新教材魯科版高中物理必修第一冊(cè)第三章相互作用 知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)歸納匯總

第3章相互作用

第1節(jié)重力與重心......................................................1

第2節(jié)科學(xué)探究:彈力...................................................8

第3節(jié)摩擦力.........................................................15

實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力的大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系................................21

第1節(jié)重力與重心

要點(diǎn)一力的描述

力是物體和物體之間的相互但廿°，能使物體的形狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?發(fā)生改變。

要點(diǎn)二重力的理解

因受地球的吸引?而使物體受到的力稱為重力。

重力的方向總是豎直?向下。

要點(diǎn)三重心的理解

處在地球附近的物體,雖然它的各個(gè)組成部分都受重力的作用，但從效果上

看,可認(rèn)為重力集中作用在一個(gè)點(diǎn)上,我們把這個(gè)點(diǎn)視為重力的等效作用點(diǎn),稱為

物體的重心?。

,自主思考.

?相互作用指力的出現(xiàn)一定是一對(duì),這種認(rèn)識(shí)正確嗎？

提示正確。相互作用指兩個(gè)作用是同時(shí)出現(xiàn)、相互依存的。

?物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變對(duì)應(yīng)哪個(gè)物理量？

提示運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變指物體的速度發(fā)生改變。

?（1）物體重力的施力物體是地球，地球的吸引力就是物體重力,對(duì)嗎？

（2）重力與地球的吸引力有差異的原因是什么？

提示（1）不對(duì)，重力的施力物體是地球，但不能說(shuō)地球的吸引力是重力。

（2）地球的自轉(zhuǎn)。

?豎直就是指與地面垂直或指向地心對(duì)嗎？

提示不對(duì),豎直指與水平面垂直,不一定與地面垂直，也不一定指向地心。

?（1）由于重心是物體重力的等效作用點(diǎn),所以重心一定在物體上對(duì)嗎？

(2)形狀規(guī)則的物體其重心一定在幾何中心嗎？

提示(1)不對(duì)，物體的重心可以在物體外，例如一個(gè)金屬圓環(huán)。

(2)不一定，物體的重心除了和形狀有關(guān)外還與質(zhì)量分布有關(guān)。

名師點(diǎn)睛

1.重力的產(chǎn)生

重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力,施力物體是地球。在地球附近的任何物

體都受重力。

2.重力的大小

(1)同一地點(diǎn),不同物體重力的大小與其質(zhì)量成正比。即G-mg,其中g(shù)是重力

加速度。g的單位既可以是N/kg,又可以是m/s;而且lN/kg=lm/s2(在第5章中我

們將會(huì)證明這兩個(gè)單位是相同的)。

⑵一般緯度越高,g值越大，同一物體所受重力越大;海拔越高,g值越小，同

一物體所受重力越小。

(3)重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，與物體是否受其他力無(wú)關(guān)。

3.重力的方向

重力的方向總是豎直向下，豎直向下不是垂直于接觸面向下，也不是指向地

心。

4.重力的作用點(diǎn)——重心

(1)重心是重力的等效作用點(diǎn)，注意物體的每一部分都有重力,并非物體的全

部重力都作用于重心。

(2)重心的位置

①重心的位置可以在物體上,也可以在物體外。例如一個(gè)圓形平板的重心在

板上,而一個(gè)銅環(huán)的重心不在環(huán)上。

②質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心上;對(duì)形狀不規(guī)則的

物體,如薄板,可以應(yīng)用二力平衡的知識(shí)通過(guò)支撐法或懸掛法來(lái)確定其重心位置。

③重心的位置與物體的位置、放置狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，但一個(gè)物體的質(zhì)量

分布情況或形狀發(fā)生變化時(shí),其重心的位置也發(fā)生變化。

探究點(diǎn)一力的作用效果及描述

情境探究

六幅圖中力產(chǎn)生了什么作用效果?

手拉開(kāi)弓人壓彎跳板能貓拉年竹子矍翳艘

圖1圖2圖3圖4圖5圖6

提示圖1、2、3都是由于力的作用使物體發(fā)生了形變。

圖4、5、6都是由于力的作用使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化。

探究歸納

L力的作用效果

(1)力是使物體發(fā)生形變的原因；

(2)力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因。

2.力的描述方法

(1)力的示意圖。

⑵力的圖示。

3.力的圖示與力的示意圖比較

項(xiàng)目力的圖示力的示意圖

選定標(biāo)度(用某一長(zhǎng)度的線段

選標(biāo)度

表示一定大小的力)

從作用點(diǎn)開(kāi)始沿力的方向畫(huà)

從作用點(diǎn)開(kāi)始沿力的方向畫(huà)一適當(dāng)長(zhǎng)

畫(huà)線段一線段,根據(jù)選定的標(biāo)度和力

度的線段

的大小按比例確定線段長(zhǎng)度

篇段的末端標(biāo)出箭頭,表示在線段的末端標(biāo)出箭頭,表示方向

標(biāo)方向

注意:有時(shí)箭頭表示力的作用點(diǎn)。

分呆究應(yīng)用

例畫(huà)出以下力的示意圖。

水平桌面對(duì)書(shū)產(chǎn)生5N的支持力

把物體用3N的力壓在墻壁上

答案如圖。

解題感悟

注意力的圖示與示意圖的區(qū)別與聯(lián)系，畫(huà)力的圖示時(shí),要嚴(yán)格按照相關(guān)的比

例畫(huà)此而力的示意圖只需要準(zhǔn)確畫(huà)出力的方向及大致的大小即可，在實(shí)際解決

問(wèn)題中用得較多。

探究點(diǎn)二重力及其測(cè)量

情境探究

1.為什么拋出去的籃球和樹(shù)上掉落的蘋(píng)果都會(huì)落在地面上?

提示重力的作用。

2.如圖所示,重垂線是利用了什么原理?

圖(a)用近垂線檢查圖(b)用重垂線檢查

工作臺(tái)面是否水平墻壁h的畫(huà)是否掛正

提示重力的方向：垂直于水平面豎直向下。

3.生活中如何稱量物體的重力。

提示電子秤、彈簧測(cè)力計(jì)等。

探究歸納

1.重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的力，用符號(hào)G表示。

產(chǎn)生原因：地球吸引。

施力物體:地球。

受力物體:地面上和地面附近的一切物體。

2.重力的大小

(1)用測(cè)量工具測(cè)量:彈簧測(cè)力計(jì)、電子秤等。

(2)和質(zhì)量的關(guān)系：G=mg,其中g(shù)值隨地球緯度的增大而增大;隨海拔高度的

增大而減小。

源究應(yīng)用

例(2021四川金堂竹篙中學(xué)校高一期中)關(guān)于重力，下列說(shuō)法正確的是

()

A.只有地球上的物體才會(huì)受到重力的作用，太空中的物體就不會(huì)受到重力的

作用

B.質(zhì)量相同的物體所受重力一定相等

C.重力的方向有時(shí)豎直向下,有時(shí)垂直于支持面向下

D.重心是重力的等效作用點(diǎn),可以在物體上,也可以在物體外

答案D重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，地球上以及太空中的

物體都會(huì)受到重力的作用，重力的方向豎直向下，故A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，

在地球上不同高度、不同緯度處重力加速度g值一般不同,結(jié)合重力公式得出質(zhì)

量相同的物體在不同位置所受的重力不一定相等,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。重心是重力的

等效作用點(diǎn),并非物體的全部重力都作用在重心,所以重心的位置是可以在物體

上,也可以在物體外的，比如圓環(huán)的重心在圓心處,故D選項(xiàng)正確。

解題感悟

注意重力是由于地球吸引而產(chǎn)生的力，不一定等于地球?qū)ξ矬w的弓I力（以后

會(huì)學(xué)到），重力方向豎直向下,垂直于當(dāng)?shù)厮矫?不一定指向地心，更不能說(shuō)與地

面垂直。

探究點(diǎn)三物體的重心

情境探究

1.橙子的各部分都受到重力,那如何表示整個(gè)橙子受到的力?

提示研究重力對(duì)一個(gè)物體的作用效果時(shí),可以把物體各部分受到的重力視

為集中作用在某一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)是重力的等效作用點(diǎn)一一重心。

2.以下物體質(zhì)量分布均勻，其重心在哪?重心一定在物體上么？

提示質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體，其重心在幾何中心處。重心可以在

物體上，也可以不在物體上。

3.一般物體的質(zhì)量分布不一定均勻，形狀也不一定規(guī)則，如何確定如圖所示

的薄板的重心？

提示要確定如題圖所示的薄板的重心位置，如圖1,可以先在/點(diǎn)把薄板懸

掛起來(lái),通過(guò)/點(diǎn)畫(huà)一條豎直線/氏由于力點(diǎn)懸線的拉力跟薄板的重力平衡,薄板

的重心必定在直線上;然后選另一處〃點(diǎn)把薄板懸掛起來(lái)（如圖2）,過(guò)〃點(diǎn)畫(huà)

一條豎直線DE,薄板的重心必定在直線應(yīng)上。因此,力3和龐的交點(diǎn)。就是薄板

的重心。

重力的等效作用點(diǎn)即物體的重心,重心的高低決定了物體的穩(wěn)定,重心越低，

物體越穩(wěn)定。而物體重心的位置與它的質(zhì)量分布有關(guān)，質(zhì)量分布均勻的物體,重心

在其幾何中心處,而質(zhì)量分布不均勻的物體可通過(guò)懸掛法進(jìn)行測(cè)量,重心不一定

在物體內(nèi)部,重心越低接觸面積越大越穩(wěn)定。

探究應(yīng)用

例關(guān)于物體的重心，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.物體升高或降低時(shí),重心在物體上的位置也相應(yīng)升高或降低

B.物體改變形狀時(shí),重心位置一定發(fā)生變化

C.物體的重心可能位于物體之外

D.重心是物體上最重的一點(diǎn)

答案C對(duì)于一個(gè)確定的物體，它的重心的位置相對(duì)于物體是固定不變的，

不隨物體的上升、下降而發(fā)生變化,A錯(cuò)誤;物體重心的位置與物體的形狀和質(zhì)量

分布均有關(guān),形狀改變,重心位置不一定改變,B錯(cuò)誤;物體的重心不一定在物體

上,如環(huán)形繩子的重心就不在繩子上,C正確;重心是物體各部分所受重力的等效

作用點(diǎn),重心并非集中了物體的全部重力，也不是物體上最重的點(diǎn),D錯(cuò)誤。

解題感悟

理解重力和重心的注意事項(xiàng)

1.重力是物體由于地球的吸引而受到的力，但并不是地球的吸引力。重力

G=/ng,其大小只與加、g有關(guān),方向與g相同，總是豎直向下。

2.重心不是重力的真實(shí)作用點(diǎn),重力的作用點(diǎn)遍布整個(gè)物體,重心是重力的

等效作用點(diǎn),可以把物體所受的重力看成都集中在重心這一點(diǎn)。重心的位置與物

體的形狀和質(zhì)量分布情況有關(guān)，但并不一定在物體上。

第2節(jié)科學(xué)探究:彈力

要點(diǎn)一彈性形變和范性形變

某些發(fā)生彩變。的物體在撤去外力后能恢復(fù)原狀,這種物體稱為彈性體,對(duì)應(yīng)

的形變稱為彈性形變?,如壓縮的彈簧、撥動(dòng)的琴弦等。有些物體發(fā)生形變后不能

恢復(fù)原狀,這種形變稱為范性形變,如壓扁的面包和橡皮泥等。

要點(diǎn)二彈力的理解

相互接觸的物體發(fā)生彈性形變時(shí)，由于物體要恢復(fù)原狀,物體會(huì)對(duì)與它接觸

的另一物體產(chǎn)生力的作用，這種力稱為理力?。通常所說(shuō)的壓力、支持力、拉力等

都是彈力。彈力的方向?總是與物體形變的方向相反。

,自主思考.

?常見(jiàn)的形變類型有哪些？

提示拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等。

?(1)發(fā)生彈性形變的物體一定會(huì)產(chǎn)生彈力嗎？

(2)舉一些彈性形變的例子。

提示(1)一定。

(2)射箭時(shí)用的弓，跳水用的跳板,車(chē)輛上的減震彈簧,沙發(fā)上的海綿墊……

?(1)產(chǎn)生彈力需要什么條件?站在地面上的人受到的彈力是如何產(chǎn)生的？

(2)彈力的作用點(diǎn)在哪兒？

(3)彈力的大小如何確定？

提示(1)兩個(gè)條件必須同時(shí)存在，一是接觸,二是發(fā)生彈性形變。站在地面上的

人受到的彈力是由于人對(duì)地面擠壓使地面產(chǎn)生形變,形變恢復(fù)產(chǎn)生的作用力。

(2)接觸點(diǎn)。

(3)彈力的大小與形變量有關(guān),一般要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析。

?(1)如何理解彈力的方向？

(2)放在桌面上的書(shū)受到彈力方向指哪兒?

提示⑴彈力的方向總是與物體形變的方向相反,即指向形變恢復(fù)的方向，或者

說(shuō)指向使其產(chǎn)生形變的物體(即受力物體)。

(2)垂直于桌面指向書(shū)。

/名師點(diǎn)睛

1.常見(jiàn)彈力:平時(shí)所說(shuō)的壓力、支持力和拉力都是彈力。繩子的彈力通常稱

為張力。

2.彈力的方向

(1)壓力和支持力的方向垂直于物體的接觸面。

(2)繩的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向。

(3)幾種常見(jiàn)彈力的方向

接觸面上的彈力

類型方向圖例

A

垂直公共接觸面指向受力物體

接

觸過(guò)接觸點(diǎn),垂直于接觸面(或接觸面

方的切面)指向受力物體親

式點(diǎn)垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面指向受力

與

點(diǎn)

物體r

輕繩、輕桿、輕彈簧上的彈力

探究點(diǎn)一形變與彈力的方向

情境探究

L找一塊海綿，動(dòng)手做下述實(shí)驗(yàn):拉、壓、彎、扭、揉海綿，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。

提示都發(fā)生了不同程度的形變。

2.仔細(xì)觀察下面幾幅圖,結(jié)合海綿的形變,找出他們的相同點(diǎn)。

中國(guó)a篇辦

提示前三幅圖都產(chǎn)生了明顯形變，后兩個(gè)圖雖然沒(méi)有發(fā)生明顯形變，但通

過(guò)放大法可以知道用手壓桌面及用力壓瓶子時(shí)均會(huì)發(fā)生不明顯的形變。

探究歸納

1.彈力的成因

相互接觸的物體間不一定存在彈力，只有當(dāng)兩個(gè)物體相互擠壓或拉伸而發(fā)生

形變時(shí)，由于物體要恢復(fù)原狀,才在接觸位置對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生彈力。

彈力的符號(hào)通常用N、K或T表示。

彈力產(chǎn)生的過(guò)程為：

［外力作用］」相互擠壓］」發(fā)生形變且］」產(chǎn)生'

［等原因廠［或拉伸\［要恢復(fù)原狀廠1彈力，

2.彈力有無(wú)的判斷方法

(1)直接法

對(duì)于形變比較明顯的情況,可以根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件判斷,兩個(gè)條件都滿足

時(shí)才有彈力產(chǎn)生。

(2)假設(shè)法

要判斷物體在某一接觸位置是否受彈力作用，可假設(shè)將在此處與物體接觸的

另一物體去掉,看物體是否在該位置保持原來(lái)的狀態(tài),若能保持原來(lái)的狀態(tài),則說(shuō)

明物體間無(wú)彈力作用，否則有彈力作用。

(3)狀態(tài)法

看除了要研究的彈力外，物體所受的其他作用力與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否滿足

相應(yīng)的規(guī)律(目前主要應(yīng)用二力平衡的規(guī)律)。若滿足,則無(wú)彈力存在;若不滿足,

則有彈力存在。

(4)替換法

可以將硬的、形變不明顯的施力物體(假設(shè)施力)用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的

物體來(lái)替換。如將墻壁、斜面用海綿來(lái)替換，將硬桿用輕彈簧來(lái)替換。

(5)作用效果法:如果相互接觸的物體間存在彈力，則必有相應(yīng)的作用效果，

或平衡其他作用力,或改變受力物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),可利用作用效果確定彈力的有

無(wú),例如圖中小球與平面1、2的接觸面光滑,且小球沒(méi)有發(fā)生水平運(yùn)動(dòng),表明平面

1對(duì)小球無(wú)彈力作用。

例圖中物體%，均處于靜止?fàn)顟B(tài),a、。間一定有彈力的是()

答案B在題圖A、C、D中，若將物體，拿走，物體a仍能保持原來(lái)的靜止

狀態(tài),表明物體a、，間無(wú)彈力作用，而對(duì)于B圖中的情況,若將物體6拿走，物體

a會(huì)向右運(yùn)動(dòng),故物體a、b間存在彈力。

解題感悟

彈力的產(chǎn)生必須同時(shí)具備兩個(gè)條件：

⑴物體間相互接觸；

(2)接觸面相互作用發(fā)生形變,且要恢復(fù)原狀。

探究點(diǎn)二彈力的方向

情境探究

1,分析以下圖中接觸面上有沒(méi)有彈力，畫(huà)出其示意圖。

第W升

圖1圖2圖3

提示接觸面上的彈力與接觸面垂直,指向形變恢復(fù)的方向,對(duì)點(diǎn)點(diǎn)接觸問(wèn)

題,彈力垂直接觸點(diǎn)的切線方向，具體受力示意圖如圖所ZJ\O

乙丙

2.分析輕繩對(duì)球的拉力。圖2

提示繩子受到拉力后會(huì)有形變，由于收縮而產(chǎn)生彈力，故繩上彈力方向沿

繩指向繩收縮的方向，具體拉力如圖所示。

3.甲圖中48為輕質(zhì)桿，圖中桿的4、C端都通過(guò)較鏈與墻連接,桿在6處由錢(qián)

鏈連接,且系統(tǒng)均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖乙為一個(gè)彈性桿上端固定著一個(gè)小球,下端固

定在斜面上,分析桿對(duì)3點(diǎn)及小球的作用力。

提示帶活動(dòng)軸的輕桿彈力只能沿桿,既可以是拉力，也可以是支持力,而固

定桿對(duì)物體的作用力根據(jù)情況而定,可以指向任何方向。

探究歸納

常見(jiàn)的幾種彈力的方向

1.面與面接觸時(shí)彈力的方向，垂直于接觸面而指向受力物體。

2?點(diǎn)與面接觸時(shí)彈力的方向，過(guò)接觸點(diǎn)垂直于接觸面（或接觸面的切面），而

指向受力物體。

3.球與面接觸時(shí)彈力的方向，在接觸點(diǎn)與球心的連線上,而指向受力物體。

4.球與球相接觸時(shí)彈力的方向,垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面,而指向受力物體。

5.輕繩對(duì)物體的彈力方向,沿繩指向繩收縮的方向。

6.帶活動(dòng)軸的輕桿兩端受到拉伸或擠壓時(shí)會(huì)出現(xiàn)彈性拉力或壓力,拉力或壓

力的方向沿輕桿方向。而有一端固定的輕桿,當(dāng)桿受力較復(fù)雜時(shí),要具體分析。桿

的彈力可以指向任何方向，而不一定非要沿桿的方向。

7.彈簧兩端的彈力方向，與彈簧中心軸線相重合,指向彈簧恢復(fù)原狀的方向。

分呆究應(yīng)用

例分別畫(huà)出圖甲、乙中小球、圖丙中桿的受力示意圖。（圖甲中小球用細(xì)

繩掛在光滑的墻壁上，圖乙中小球用細(xì)繩拴著靜止在桌角，圖丙中桿一端放在光

滑的半球形碗中，另一端靠在墻壁上）

答案見(jiàn)解析

解析受力示意圖如圖所示。

解題感悟

判斷分析彈力方向時(shí),要注意彈力的特點(diǎn),壓力、支持力的方向都垂直于接觸

面,確定它們方向的關(guān)鍵是找準(zhǔn)它們的接觸面或接觸點(diǎn)的切面,輕繩中的彈力一

定沿繩指向繩收縮的方向。

探究點(diǎn)三彈力的大小胡克定律

知識(shí)深化

1.胡克定律

大量實(shí)驗(yàn)研究表明,在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力廠的大小與彈簧伸長(zhǎng)（或壓縮）

的長(zhǎng)度X成正比，即ekx。這個(gè)規(guī)律叫作胡克定律。式中4叫作彈簧的勁度系數(shù),

單位是牛頓每米,符號(hào)是N/m。

2.對(duì)胡克定律的理解

（1）成立條件:在彈性限度內(nèi)。

⑵對(duì)廣kx的理解

①x是彈簧的形變量,而不是彈簧形變后的長(zhǎng)度。

②在為彈簧的勁度系數(shù),反映彈簧本身的屬性，由彈簧的長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料等

因素決定,與彈力6的大小和形變量x無(wú)關(guān)。

③產(chǎn)x圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線（如圖所示），直線的斜率表示彈簧的勁

度系數(shù)上

④彈簧彈力的變化量△產(chǎn)與形變量的變化量也成正比，即A足AAx。

第3節(jié)摩擦力

要點(diǎn)一滑動(dòng)摩擦力

當(dāng)兩個(gè)物體彼此接觸和擠壓,并發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。時(shí),在接觸面上就會(huì)產(chǎn)生阻礙

相對(duì)滑動(dòng)的力,這種力稱為滑動(dòng)摩擦力氣滑動(dòng)摩擦力的方向總是與接觸面相切，

并與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反外

要點(diǎn)二滑動(dòng)摩擦力的大小

滑動(dòng)摩擦力f的大小與壓力”的大小成正也即金UN,式中比例系數(shù)〃稱為

動(dòng)摩擦因數(shù)。

要點(diǎn)三靜摩擦力

當(dāng)兩個(gè)彼此接觸、擠壓的物體之間沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),但具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)3

時(shí),接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力,這種力稱為靜摩擦力氣

,自主思考.

?（1）如何理解相對(duì)滑動(dòng)？

（2）相對(duì)滑動(dòng)的物體的速度一定不為零嗎？

提示（1）指兩個(gè)接觸的物體間運(yùn)動(dòng)速度大小或方向不同。

（2）不一定,兩個(gè)物體的速度可以一個(gè)為零,一個(gè)不為零。

?滑動(dòng)摩擦力可以理解為滑動(dòng)物體受到的力嗎？

提示這種理解不正確,靜止的物體也會(huì)受到滑動(dòng)摩擦力。

?（1）與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反指的是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反嗎？

⑵摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直嗎？

提示（1）不是,相對(duì)運(yùn)動(dòng)指一個(gè)物體相對(duì)于接觸的另一物體的運(yùn)動(dòng),與實(shí)際運(yùn)動(dòng)

沒(méi)有直接關(guān)系。

（2）可以，比如在一輛勻速行駛的汽車(chē)中橫向拉動(dòng)一個(gè)箱子時(shí)。

?壓力即指重力的大小？

提示不是,壓力是接觸的兩個(gè)物體間的形變產(chǎn)生的彈力,有時(shí)等于重力的大小。

?（1）如何理解相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)？

（2）用手豎直握住一個(gè)木棒水平移動(dòng),木棒相對(duì)手的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向如何？

提示（1）即如果接觸面變?yōu)楣饣?兩個(gè)物體便會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

（2）向下。

?運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)有靜摩擦力嗎？

提示當(dāng)然,生活中我們用手拿物體,沒(méi)有脫手時(shí),物體與手間的摩擦力為靜摩擦

力。

名師點(diǎn)睛

1.滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件

(1)兩物體相互接觸并擠壓；

(2)兩物體間的接觸面粗糙；

(3)兩物體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

2.靜摩擦力產(chǎn)生的條件

(1)兩物體相互接觸并擠壓；

(2)兩物體間的接觸面粗糙；

(3)兩物體相對(duì)靜止，但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。

探究點(diǎn)一滑動(dòng)摩擦力

情境探究

1-把手放在書(shū)上，保持書(shū)不動(dòng)，手在書(shū)面上滑動(dòng),手是否受到摩擦力,書(shū)是否

受到摩擦力?保持手不動(dòng),拉動(dòng)下面書(shū)本,手是否受到摩擦力，書(shū)是否受到摩擦力？

分析以上兩種情況下摩擦力方向有哪些特點(diǎn)。

提示當(dāng)兩個(gè)物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)便會(huì)產(chǎn)生摩擦力,摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)

動(dòng)方向相反。

2.在寒冷的冬季,北方人經(jīng)常用狗拉雪橇在雪地上行走,而在平時(shí)的公路上

卻不行,為什么？

提示這說(shuō)明物體滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小與接觸面的性質(zhì)有關(guān),接觸面越

粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。

探究歸納

1.“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的理解:滑動(dòng)摩擦力存在于發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體之間，

兩個(gè)物體“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”時(shí)，可能是一個(gè)靜止，另一個(gè)在運(yùn)動(dòng);也可能是一個(gè)運(yùn)動(dòng)得

快，另一個(gè)運(yùn)動(dòng)得慢;還可能是兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的方向相反。

2.滑動(dòng)摩擦力的方向

(1)沿著接觸面,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。

(2)與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同，也可能相反,還可能成任意夾角。由此可知

滑動(dòng)摩擦力可能是動(dòng)力，也可能是阻力。

物塊跟隨傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物物塊沿粗糙斜面卜滑時(shí)，

塊速度小于傳送帶速度時(shí)，滑動(dòng)滑動(dòng)摩擦力的方向與運(yùn)

摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同動(dòng)方向相反

3.滑動(dòng)摩擦力的大小

(1)公式法:根據(jù)公式戶〃川計(jì)算。

①壓力N是物體與接觸面間的壓力,不一定等于物體的重力,的大小根據(jù)物

體的受力情況確定。

②動(dòng)摩擦因數(shù)〃與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān),而與物體間的壓力、接觸

面的大小無(wú)關(guān)。

(2)二力平衡法:物體處于平衡(勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止)狀態(tài)時(shí),根據(jù)二力平衡

條件求解。

藻究應(yīng)用

例(2021江蘇南京中華中學(xué)高一期中)一輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為A=20N/cm,

用它豎直提著一個(gè)物體,當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),彈簧形變量是5cm;若用該彈簧

拉著這個(gè)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為2cm時(shí),該物體恰好能在水平

面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)(疔10m/s2)o求：

(1)該物體的質(zhì)量；

(2)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(3)當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量變?yōu)?cm時(shí),物體受到的水平拉力有多大?這時(shí)物體受到

的摩擦力有多大？

答案(1)10kg(2)0.4(3)120N40N

解析(l)A=20N/cm=2000N/m;豎直提著該物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，形變量是

5cm=0.05m,根據(jù)胡克定律和二力平衡條件可知4xi=/z?g,解得爐10kg

(2)當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為2cm時(shí),物體恰在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),受力平衡,

則有kxmiimg

聯(lián)立解得動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.4

(3)當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為6cm=O.06m時(shí)，此時(shí)物體在加速運(yùn)動(dòng),受到滑動(dòng)摩擦

力作用，有戶〃晰0.4X10X10N=40N

物體受到的水平拉力

44△個(gè)2000X0.06N=120N

解題感悟

(1)對(duì)處于平衡狀態(tài)的物體，可以根據(jù)二力平衡條件求解物體間的滑動(dòng)摩擦

力，再根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式A"N,就可求解物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

(2)滑動(dòng)摩擦力大小與物體相對(duì)接觸面的運(yùn)動(dòng)快慢無(wú)關(guān)。由公式六可知,

影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素只有兩個(gè):動(dòng)摩擦因數(shù)〃和壓力也

探究點(diǎn)二靜摩擦力

甲

乙

丙

1.如圖甲，在斜面上靜止的物體,與斜面間有沒(méi)有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向

如何？

提示有,相對(duì)斜面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向下。

2.如圖乙,警察用力推停在水平路面上的汽車(chē),沒(méi)有推動(dòng),汽車(chē)相對(duì)地面有沒(méi)

有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向如何？

提示有，汽車(chē)相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)水平向左。

3.如圖丙中手握水瓶沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng),水瓶與手之間有無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),

運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向如何?

提示有,水瓶相對(duì)手的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)豎直向下,手相對(duì)水瓶的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)豎直向

上。

探究歸納

1.靜摩擦力有無(wú)的判斷

(具備靜摩擦力、有靜摩擦力

直/的產(chǎn)生條件,

接

法

)T4魚(yú)罩？譬入無(wú)靜摩擦力

靜摩擦力有N1力的產(chǎn)生條件尸---------

無(wú)的判斷(

假假設(shè)存在、仍保持假設(shè)成立)

設(shè)原狀態(tài)、:

(或不存在)

法

)靜摩擦力\耳動(dòng)狀Z(假設(shè)不成立］

\----------/態(tài)改變1------->

2.靜摩擦力方向的判斷

(1)直接法:對(duì)于相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)比較明顯的情況,可以根據(jù)“靜摩擦力的方向

沿著接觸面,且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反”直接判斷。

(2)假設(shè)法:可假設(shè)接觸面光滑,將會(huì)看到物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)

的方向判斷物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，從而判斷靜摩擦力的方向。

(3)狀態(tài)分析法:分析除要研究的靜摩擦力外，物體所受的其他作用力與物體

的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否滿足相應(yīng)的規(guī)律(目前主要應(yīng)用二力平衡的規(guī)律)，若還需要有沿

某個(gè)方向的靜摩擦力,才能使物體的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況滿足相應(yīng)的規(guī)律,則存

在靜摩擦力且靜摩擦力沿此方向。

(4)相互作用分析法:若甲、乙兩物體間有靜摩擦力，并且能判斷出甲對(duì)乙的

靜摩擦力的方向，則乙對(duì)甲的靜摩擦力的方向與甲對(duì)乙的靜摩擦力的方向相反。

注意:運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析法、相互作用分析法同樣適用于滑動(dòng)摩擦力方向的判斷。

3.靜摩擦力大小的分析

(1)靜摩擦力的增大有一個(gè)限度,超過(guò)這個(gè)限度就會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),這個(gè)限度

時(shí)的靜摩擦力就是最大靜摩擦力。

(2)靜摩擦力大小的范圍靜摩擦力的大小可以根據(jù)二力平衡來(lái)

計(jì)算。

(3)靜摩擦力不會(huì)隨壓力的增大或減小而改變，但最大靜摩擦力會(huì)隨壓力的

增大而增大。

(4)最大靜摩擦力凡,略大于滑動(dòng)摩擦力F、=uN,一般情況下可認(rèn)為最大靜摩

擦力等于滑動(dòng)摩擦力。

探究應(yīng)用

例如圖甲、乙所示，物體只。在力尸的作用下一起以相同速度沿力尸的方

向勻速運(yùn)動(dòng)，圖乙中斜面體固定不動(dòng),關(guān)于物體〃所受的摩擦力，下列說(shuō)法正確的

是()

A.圖甲、乙中物體戶均受摩擦力,且方向均與力尸相同

B.圖甲、乙中物體尸均受摩擦力,且方向均與力/相反

C.圖甲、乙中物體P均不受摩擦力

D.圖甲中物體P不受摩擦力，圖乙中物體月受摩擦力,且方向與力尸方向相同

答案D題圖甲中，尸做勻速運(yùn)動(dòng),在水平方向不可能受摩擦力，否則不會(huì)

處于平衡狀態(tài);題圖乙中，假設(shè)。不受摩擦力,產(chǎn)將相對(duì)0沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，因此P

受與力尸方向相同的摩擦力,D正確。

解題感悟

判斷摩擦力方向應(yīng)注意的問(wèn)題

(1)在判斷摩擦力方向時(shí)，明確物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向是關(guān)鍵。

(2)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是指物體相對(duì)于與它所接觸的物體的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),不一定是

相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。

(3)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，不一定與運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。

(4)具體判斷時(shí),可靈活運(yùn)用假設(shè)法、狀態(tài)分析法或相互作用分析法進(jìn)行判

斷。

實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力的大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)探究彈簧彈力的大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系。

(2)了解彈簧測(cè)力計(jì)的工作原理。

二、實(shí)驗(yàn)原理

1.彈簧受力會(huì)發(fā)生形變,形變的大小與受到的外力有關(guān),沿著彈簧的方向拉

彈簧,當(dāng)形變穩(wěn)定時(shí),彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是相等的。

(注:彈簧質(zhì)量不計(jì))

2.用懸掛法測(cè)量彈簧的彈力,運(yùn)用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的鉤碼

的重力相等。

3.彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)此伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原

來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算,這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系，

即尋求尸Ax的關(guān)系。

三、實(shí)驗(yàn)器材

帶掛鉤的彈簧、刻度尺、鐵架臺(tái)、鉤碼若干、坐標(biāo)紙。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1.按如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置,將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上,讓其自然下垂。

刻

度

尺

鉤

碼

2.用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度Zo,即原長(zhǎng)。

3.將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端,在平衡時(shí)測(cè)量彈簧的總長(zhǎng)度并記錄對(duì)

應(yīng)鉤碼的重力，填寫(xiě)在記錄表格里。

4.依次增加所掛鉤碼的數(shù)量,重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程67次。

五、數(shù)據(jù)處理

將數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填入表中。

彈簧原長(zhǎng)為Zoo

次數(shù)1234567

鉤碼質(zhì)量m/g

彈簧彈力方N

彈簧長(zhǎng)度L/cm

伸長(zhǎng)量x/cm

1.以彈力廠（大小等于所掛鉤碼的重力）為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)量X為橫坐

標(biāo),用描點(diǎn)法作圖,連接各點(diǎn),得出彈力尸隨彈簧伸長(zhǎng)量X變化的圖線。

2.以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量,寫(xiě)出曲線所代表的函數(shù),首先嘗試一次函數(shù),如

果不行則考慮二次函數(shù)。

3.得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系,解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意

義。

六、誤差分析

1.彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量誤差。

2.描點(diǎn)畫(huà)線的作圖誤差。

七、注意事項(xiàng)

1.所掛鉤碼不要過(guò)重，以免彈簧被過(guò)分拉伸,超出它的彈性限度,要注意觀察,

適可而止。

2.每次所增加鉤碼的質(zhì)量不能太小,也不能太大,從而使彈簧伸長(zhǎng)明顯,且采

集的數(shù)據(jù)足夠多,這樣作出的圖線更精確。

3.測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí),一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量,刻度尺要

保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差。

4.作戶x圖像時(shí),應(yīng)適當(dāng)選取坐標(biāo)軸的單位長(zhǎng)度，以使所有數(shù)據(jù)點(diǎn)盡量分布

在整個(gè)坐標(biāo)紙平面。

5.描點(diǎn)畫(huà)線時(shí),所描的點(diǎn)不一定都落在一條直線上，但不在直線上的點(diǎn)應(yīng)均

勻分布在直線的兩側(cè)。個(gè)別誤差較大的點(diǎn)可以舍去。

探究點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理