高一物理力的相互作用

1、第三章第三章 相互作用相互作用 1 1、重力、重力 基本相互作用基本相互作用2 2、彈力、彈力3 3、摩擦力、摩擦力4 4、力的合成、力的合成5 5、力的分解、力的分解6 6、共點力的平衡、共點力的平衡重力重力1、力（、力（force）概念概念物體與物體之間的相互作用物體與物體之間的相互作用效果效果改變物體運動狀態(tài)改變物體運動狀態(tài)使物體發(fā)生形變使物體發(fā)生形變特點特點相互性相互性單位單位牛頓牛頓（newton）牛牛N2、力是矢量、力是矢量力的圖示力的圖示(三要素三要素)力的示意圖力的示意圖3、重力、重力產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因由于地球的吸引而使物體受到的力由于地球的吸引而使物體受到的力大小大小 G=mg

2、方向方向豎直向下豎直向下作用點作用點重心重心g g隨緯度的增大而增大隨緯度的增大而增大, ,隨高度的增加而減小隨高度的增加而減小. .基本相互作用基本相互作用1、萬有引力（、萬有引力（重力重力）2、電磁相互作用（、電磁相互作用（彈力、摩擦力等彈力、摩擦力等）3、強相互作用（、強相互作用（核子之間核子之間）4、弱相互作用（、弱相互作用（放射現(xiàn)象中放射現(xiàn)象中）力的命名力的命名1、按力的性質(zhì)命名（、按力的性質(zhì)命名（重力、彈力、摩擦力等重力、彈力、摩擦力等）2、按力的效果命名（、按力的效果命名（動力、阻力、拉力、壓力等動力、阻力、拉力、壓力等）彈力（彈力（elastic force）1、產(chǎn)生原因、產(chǎn)生

3、原因物體發(fā)生彈性形變物體發(fā)生彈性形變2、研究彈力的方法、研究彈力的方法（1）了解彈性形變與彈力作用的關(guān)系（了解彈性形變與彈力作用的關(guān)系（彈力彈力產(chǎn)生的根本原因是施力物體發(fā)生形變產(chǎn)生的根本原因是施力物體發(fā)生形變）（2）觀察物體的微小形變觀察物體的微小形變3、彈力的方向、彈力的方向（1）繩子對物體的彈力繩子對物體的彈力（2）彈簧對物體的彈力彈簧對物體的彈力（3）硬桿對物體的彈力（硬桿對物體的彈力（需通過受力分析來確定需通過受力分析來確定）（4）各種形狀的接觸面之間的彈力（各種形狀的接觸面之間的彈力（垂直接觸面垂直接觸面）胡克定律（胡克定律（Hook law）彈簧的彈力與彈簧的彈簧的彈力與彈簧的形變

4、量形變量成正比（彈性限度內(nèi)）成正比（彈性限度內(nèi)）公式公式kxF k：勁度系數(shù)（：勁度系數(shù)（由彈簧本身決定由彈簧本身決定）圖象圖象OF/Nx/mF2F1x1x2xkF摩擦力（摩擦力（frictional force）1 1、摩擦力產(chǎn)生的條件、摩擦力產(chǎn)生的條件接觸接觸相對相對滑動的趨勢滑動的趨勢靜摩擦力靜摩擦力相對相對滑動滑動滑動摩擦力滑動摩擦力擠壓擠壓 粗糙粗糙2 2、分析摩擦力的方法、分析摩擦力的方法種類種類靜摩擦力靜摩擦力實際靜摩擦力實際靜摩擦力( )( )最大靜摩擦力最大靜摩擦力滑動摩擦力滑動摩擦力F Ff f = =FFN N（與相對運動的快慢、（與相對運動的快慢、其他外力無關(guān)）其他外力

5、無關(guān)）max0ffFF 下列敘述正確的是（下列敘述正確的是（ ）A重心總在物體上重心總在物體上B任何形狀規(guī)則的物體，它們的重心都在幾任何形狀規(guī)則的物體，它們的重心都在幾何中心處何中心處.C物體靜止在水平地面上，由于受重力作用，物體靜止在水平地面上，由于受重力作用，使得物體和地面發(fā)生彈性形變，物體產(chǎn)生了對使得物體和地面發(fā)生彈性形變，物體產(chǎn)生了對地面的壓力，壓力大小等于重力，方向豎直向地面的壓力，壓力大小等于重力，方向豎直向下，所以壓力就是重力下，所以壓力就是重力.D把物體由赤道移到北極，若用天平稱量，把物體由赤道移到北極，若用天平稱量，則示數(shù)在兩地相同；若用彈簧秤稱量，則示數(shù)則示數(shù)在兩地相同；若

6、用彈簧秤稱量，則示數(shù)在北極略微增大在北極略微增大. D在下圖中，在下圖中，a、b間一定有彈力的是（間一定有彈力的是（ ）ababababB判斷有無彈力：消除法和假設法判斷有無彈力：消除法和假設法ab以上各接觸面光滑以上各接觸面光滑ABCDE如圖所示，小車上固定著一根彎成如圖所示，小車上固定著一根彎成角的曲桿，桿角的曲桿，桿的另一端固定一個質(zhì)量為的另一端固定一個質(zhì)量為mm的球，試分析下列兩的球，試分析下列兩種情況下桿對球的彈力大小及方向：種情況下桿對球的彈力大小及方向：(1)(1)小車靜止不動；小車靜止不動；(2)(2)小車以加速度小車以加速度a a向向右運動向向右運動. .由圖可知，水平方向上

7、：由圖可知，水平方向上：FsinFsin=ma；豎直方向上：豎直方向上：FcosFcos=mg，得得F=F=tantan=a/g. /g. =arctan(a/g)./g). 2222)()(gammgmaFmgma探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時，在彈性限探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時，在彈性限度內(nèi)，懸掛度內(nèi)，懸掛15N15N重物時，彈簧長度為重物時，彈簧長度為0.16m0.16m；懸掛懸掛20N20N重物時，彈簧長度為重物時，彈簧長度為0.18m0.18m，則，則彈簧的原長彈簧的原長L L原和勁度系統(tǒng)原和勁度系統(tǒng)k k分別為分別為A AL L原原0.02m0.02mk k500N500NmmB BL

8、 L原原0.10m0.10mk k500N500NmmC CL L原原0.02m0.02mk k250N250NmmD DL L原原0.10m0.10mk k250N250NmmxkF下列關(guān)于滑動摩擦力的說法正確的是下列關(guān)于滑動摩擦力的說法正確的是 ( )( )A A滑動摩擦力的方向總是阻礙物體的運動并與物滑動摩擦力的方向總是阻礙物體的運動并與物體的運動方向相反體的運動方向相反B B當動摩擦因數(shù)一定時，物體所受的重力越大，當動摩擦因數(shù)一定時，物體所受的重力越大，它所受的滑動摩擦力也越大它所受的滑動摩擦力也越大C C有滑動摩擦力作用的兩物體間一定有彈力作用，有滑動摩擦力作用的兩物體間一定有彈力作

9、用，有彈力作用的二物體間不一定有滑動摩擦力作用有彈力作用的二物體間不一定有滑動摩擦力作用D D滑動摩擦力總是成對產(chǎn)生的，兩個相互接觸的滑動摩擦力總是成對產(chǎn)生的，兩個相互接觸的物體在發(fā)生相對運動時都會受到滑動摩擦力作用物體在發(fā)生相對運動時都會受到滑動摩擦力作用C根據(jù)物體的運動狀態(tài)，用牛頓第二定律來判斷。根據(jù)物體的運動狀態(tài)，用牛頓第二定律來判斷。例、當汽車剎車或加速前進時，例、當汽車剎車或加速前進時，木箱子受到的靜摩擦力方向如何？木箱子受到的靜摩擦力方向如何？相對靜止相對靜止利用作用力和反作用力來判斷。利用作用力和反作用力來判斷。如圖所示，兩個質(zhì)量均為如圖所示，兩個質(zhì)量均為mm的木塊的木塊P P、

10、QQ，在水，在水平恒定平恒定F F作用下都靜止在豎直墻上。畫出作用下都靜止在豎直墻上。畫出QQ物體物體受力分析的圖示，受力分析的圖示，QQ受受P P的彈力大小為的彈力大小為 ，受，受P P的靜摩擦力大小為的靜摩擦力大小為 ；畫出；畫出P P物體受力分析物體受力分析的圖示，的圖示，P P受墻的靜摩擦力大小受墻的靜摩擦力大小 ，P P受墻的受墻的支持力大小支持力大小 。 某人騎自行車前進時，地面對后輪的摩擦力為某人騎自行車前進時，地面對后輪的摩擦力為F F1 1，對，對前輪的摩擦力為前輪的摩擦力為F F2 2，則，則F F1 1和和F F2 2的方向如何的方向如何? ?試分析之試分析之. . 主動

11、輪所受的摩擦力方向總是主動輪所受的摩擦力方向總是與其轉(zhuǎn)動方向相反；從動輪所與其轉(zhuǎn)動方向相反；從動輪所受的摩擦力方向總是與其轉(zhuǎn)動受的摩擦力方向總是與其轉(zhuǎn)動方向相同。方向相同。baABOO主主判斷輪上兩點判斷輪上兩點a a、b b所受摩擦力方向？所受摩擦力方向？如圖所示，甲、乙、丙三個物體質(zhì)量相同，與如圖所示，甲、乙、丙三個物體質(zhì)量相同，與地面的動摩擦因數(shù)相同，受到三個大小相同的地面的動摩擦因數(shù)相同，受到三個大小相同的作用力作用力F F而運動，則它們受到摩擦力大小關(guān)系是而運動，則它們受到摩擦力大小關(guān)系是 ( )( )A A三者相同三者相同 B B乙最大乙最大C C丙最大丙最大 D D條件不足無法確

12、定條件不足無法確定 B若三個物體都保持靜止，則大小關(guān)系是（若三個物體都保持靜止，則大小關(guān)系是（ ）C木板的上表面的一端放有一鐵塊，木板由水平位置木板的上表面的一端放有一鐵塊，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與水平面的夾角即木板與水平面的夾角變大變大)，另一，另一端不動，如圖所示，寫出木板轉(zhuǎn)動過程中摩擦力與端不動，如圖所示，寫出木板轉(zhuǎn)動過程中摩擦力與角角的關(guān)系式，并分析隨著角的關(guān)系式，并分析隨著角的增大、摩擦力怎樣的增大、摩擦力怎樣變化變化.(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(bcabc，若，若b+cb+caa，則三個力，則三個力的合力最小值為零；若的合力

13、最小值為零；若b+cb+caa，則三個力的合力最小值不，則三個力的合力最小值不為零，等于（為零，等于（a-b-ca-b-c）六個共點力的大小分別為六個共點力的大小分別為F F、2 2F F、3 3F F、4 4F F、5 5F F、6 6F F，相互之間夾，相互之間夾角均為角均為6060，如圖所示，則它，如圖所示，則它們的合力大小是們的合力大小是_，方向，方向_， 在研究兩個共點力合成的實驗中在研究兩個共點力合成的實驗中得到如圖所示的合力得到如圖所示的合力F F與兩個分與兩個分力的夾角的關(guān)系圖，問：力的夾角的關(guān)系圖，問：（1 1）兩個分力的大小各是多少）兩個分力的大小各是多少? ?（2 2）合

14、力的變化范圍是多少）合力的變化范圍是多少? ?將一個有確定方向的力將一個有確定方向的力F=10NF=10N分解為兩個分力，分解為兩個分力，已知一個分力有確定的方向，與已知一個分力有確定的方向，與F F成成30300 0角，另一角，另一個分力的大小為個分力的大小為6N6N，則在分解時，則在分解時 ( )( )A A有無數(shù)組解有無數(shù)組解 B.B.有兩組解有兩組解 C.C.有唯一解有唯一解 D.D.無解無解B分解只有一解的條件：已知一個分力的大小和方向分解只有一解的條件：已知一個分力的大小和方向 已知兩個分力的方向已知兩個分力的方向如圖所示，物體靜止于光滑的水平面上，力如圖所示，物體靜止于光滑的水平

15、面上，力F F作作用于物體用于物體OO點，現(xiàn)要使合力沿著點，現(xiàn)要使合力沿著OOOO 方向，那么方向，那么必須同時加一個力必須同時加一個力F F ，這個力的最小值是，這個力的最小值是 ( )( )A AFcosFcosB BFsinFsin C CF DF DFcotFcot B共點力作用下物體的平衡共點力作用下物體的平衡平衡狀態(tài)平衡狀態(tài): :靜止或勻速直線運動靜止或勻速直線運動平衡條件平衡條件: : F合合=0或或a=0平衡條件的推論平衡條件的推論: :當物體平衡時當物體平衡時, ,其中某個其中某個力必定與余下的幾個力的合力力必定與余下的幾個力的合力等大反向等大反向(1).(1).以下四種情況

16、中，物體處于平衡狀態(tài)的以下四種情況中，物體處于平衡狀態(tài)的有（有（ ）A.A.豎直上拋物體達到最高點時豎直上拋物體達到最高點時B.B.娛樂場中的摩天輪勻速轉(zhuǎn)動時，坐在上面的娛樂場中的摩天輪勻速轉(zhuǎn)動時，坐在上面的乘客乘客C.C.蕩秋千的人通過最高點時蕩秋千的人通過最高點時D.D.做做“蹦極跳蹦極跳”運動的運動員有最大速度時運動的運動員有最大速度時 D物體處于平衡狀態(tài)的特征是加速度為零物體處于平衡狀態(tài)的特征是加速度為零,合外力為零合外力為零把物體的平衡問題轉(zhuǎn)化為把物體的平衡問題轉(zhuǎn)化為二力平衡二力平衡的基本模型。的基本模型。很多情況下物體受到三個力的作用而平衡，很多情況下物體受到三個力的作用而平衡，任

17、意兩任意兩個力的合力必定跟第三個力個力的合力必定跟第三個力等大反向等大反向, ,從而把三力平從而把三力平衡轉(zhuǎn)化為二力平衡。這種方法稱為衡轉(zhuǎn)化為二力平衡。這種方法稱為合成法合成法。 重重G G的均勻繩兩端懸于水平天花板上的的均勻繩兩端懸于水平天花板上的A A、B B兩兩點。靜止時繩兩端的切線方向與天花板成點。靜止時繩兩端的切線方向與天花板成角。角。求繩的求繩的A A端所受拉力端所受拉力F F1 1和繩中點和繩中點C C處的張力處的張力F F2 2 A BCF1F2G/2OG/2F1F231,22mgmg13,22mgmg31,42mgmg13,24mgmg（20042004廣東、廣西）用三根輕繩

18、將質(zhì)量為廣東、廣西）用三根輕繩將質(zhì)量為m m的物塊懸的物塊懸掛在空中掛在空中, ,如圖所示如圖所示. .已知已知acac和和bcbc與豎直方向的夾角與豎直方向的夾角分別為分別為30300 0和和60600 0, ,則則acac繩和繩和bcbc繩中的拉力分別為繩中的拉力分別為( )( )A BC DmacbA一般說對于三個共點力平衡問題，畫出平行四邊形一般說對于三個共點力平衡問題，畫出平行四邊形是解決問題的關(guān)鍵，然后就是根據(jù)平衡方程和幾何是解決問題的關(guān)鍵，然后就是根據(jù)平衡方程和幾何關(guān)系關(guān)系( (如如直角三角函數(shù)、勾股定理、菱形添對角線、直角三角函數(shù)、勾股定理、菱形添對角線、相似三角形、正弦定理）

19、相似三角形、正弦定理）列出平衡方程列出平衡方程 一航天探測器完成對月球的探測任務后，在一航天探測器完成對月球的探測任務后，在離開月球的過程中，由靜止開始沿著與月球表離開月球的過程中，由靜止開始沿著與月球表面成一傾斜角的直線飛行，先加速運動，再勻面成一傾斜角的直線飛行，先加速運動，再勻速運動。探測器通過噴氣而獲得推動力。以下速運動。探測器通過噴氣而獲得推動力。以下關(guān)于噴氣方向的描述中正確的是關(guān)于噴氣方向的描述中正確的是A.A.探測器加速運動時，沿直線向后噴氣探測器加速運動時，沿直線向后噴氣 B.B.探測器加速運動時，豎直向下噴氣探測器加速運動時，豎直向下噴氣C.C.探測器勻速運動時，豎直向下噴氣

20、探測器勻速運動時，豎直向下噴氣 D.D.探測器勻速運動時，不需要噴氣探測器勻速運動時，不需要噴氣 C三力平衡中的動態(tài)平衡三力平衡中的動態(tài)平衡特點：特點：一個力保持不變；一個力方向保持不一個力保持不變；一個力方向保持不變；一個力大小方向都變化變；一個力大小方向都變化如圖所示，如圖所示，輕質(zhì)桿輕質(zhì)桿BCBC（重力不計）的（重力不計）的C C端掛一端掛一重物，并用一細繩重物，并用一細繩ACAC拉著拉著C C端今將端今將A A逐漸下逐漸下移時，移時，ACAC繩的拉力大小將（繩的拉力大小將（BCBC不動）不動）（ ）A A逐漸變小逐漸變小B B先變大，后變小先變大，后變小C C先變小，后變大先變小，后變

21、大D D，逐漸變大，逐漸變大 D用細繩將一小球拉住使球靜止在一光滑斜面頂用細繩將一小球拉住使球靜止在一光滑斜面頂端，如圖，現(xiàn)把細線從圖示實線位置移到水平端，如圖，現(xiàn)把細線從圖示實線位置移到水平虛線位置，在移動過程中，球始終靜止不動，虛線位置，在移動過程中，球始終靜止不動，則線對小球的拉力（）則線對小球的拉力（）A逐漸減小逐漸減小 B逐漸增大逐漸增大C先減小后增大先減小后增大 D先增大后減小先增大后減小C一個力保持不變；另二個力方向都一個力保持不變；另二個力方向都發(fā)生變化發(fā)生變化需要運用相似三角形來解決需要運用相似三角形來解決多力平衡多力平衡( (四個或四個以上的力四個或四個以上的力) )應用應用正交分解法正交分解法求解，即建立坐標系將各求解，即建立坐標系將各力在坐標系上正交分解后，建立平衡方程力在