必修Ⅰ第三章研究物体间相互作用6

高中物理必修一第三章相互作用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类别按性质命名的力重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等按效果命名的力拉力、压力、支持力、动力、阻力等力的作用效果形变改变运动状态重力　基本相互作用由于地球的吸引而使物体受到的力重力的大小G=mg，方向竖直向下重心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备注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弹力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，这种力叫弹力条件接触形变物体的形变不能超过弹性限度方向弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反大小弹簧的弹力大小由F=kx计算一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关，应结合平衡条件或牛顿定律确定摩擦力产生的条件接触面粗糙有弹力作用有相对运动(或相对运动趋势)缺一不可方向跟接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反摩擦力的方向和物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成任意角度大小滑动摩擦力：f=μNF N 为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G；也可以小于G为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力F N 无关静摩擦由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关大小范围0<f静≤f m具体数值计算根据平衡条件根据牛顿第二定律求出合力，然后通过受力分析确定备注摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用力的合成和分解标量和矢量将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则标量用代数法矢量用平行四边形定则或三角形定则同一直线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向，与正方向相同的物理量用正号代人，相反的用负号代人，然后求代数和，最后结果的正、负体现了方向，但有些物理量虽也有正负之分，运算法则也一样，但不能认为是矢量，最后结果的正负也不表示方向，如：功、重力势能、电势能、电势等合力与分力如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力叫做这个力的分力共点力的合成共点力几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫共点力求几个已知力的合力叫做力的合成F ₁和F ₂在同一条直线上F ₁、F ₂同向：合力F=F ₁+F ₂方向与F ₁、F ₂的方向一致F ₁、F ₂反向：合力F=|F ₁-F ₂|，方向与F ₁、F ₂两者中较大的方向一致互成θ角——用力的平行四边形定则平行四边形定则两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的有向线段为邻边，作平行四边形，它的对角线就表示合力的大小及方向，这是矢量合成的普遍法则备注力的合成和分解都均遵从平行四边行法则两个力的合力范围合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力两个分力成直角时，用勾股定理或三角函数注意点力的合成与分解，体现了用等效的方法研究物理问题共点的两个力合力的大小范围是|F1-F2|≤F合≤Fl+F2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，按实际效果来分解力的正交分解法是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受力分析受力分析确定研究对象，并隔离出来先画重力，然后弹力、摩擦力，再画电、磁场力检查受力图，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合力或分力不能重复列为物体所受的力整体法和隔离体法整体法把几个物体视为一个整体，受力分析时，只分析这一整体之外的物体对整体的作用力，不考虑整体内部之间的相互作用力隔离法把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来，只分析该物体以外的物体对该物体的作用力，不考虑物体对其它物体的作用力方法选择涉及的问题是整体与外界作用时，应用整体分析法可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用涉及的问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力注意点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共点力作用下物体的平衡物体的平衡质点静止或做匀速直线运动物体不转动或匀速转动共点力作用下物体的平衡平衡状态：静止或匀速直线运动状态，物体的加速度为零平衡条件：合力为零，亦即F合=0或∑Fx=0，∑Fy=0二力平衡：这两个共点力必然大小相等，方向相反，作用在同一条直线上三力平衡：这三个共点力必然在同一平面内，且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，即任何两个力的合力必与第三个力平衡若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态，通常可采用正交分解F合x=F1x+F2x+………+Fnx=0F合y=F1y+F2y+………+Fny=0平衡条件的推论当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与所受的其它力的合力等值反向当三个共点力作用在物体(质点)上处于平衡时，三个力的矢量组成一封闭的三角形按同一环绕方向平衡物体的临界问题当某种物理现象(或物理状态)变为另一种物理现象(或另一物理状态)时的转折状态叫临界状态临界问题的分析方法极限分析法：通过恰当地选取某个物理量推向极端从而把比较隐蔽的临界现象暴露出来，便于解答。

第三章研究物体间的相互作用第六节作用力与反作用力力是物体间的,一个物体对另一个物体施加了力.另一个物体一定同时对这个物体也施加了力.物体间的一对力通常称为作用力与作用力.把相互作用的一对力的哪一个称为作用力是.2．牛顿第三定律内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小、方向，作用在上。

3.牛顿第三定律在都是成立的，不论物体处于什么样的运动状态下。

4.下列说法正确的是( )A．甲同学用力把乙同学推倒而自己不倒，说明只是甲对乙有作用力，乙对甲没有作用力B．单个孤立物体有时也能产生力的作用C．作用在同一物体上的力，只要大小相同，作用的效果就相同D．找不到施力物体的力是不存在的5. 以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，而石头“安然无恙”．对于这一过程的描述，下列说法正确的是()A．在以卵击石的过程中，鸡蛋“粉身碎骨”说明石头对鸡蛋的作用力大，所以鸡蛋碎了B．在以卵击石的过程中，石头“安然无恙”说明鸡蛋对石头的力小，所以石头无恙C．在以卵击石的过程中，石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力，二者大小相等D．以卵击石的过程中，石头无恙而鸡蛋“粉身碎骨”是因为蛋壳能承受的力远小于石头所能承受的力【自主学习】参考答案:1．相互作用,任意的. 2．相等、相反，同一条直线。

3. 任何情况下。

4.解析：由于力的作用是相互的，甲推乙的同时，乙对甲也会产生作用力，故A错；力是物体对物体的作用，B错；力的作用效果是由大小、方向、作用点共同决定的，C错；力是物体与物体之间的相互作用，只要有力就一定会有施力物体和受力物体，D对．答案：D5.解析：以卵击石的过程中，鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是作用力和反作用力．由牛顿第三定律知，这两个力总是大小相等．鸡蛋之所以“粉身碎骨”是因为蛋壳的承受力小于石头对它的作用力．答案：CD器，于2011年9月29日21时16分00秒点火，21时16分03秒起飞，由长征二号FT1火箭运载升空。

如图3-6-1所示，长征二号FT1火箭里面的燃料点燃后就向下喷出气体，长征二号FT1火箭受到的推力，该推力的施力物体是，作用点在，从该力的性质看是；气体竖直向下喷出是因为受到了的推力，该力的施力物体是，作用点图3-6-2 在，从该力的性质看是。

高中物理必修一第三章相互作用力全部重要知识点单选题1、如图所示，质量为m的物体A在竖直向上的力F(F<mg)作用下静止于斜面上，若减小力F，则（）A．物体所受合力变小B．斜面对物体A的支持力不变C．斜面对物体A的摩擦力变大D．斜面对物体A的摩擦力可能为零答案：CA．在拉力F作用下对物体受力分析，如图所示，设支持力为N，根据共点力平衡条件，依题意有N=(mg−F)cosθ因F<mg，物体能静止于斜面的条件为(mg−F)sinθ≤μN=μ(mg−F)cosθ可知μ≥tanθ这是物体能够静止在斜面上的条件，与F是否减小无关，即力F减小后，物体仍能静止于斜面上，则其合力仍为零，故A错误；BCD．依题意，在拉力F作用下对物体受力分析，如图1所示，设支持力为N，摩擦力为f，根据共点力平衡条件，有f=(mg−F)sinθN=(mg−F)cosθ若减小力F其他不变，可知N变大，f变大，故BD错误，C正确。

故选C。

2、如图所示，轻杆AB的A端用铰链连接在竖直墙上，B端用轻绳BD系一重物G，轻绳BC的一端连接轻杆B 端，另一端连接在竖直墙上的C点，且轻绳BC水平。

现保持轻杆AB与竖直墙间的夹角不变，改变轻绳BC的长度，使轻绳与竖直墙的连接点C上移，直到轻绳BC垂直于轻杆AB，在连接点上移过程中，轻绳BC所受弹力F BC和轻杆AB所受弹力F AB的大小变化情况是（）A．F BC减小，F AB增大B．F BC减小，F AB减小C．F BC增大，F AB减小D．F BC增大，F AB增大答案：B对轻杆B端受力分析，如图甲所示，受竖直向下的拉力G、沿轻杆方向的弹力F AB和沿轻绳方向的拉力F BC，根据力的合成作出G与F AB的合力F，由平衡条件可知F与F BC大小相等、方向相反，由于G的大小方向保持不变，F AB的方向不变，则F的方向由水平向右逐渐变为与F AB垂直的虚线位置（如图乙所示），这一过程中，矢量三角形逐渐变小，所以轻绳BC所受弹力F BC和轻杆AB所受弹力F AB出的大小均减小，ACD错误，B正确。

第三章力物体的平衡本章内容是力学的基础，也是贯穿于整个物理学的核心内容。

本章从力的基本定义出发，通过研究重力、弹力、摩擦力，逐步认识力的物质性、力的矢量性、力的相互性，并通过受力分析，分析物体所处的状态或从物体所处的平衡状态，分析物体的受力情况。

物体的受力分析法是物理学重要的分析方法。

由于它的基础性和重要性，决定了这部分知识在高考中的重要地位。

本章知识的考查重点是：①三种常见力，为每年高考必考内容，明年乃至许多年后，仍将是频繁出现的热点。

②力的合成与分解、共点力的平衡等在高考中或单独出现或与动力学、电磁学等相结合，或选择或计算论述，或易或难，都要出现。

核心知识课标解读力的概念1 理解力是物体之间的相互作用，能找出施力物体和受力物体．2 知道力的作用效果．3 知道力有大小和方向，会画出力的图示或力的示意图．4 知道力的分类．重力的确概念 5 知道重力是地面附近的物体由于受到地球的吸引而产生的．6 知道重力的大小和方向，会用公式Ｇ＝ｍｇ计算重力．7 知道重心的概念以及均匀物体重心的位置．弹力的概念8 知道什么是弹力以及弹力产生的条件．9 能在力的图示（或力的示意图）中正确画出弹力的方向．10 知道如何显示微小形变．胡克定律11 知道在各种形变中，形变越大，弹力越大．12 知道胡克定律的内容和适用条件．13 对一根弹簧，会用公式ｆ＝ｋｘ进行计算．摩擦力的概念14 知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向．15 会利用公式ｆ＝μＮ进行计算，知道动摩擦因数跟什么有关16 知道静摩擦产生的条件，会判断静摩擦力的方向．17 知道最大静摩擦力跟两物间的压力成正比二力平衡18 知道什么是力的平衡．19 知道二力平衡的条件．力的合成和分解20 理解力的合成和合力的概念．21 理解力的合成和合力的概念．22 掌握平行四边形定则，会用作图法、公式法求合力的大小和方向．23 熟悉力的三角形法．24 掌握平行四边形定则．25 理解力的分解和分力的概念．理解力的分解是力的合成逆运算，26 会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力矢量和标量及运算27 知道什么是矢量，什么是标量．28 知道平行四边形定则是矢量加法运算的普遍定则．受力分析 2 初步熟悉物体的受力分析．专题一．力的概念、重力和弹力◎知识梳理要对力有深刻的理解，应从以下几个方面领会力的概念。

四种基本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样思路的先驱，他在发表三个运动定律的同时，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，除存在库仑静电力作用外，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，要弱得多。

宏观物体之间的相互作用，除引力外，所有接触力都是大量原子、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在原子核尺度内。

强作用力只在1510-m 范围内有显著作用，弱作用力的作用范围不超过1610-m 。

高一物理研究物体间的相互作用试题答案及解析1.有两个大小不变的共点力，它们的合力大小F随两力夹角变化情况如图所示，则两力大小分别为多少？【答案】8 N 4 N【解析】设两力大小分别为F1、F2，且F1＞F2由题中图线知，θ＝180°时，有F1－F2＝4 N①当θ＝0°时，有F1＋F2＝12 N②由①②式可得F1＝8 N，F2＝4 N。

思路分析：从图中可知当两力夹角为零度时，合力为12N，当两力夹角为180°时，合力为4N，所以可列方程，求解试题点评：本题考查了通过合力大小F随两力夹角变化情况的图像考查了对力的合成与分解的理解，关键是从图像中找出两力同向时的关系，反向时的关系，列方程求解2.水平桌面上一重为200 N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，当依次用15 N、30 N、80 N 的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A．15 N、30 N、40 N B．15 N、30 N、80 NC．0、0、40 N D．40 N、40 N、40 N【答案】A【解析】物体要在水平桌面上运动，受到的滑动摩擦力为，所以当用15N的外力推物体时，物体达不到静摩擦力，所以物体保持静止，受到静摩擦力大小为15N,当用30N的外力推物体时，物体受到的力达不到最大静摩擦力，所以物体保持静止，故受到静摩擦力大小为30N, 当用80N的外力推物体时，物体受到的力达不到最大静摩擦力，所以物体保持静止，故受到静摩擦力大小为40N,思路分析：.先判断滑动摩擦力多大，为，然后根据外力判断试题点评：首先确定摩擦力的种类，静摩擦力用平衡知识求解，滑动摩擦力用F=μFN求解3.如图所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物体的静摩擦力（）A．方向可能沿斜面向上B．方向可能沿斜面向下C．大小可能等于零D．大小可能等于F【答案】. ABCD【解析】当时，物体有上滑的趋势，静摩擦力方向沿斜面向下．当F=mgsinθ时，静摩擦力为零．当时，物体有下滑的趋势，静摩擦力方向沿斜面向上．当F=mgsinθ时，静摩擦力为零．当时，静摩擦力为零．当，静摩擦力，所以ABCD正确，思路分析：物体受到重力、斜面的支持力，推力F，根据推力F与重力沿斜面向下的分力的大小关系，确定物体受不受静摩擦力，由平衡条件研究静摩擦力的大小和方向．试题点评：本题考查分析和理解静摩擦力的能力．静摩擦力的产生取决于物体有没有相对运动趋势，可运用平衡条件加深理解．4.如图所示，在粗糙的水平面上放一三角形木块a，物体b在a的斜面上匀速下滑，则（）A．a保持静止，而且没有相对水平面运动的趋势B．a保持静止，但有相对水平面向右运动的趋势C．a保持静止，但有相对水平面向左运动的趋势D．因未给出所需数据，无法对a是否运动或有无运动作出判断【答案】A【解析】对物体B受力分析，受重力G、支持力N、滑动摩擦力f，再对A物体受力分析，受重力Mg、地面的支持力F、B对A的压力N′，B对A的摩擦力f′，地N面对A可能有静摩擦力f，先假设有且向右，静当物体B匀速下滑时，根据共点力平衡条件，有由于物体A保持静止，根据共点力平衡条件，有根据牛顿第三定律当物体匀速下降时，由上式得到，故A正确思路分析：a不受水平面给的摩擦力的作用，没有相对水平面的运动趋势试题点评：本题考查了对摩擦力的求解，关键是一定要先明确是属于滑动摩擦力还是静摩擦力，再分别根据滑动摩擦及静摩擦力的求解方法进行求解5.如图所示，杆的上端用细绳吊在天花板上的O点，下端放在水平面上，且杆都处于静止状态，则杆对地面的摩擦力方向分别为（）A．A图中向左，B图中向左B．A图中向左，B图中向右C．A图中向右，B图中向右D．A图中向右，B图中没有摩擦力【答案】D【解析】A杆受到的绳子的拉力是斜向右的，即在水平向右的方向上有分力，所以A受到向左的静摩擦力，B图中杆受到绳子竖直向上的拉力，相对地面没有运动趋势，所以不受摩擦力，思路分析：假设法和状态法是判断静摩擦力方向的有效方法试题点评：先弄清物体相对运动或者相对运动趋势的方向是关键，6.产生弹力的条件是______________.【答案】接触并且有形变【解析】物体发生弹性形变后，要恢复原状，对与它接触的物体有力的作用，这就是弹力；由此可见弹力是物体发生弹性形变而产生的，两个物体间弹力产生的条件是：物体直接接触并发生形变．思路分析：要解答此题需掌握：弹力的产生条件．两物体要直接接触且发生弹性形变才能产生弹力．试题点评：此题考查了有关弹力的产生条件，要注意辨别和运用7.除拉伸或缩短形变外，还有______形变和_______形变。

高中物理必修一第三章相互作用知识点总结相互作用是物理学的基本概念之一，涵盖了多个学科领域，包括力学、电磁学、热学等。

在高中物理必修一的第三章中，我们学习了物体之间的相互作用及其相关概念和定律。

下面对这些知识点进行总结。

1. 相互作用的概念：物体之间会相互产生作用力，称为相互作用。

相互作用的基本特点是：有力的物体不断改变其位置和形状，轻盈的物体则很难改变其位置和形状。

2. 弹性力：当物体发生弹性变形时，物体内部会产生恢复变形的力，称为弹性力。

弹性力的大小是与变形量成正比的，并且方向与变形方向相反。

胡克定律描述了弹性力的关系：F = kx，其中F为弹性力，k为弹簧的劲度系数，x为变形量。

3. 弹簧的形变：弹簧的形变有两种情况，分别是拉伸形变和压缩形变。

拉伸形变是指弹簧在外力作用下在长度方向上增加，压缩形变是指弹簧在外力作用下在长度方向上缩短。

4. 弹簧系数：弹簧系数是一个描述弹簧性质的物理量，可以通过实验测得。

弹簧系数越大，弹簧的劲度越大，反之弹簧的劲度越小。

5. 重力：地球对物体的吸引力称为重力。

重力的大小与物体的质量成正比，与物体距离平方成反比。

重力的计算公式为：F = mg，其中F为重力，m为物体的质量，g为重力加速度。

6. 物体的重心：物体的重心是指物体在自由悬空状态下所处的平衡位置。

对称物体的重心通常位于物体对称轴上，不规则物体的重心通常位于物体形状对称的位置。

7. 压强：物体受到的力对单位面积的作用力称为压强。

压强的计算公式为：P = F/A，其中P为压强，F为受力大小，A为受力作用面积。

8. 压强的应用：应用压强的原理，我们可以解释一些现象和应用，如大海能够支撑船只、用小钉子穿墙等。

9. 连续介质的流动：流体力学是研究流体行为的学科，其中连续介质流动是其中的重要内容。

连续介质流动有两种基本形式，分别为层流和湍流。

10. 流体的压强：流体受到的压强是由其自身重力和外部施加的压力造成的。

流体的压强还与流体密度和流体的高度有关，按照势能变化原理，压强的计算公式为：P = ρgh，其中P为压强，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为流体所处高度。