上将力的概念进行推广和加深。物体的运动状态发生变化及物体发生形变是有原因的，是由于其他物体和该物体发生了相互作用，这种作用称为力.认识力、研究力，都要从力的作用效果入手.力离不开物体，每一个力都对应着一个受力物体和一个施力物体，仅有受力物体和仅有施力物体的力是不存在的，力的作用是相互的.即力的相互性。影响力的作用效果的因素不仅有力的大小，还有力的方向及作用点，所以力是矢量，将力的大小、方向、作用点称为力的三要素，今后分析研究一个力,不仅要明确它的产生条件，还要明确力的三要素，描述、表示力也要抓住这三条，所以在力的图示中为了让线段的长度表示力的大小必须先规定标度，为了表示方向必画箭头.为下一单元力的合成与分解做铺垫。但是在受力分析中用力的示意图表示力，所以力的示意图也要做强调。在力的分类中可以在了解四种基本相互作用的基础上分类，但是仅要求学生记住常见的几种性质力即可。力的相互性是本节课
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
第三章相互作用第一节《重力基本相互作用》同步作业 一、选择题 1．有关力的概念，下列说法正确的是 A．力不可能离开物体而独立存在B．受力物体不一定是施力物体 C．一个力的发生必定涉及到两个物体D．重力的大小和方向与物体的运动状态无关2．关于物体的重心，以下说法正确的是 A．重心就是物体上最重的一点 B．任何有规则形状的物体，它的重心一定在其几何中心 C．重心是物体所受重力的作用点，所以重心总是在物体上，不可能在物体外 D．悬挂在细线下的薄木板处于平衡状态，则物体的重心一定在沿细线方向的竖直线上，木板对细线的拉力的大小等于木板的重力- 3．关于力这一概念的认识，下列说法正确的是 A．只有相互接触的物体之间才会有力的作用 B．弹簧测力计与天平都是用来测量力大小的工具 c．只要物体受到力的作用，运动状态必然发生改变 D．物体受到的每一个力都有它的施力物体 4．关于力，下列说法错误的是 A．根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同 B．物体受几个力同时作用时，运动状态一定发生改变 C．弹簧测力计是测量力的仪器 D．在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称为牛，符号是N 5．下列说法正确的是 A．只有运动物体才会受到力的作用B．找不到施力物体的力一定不存在 C．发生力作用时，一定是两个物体同时受力D．飞机能匀速水平飞行，表明飞机不受重力 6．关于物体的重心，下列说法正确的应是 A．物体升高或降低时，重心在物体中的位置也随之升高或降低 B．物体的形状改变时，它的重心位置必定改变 C．物体的重心可以在物体上，也可以在物体的外部空间 D．随物体放置方法的不同，重心在物体内的位置也会发生改变 7.在弹簧测力计秤钩下挂一个静止的小球，下列说法正确的是 A．小球对弹簧测力计的拉力就是小球的重力B．小球所受拉力的施力物体是地球 c．弹簧测力计对小球的拉力在数值上等于小球的重力 D．小球对弹簧测力计拉力的施力物体是小球 8.物体放在水平桌面上静止时，下列说法正确的是 A．物体受的重力与桌面对物体的支持力相同 B.支持力和重力的受力物体相同 C.物体所受重力的方向垂直向下 D.如果考虑空气浮力作用，重力将变小 9.一个空心球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，当水从小孔慢慢流出直至流完的过程中，空 心球壳和水的整体的重心将会 A.一直下降 B.一直上升 C.先升高后降低 D.先降低后升高
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.
重力基本相互作用 知识与技能 1．理解力的概念，知道力的三要素； 2．正确理解重力的概念，知道物体重心的含义及位置； 3．了解四种基本相互作用。 过程与方法 1．知道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、作用点三个因素有关； 3．能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的； 4．通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理方法。 情感态度与价值观 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 理解力的概念、领会重力的产生原因和特点； 教学难点 理解重心的概念。 新课教学 引入： 在初中你们已经学过了力，今天我们来进一步学习力。 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？ 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。 力的作用效果： 1、使物体发生形变。 2、运动状态发生改变（包括速度的大小，方向，大小和方向）。 一、力和力的图示 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。
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
高中物理-相互作用 测试题（含答案） 注意事项： 1．答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号 条形码粘贴在答题卡上的指定位置. 2．选择题的作答：每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标 号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试题 卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 4．考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交. 一、选择题(本题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1～8题只有一 项符合题目要求,第9～12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分, 有选错的得0分) 1．关于重力与重心,下列说法正确的是( ) A ．舞蹈演员在跳舞过程中,其重心可能改变 B ．登珠穆朗玛峰时,运动员在山底和山顶受到的重力相同 C ．蚂蚁太小,故蚂蚁不受重力的作用 D ．质量分布均匀的物体,其重心一定在该物体上 2．关于动摩擦因数,下列说法正确的是( ) A ．两物体接触面间压力越大,动摩擦因数越大 B ．两物体间滑动摩擦力越大,动摩擦因数越大 C ．两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与两物体间的压力成反比 D ．两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的,与滑动摩 擦力和正压力无关 3．如图所示,一物块在拉力F T 作用下沿水平方向做匀速运动,则拉力F T 与摩擦力F f 的 合力的方向为( ) A ．可能向上偏右 B ．可能向上偏左 C ．一定竖直向上 D ．无法判定 4．如图所示,小车M 在恒力F 作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断( ) A ．若地面光滑,则小车一定受三个力作用 B ．若地面粗糙,则小车也可以不受摩擦力作用 C ．若小车做匀速运动,则小车可能受四个力的作用 D ．若小车做匀速运动,则小车一定受三个力的作用 5．如图所示,A 、B 两球完全相同,质量均为m ,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间连着一根轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的弹力为( ) A ．2mg tan θ B ．mg tan θ C ．2m tan θ2 D ．mg tan θ2 6．如图,三个大小相等的力F ,作用于同一点O ,则合力最大的是( ) 7．如图所示,在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯,该台灯可通过支架前后调节从而可将灯头进行前后调节,下列对于台灯的受力分析正确的是( ) A ．台灯受到水平向左的摩擦力 B ．若将灯头向前调节一点(台灯未倒),则桌面对台灯的支持力将变大 C ．支架对灯头的支持力方向竖直向上 D ．整个台灯所受的合外力方向竖直向上 8．如图所示,右侧是倾角α＝37°的斜面,左侧为四分之一圆弧轨道,圆心O 与斜面等高.A 、B 两小球用一不可伸长的细线相连,A 球与圆心O 连线与竖直方向的夹角θ＝30°,A 、B 两小球与斜面均静止,不计一切摩擦,则A 、B 两小球的质量之比为( ) 此卷只装订不密封
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