第三章 相互作用
第三章相互作用
第三章相互作用一、力的性质1．物质性：一个力的产生仅仅涉及两个物体，我们把其中一个物体叫受力物体，另一个物体则为施力物体。
2．相互性：力的作用是相互的。
受力物体受到施力物体给它的力，则施力物体也一定受到受力物体给它的力。
3．效果性：力是使物体产生形变的原因；力是物体运动状态（速度）发生变化的原因，即力是产生加速度的原因。
4．矢量性：力是矢量，有大小和方向，力的三要素为大小、方向和作用点。
5．力的表示法（1）力的图示：用一条有向线段精确表示力，线段应按一定的标度画出。
（2）力的示意图：用一条有向线段粗略表示力，表示物体在这个方向受到了某个力的作用。
二、三种常见的力1．重力（1）产生条件：由于地球对物体的吸引而产生。
（2）三要素①大小：G=mg。
②方向：竖直向下，即垂直水平面向下。
③作用点：重心。
形状规则且质量分布均匀的物体的重心在其几何中心。
物体的重心不一定在物体上。
2．弹力（1）产生条件：物体相互接触且发生弹性形变。
（2）三要素①大小：弹簧的弹力大小满足胡克定律F=kx。
其它的弹力常常要结合物体的运动情况来计算。
②方向：弹簧和轻绳的弹力沿弹簧和轻绳的方向。
支持力垂直接触面指向被支持的物体。
压力垂直接触面指向被压的物体。
③作用点：支持力作用在被支持物上，压力作用在被压物上。
3．摩擦力（1）产生条件：有粗糙的接触面、有相互作用的弹力和有相对运动或相对运动趋势。
（2）三要素①方向：滑动摩擦力方向与相对运动方向相反；静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。
②大小：A．滑动摩擦力的大小F f=μF N。
其中μ为动摩擦因数。
F N为滑动摩擦力的施力物体与受力物体之间的正压力，不一定等于物体的重力。
B．静摩擦力的大小要根据受力物体的运动情况确定。
静摩擦力的大小范围为0<F f≤F m。
③作用点：在接触面或接触物上。
三、力的运算合力与分力是等效替代关系，力的运算遵循平行四边形定则，分力为平行四边形的两邻边，合力为两邻边之间的对角线。
第三章 相互作用
第三章相互作用3.1 重力基本相互作用一、力和力的图示1．定义：力是物体和物体间的相互作用．2．力的性质(1)物质性：施力物体、受力物体同时存在．(2)相互性：成对出现．一个物体是施力物体的同时一定也是受力物体．(3)矢量性：大小和方向．用有方向线段表示．3．物体间发生相互作用有两种情况：一是两个物体直接接触；二是两物体并未接触．例如两块磁铁间的力．4．力的作用效果(1)使物体产生形变(即物体形状或体积发生变化)．如被拉伸、压缩．(2)使物体运动状态发生改变，即物体的速度发生变化（大小或者方向）．5．力的三要素：力的大小、方向、作用点称为力的三要素．6．力的图示(1)力的大小可以用测力计(弹簧秤)测量．(2)力的单位：牛（N）.(3)力的图示：用有向线段表示力，线段长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾表示力的作用点。
(4)画力的图示的步骤①选定标度，选某一长度表示多少牛顿(例如用1cm长的线段表示5牛顿)．②沿力的方向并从力的作用点开始，按选定的标度画出一线段，表示力的大小．③在线段的末端标出箭头，表示力的方向．7．力的图示和力的示意图的区别（1）力的示意图：只画出物体受到力及力的方向，不需选定标度确定线段的长短．（2）力的三要素均能在力的图示中找到，而力的示意图则不同，它可以表示出力的作用点和方向，不严格画力的大小．【例1】下列说法中正确的是()A．“风吹草动”草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力是存在的B．网球运动员用力击球，网球受力飞出，网球受力的施力物体是人C．磁铁吸引铁块，而铁块不会吸引磁铁D．甲对乙施加了力的作用，甲是施力物体，同时甲也受到乙的作用力【练习1】下列说法正确的是()A．只有直接接触的物体间才会有力的作用B．力是使物体产生形变和运动状态改变的原因C．两个物体相互作用，其相互作用是有先后顺序的D．书放在桌子上，书受到的支持力就是书对桌子的压力【例2】如图所示，静止木块对桌面的压力为6N，试画出压力的图示，说明施力物体和受力物体；并画出木块所受重力和支持力的示意图．【练习2】重30N的铅球被投出后在空中飞行，请画出重力的图示。
第三章相互作用力知识梳理高一物理
第三章相互作用—力知识梳理第1节重力与弹力一、重力1.产生原因：由于地球的吸引。
2.重力大小：G = mg3.重力的方向：竖直向下4.重心的位置：(1)形状规则、质量分布的物体的重心的位置在其几何中心；(2)质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量分布有关；(3)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。
(4)悬挂法确定重心二、弹力1.弹力的产生条件：(1)相互接触（互相挤压拉伸或扭曲）；(2)发生弹性形变2.方向：(1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面；(2)绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。
(3)杆的弹力方向不一定沿杆的方向。
3.胡克定律：（1）内容：弹簧发生弹性形变时，弹力大小F跟弹簧伸长（或缩短）长度x成正比。
（2）公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度。
（3）适用条件：在弹簧的弹性限度内。
第2节摩擦力一、滑动摩擦力1.产生条件：接触面粗糙、物体间相互接触且挤压、两物体间有相对运动。
2.滑动摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动方向相反。
3. 大小：(1)滑动摩擦力的大小跟压力成正比。
(2)公式：F f=μF N，μ是动摩擦因数，它的数值只跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关；动摩擦因数无单位。
4.滑动摩擦力的作用效果：是阻碍物体间的相对运动，而不是阻碍物体的运动，所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反。
二、静摩擦力1.产生条件：接触面粗糙、物体间相互接触且挤压、两物体间有相对运动趋势。
2.静摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势方向相反。
3.静摩擦力的大小(1)随着产生相对运动趋势的外力大小的变化而变化；(2)跟物体间接触面的压力大小无关；(3)大小取值范围0<F≤F m；(4)最大静摩擦力大于滑动静摩擦力。
4.静摩擦力的作用效果：是阻碍物体间的相对运动趋势，而不是阻碍物体的运动，所以静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反,还可能垂直。
高中物理必修一第三章 相互作用——力 共点力的平衡
有些题目中常出现“缓慢”一词，则物体处于动态平衡状态。
动态平衡问题
例：如图所示，粗糙木板 AB 的 B 端用铰链固定在水平地面上，木板上放一质
量为 m 的物体。当木板以铰链为轴逆时针由水平转到竖直位置的过程中，物
体受到的摩擦力的大小（ ）
A．始终增大
C．先减小后增大
B．始终减小
D．先增大后减小
m
B
共点力
上述问题，我们可以将四种情况分成两类，一是共点力，二是平行力。丁
图可以很明显看出来是三个力作用于同一点，甲图三个力虽然不是作用于同一
点，但是三个力的延长线交于一点，所以也是共点力。
如果几个力共同作用于同一点上，或者虽然不作用在同一点上，但它们的
作用线交于一点，这样的一组力，叫作共点力。
平行力
把公式（1）（2）式代入（3）有
可求得
ℎ
=
h=μb=0.4×6m=2.4m
滑梯至少2.4m高，儿童才能从滑
• 按照顺序进行受力分析（并画示意图）
N
N
重力
f静
弹力
摩擦力
其他力
……
v
f动
G∥
G
• 结合研究对象的运动情况检验受力分析
• 正交分解，利用平衡条件列方程求解
连接体问题
例：如图所示，在两块相同的竖直木板间，有质量均为 m 的四块相同的砖，
用两个大小均为 F 的水平力压木板，使砖静止不动，则左边木板对第一块砖，
第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为（
A．4 mg、2 mg
C．2 mg、mg
）
B．2 mg、0
D．4 mg、mg
高中物理必修一第三章
第1节 重力 基本相互作用
静止 从静止到运动
脚踢
运动中由运动到静止
扑住
运动中 运动方向发生改变
头顶
静止 从静止到运动
脚踢
足 球
运动中由运动到静止
扑住
运动中头顶 运动方向发生改变
运 动 状 态 均 发 生 改 变
4.关于重力的大小 ，下列说法正确的是 ( B ) 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，它受到的重力大于 它静止时所受的重力 D、物体的重力总等于它对竖直测力计的 拉力。
作业：
书本P53
2题
Байду номын сангаас
2）质量分布不均匀的物体，重心跟质 量分布及物体形状都有关
3）重心可能在物体上，也可能 在物体之外。
思考： 质量均匀分布、不规则薄板的重心位置如 何确定？
悬挂法测物体的重心：
三、四种基本相互作用
1、万有引力： 存在于一切物体之间，相互作用的强 度随距离的增大而 减小 。
2、电磁相互作用： 存在于电荷与电荷、磁体与磁体、电 流与电流之间，他们本质上是同一种相互 作用的不同表现，作用规律与万有引力相 似。
树枝被积雪压弯
一、力
1、概念：力是物体与物体间的相互作用 2、力的单位： 在国际单位制中，力的单位是 牛顿 ， 简称 牛 ，符号是 N 。 3、作用效果：
1）使物体发生 形变 。 2）改变物体的 运动状态 。
3、力的性质：
1）物质性：有施力物体和受力物体 。
2）相互性：不能离开施力物体和受力物体而 单独存在，两物体间的力总是同时产生，同时 消失，同时变化。
2.关于物体的重心，以下说法中正确的是 （ ABC ） A．物体的重心不一定在物体上 B．用线悬挂的物体静止时，细线方向一 定通过重心 C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心 在砖内的位置不变 D．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重 心的位置不变
高中物理必修一第三章 相互作用——力 力的合成和分解
行四边形定则。
C
B
A
（1）矢量：既有大小，也有方向，相加遵从平行四边形定则。
（2）标量：只有大小，没有方向，相加遵从算数运算法则。
力的合成
讨 论 ： 两个 分 力
图例
最大
F2
F1
F
F2
θ
大 小 不 变， 改 变
F
θ
F
θ＝0°
F＝F1＋F2
0°< θ < 90°
F1＋F2> F> 12 + 22
θ＝90°
F＝ 12 + 22
90°< θ < 180°
|F1－F2|<F< 12 + 22
θ＝180°
F＝|F1－F2|
F1
分 力 的 夹角 ， 合
F2
F
θ
力的变化。
F1
F
F2
θ
F1
最小
F2
F
F1
力的分解
力的分解也是遵从平行四边形定则的。
5. 要使得测量尽可能地精确，需要注意哪些实验操作细节？
演示实验
记录效果
记录方向
F1
F1
读数
读数
读数
F实际
F理论
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
回顾实验
1. 如何保证用两个弹簧秤和一个弹簧秤拉动橡皮筋的力是等效的？
2. 弹簧秤、细绳、橡皮条是否必须与木板平行 ？
3. 两个分力的大小是用绳长表示吗？
4. 如何减小本实验的偶然误差？
叫作那几个力的合力。假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相
第三章相互作用---力
点就叫做重心，故运用了等效替代的方法，故 B 正确，A、C、
D 错误．
(2)在图中，C 图中的接触面是光滑的，A、B 两球间一定有弹 力作用的是(都静止)( )
提示：选 B.判断 A、B 两球间有无弹力，要依据弹力产生的两 个条件：一是相互接触；二是发生弹性形变．四个选项中都满 足了接触这一条件，但是否发生了形变难以观察，这时可以利 用“假设法”来判断．在 A 图中，若拿去 A 球，则 B 球静止， 故 A、B 间没有挤压，即 A、B 间没有弹力；在 B 图中，若拿 去 A 球，则 B 球将向左运动，故 A、B 间存在相互挤压，即 A、 B 间存在弹力；在 C 图中，若拿去 A 球，则 B 球静止，故 A、 B 间没有挤压，即 A、B 间没有弹力；在 D 图中，A、B 间可能 有弹力，也可能无弹力，故选项 B 正确．
第三章 相互作用——力
第 1 节 重力与弹力
第三章 相互作用——力
学习目标 1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示．(重点) 2．了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心 的概念．(难点) 3．知道形变的概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性 形变． 4．知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在 弹力，并会判断弹力的方向．(重点) 5．掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题．(难点) 6．探究弹力和弹簧伸长的定量关系.
(3)在地球上，由于物体受到地心引力的影响，都有向下运动的 趋势，这是我们都熟知的自然现象．可是在中国科技馆中，却 有这样一种物体，名叫双锥体，如图所示．将双锥体滚子移到 导轨较低的一端，再放开双手，锥体将会自动上滚．也就是说 双锥体可以在没有外力的作用下，由低向高运动，双锥体会爬 坡．我们看到的现象就是双锥体由低处向高处运动．试解释这 一现象．
高一物理第三章相互作用知识点
高一物理第三章相互作用知识点重力根本相互作用力和力的图示力定义：物体与物体之间的相互作用。
单位：牛顿，简称牛（N）。
力的图示定义：可以用带箭头的线段表示力。
它的长短表示力的大小，它的指向表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线。
重力重力定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。
公式：G=mg重力是矢量，既有大小，又有方向。
重心定义：一个物体各局部受到的重力作用集中的一点。
质量均匀分布的物体，常称均匀物体，中心的位置只跟物体的形状有关。
质量分布不均匀的物体，中心的位置除了跟物体的形状有关，还跟物体内质量的分布有关。
四种根本相互作用万有引力强相互作用弱相互作用电磁相互作用弹力弹性形变和弹力形变定义：物体在力的作用下形状或体积发生改变。
弹性形变：物体在形变后能恢复原状的形变。
弹力定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力的作用。
弹性限度：物体受到外力作用，在内部所产生的抵抗外力的相互作用力不超过某一极限值时，假设外力作用停止，其形变可全部消失而恢复原状，这个极限值称为“弹性限度”。
产生弹力的物体是发生弹性形变的物体。
方向：垂直于接触面，指向形变物体恢复原状的方向。
几种弹力压力和支持力拉力胡克定律弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力随之消失。
公式：F=kx k——弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米（N/m）。
摩擦力摩擦力：连个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上所产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
滚动摩擦力：一个物体在另一个物体外表上滚动时产生的摩擦。
静摩擦力定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时产生的摩擦力。
方向：沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。
静摩擦力的增大有个限度，最大值在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。
只要一个物体与另一物体间没有产生相对于运动，静摩擦力的大小就随着前者所受的力的增大而增大，并与这个力保持大小。
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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<l1C．l2＝l1D．不能确定
8．如图四所示，物块所受重力为10N，放在光滑斜面上由一弹簧秤沿斜面拉
住，使它静止。
已知弹簧秤读数为6N，则斜面对物块的支持力大小为( B )
A．4N B．8N C．10N D．无法确定
9．物体受两个共点力F1和F2作用，其大小分别是F1＝6N，F2＝10N，则无论这两个力之间的夹角为何值，它们的合力不可能是( D )
A．5N B．10N C．16N D．18N
10．将一个力F分解为两个力F1和F2，那么下列说法中错误的是( C )
A．F是物体实际受到的力B．F1和F2不是物体实际受到的力
C．物体同时受到F1、F2和F三个力的作用D．F1和F2共同作用的效果与F相同
11．假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣。
他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大(如图所示)，他先后做出过几个猜想，其中合理的是( D )
A．刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关
B．在刀背上加上同样的力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关
C．在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大
D．在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大
12. 如图物体A 在竖直向上的拉力F 的作用下能静止在斜面上，则关于A 受
力的个数，下列说法中正确的是（ D ）
A．A 一定是受四个力作用
B．A一定受两个力作用
C．A 可能受三个力作用
D．A 不可能受三个力的作用
13．由实验测得弹簧弹力F与长度l的关系如图五所示，则该弹簧的原长l0＝15 cm，
劲度系数k＝3000 N/m。
14．在互成角度的两个共点力的合成实验中，其中的三个实验步骤如下：
(1)在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点的位置和两弹簧测力计的读数F1和F2。
(2)在纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F。
(3)只用一只弹簧测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两只弹簧测力计同时拉时相同，记下此时弹簧测力计的读数F′及其方向。
以上三个步骤中均有错误或疏漏：
(1)中是未记录细线的方向；
(2)中是应根据F1和F2的大小和方向求合力F ；
(3)中是应把结点O拉至同一位置
15.如右图，重为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平面成60°角时，物体静止，不计滑轮与绳的摩擦。
求地面对人的支持力和摩擦力。