第三章 相互作用知识点例题习题

第三章相互作用

专题1 三种性质力

一、知识点回顾

1．力：力是物体之间的相互作用，有力必有施力物体和受力物体。力的大小、方向、作用点叫力的三要素。用一条有向线段把力的三要素表示出来的方法叫力的图示。力的作用效果：①形变；②改变运动状态．

2．重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小G=mg，方向竖直向下。重力作用点叫物体的重心；重心的位置与物体的质量分布和形状有关。质量均匀分布，形状规则的物体的重心在其几何中心处。薄板类物体的重心可用悬挂法确定。

3．弹力：

（1）内容：发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用，这种力叫弹力。

（2）产生条件：①接触；②形变，但物体的形变不能超过弹性限度。

物体接触面有无弹力的判断方法：①是否满足弹力产生的条件；②用撤离法判断（常用此方法判断）

（3）方向：垂直于接触面，指向受力物体。

注：曲面的接触面是指曲面的切面；绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线；杆产生的弹力不一定沿着杆的方向

（4）大小：①一般情况下弹力的大小与物体的形变有关，形变越大，弹力就越大②弹簧的弹力大小由F=k?x计算（?x是弹簧的伸长或缩短量，而不是弹簧的长度）；

4．摩擦力：

(1)产生的条件：①接触面粗糙；②有弹力作用；③有相对运动(或相对运动趋势)；三者缺一不可。

(2)摩擦力的方向：跟接触面相切，与相对运动（相对运动趋势）方向相反。

注：摩擦力的方向和物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成任意角度。（运动和相对运动有区别）。

(3)摩擦力的大小：首先必须判定是滑动摩擦还是静摩擦，若是滑动摩擦,则F=μF N，若是静摩擦，0≤f静≤f m，具体数值可用以下方法来计算：一是根据平衡条件，二是根据牛顿第二定律求出合力，然后通过受力分析确定。

判断摩擦力的有无和类型的步骤：

①确定研究对象（会产生摩擦的两个物体）

②若两物体发生相对运动，则产生滑动摩擦

③若两物体没有发生相对运动，则进一步（一般用假设法或平衡法）判断两物体有无相对运动趋势

④若有相对运动趋势，则产生静摩擦；若没有相对运动趋势，则不产生摩擦

二、典型例题：

例1、关于力的下列说法中，正确的是（）

A. 同学甲用力把同学乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用

B. 只有有生命的物体才会施力，无生命的物体只能受到力，不会施力

C. 任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体

D. 在几组力的图示中，长的线段所对应的力一定比短的线段所对应的力大

例2、请在下图画出杆和球所受的弹力。

例3、下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是（）

A．静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反

B．静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同

C．静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直

D．静止物体所受静摩擦力一定为零

例4、重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用40N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱与地板间的最大静摩擦力F max= N。木箱从原地离开以后，用38N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动。这是木箱受到的滑动摩擦力f= N，木箱与地板间的滑动摩擦因数μ= 。

例5、水平面上有一块质量为5kg的砖，砖和地面之间的摩擦因数μ=0.3。求分别用大小为F1=10N和F2=20N的水平拉力拉该砖时地面对砖的摩擦力（g取10m/s2）。

专题2 力的合成与分解共点力的平衡

一、知识点回顾

1．标量和矢量：

(1)矢量既有大小，又有方向；标量只有大小，没有方向

(2)矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则，即标量用代数法；矢量用平行四边形定则或三角形定则．

2．受力分析：要根据力的概念，从物体所处的环境(与多少物体接触，处于什么场中)和运动状态着手，其常规如下：

①确定研究对象。②先画重力，和外力。

③找出研究对象与外界的接触面。

④在接触面找到弹力，并画出弹力的示意图。

⑤在有弹力的接触面找出摩擦力，画出摩擦力的示意图。

⑥检查受力图，找出所画力的施力物体，分析结果能否使物体处于题设的运动状态(静止或加速)，否则必然是多力或漏力；

注意：合力或分力不能重复列为物体所受的力．

3．正确分析物体的受力情况，是解决力学问题的基础和关键，在具体操作时应注意：

(1)弹力和摩擦力都是产生于相互接触的两个物体之间，因此要从接触点处判断弹力和摩擦力是否存在，如果存在，则根据弹力和摩擦力的方向，画好这两个力．

(2)画受力图时要逐一检查各个力，找不到施力物体的力一定是无中生有的，同时应只画物体的受力，不能把对象对其它物体的施力也画进去．

4．力的合成与分解：

(1)合理与分力：合成与分解是为了研究问题的方便而引入的一种方法。用合力来代替几个

力时考虑合力则不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力，而不能同时考虑合力．

合成力时用“平行四边形法则”进行合成

(2)平行四边形法则：两个力合成时，以表示两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小与方向。

(3)分力夹角与合力的关系：在两个分力大小一定的条件下，分力夹角越大合力越小，分力夹角越小合力越大。

共点的两个力合力的大小范围：

|F1－F2|≤F合≤Fl+F2．

(4)三个力的合力：共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零．

(5)力的分解：力的分解时要认准力作用在物体上产生的实际效果，按实际效果来分解．

(6)力的正交分解法：把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上，分解最终往往是为了求合力(某一方向的合力或总的合力)．

5．共点力的平衡：

(1)平衡状态：静止或匀速直线运动状态，即物体的加速度为零．

(2)平衡条件：物体受到到的所有力的合力为零

二、典型例题

例1、下面关于两个力的合力的说法，正确的是( )

A. 两个力的合力一定大于每个分力

B. 两个力的合力可能小于较小的那个分力

C. 两个力的合力一定小于或等于两个分力

D. 当两个力大小相等时，它们的合力可能等于分力大小

例2、有两个力，一个是8N，一个是12N，合力的最大值为 N；最小值为 N。

例3、作用在物体上三个共点力力大小均为100N，彼此之间夹角为120O ，则此三个力的合力为（）

A、300N

B、100N

C、100/3 N

D、0

例4、同一平面内的三个力，大小分别为4N、6N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为（）

A．17N ； 3N B．5N ； 3N

C．9N ； 0N D．17N ； 0N

例5、两个共点力的夹角为90o时，

，如果这两个力成某一角度θ时，

，求这两个力的大小。

例6、如图所示，接触面均光滑，球处于静止，球的重力为G＝50N，用力的分解法求：球对

斜面的压力和球对竖直挡板的压力？

检测题

一、选择题（在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的）

图

1．下列关于力的说法中，正确的是

（ ）

A ．力不能离开施力物体和受力物体而独立存在的

B ．马拉车前进，马对车有拉力作用，但车对马没有拉力作用

C ．根据效果命名的同一名称的力，性质也一定相同

D ．只有两物体直接接触时才会产生力的作用

2．下列说法，正确的是

（ ） A ．物体所受摩擦力的大小不仅跟接触面的性质和物体对接触面的压力有关，有时也跟

物体的运动情况有关 B ．静摩擦力的方向总是沿接触面的切线方向，且跟物体运动的方向相反

C ．滑动摩擦力的大小F 跟物体对接触面压力的大小F N 成正比，其中F N 是弹性力，在数

值上等于物体的重力

D ．静摩擦力是变力，压力增大时，静摩擦力也随着增大

3．某一物体在斜面上保持静止状态，下列说法中正确的是

（ ）

A ．重力可分解为沿斜面向下的分力与对斜面的压力

B ．重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是平衡力

C ．物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是平衡力

D ．重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是平衡力 4．关于相互接触的两个物体之间的弹力和摩擦力，以下说法中正确的是

（ ）

A ．有弹力必定有摩擦力

B ．有摩擦力必定有弹力

C ．摩擦力的大小一定与弹力大小成正比

D ．摩擦力方向与弹力方向始终垂直 5．如图1所示，物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上，力F 作用在物体C 上后，各物体仍保持

静止状态，那么以下说法正确的是

（ ） A ．C 不受摩擦力作用

B ．B 不受摩擦力作用

C ．A 受的各个摩擦力的合力不为零

D ．A 、B 、C 三个物体组成的整体所受摩擦力为零

6．如图2所示，细绳MO 与NO 所能承受的最大拉力相同，长度MO ＞ＮＯ，则在不断增加重

物G 重力的过程中（绳OC 不会断）

（ ） A ．ON 绳先被拉断

B ．OM 绳先被拉断

C ．ON 绳和OM 绳同时被拉断

D ．因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断

7．关于共点力，下面说法中不正确．．．

的是 （ ）

A ．几个力的作用点在同一点上，这几个力是共点力

B ．几个力作用在同一物体上的不同点，这几个力一定不是共点力

C ．几个力作用在同一物体上的不同点，但这几个力的作用线或作用线的延长线交于一

点，这几个力也是共点力

图

1 图2

D．物体受到两个力作用，当二力平衡时，这两个力一定是共点力

8．三个力作用在同一物体上，其大小分别为6N、8N、12N，其合力大小可能是（）A．4N B．0N C．15N D．28N

9．关于分力和合力，以下说法不正确

．．．的是（）A．合力的大小，小于任何一个分力是可能的

B．如果一个力的作用效果其它几个力的效果相同，则这个力就是其它几个力的合力C．合力的大小一定大于任何一个分力

D．合力可能是几个力的代数和

10．在《探究合力的求法》的实验中，下述哪些方法可减少实验误差（）A．两个分力F1和F2间的夹角要尽量大一些

B．两个分力F1和F2的大小要适当大一些

C．拉橡皮筋的细绳套要稍长一些

D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻度

二、填空题（把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）

11．在《探究合力的求法》实验中的三个实验步骤如下：

(1)在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根

细绳套。通过细绳套同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使它与细绳套的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两个测力计的示数F1和F2。

(2)在白纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F。

(3)只用一只测力计通过细绳套拉橡皮筋，使它的伸长量与用两个测力计拉时相同，记

下此时测力计的示数F＇和细绳套的方向。

以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出错在哪里?

①中是_______________________________；②中是________________________；

③中是____________________________________________。

12．有三个力，F1=6 N，F2＝8 N，F3＝12 N，F1和F2的方向垂直，F3的方向可任意变，这三个力的合力最大值为_______N，最小值为_______N。（F1、F2和F3在同一平面）

13．用手握住绳的两端，在绳的中点悬挂一重物，改变两绳间的夹角θ，如果物体始终处于平稳状态（绳的拉力的合力始终等于重力），则当θ＝_______时，绳中的拉力最小，当θ＝_____时绳中的拉力等于重力，在θ角增大的过程中，绳中的拉力逐渐变_____。14．两个物体A和B，质量分别为M和m（M＞m），用跨过定滑轮的轻绳相

连，A静止于水平地面上，如图3所示。不计摩擦，地面对A的作用

力的大小为___________，绳对A的作用力的大小为___________。

15．如图4所示，重为200N的A木块被B木块拉着在水平桌面上，当B

为100N时，A刚好开始移动，当B为80N时，A可保持匀速运动，则A与桌面间的动摩擦因数为________，如果B为50N，A受的摩擦力为_________N，如果B为120N，A受的摩擦力为________N。

B 图3

图5 三、计算题（要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确

写出数值和单位）

16．如图5所示，绳子AB 能承受的最大拉力为100N ，用它悬挂一个重50N 的物体，现在其

中点O 施加一个水平拉力F 缓慢向右拉动，当绳子断裂时AO 段与竖直方向间的夹角是多大？此时水平拉力F 的大小为多少？

17．如图6所示，物体A 重G A ＝40 N ，物体B 重G B ＝20 N ，A 与B 、B 与地的动摩擦因数相

同。用水平绳将物体A 系在竖直墙壁上，水平力F 向右拉物体B ，当F ＝30 N 时，才能将B 匀速拉出。求接触面间的动摩擦因数多大？

18．如图7所示，两根相同的橡皮绳OA 、OB ，开始夹角为0o，在O 点处打结吊一重G ＝50 N

的物体后，结点O 刚好位于圆心。

（1）将A 、B 分别沿圆周向两边移至A ′、B ′，使∠AOA ′＝∠BOB ′＝60°。欲使结点

仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体?

（2）若将橡皮绳换成无明显弹性的轻绳，结点仍在圆心O ，在结点处仍挂重G ＝50 N 的

重物，并保持左侧轻绳在OA ＇不动，缓慢将右侧轻绳从OB ＇沿圆周移动，当右侧轻绳移动到什么位置时右侧轻绳中的拉力最小？最小值是多少？

图6

图7