物体的相互作用
物体的相互作用
相互作用力、重力、弹力基础知识归纳1.力的概念(1)力的概念：力是物体对物体的作用.(2)力的基本特征：①物质性：力不能脱离物体而独立存在.②相互性：力的作用是相互的.③矢量性：既有大小，又有方向，其运算法则为平行四边形定则.④独立性：一个力作用在某一物体上产生的效果与这个物体是否同时受到其他力的作用无关.⑤同时性：物体间的相互作用总是同时产生，同时变化，同时消失.(3)力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变(即产生加速度).(4)力的表示可用力的图示或力的示意图表示，其中力的图示包含力的大小、方向和作用点三要素.(5)力的分类①按性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等.②按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等.③按研究对象分：内力和外力.2.重力(1)重力的产生：由于地球的吸引而产生的.地球周围的物体，无论与地球接触与否，运动状态如何，都要受到地球的吸引力，因此任何物体都要受到重力的作用.(2)方向：总是竖直向下.(3)大小：G＝mg.(4)重心：重力的等效作用点.重心的位置与物体的形状和质量的分布有关.重心不一定在物体上. 质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上.薄板类物体的重心可用悬挂法确定.3.弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力.(2)产生条件：两物体直接接触、接触处有弹性形变；两者缺一不可，并且弹力和形变同时产生，同时消失.(3)方向：与施力物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.(4)大小：弹簧类物体在弹性限度内遵循胡克定律：F＝kx.非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解.典例精析1.弹力有无的判断【例1】如图所示，用轻质细杆连接的A、B两物体正沿着倾角为θ的斜面匀速下滑，已知斜面的粗糙程度是均匀的，A、B两物体与斜面的接触情况相同.试判断A和B之间的细杆上是否有弹力.若有弹力，求出该弹力的大小；若无弹力，请说明理由.2.弹力的方向【例2】如图甲所示，小车沿水平面向右做加速直线运动，车上固定的硬杆和水平面的夹角为θ，杆的顶端固定着一个质量为m的小球.当车运动的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力(F1至F4变化)的受力图形(OO′沿杆方向)可能是图乙中的 ( )【拓展1】如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安装在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，绳与滑轮间的摩擦不计，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物，BO与竖直方向夹角θ＝45°，系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小变化的情况是 ( )A.只有角θ变小，弹力才变小B.只有角θ变大，弹力才变大C.不论角θ变大或变小，弹力都变大D.不论角θ变大或变小，弹力都不变3.弹力的大小【例3】如图所示，物块质量为M，与甲、乙两弹簧相连接，乙弹簧下端与地面连接，甲、乙两弹簧质量不计，其劲度系数分别为k1和k2，起初甲处于自由伸长状态.现用手将弹簧甲上端A缓缓上提，使乙产生的弹力的大小变为原来的1/3，则手提甲的上端A应向上移动 ( )A.(k1＋k2)Mg/3k1k2B.2(k1＋k2)Mg/3k1k2C.4(k1＋k2)Mg/3k1k2D.5(k1＋k2)Mg/3k1k2易错门诊【例4】如图所示，一根质量不计的横梁A端用铰链固定在墙壁上，B端用细绳悬挂在墙壁上的C点，使得横梁保持水平状态.已知细绳与竖直墙壁之间的夹角为60°，当用另一段轻绳在B点悬挂一个质量为M＝6 kg的重物时，求轻杆对B点的弹力和绳BC的拉力各为多大？(g取10 m/s2)摩擦力基础知识归纳1.摩擦力当一个物体在另一个物体的表面上发生相对运动或有相对运动趋势时，受到阻碍相对运动或相对运动趋势的力，叫做摩擦力.摩擦力可分为滑动摩擦力和静摩擦力.2.两种摩擦力的比较摩擦力定义产生条件大小、方向 静摩 擦力两个有相对 运动趋势 的物体间的摩擦力①接触面粗糙②接触处有 弹力 ③两物体间有相对运动趋势大小： 0<F 摩≤F 摩m 方向：与受力物体 相对运动趋势 的方向相反滑动摩 擦力 两 相对 运动的物体间的摩擦力①接触面粗糙 ②接触处有 弹力③两物体间有 相对运动 大小：F ＝ μF N 方向：与受力物体 相对运动 的方向相反典例精析1.静摩擦力的方向【例1】如图所示，物体A 、B 在力F 作用下一起以相同速度沿F 方向做匀速运动，关于物体A 所受的摩擦力，下列说法正确的是( )A.甲、乙两图中A 均受摩擦力，且方向均与F 相同B.甲、乙两图中A 均受摩擦力，且方向均与F 相反C.甲、乙两图中A 均不受摩擦力D.甲图中A 不受摩擦力，乙图中A 受摩擦力，方向与F 相同【拓展1】如图所示，在平直公路上，有一辆汽车，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向.(1)汽车由静止开始加速运动时(木箱和车无相对滑动)； (2)汽车刹车时(二者无相对滑动)； (3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；2.摩擦力的大小【例2】把一重为G 的物体，用一水平推力F ＝kt (k 为恒量，t 为时间)压在竖直的足够高的平整墙上.那么，在下图中，能正确反映从t ＝0开始物体所受摩擦力F f 随t 变化关系的图象是( )【拓展2】用轻弹簧竖直悬挂的质量为m 的物体，静止时弹簧伸长量为l 0，现用该弹簧沿固定斜面方向拉住质量为2m 的物体，系统静止时弹簧伸长量也为l 0，斜面倾角为30°，如图所示，则物体所受摩擦力( A )A.等于0B.大小为2mg，方向沿斜面向下 C.大小为23mg，方向沿斜面向上 D.大小为mg ，方向沿斜面向上 易错门诊3.滑动摩擦力的方向【例3】如图所示，质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上，二者间动摩擦因数为μ.由于光滑导槽A 、B 的控制，工件只能沿水平导槽运动，现使钢板以速度v 1向右运动，同时用力F 拉动工件(F 方向与导槽平行)使其以速度v 2沿导槽运动，则F 的大小为( )A.等于μmgB.大于μmgC.小于μmgD.不能确定力的合成与分解基础知识归纳1.合力与分力几个力同时作用的共同 效果 与某一个力单独作用的 效果 相同，这一个力为那几个力的合力，那几个力为这一个力的分力.合力与它的分力是力的 效果 上的一种 等效替代 关系，而不是力的本质上的替代.2.力的合成和力的分解：求几个力的合力叫力的合成；求一个已知力的分力叫力的分解.力的合成与分解的法则：力的合成和分解只是一种研究问题的方法，互为逆运算，遵循平行四边形定则. (1)力的平行四边形定则求两个互成角度的共点力F1、F 2的合力，可以以力的图示中F 1、F 2的线段为 邻边 作 平行四边形 .该两邻边间的 对角线 即表示合力的大小和方向，如图甲所示.(2)力的三角形定则把各个力依次 首尾 相接，则其合力就从第一个力的 末端 指向最后一个力的 始端 .高中阶段最常用的是此原则的简化，即三角形定则，如图乙所示.3.合力的大小范围 (1)两个力合力大小的范围 |F 1－F 2|≤F ≤ F 1＋F 2 .(2)三个力或三个以上的力的合力范围在一定条件下可以是0≤F ≤|F 1＋F 2＋…＋F n |. 4.正交分解法把一个力分解为 互相垂直 的两个分力，特别是物体受多个力作用时，把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后分别求每个方向上力的 代数和 ，把复杂的矢量运算转化为互相垂直方向上的简单的代数运算.其方法如下.(1)正确选择直角坐标系，通过选择 各力的作用线交点 为坐标原点，直角坐标系的选择应使尽量多的力在坐标轴上.(2)正交分解各力，即分别将各力 投影 在坐标轴上，然后求各力在x 轴和y 轴上的分力的合力F x 和F y ：F x ＝F 1x ＋F 2x ＋F 3x ＋…，F y ＝F 1y ＋F 2y ＋F 3y ＋…(3)合力大小F ＝ 22y x F F .合力的方向与x 夹轴角为θ＝arctanxy F F .典例精析1.受力分析【例1】如图所示，物体b 在水平推力F 作用下，将物体a 挤压在竖直墙壁上.a 、b 处于静止状态，对于a ，b 两物体的受力情况，下列说法正确的是( )A.a 受到两个摩擦力的作用B.a 共受到四个力的作用C.b 共受到三个力的作用D.a 受到墙壁的摩擦力的大小不随F 的增大而增大【拓展1】如图所示，位于斜面上的物体M 在沿斜面向上的力F 作用下而处于静止状态，对M 的受力情况，下列说法正确的是( )A.可能受三个力作用B.可能受四个力作用C.一定受三个力作用D.一定受四个力作用2.正交分解法【例2】已知共面的三个力F 1＝20 N ，F 2＝30 N ，F 3＝40 N ，作用在物体的同一点上，三力之间的夹角都是120°，求合力的大小和方向.【拓展2】三段不可伸长的细绳OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB 是水平的，A 端、B 端固定.若逐渐增加C 端所挂物体的质量，则最先断的绳( )A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OA ，也可能是OC3.平行四边形定则的应用【例3】曲柄压榨机在食品工业、皮革制造等领域有着广泛的应用.如图是一曲柄压榨机的示意图.在压榨铰链A 处作用的水平力为F ，OB 是铅垂线，OA 、AB 与铅垂线所夹锐角均为θ，假设杆重和活塞重可以忽略不计，求货物M 在此时所受的压力为多大？易错门诊4.矢量图解法【例4】如图所示，物体静止于光滑水平面上，力F 作用于物体O 点，现要使物体沿着OO ′方向做加速运动(F 和OO ′都在水平面内).那么，必须同时再加一个力F ′，这个力的最小值是( )A.F cos θB.F sin θC.F tan θD.F cot θ共点力作用下物体的平衡基础知识归纳1.共点力作用在物体的同一点或作用线(或作用线的反向延长线)相交于一点的几个力.2.平衡状态物体处于静止或匀速直线运动状态称为物体处于平衡状态，平衡状态的实质是加速度为零的状态.3.共点力作用下物体的平衡条件4.求解平衡问题的一般步骤(1)选对象：根据题目要求，选取某平衡体(整体或局部)作为研究对象.(2)画受力图：对研究对象作受力分析，并按各个力的方向画出隔离体受力图.(3)建坐标：选取合适的方向建立直角坐标系.(4)列方程求解：根据平衡条件，列出合力为零的相应方程，然后求解，对结果进行必要的讨论.5.平衡物体的动态问题(1)动态平衡：指通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化.在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中.(2)动态平衡特征：一般为三力作用，其中一个力的大小和方向均不变化，一个力的大小变化而方向不变，另一个力的大小和方向均变化.6.平衡物体的临界问题(1)平衡物体的临界状态：物体的平衡状态将要变化的状态.(2)临界条件：涉及物体临界状态的问题，解决时一定要注意“恰好出现”或“恰好不出现”等临界条件.7.极值问题平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.重点难点突破一、共点力平衡条件的推论1.若物体所受的力在同一直线上，则在一个方向上各力的大小之和，与另一个方向各力大小之和相等.2.若物体受三个力作用而平衡时：(1)物体受三个共点力作用而平衡，任意两个力的合力跟第三个力等大反向(合成法).(2)物体受三个共点力作用而平衡，将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的两个分力必定跟另外两个力等大反向(分解法).(3)物体受三个共点力作用而平衡，若三个力不平行，则三个力必共点，此即三力汇交原理.(4)物体受三个共点力作用而平衡，三个力的矢量图必组成一个封闭的矢量三角形.典例精析1.共点力平衡问题的求解方法【例1】如图所示，重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为θ，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是( )mgA.F1＝mg cos θB.F1＝mg cot θC.F2＝mg sin θD.F2＝sin 【拓展1】如图所示，重量为G的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，挂在等高的地方，绳与水平线成θ角.试求：(1)绳子的张力大小；(2)链条最低点的张力大小.【例2】一轻杆BO，其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示.现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力F N的大小变化情况是( )A.F N先减小，后增大B.F N始终不变C.F先减小，后增大D.F始终不变2.动态平衡问题分析【例3】如图所示，一个重为G的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为α.在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态，今使木板与斜面的夹角β缓慢增大至水平，在这个过程中，球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化？3.物体平衡中的临界问题分析【例4】如图所示，物体的质量为2 kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ＝60°的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围.易错门诊4.物体平衡中的极值问题【例5】如图所示，用绳AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，AC绳能承受的最大拉力为150 N，而BC绳能承受的最大的拉力为100 N，求物体最大重力不能超过多少？。
研究物体间相互作用
最大静摩擦力与压力有关，但静摩 擦力与压力接触面等无关，只与外 力有关。
最大静摩擦力存在，但不一定出现
三、小结
1、滑动摩擦力：
大小： f N
方向：与接触面相切，与物体相对滑动旳 方向相反
2、静摩擦力：
大小： 0 f fm
方向：与接触面相切，与相对运动趋势方 向相反。
3、最大静摩擦力略不小于滑动摩擦力。
有，其大小和方向又怎样？
滑动摩擦力 f N 与运动方向相反
静摩擦力旳大小是一种固定旳值吗？它与压力 有关吗？ 其大小不是固定值，与压力无关
是否拉力多大静摩擦力就多大？ 不是，它旳大小有范围 0 f fm
最大静摩擦力
静摩擦力方向：与接触面相切，与相对运动趋 势方向相反。
最大静摩擦力略不小于滑动摩擦力。
讨论3：木板对木块A有无摩擦力
物块A静止 A 图1
物块A静止
木板
物块A静止 F
A
木板
木板 图2
物块A匀速下滑
木板 图4
图3
物块A静止在物块B上
F
A
B 木板
图5
物块A静止 A 图1
木板
A与木板接触，但没有相对运动 趋势，木板对A没有静摩擦力。
物块A静止 木板
图2
A与木板接触，A在重力作用下相 对木板有向下运动旳趋势，木板 对A有没斜面身上旳静摩擦力。
第三章 研究物体间旳相互作用
第二节 研究摩擦力
Choc
图一 轮子上旳花纹有什么作用？
图二 传送带是怎样传送物体旳？
图三 鞋底为何要有粗糙旳花纹？
摩擦力
滑动摩擦力 静摩擦力
一、滑动摩擦力
滑动摩擦：两个相互接触旳物体有相对 滑动时，物体之间存在旳摩擦叫做滑动 摩擦。
高中物理必修一第三章相互作用知识点总结
高中物理必修一第三章相互作用知识点总结高中物理必修一第三章相互作用知识点总结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：由于地球吸引而受金星的力大小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：当外力撤去其后后粒子恢复原来的形状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）双重压力垂直于接触面，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：可短可长沿一般来讲弹簧方向与形变方向相反6、弹力大小计算（胡克定律）F=kxk劲度系数N/mx伸长量三、摩擦力产生条件：1、两个物体接触且零碎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：沿着接触面与运动市场趋势方向相反大小：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＝μNN相互接触时构成的弹力N可能等于Gμ动摩擦因系数没单位四、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十多个力求合力方法：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，对角线半径即合力的大小，方向即合力的方向）合力与分力的关系1、合力可以比分刺足，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、当两个分力大小多少，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斯维恰河余因子本质：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3、由分力，联动用平行四边形定则连接4、作图或计算（计算方法：余弦定理）五、受力分析步骤和方法1.步骤（1）研究对象：受力物体（2）隔离开受力物体（3）顺序：①场力（重力，电磁力）②弹力：绳子拉力沿绳子方向轻弹簧显然压缩或伸长与形变方向恰恰相反轻杆可能沿杆，也可能不沿杆面与面优先垂直于面的③摩擦力静摩擦力方向1.求2.假设滑动摩擦力方向与相对方向相反或与相对速度相反④其它力（题中已知力）（4）检验若有施力物体六、摩擦力分析万萨县分析1、条件①接触且粗糙②相对运动趋势2、大小0≤f≤Fmax3、方法：①假设法②平衡法滑动摩擦力分析1、接触时粗糙2、相对滑动七、补充结论1.斜面倾角θ动摩擦因系数μ=tanθ物体在斜面上匀速下滑μ＞tanθ物体保持静止μ＜tanθ物体在横向上加速下滑2.三力合力最小值若构成一个三角形则合力为0若不能则F=Fmax-(F1+F2)四力最大值三个力相加回顾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，他们之间不是软弱存在的，各种星体之间都存在着各式各样中子星的相互作用。
专题一 物体间的相互作用
假设法
A.只受重力作用
B.受重力和m1的压力作用 C.受重力、m1的压力和摩擦力的作用 D.所受合力的方向与初速度方向一致
练一练
8、（单选）如图所示，物体B的上表面水 平，B上面载着物体A，当它们一起沿固定 斜面匀速下滑时，A物体受到的力：（ B ）
A、只有重力；
N
(2)μ2＝0.6时，物体受到静摩擦力:
f地
f2＝Fcosα＝17.3 N（水平向左）
答案: 两种情况下重力均为40 N,支持力均为30 N， G
当μ1＝0.4时，摩擦力为12 N；当μ2＝0.6时，摩擦力为17.3 N
练一练
3、（单选）如图，物体重为G=10N，与
竖直墙壁之间的动摩擦因数为μ=0.2，
有关？
关于滑动摩擦力
1、（单选）如图1所示，质量为m=20kg物体放 在水平面上，现在水平向右的推力F=40N推着物 体恰好向右匀速运动，若突然将水平推力改为 F’=60N的水平向左的拉力，但物体仍向右做减
速运动时，此时物体所受的摩擦力为（ B ）
A.40N, 水平向右 B.40N，水平向左 C.60N，水平向右 D.60N，水平想左
倾斜传送带的受力情况
N
f静
N
f静
N
f静
v
v
G
G
G
物体静止 在斜面上
结论：
随传送带斜向 上匀速运动
随传送带斜向 下匀速运动
（1）运动的物体可以受到静摩擦力的作用；
（2）静止的物体可以受到滑动摩擦力的作用；
电梯上的受力情况
N
v
G
N
v
f静 G
人随电梯匀速上升 人刚踏上电梯的瞬间
专题4物体之间的相互作用
只能发生渐变
五、摩擦力
1．摩擦力的产生条件
摩擦力的产生条件为：两物体直接接触、相互挤压、 接触面粗糙、有相对运动(滑动摩擦力或滚动摩擦力)或相对 运动的趋势(静摩擦力)．这四个条件缺一不可．
两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条 件．(没有弹力不可能有摩擦力)．
2．滑动摩擦力大小
(1)在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力．
(2)只有滑动摩擦力才能用公式F＝μFN，其中的FN表示 正压力，不一定等于重力G.
3．静摩擦力大小
(1)必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦力公式 F＝μFN计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一 般可认为等于滑动摩擦力，即Fm＝μFN.
(2)静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情 况共同确定，可根据平衡条件或牛顿第二定律求得，其可 能的取值范围是：
4．弹力的大小
对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律 计算．对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹 力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定．
(1)胡克定律可表示为(在弹性限度内)：F＝kx，x为弹 簧伸长后或被压缩之后的长度与弹簧原长之差，即弹簧的 形变量，k为劲度系数，由弹簧的材料、结构等因素决 定．
(2)几种典型物体模型的弹力特点如下表.
项目
轻绳
轻杆
弹簧 (如无特别 说明本书指的 均为：沿弹簧 轴向伸缩的)
形变情况 伸长忽略不计 认为长度不变 可伸长可缩短
施力与受 只能受拉力 能受拉或受压可 力情况 或施出拉力 施出拉力或压力
同杆
力的方向 始终沿绳
不一定沿杆 沿弹簧轴向
力的变化 可发生突变
同绳
答案：C
点评： 重力的方向总是竖直向下或垂直水平面向下， 不能说总是垂直于支持面．
四 种 相 互 作 用
四种相互作用牛顿在他的著作《自然哲学的数学原理》前言中写道：“我奉献这一作品，作为哲学的数学原理，因为哲学中的全部责任似乎在于——从运动的现象去研究自然界中的力，然后从这些力去说明其他现象。
”牛顿本人正是实践这条思路的先驱，他在发表三大运动定律的同时，发表了万有引力定律。
牛顿以后的三百年来，物理学家们从各种自然现象中，寻找支配这些运动现象的力。
目前，物理学界公认，自然界存在四种基本的相互作用：万有引力(简称引力)、电磁力、强相互作用和弱相互作用。
在宏观世界里，能显示其作用的只有两种：引力和电磁力。
引力是所有物体之间都存在的一种相互作用。
由于万有引力常量G很小，因此对于通常大小的物体，它们之间的引力非常微弱，在一般的物体之间存在的万有引力常被忽略不计。
但是，对于一个具有极大质量的天体，引力成为决定天体之间以及天体与物体之间的主要作用。
例如，地球对于它表面上的一般物体的引力，决定了物体的自由下落和抛体运动的规律。
引力对于天体、人造地球卫星或关闭动力后的航天器的运动起主宰作用。
电磁相互作用包括静止电荷之间以及运动电荷之间的相互作用；两个静止点电荷之间的相互作用规律是19世纪法国物理学家库仑发现的，运动着的带电粒子之间，除了存在库仑静电力的作用外，还存在磁力(洛伦兹力)的相互作用。
根据麦克斯韦电磁理论和狭义相对论，电和磁是密切相关的，是统一的：在一个参考系中观察到的磁力可以和另一个参考系中观察到的库仑力联系起来，因此，电力、磁力统一为电磁力相互作用。
引力、电磁力能在宏观世界里显示其作用。
这两种力是长程力，从理论上说，它们的作用范围是无限的。
但是，电磁力与引力相比，要强得多。
宏观物体之间的相互作用，除引力外，所有接触力(弹力、摩擦力、表面张力、附着力等)都是大量原子、分子之间电磁相互作用的宏观表现。
弱相互作用和强相互作用是短程力。
短程力的相互作用范围是原子核尺度内。
强作用力只在10—15m范围内有显著作用，弱作用力的作用范围不超过10—16m这两种力只有在原子核内部和基本粒子的相互作用中才显示出来，在宏观世界里不能察觉它们的存在。
人教版必修一 第三章：相互作用——简明实用笔记(知识要点)
第三章：相互作用一、力1.概念：力是物体间的相互作用力是物体对物体的作用，不能离开施力物体和受力物体而独立存在。
有力就一定有“施力”和“受力”两个物体，互为，二者缺一不可。
2.性质：①物质性：力不能脱离物体而独立存在，施力物体与受力物体同时存在②相互性：力的作用是相互的，力总是成对出现③同时性④瞬时性⑤矢量性:（合成和分解）遵循平行四边行定（不在于方向例I,Φ）⑥独立性：每个力各自独立地产生效果，好像其它力不存在一样。
用牛顿第二定律表示时，则有合力产生的加速度等于几个分力产生的加速度的矢量和。
（积累引起一些变化）⑦积累性:时间积累I=ΔP 空间积累W=ΔEK3.力的作用效果：①形变②改变运动状态（产生加速度）4.力的三要素：大小、方向、作用点（描述单位图示示意图）测量：测力计单位：N注：同一题中选同一标度5. 力的分类：（注：效果不同的力，性质可能相同；性质不同的力，效果可能相同）①按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力、核力……②按效果分：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力、推力、浮力……③按作用方式分：场力（非接触力）、接触力。
④研究对象分：内力外力（方法：整体、隔离）注：按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用（距离增大强相互作用急剧减小作用范围只有约10－15m,超出就不存在了，存在于相邻的核子之间）和弱相互作用（强度只有强相互作用的10－12倍）。
宏观物体间只存在前两种相互作用。
宏观物体间只存在前两种相互作用。
二重力1、产生：由于地球的吸引而产生的（严格的说不等于地球的吸引力）说明：①地球表面附近的物体都受到重力的作用.②重力的施力物体就是地球.注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。
由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。
物体间的相互作用
一、知识回顾1．形变：物体的发生变化。
一般分为形变、形变、形变等。
2．弹性：发生形变能恢复的物体具有的性质。
3．弹力：产生的物体由于要恢复，对与它的物体产生的力。
通常说的压力、支持力、拉力都是力。
压力的方向垂直支持面指向的物体；支持力的方向垂直于支持面指向的物体；绳子对物体的拉力方向沿绳子指向绳子的方向。
弹力的方向于两物体的接触面。
4．胡克定律的表达式：F= 。
式中比例系数称为弹簧的。
5．滑动摩擦：两个相互的物体有滑动时，物体之间存在的摩擦。
滑动摩擦力：在滑动摩擦中，物体间产生的物体滑动的作用力。
其大小跟正压力成，即f= 。
其中的比例常数称为。
6．静摩擦力：当物体具有滑动趋势时，物体间产生的摩擦力。
物体所受到的静摩擦力的最大值叫做。
7．力的三要素有：力的、和。
8．合力与分力：如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同，那么这个力与另外几个力可以相互，这个力称为另外几个力的，另外几个力称为这个力的。
9．力的平行四边形定则：用表示两个共点力的线段为邻边作一个平行四边形，则这两个邻边之间的对角线就表示合力的和。
10．共点力：作用在物体的上，或者相交于同一点的几个力。
11．平衡状态：物体处于或者保持运动的状态。
12．共点力的平衡条件：所受的。
13．作用力与反作用力：两个物体间的。
14．牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小、方向，作用在上。
作用力和反作用力分别作用在不同的物体上，它们同时同时，是同种的力。
二、力学中常见的三种力1.重力产生：物体在地面上或地面附近，由于地球的吸引而使物体受到的力方向：竖直向下大小：根据二力平衡条件可知，物体受到的重力等于物体静止时对竖直悬绳的拉力或对水平支持面的压力。
作用点：重心。
形状规则、质量分布均匀物体的重心在其几何中心。
用悬挂法可以找薄板状物体的重心。
2.弹力产生条件：接触、发生弹性形变（接触力、被动力）方向：作用在使之发生形变的物体上，与接触面垂直（点接触时，垂直于过接触点的切面），指向形变前的位置常见的弹力：弹簧的弹力、绳的拉力、压力和支持力大小：弹簧的弹力大小遵守胡克定律f=kx，劲度系数k（N/m）3.摩擦力产生条件：接触、接触面不光滑、有正压力、发生相对运动和相对运动的趋势（接触力、被动力，有摩擦力必有弹力）方向：沿接触面，与相对运动或相对运动趋势的方向相反大小：（1）.滑动摩擦力f=μF N，动摩擦因数μ，F N指物体对接触面的正压力，其大小与接触面对物体的支持力等大.（2）.静摩擦力f0、最大静摩擦力f m可由二力平衡条件求，f m略大于滑动摩擦力，在近似计算时，f m近似等于滑动摩擦力摩擦力既可以做阻力，也可以做动力。
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相互作用力、重力、弹力基础知识归纳1.力的概念(1)力的概念：力是物体对物体的作用.(2)力的基本特征：①物质性：力不能脱离物体而独立存在.②相互性：力的作用是相互的.③矢量性：既有大小，又有方向，其运算法则为平行四边形定则.④独立性：一个力作用在某一物体上产生的效果与这个物体是否同时受到其他力的作用无关.⑤同时性：物体间的相互作用总是同时产生，同时变化，同时消失.(3)力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变(即产生加速度).(4)力的表示可用力的图示或力的示意图表示，其中力的图示包含力的大小、方向和作用点三要素.(5)力的分类①按性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等.②按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等.③按研究对象分：内力和外力.2.重力(1)重力的产生：由于地球的吸引而产生的.地球周围的物体，无论与地球接触与否，运动状态如何，都要受到地球的吸引力，因此任何物体都要受到重力的作用.(2)方向：总是竖直向下.(3)大小：G＝mg.(4)重心：重力的等效作用点.重心的位置与物体的形状和质量的分布有关.重心不一定在物体上. 质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上.薄板类物体的重心可用悬挂法确定.3.弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力.(2)产生条件：两物体直接接触、接触处有弹性形变；两者缺一不可，并且弹力和形变同时产生，同时消失.(3)方向：与施力物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.(4)大小：弹簧类物体在弹性限度内遵循胡克定律：F＝kx.非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解.典例精析1.弹力有无的判断【例1】如图所示，用轻质细杆连接的A、B两物体正沿着倾角为θ的斜面匀速下滑，已知斜面的粗糙程度是均匀的，A、B两物体与斜面的接触情况相同.试判断A和B之间的细杆上是否有弹力.若有弹力，求出该弹力的大小；若无弹力，请说明理由.2.弹力的方向【例2】如图甲所示，小车沿水平面向右做加速直线运动，车上固定的硬杆和水平面的夹角为θ，杆的顶端固定着一个质量为m的小球.当车运动的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力(F1至F4变化)的受力图形(OO′沿杆方向)可能是图乙中的 ( )【拓展1】如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安装在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，绳与滑轮间的摩擦不计，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物，BO与竖直方向夹角θ＝45°，系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小变化的情况是 ( )A.只有角θ变小，弹力才变小B.只有角θ变大，弹力才变大C.不论角θ变大或变小，弹力都变大D.不论角θ变大或变小，弹力都不变3.弹力的大小【例3】如图所示，物块质量为M，与甲、乙两弹簧相连接，乙弹簧下端与地面连接，甲、乙两弹簧质量不计，其劲度系数分别为k1和k2，起初甲处于自由伸长状态.现用手将弹簧甲上端A缓缓上提，使乙产生的弹力的大小变为原来的1/3，则手提甲的上端A应向上移动 ( )A.(k1＋k2)Mg/3k1k2B.2(k1＋k2)Mg/3k1k2C.4(k1＋k2)Mg/3k1k2D.5(k1＋k2)Mg/3k1k2易错门诊【例4】如图所示，一根质量不计的横梁A端用铰链固定在墙壁上，B端用细绳悬挂在墙壁上的C点，使得横梁保持水平状态.已知细绳与竖直墙壁之间的夹角为60°，当用另一段轻绳在B点悬挂一个质量为M＝6 kg的重物时，求轻杆对B点的弹力和绳BC的拉力各为多大？(g取10 m/s2)摩擦力基础知识归纳1.摩擦力当一个物体在另一个物体的表面上发生相对运动或有相对运动趋势时，受到阻碍相对运动或相对运动趋势的力，叫做摩擦力.摩擦力可分为滑动摩擦力和静摩擦力.2.两种摩擦力的比较摩擦力定义产生条件大小、方向 静摩 擦力两个有相对 运动趋势 的物体间的摩擦力①接触面粗糙②接触处有 弹力 ③两物体间有相对运动趋势大小： 0<F 摩≤F 摩m 方向：与受力物体 相对运动趋势 的方向相反滑动摩 擦力 两 相对 运动的物体间的摩擦力①接触面粗糙 ②接触处有 弹力③两物体间有 相对运动 大小：F ＝ μF N 方向：与受力物体 相对运动 的方向相反典例精析1.静摩擦力的方向【例1】如图所示，物体A 、B 在力F 作用下一起以相同速度沿F 方向做匀速运动，关于物体A 所受的摩擦力，下列说法正确的是( )A.甲、乙两图中A 均受摩擦力，且方向均与F 相同B.甲、乙两图中A 均受摩擦力，且方向均与F 相反C.甲、乙两图中A 均不受摩擦力D.甲图中A 不受摩擦力，乙图中A 受摩擦力，方向与F 相同【拓展1】如图所示，在平直公路上，有一辆汽车，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向.(1)汽车由静止开始加速运动时(木箱和车无相对滑动)； (2)汽车刹车时(二者无相对滑动)； (3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；2.摩擦力的大小【例2】把一重为G 的物体，用一水平推力F ＝kt (k 为恒量，t 为时间)压在竖直的足够高的平整墙上.那么，在下图中，能正确反映从t ＝0开始物体所受摩擦力F f 随t 变化关系的图象是( )【拓展2】用轻弹簧竖直悬挂的质量为m 的物体，静止时弹簧伸长量为l 0，现用该弹簧沿固定斜面方向拉住质量为2m 的物体，系统静止时弹簧伸长量也为l 0，斜面倾角为30°，如图所示，则物体所受摩擦力( A )A.等于0B.大小为2mg，方向沿斜面向下 C.大小为23mg，方向沿斜面向上 D.大小为mg ，方向沿斜面向上 易错门诊3.滑动摩擦力的方向【例3】如图所示，质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上，二者间动摩擦因数为μ.由于光滑导槽A 、B 的控制，工件只能沿水平导槽运动，现使钢板以速度v 1向右运动，同时用力F 拉动工件(F 方向与导槽平行)使其以速度v 2沿导槽运动，则F 的大小为( )A.等于μmgB.大于μmgC.小于μmgD.不能确定力的合成与分解基础知识归纳1.合力与分力几个力同时作用的共同 效果 与某一个力单独作用的 效果 相同，这一个力为那几个力的合力，那几个力为这一个力的分力.合力与它的分力是力的 效果 上的一种 等效替代 关系，而不是力的本质上的替代.2.力的合成和力的分解：求几个力的合力叫力的合成；求一个已知力的分力叫力的分解.力的合成与分解的法则：力的合成和分解只是一种研究问题的方法，互为逆运算，遵循平行四边形定则. (1)力的平行四边形定则求两个互成角度的共点力F1、F 2的合力，可以以力的图示中F 1、F 2的线段为 邻边 作 平行四边形 .该两邻边间的 对角线 即表示合力的大小和方向，如图甲所示.(2)力的三角形定则把各个力依次 首尾 相接，则其合力就从第一个力的 末端 指向最后一个力的 始端 .高中阶段最常用的是此原则的简化，即三角形定则，如图乙所示.3.合力的大小范围 (1)两个力合力大小的范围 |F 1－F 2|≤F ≤ F 1＋F 2 .(2)三个力或三个以上的力的合力范围在一定条件下可以是0≤F ≤|F 1＋F 2＋…＋F n |. 4.正交分解法把一个力分解为 互相垂直 的两个分力，特别是物体受多个力作用时，把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后分别求每个方向上力的 代数和 ，把复杂的矢量运算转化为互相垂直方向上的简单的代数运算.其方法如下.(1)正确选择直角坐标系，通过选择 各力的作用线交点 为坐标原点，直角坐标系的选择应使尽量多的力在坐标轴上.(2)正交分解各力，即分别将各力 投影 在坐标轴上，然后求各力在x 轴和y 轴上的分力的合力F x 和F y ：F x ＝F 1x ＋F 2x ＋F 3x ＋…，F y ＝F 1y ＋F 2y ＋F 3y ＋…(3)合力大小F ＝ 22y x F F .合力的方向与x 夹轴角为θ＝arctanxy F F .典例精析1.受力分析【例1】如图所示，物体b 在水平推力F 作用下，将物体a 挤压在竖直墙壁上.a 、b 处于静止状态，对于a ，b 两物体的受力情况，下列说法正确的是( )A.a 受到两个摩擦力的作用B.a 共受到四个力的作用C.b 共受到三个力的作用D.a 受到墙壁的摩擦力的大小不随F 的增大而增大【拓展1】如图所示，位于斜面上的物体M 在沿斜面向上的力F 作用下而处于静止状态，对M 的受力情况，下列说法正确的是( )A.可能受三个力作用B.可能受四个力作用C.一定受三个力作用D.一定受四个力作用2.正交分解法【例2】已知共面的三个力F 1＝20 N ，F 2＝30 N ，F 3＝40 N ，作用在物体的同一点上，三力之间的夹角都是120°，求合力的大小和方向.【拓展2】三段不可伸长的细绳OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB 是水平的，A 端、B 端固定.若逐渐增加C 端所挂物体的质量，则最先断的绳( )A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OA ，也可能是OC3.平行四边形定则的应用【例3】曲柄压榨机在食品工业、皮革制造等领域有着广泛的应用.如图是一曲柄压榨机的示意图.在压榨铰链A 处作用的水平力为F ，OB 是铅垂线，OA 、AB 与铅垂线所夹锐角均为θ，假设杆重和活塞重可以忽略不计，求货物M 在此时所受的压力为多大？易错门诊4.矢量图解法【例4】如图所示，物体静止于光滑水平面上，力F 作用于物体O 点，现要使物体沿着OO ′方向做加速运动(F 和OO ′都在水平面内).那么，必须同时再加一个力F ′，这个力的最小值是( )A.F cos θB.F sin θC.F tan θD.F cot θ共点力作用下物体的平衡基础知识归纳1.共点力作用在物体的同一点或作用线(或作用线的反向延长线)相交于一点的几个力.2.平衡状态物体处于静止或匀速直线运动状态称为物体处于平衡状态，平衡状态的实质是加速度为零的状态.3.共点力作用下物体的平衡条件4.求解平衡问题的一般步骤(1)选对象：根据题目要求，选取某平衡体(整体或局部)作为研究对象.(2)画受力图：对研究对象作受力分析，并按各个力的方向画出隔离体受力图.(3)建坐标：选取合适的方向建立直角坐标系.(4)列方程求解：根据平衡条件，列出合力为零的相应方程，然后求解，对结果进行必要的讨论.5.平衡物体的动态问题(1)动态平衡：指通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化.在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中.(2)动态平衡特征：一般为三力作用，其中一个力的大小和方向均不变化，一个力的大小变化而方向不变，另一个力的大小和方向均变化.6.平衡物体的临界问题(1)平衡物体的临界状态：物体的平衡状态将要变化的状态.(2)临界条件：涉及物体临界状态的问题，解决时一定要注意“恰好出现”或“恰好不出现”等临界条件.7.极值问题平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.重点难点突破一、共点力平衡条件的推论1.若物体所受的力在同一直线上，则在一个方向上各力的大小之和，与另一个方向各力大小之和相等.2.若物体受三个力作用而平衡时：(1)物体受三个共点力作用而平衡，任意两个力的合力跟第三个力等大反向(合成法).(2)物体受三个共点力作用而平衡，将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的两个分力必定跟另外两个力等大反向(分解法).(3)物体受三个共点力作用而平衡，若三个力不平行，则三个力必共点，此即三力汇交原理.(4)物体受三个共点力作用而平衡，三个力的矢量图必组成一个封闭的矢量三角形.典例精析1.共点力平衡问题的求解方法【例1】如图所示，重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为θ，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是( )mgA.F1＝mg cos θB.F1＝mg cot θC.F2＝mg sin θD.F2＝sin 【拓展1】如图所示，重量为G的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，挂在等高的地方，绳与水平线成θ角.试求：(1)绳子的张力大小；(2)链条最低点的张力大小.【例2】一轻杆BO，其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示.现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力F N的大小变化情况是( )A.F N先减小，后增大B.F N始终不变C.F先减小，后增大D.F始终不变2.动态平衡问题分析【例3】如图所示，一个重为G的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为α.在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态，今使木板与斜面的夹角β缓慢增大至水平，在这个过程中，球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化？3.物体平衡中的临界问题分析【例4】如图所示，物体的质量为2 kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ＝60°的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围.易错门诊4.物体平衡中的极值问题【例5】如图所示，用绳AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，AC绳能承受的最大拉力为150 N，而BC绳能承受的最大的拉力为100 N，求物体最大重力不能超过多少？。