专题4物体之间的相互作用
高一物理《研究物体间的相互作用》知识点总结
高一物理《研究物体间的相互作用》知识点总结高一物理《研究物体间的相互作用》知识点总结一、探究形变与弹力的关系弹性形变(撤去使物体发生形变的外力后能恢复原来形状的物体的形变) 范性形变(撤去使物体发生形变的外力后不能恢复原来形状的物体的形变) 3、弹性限度：若物体形变过大，超过一定限度，撤去外力后，无法恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。
二、探究摩擦力滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
说明：①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。
三、力的合成与分解(1)若处于平衡状态的物体仅受两个力作用，这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上，即二力平衡(2)若处于平衡状态的物体受三个力作用，则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上(3)若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用，则宜用正交分解法处理，此时的平衡方程可写成①确定研究对象;②分析受力情况;③建立适当坐标;④列出平衡方程四、共点力的平衡条件1.共点力：物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的.力2.平衡状态：在共点力的作用下，物体保持静止或匀速直线运动的状态.说明：这里的静止需要二个条件，一是物体受到的合外力为零，二是物体的速度为零，仅速度为零时物体不一定处于静止状态，如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻，物体速度为零，但物体不是处于静止状态，因为物体受到的合外力不为零.3.共点力作用下物体的平衡条件：合力为零，即0说明;①三力汇交原理：当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时，这三个力必交于一点;②物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时，取出其中的一个力，则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。
③若采用正交分解法求平衡问题，则其平衡条件为：FX合=0，F 合=0;④有固定转动轴的物体的平衡条件五、作用力与反作用力学过物理学的人都会知道牛顿第三定律，此定律主要说明了作用力和反作用的关系。
《物体间的相互作用》课件
3 结语
理解物体间的相互作用将 有助于我们更好地理解世 界的运作。
4 摩擦力
两个物体接触表面之间的力，阻止相对滑动。
电磁相互作用
1 电荷
物体上的属性，使其受到电磁相互作用。
3 磁力
通过磁场在物体之间的作用力。
2 静电力
两个带电物体之间相互作用的力。
4 电磁感应
磁场变化引起的电流或电荷的感应。
其他相互作
2 流体力学
液体或气体中的物体受到的力。
《物体间的相互作用》PPT课件
# 物体间的相互作用 ## 概述 - 定义物体间的相互作用 - 相互作用的种类 - 相互作用的作用
力的作用
1 力的定义
力是物体对物体施加的作用，可以改变物体 的状态或形状。
2 重力
地球对物体施加的引力，使物体具有下落的 趋势。
3 弹力
弹性物体在受到压缩或拉伸时产生的力，回 复原始形状。
3 弹性形变
物体受到外部力导致的形状或大小的改变。
应用
1
物体的运动
相互作用决定物体的速度和加速度，影
结构的稳定
2
响运动轨迹。
物体间的相互作用使结构保持稳定和平
衡。
3
能量转换
相互作用可以转化为热能、机械能或其 他形式的能量。
结论
1 相互作用的重要性
物体间的相互作用是自然 界中的基本原理。
2 未来的应用与发展
高中物理知识点总结：相互作用
高中物理知识点总结：相互作用在我们生活的世界有形形色色的物体，他们之间不是孤立存在的，各种物体之间都存在着各式各样的相互作用。
由于这些相互作用的存在，物体的运动状态，以及存在形态等都随时在发生变化。
物理学中把这种相互作用称之为：力。
力学是物理学的基础部分，本章又是力学部分的基础。
本章的重点在于学习几种非常典型的力，重力、弹力、摩擦力，难点在于力的合成与分解。
●力：力是物体间的相互作用1、力的物质性：力是物对物的作用。
2、力的相互性：受力物体同时也是施力物体。
3、物体间发生相互作用的方式有两种：①直接接触②不直接接触4、力不但有大小，而且有方向，力具有矢量性。
力的大小用测力计来测量。
在国际单位制中，力的单位是N。
5、力的三要素：通常把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。
力的三要素决定了力的作用效果。
若其中一个要素发生变化，则力的作用效果也将变化。
●力的作用效果①使受力物体发生形变；②使受力物体的运动状态发生改变。
力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的。
例如用脚踢足球时，用力的大小不同，足球飞出的远近不同；用力的方向不同，足球飞出的方向不同；击球的部位不同，球的旋转方向不同。
●力的示意图力可以用一根带箭头的线段来表示。
它的长短表示力的大小，它的指向表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所沿的直线叫力的作用线。
这种表示力的方法，叫做力的图示。
这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方法。
●力的分类1、按力的性质和力的效果分类①性质力：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力等。
②效果力：支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力等。
2、按作用方式可分为接触力和场力。
3、按研究对象可分为内力和外力。
4、按力的关系可分为：共点力、共面力、平行力、平衡力、作用力与反作用力等。
●重力1、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力也叫重量，常用符号G表示。
①重力的施力物体是地球，其本质是地球对物体的吸引力，但不能说重力就是地球对物体的吸引力。
人教高中物理必修一第三章相互作用经典受力分析专题4(人教版)
F2 ′
M
GM
08:58
讨论题： F
F
F
F
12
F
F
12 3
F
F
12 34
08:58
例题一：在水平桌面上叠放着木块P和Q，水平力F推动两个
木块做匀速直线运动，如图，下列说法正确的是（ B ）
A.P受到3个力的作用,Q受4个力的作用.
B.P受到2个力的作用,Q受5个力的作用. F
C.P受到3个力的作用,Q受5个力的作用.
二、力的条件性：根据各种力产生和存在的条件和 特性进行受力分析。在分析某个力是否存在时，必 须根据该力产生的的条件是否完全具备来判断。比 如：两物体若未直接接触，则不存在弹力和摩擦力； 两个物体直接接触，但没有相互挤压，则不存在弹 力，也不存在摩擦力；两个物体接触面光滑，则一 定不存在摩擦力等等
08:58
08:58
例题
接触面粗糙
静止 f静
F
N
F
F
G
匀速下滑
f动
v
F
N
匀速下滑
08:58
静止
G 比较
倾斜面
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物体沿光滑斜面下滑
N
f动 G
08:58
粗糙
例题
比较
（1）物体静止在斜面上 （ 2 ）物体沿斜面匀速下滑
N f静
N f动
G
G
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分析光滑球的受力
N
T
G
比较
T G
08:58
08:58
08:58
小试牛刀
静止于水平地面上的物体
N
思考： 光滑？ 粗糙？
G
08:58
相互作用知识点及例题
第二章相互作用专题一：力重力弹力摩擦力一、力和力的图示1.定义：力是物体对物体的作用。
⑴力不能脱离物体而独立存在。
⑵物体间的作用是相互的，力总是成对出现2.力的三要素：力的大小、方向、作用点。
3.力的作用效果。
（1）使受力物体发生形变（2）使受力物体的运动状态发生改变。
4．力的分类⑴按照力的性质命名：重力、弹力、摩擦力等。
⑵按照力的作用效果命名：拉力、推力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等。
5、力的图示：用带有刻度的有向线段表示力（的三要素），是精确表示力的方法6、力的示意图:用箭头表示出力的方向，是粗略表示力的方法四种基本作用（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、重力1.定义：由于地球的吸引而使物体受到的力，地球上的物体受到重力，施力物体是地球。
2.重力的方向：总是竖直向下（与当地水平面垂直，而不是与支持面垂直）；沿铅锤线方向向下正确垂直水平面向下正确总是指向地心错误垂直地面向下错误垂直接触面向下错误3. 重力的大小：G=mg同一物体质量一定，随着所处地理位置的变化，重力加速度的变化略有变化。
从赤道到两极G→大（变化千分之一），在极地G最大，等于地球与物体间的万有引力；同一地点随着高度的变化G→小（变化万分之一）。
在有限范围内，在同一问题中重力认为是恒力，运动状态发生了变化，即使在超重、失重、完全失重的状态下重力不变；4.重心：物体各部分重力合力的作用点（不一定在物体上）。
（物体的各个部分都受重力的作用，但从效果上看，我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点，这个点就是物体所受重力的作用点，叫做物体的重心。
）①重心位置取决于质量分布和形状，质量分布均匀的有规则形的物体，重心在物体的几何对称中心。
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②一般物体重心不一定在几何中心上，可以在物体内，也可以在物体外。
薄板的重心一般采用悬挂法。
三、弹力1.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叫弹力2．产生条件：（1）物体间直接接触（2）接触处有相互挤压或拉伸（发生弹性形变）3．弹力大小（1）弹簧、橡皮条类：它们的形变可视为弹性形变。
高中物理《相互作用》知识梳理
《相互作用》知识梳理【力的基本概念】1.力的定义：物体与物体之间的相互作用2.力的基本性质：物质性、相互性、矢量性、独立性、同时性3.力的作用效果：改变物体的运动状态或使物体产生形变4.力的三要素：力的大小、方向、作用点5.力的测量：测力计6.自然界的四种基本相互作用力：(1)万有引力：存在有质量的物体之间，随距离增大而减弱(2)电磁相互作用：存在电荷及磁体之间，随距离增大而减弱(3)强相互作用：存在于原子核中的核子之间，作用范围约10-15m(4)弱相互作用：存在于原子核中，作用范围与强相互作用相同，但强度只有它的10-12【三种常见的性质力】1.重力（1）重力的产生：由于地球的吸引而使物体受到的力(可认为是地球对物体的万有引力) （2）重力的大小：G=mg（3）方向：竖直向下，注意：地球不同位置，竖直向下方向不同（4）作用点：重心重心定义：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于点，这一点叫做物体的重心决定重心位置的因素：物体的形状和物体内的质量分布。
质量均匀分布的物体，其重心就在其几何中心。
薄板(几何体是个面)形物体重心可用悬挂法确定。
2.弹力(1) 形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变（2）弹性形变：物体在形变后能够恢复原状的形变弹性限度：物体的形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状。
这个限度叫做弹性限度。
（3）弹力概念：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力（4）弹力产生的条件：直接接触和发生弹性形变（5）弹力的三要素确定①大小：同一物体形变越大，弹力越大；形变消失，弹力消失作用点：所有弹力的作用点都在接触处，受力物体上②压力与支持力方向：垂直于接触面指向受力物体绳的拉力方向：没着绳而指向绳收缩的方向（6）弹簧的弹力方向：大小：胡克定律内容：弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比表达式：F=kx k称为弹簧的经度系数，单位，N/m适用条件：弹簧发生弹性形变3.摩擦力(1)摩擦力：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力摩擦力产生的条件：接触面粗糙，存在压力，有相对运动或相对运动趋势(2)力的三要素确定作用点：在接触面上，受力物体上方向：滑动摩擦力与静摩擦力都与接触面相切①静摩擦力大小：0<F<F max由物体的加速度和其它受力情况决定最大静摩擦力F max与压力成正比，略大于滑动摩擦力注意最大静摩擦力与静摩擦力概念的区别方向：没有特殊的确定规律静摩擦力准确的大小和方向只能由牛顿运动定律确定②滑动摩擦力大小：F=μF N μ：动摩擦因素，与材料和接触面情况有关方向：与相对运动方向相反注意：相对运动是以摩擦力的施力物体为参考系(③滚动摩擦：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小很多。
四种基本相互作用力
四种基本相互作用力：1，万有引力万有引力定律：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。
计算公式两个可看作质点的物体之间的万有引力[1]，可以用以下公式计算：F＝GmM/r^2,即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。
其中G代表引力常量，其值约为6.67×10的负11次方单位N·m2/kg2。
为英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得。
万有引力的推导：若将行星的轨道近似的看成圆形，从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的，即：ω=2π/T(周期)如果行星的质量是m，离太阳的距离是r，周期是T，那么由运动方程式可得，行星受到的力的作用大小为mrω^2=mr（4π^2）/T^2另外，由开普勒第三定律可得r^3/T^2=常数k'那么沿太阳方向的力为mr（4π^2）/T^2=mk'（4π^2）/r^2由作用力和反作用力的关系可知，太阳也受到以上相同大小的力。
从太阳的角度看，（太阳的质量M）（k''）（4π^2）/r^2是太阳受到沿行星方向的力。
因为是相同大小的力，由这两个式子比较可知，k'包含了太阳的质量M，k''包含了行星的质量m。
由此可知，这两个力与两个天体质量的乘积成正比，它称为万有引力。
如果引入一个新的常数（称万有引力常数），再考虑太阳和行星的质量，以及先前得出的4·π2，那么可以表示为万有引力=GmM/r^2两个通常物体之间的万有引力极其微小，我们察觉不到它，可以不予考虑。
比如，两个质量都是60千克的人，相距0.5米，他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿，而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍！但是，天体系统中，由于天体的质量很大，万有引力就起着决定性的作用。
在天体中质量还算很小的地球，对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响，它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上，它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。
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第三章研究物体间的相互作用
弹力
两个接触的物体之间由于形变而产生的 力
弹力产生的条件 1、直接接触 2、发生弹性形变
弹力的大小：
胡克定律：
F kx
k 为劲度系数 单位：N/m
弹力的方向
支持力：垂直于接触面，指向被支持的物体
弹力的方向
压力：垂直于接触面，指向被压物体
G2
G
cos
G2
G1
G
G1 G sin
G2 G cos
力的分解
F1
F2 F=G
F1 G cot
F2
G
sin
F1
F=G
F2
F1
F2
G cot
G
sin
平衡状态
物体的平衡
静止 a=0
匀速直线运动
共点力的平衡条件：合外力为0
处于平衡状态的物体如果保持其它力不变， 突然撤去某一个力，则物体所受的合力必然 与撤去的力大小相等方向相反
（1）当拉力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是 多大？
（2）当拉力大小变为12N时，地面对物体的摩擦力 是多大？
（3）此后，若将拉力又减小为5N（物体仍在滑 动），地面对物体的摩擦力是多大？
（4）若将此物体用12N的水平力压在平整的竖直墙 上，动摩擦因数仍为0.5，墙壁对物体的摩擦力为 多大？
力的合成
BC AC
cot
邻边 对边
AC BC
A
C B
三角函数知识
sin2 cos2 1 sin cos(90o )
tan 1 cot
一些特殊的三角函数值：
sin 30o cos 60o 1 2
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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．
(单选Ⅰ)(2010年天津学业水平测试)原长为10 cm的轻质弹簧被竖直悬挂，当其下端挂上一个质量为50 g的 钩码时弹簧的长度为12 cm，换上一个质量为100 g的钩码时 弹簧的长度为(弹簧始终处于弹性限度内)( )
2．重心：重力的等效作用点．重心的位置与物体的 形状及质量的分布有关．重心不一定在物体上．质量分布 均匀、形状规则的物体，重心在几何中心上；对质量分布 不均匀的物体，其重心随物体的形状、质量分布不同而不 同；薄板类物体的重心可用悬挂法确定．
四、弹力：发生弹性形变的物体对使其发生弹性形变 的物体的作用力
主题
内容
要求
物体相互作用 滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数
Ⅰ
与力
形变、弹性、胡克定律、弹力
Ⅰ
实验与探究 实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系 Ⅰ
一、力的概念：力是物体对物体的作用 (1)力不能离开物体而独立存在，有力就一定有“施力” 和“受力”两个物体，二者缺一不可． (2)力的作用是相互的 (3)力的作用效果：①形变；②改变运动状态 (4)力的图示：表示出力的作用点、大小、方向的线段
二、力的分类
1．按性质分：
重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁 场力等
2．按效果分
压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力 等
3．按生产条件分：场力(重力、电场力，磁场力即非 接触力)、接触力．
三、重力
1．由于地球的吸引而使物体受到的力，但不一定等于 地球的吸引力．
(1)方向：总是竖直向下．
3．弹力的方向：物体所受弹力的方向总是指向该物体发 生形变的方向，弹力的作用线总是通过两物体的接触点，并 沿接触点与平面垂直的方向．
作用在物体上的支持力，这种弹力的方向总是垂直于支 持面而指向被支持的物体．
通常有如下三种情况： ①面面接触：弹力的方向垂直于接触面． ②点面接触：弹力的方向垂直于接触面． ③点点接触：弹力的方向垂直于过切点的切面． 几种弹力的方向特点： (1)压力、支持力的方向总是垂直于接触面． (2)绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向． (3)杆对物体的弹力不一定沿杆的方向．如果轻直杆只 有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹 力的方向一定沿杆的方向．
(2)大小：G＝mg，g为重力加速度．
说明：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．重力的方向是“竖直向下”不是“垂直向下”， 也不是一定是“指向地心”．重力的大小不受其它力的影响， 与运动状态也没有关系．
1．弹力的产生条件
弹力的产生条件是：两个物体直接接触，并发生弹性 形变①判别物体是否产生弹性形变，这种方法适用于形变明 显的情况．
②如果物体存在微小形变，不易判断．这时可以用假设 法进行判定，即假设接触的两物体没有弹力，看它们是否符 合物体所处状态，如物体处于静止状态F合＝0，如果符合， 则说明不存在弹力，反之存在弹力．
A．4 cm
B．8 cm
C．14 cm
D．16 cm
解析：由胡克定律F＝kx知当悬挂50 g的钩码时弹簧伸 长2 cm，则挂100 g的钩码时，弹簧伸长4 cm，弹簧的总长度 为14 cm.
答案：C
点评：胡克定律F＝kx中的x是指弹簧的伸长量．
(单选Ⅰ)(2010年黑龙江学业水平测试)以下 关于重力说法正确的是( )
A．重力的大小可以用天平直接测量 B．重力的方向总是垂直于接触面向上 C．重力的方向总是竖直向下 D．重心一定不在物体上
解析：重力的大小用弹簧秤测量，天平测的是质量， A错．重力的方向总是竖直向下，不是垂直于接触面向 上，C对B错．重心可以在物体上，也可以在物体外．
0≤Ff≤Fm 4．摩擦力方向：
(1)摩擦力方向与接触面相切，和物体间相对运动(或 相对运动趋势)的方向相反．
说明：分清相对运动(相对静止)与运动(静止)，一般 而言相对运动(相对静止)是以双方中的对方为参考系的， 而运动(静止)是以地面为参考系的；摩擦力的方向和物体 的运动方向可能成任意角度．通常情况下摩擦力方向可 能和物体运动方向相同(作为动力)，可能和物体运动方向 相反(作为阻力)，可能和物体速度方向垂直(作为匀速圆 周运动的向心力)．在特殊情况下，可能成任意角度．同 样受静摩擦力作用的物体不一定静止．