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

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。实例，滚动轴承

只滚不滑的摩擦本质是静摩擦)

【力的合成与分解】

1.合力与分力：当一个物体受到几个力共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。

2.力的合成：求几个力的合力的过程叫做力的合成。

3.力的分解：求一个力的分力叫做力的分解。(是力的合成的逆运算)

4.矢量运算法则

（1）平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段作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和方向。

（2）三角形定则：把两个矢量首尾相接求出合矢量的方法（实质与平行四边形一样）。

5.求两个以上力的合力方法：

(1)先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到结果就是这些力的合力。

(2)正交分解，再合成方法。

(3)根据特点进行分解与合成的组合

6矢量与标量

矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则(三角形定则)的物理量标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量。

【实验】

互成角度的两个力的合力