相互作用(教師版)

1、第三章相互作用一、統(tǒng)考要求木章內(nèi)容是力學(xué)的基礎(chǔ)，也是貫穿于整個(gè)物理學(xué)的核心內(nèi)容。木章從力的基木定義出發(fā)，通 過研究重力、彈力、摩擦力，逐步認(rèn)識(shí)力的物質(zhì)性、力的矢量性、力的相互性，并通過受力 分析，分析物體所處的狀態(tài)或從物體所處的平衡狀態(tài)，分析物體的受力情況。物體的受力分 析法是物理學(xué)重要的分析方法。由于它的棊礎(chǔ)性和重要性，決定了這部分知識(shí)在高考中的重 要地位。本章知識(shí)的考査重點(diǎn)是：三種常見力，為每年高考必考內(nèi)容，明年乃至許多年后，仍將是 頻繁出現(xiàn)的熱點(diǎn)。力的合成與分解、共點(diǎn)力的平衡等在高考中或單獨(dú)出現(xiàn)或與動(dòng)力學(xué)、電 磁學(xué)等相結(jié)合，或選擇或計(jì)算論述，或易或難，都要出現(xiàn)。二、全章知識(shí)脈絡(luò)，知識(shí)體系

2、廠大小：g=mg , =9.8n/kgv方向：豎直向下等效作用點(diǎn)：重心彈力j 力摩擦力大?。河晌矬w所處的狀態(tài)、所受其它外力、形變程度來決定.方向：總是跟形變的方向相反，與物體恢復(fù)形變的方向-致j滑動(dòng)摩擦力：大小，f = 嘰;方向，與物體相對(duì)滑動(dòng)方向相反i靜摩擦力：大小，ovfvf,” ；方向，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反力的介成與分解基本規(guī)則：平行四邊形定則，岡=耳|5尸勻許+厲|一個(gè)常用方法：正交分解法專題一:力的概念、重力和彈力知識(shí)梳理要對(duì)力有深刻的理解，應(yīng)從以下幾個(gè)方面領(lǐng)會(huì)力的概念。1. 力的本質(zhì)(1) 力的物質(zhì)性：力是物體對(duì)物體的作川。提到力必然涉及到兩個(gè)物體一一施力物體和 受力物體，力

3、不能離開物體而獨(dú)立存在。有力時(shí)物體不一定接觸。(2) 力的相互性：力是成對(duì)出現(xiàn)的，作用力和反作用丿j同時(shí)存在。作用力和反作用力總 是等人、反向、共線，屬同性質(zhì)的力、分別作用在兩個(gè)物體上，作用效果不能抵消.(3) 力的矢量性：力有大小、方向，對(duì)于同一直線上的矢量運(yùn)算，用正負(fù)號(hào)表示同一直 線上的兩個(gè)方向，使矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算；這時(shí)符號(hào)只表示力的方向，不代表力的人小。(4) 力作用的獨(dú)立性：幾個(gè)力作用在同一物體上，每個(gè)力對(duì)物體的作用效果均不會(huì)因其 它力的存在而受到影響，這就是力的獨(dú)立作用原理。2. 力的作用效果力對(duì)物體作用有兩種效果：一是使物體發(fā)主形變二是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這兩種 效果可各自獨(dú)

4、立產(chǎn)生，也可能同時(shí)產(chǎn)生。通過力的效果可檢驗(yàn)力的存在。3. 力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)完整表述一個(gè)力時(shí)，三耍素缺一不可。當(dāng)兩個(gè)力再、鳥的大小、方向均相同時(shí)，我們 說f.=f2,但是當(dāng)他們作用在不同物體上或作用在同一物體上的不同點(diǎn)吋nj以產(chǎn)生不同的效 果。力的大小可用彈簧秤測量，也可通過定理、定律計(jì)算，在國際單位制中，力的單位是 牛頓，符號(hào)是n。4. 力的圖示和力的示意圖力的圖示：用一-條有向線段表示力的方法叫力的圖示，用帶有標(biāo)度的線段長短表示 大小，用箭頭指向表示方向，作用點(diǎn)用線段的起點(diǎn)表示。（2）力的示意圖：不需畫出力的標(biāo)度，只用一帶箭頭的線段示意出力的人小和方向。5. 力的分類（1）性質(zhì)

5、力：由力的性質(zhì)命名的力。如；重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力、分了 力等。（2）效果力：由力的作用效果命名的力。如：拉力、壓力、支持力、張力、下滑力、分 力：合力、動(dòng)力、阻力、沖力、向心力、回復(fù)力等。6. 重力（1）.重力的產(chǎn)生：重力是由于地球的吸收而產(chǎn)生的，重力的施力物體是地球。（2）.重力的大?。?由g二mg計(jì)算，g為重力加速度，通常在地球表面附近，g取9.8米/秒s表示質(zhì)量 是1千克的物體受到的重力是9. 8牛頓。 由彈簧秤測量：物體靜止時(shí)彈簧秤的示數(shù)為重力大小。（3）.重力的方向：重力的方向總是豎直向下的，即與水平面垂直，不一定指向地心.重力是矢量。（4）.重力的作用點(diǎn)重心 物體的各

6、部分都受重力作用，效果上，認(rèn)為各部分受到的重力作用都集屮于一點(diǎn)，這 個(gè)點(diǎn)就是重力的作用點(diǎn)，叫做物體的重心。 重心跟物體的質(zhì)量分布、物體的形狀有關(guān)，重心不一定在物體上。質(zhì)量分布均勻、形 狀規(guī)則的物體其垂心在物體的幾何中心上。（5）.重力和萬有引力重力是地球?qū)ξ矬w萬有引力的一個(gè)分力，萬有引力的另-個(gè)分力捉供物體隨地球自轉(zhuǎn)的 向心力，同一物體在地球上不同緯度處的向心力大小不同，但由此引起的重力變化不大，一 般情況可近似認(rèn)為重力等于萬冇引力，w： mg-gmm/r2。除兩極和赤道外，重力的方向并不 指向地心。重力的人小及方向與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，在加速運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)中，例如：發(fā)生超重和失 重的現(xiàn)象時(shí)，重力

7、的大小仍是mg7. 彈力1. 產(chǎn)生條件：（1）物體間直接接觸；（2）接觸處發(fā)牛形變（擠壓或拉伸）o2.彈力的方向：彈力的方向物體形變的方向相反，具體情況如下:彈力彈力的方向輕繩的彈力沿繩指向繩收縮的方向彈黃兩端的彈力沿彈窩指向彈賞恢更原狀的方向面（或點(diǎn)）與面（或 點(diǎn)）接鮭垂起于接觸面（或切面）指向受力物體桿的彈力可能沿桿也可能不沿桿應(yīng)典體情況具休 分析注意 彈力的方向總是與作用在物體上使物體發(fā)生形變的 外力方向相反o*而與而、點(diǎn)與而接觸的壓力或支持力的方向總垂直于接觸而，指向被壓或被支持的物 體。3彈力的大小彈力的大小跟形變量的大小有關(guān)。 彈簧的彈力,由胡克定律f二kx,k為勁度系數(shù)，山本身的

8、材料、長度、截面積等決定, x為形變量，即彈簧伸縮后的長度l與原長lo的差：x=|l-loh不能將x當(dāng)作彈簧的長度l 一般物體所受彈力的人小，應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件和牛頓運(yùn)動(dòng)定律計(jì)算，例 2小車的例子就說明這一點(diǎn)。例題評(píng)析【例1下列關(guān)于力的說法屮，正確的是（）a. 只有相互接觸的兩物體之間才會(huì)產(chǎn)牛力的作用b. 力是不能離開物體而獨(dú)立存在的，一個(gè)力既冇施力物體，乂冇受力物體c. 一個(gè)物體先對(duì)別的物體丿施加力后，才能受到反作用力d. 物體的施力和受力是同時(shí)的【分析與解答】 力是物體間的相互作用，不一定發(fā)生在直接接觸的物體間，直接接觸而發(fā) 生的作用叫接觸力，如彈力、摩擦力；通過場發(fā)生的作用叫場

9、力，如重力、電場力、磁場力 等。物體的施力和受力不分先后，總是同時(shí)的。正確答案為氏d【例2】關(guān)于物體的重心，以下說法正確的是a. 物體的重心一定在該物體上b.形狀規(guī)則的物體，重心就在英中心處c.用一根懸線掛起的物休靜止時(shí)，細(xì)線方向一定通過物體的重心0.重心是物體上最重的一點(diǎn)【分析與解答】 重心是物體各部分的重力的合力的作用點(diǎn)，薄板物體的重心位宜可以用懸 掛法確定，其他形狀的物體重心位置也可以用懸掛法想象的討論。重心不一定在物體上，也 當(dāng)然不是物體中最、重的一點(diǎn)，故ab錯(cuò)，（如一根彎曲的桿，其重心就不在桿上）用懸線掛 起物體處于靜止時(shí)，由二力平衡原理知細(xì)線拉力必與重力等人、反向、共線,故c正確。

10、【例3】如圖所示，小車上固定一根折成a角的曲桿，桿的 另一端一固定一質(zhì)最為m的球，則當(dāng)小車靜止時(shí)和以加速度 a向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)桿対球的彈力大小及方向如何？【分析與解答】當(dāng)小車靜止時(shí)，根據(jù)物體平衡條件可知，桿 對(duì)球的彈力方向豎直向上，人小等于mg。當(dāng)小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球受的彈力f與豎直方向成b角，如圖所示，根據(jù)牛頓笫二定 律，有：fsin 0 =ma feos 0 二mg解得：f=（mg）2 +（mtz）2 tan 0 =a/g可見，桿對(duì)球彈力的方向與加速度人小有關(guān)，只有當(dāng)加速度a=gtan a、且方向向右時(shí), 桿對(duì)球的彈力才沿著桿；否則不沿桿的方向。專題二:摩擦力知識(shí)梳理摩擦力有滑動(dòng)摩擦力和靜

11、摩擦力兩種，它們的產(chǎn)牛條件和方向判斷是相近的。1. 產(chǎn)生的條件：（1）相互接觸的物體間存在壓力；（2）接觸面不光滑;（3）接觸的物體之間有相対運(yùn)動(dòng)（滑動(dòng)摩擦力）或相対運(yùn)動(dòng)的趨勢（靜摩擦力）。注意：不能絕對(duì)地說靜止物體受到的摩擦力必是靜摩擦力，運(yùn)動(dòng)的物體受到的摩擦力必 是滑動(dòng)摩擦力。靜摩擦力是保持相對(duì)靜止的兩物體之間的摩擦力，受靜摩擦力作用的物體不 一定靜止。滑動(dòng)摩擦力是具冇相對(duì)滑動(dòng)的兩個(gè)物體z間的摩擦力，受滑動(dòng)摩擦力作用的兩個(gè) 物體不一定都滑動(dòng)。2. 摩擦力的方向：沿接觸面的切線方向（即與引起該摩擦力的彈力的方向垂直），與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì): 運(yùn)動(dòng)趨勢）的方向札i反。例如：靜止在斜而上的物體

12、所受靜糜擦力的方向沿接觸面（斜而）向 上。注意：相對(duì)運(yùn)動(dòng)是以相互作用的另一物體為參考系的運(yùn)動(dòng)，與以地面為參考系的運(yùn)動(dòng)不 同，故摩擦力是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其方向不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。例如：站在 公共汽車上的人，當(dāng)人隨車一起啟動(dòng)（即做加速運(yùn)動(dòng)）時(shí)，如圖所示，受重力g、支持力n、 靜摩擦力f的作用。當(dāng)車啟動(dòng)時(shí)，人相對(duì)于車有向后的運(yùn)動(dòng)趨勢，車給人向詢的靜摩擦力作 用；此時(shí)人隨車向前運(yùn)動(dòng)，受靜摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。3. 摩擦力的大小：（1）靜摩擦大小跟物體所受的外力及物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，只能根據(jù)物體所處的狀態(tài)（平衡 或加速）由平衡條件或牛頓定律求解。靜摩擦力的變化存在一個(gè)最人值最大靜摩擦力，

13、 即物體將要開始相對(duì)滑動(dòng)時(shí)摩擦力的人小（最人靜摩擦力與正壓力成正比）。（2）滑動(dòng)摩擦力與正壓力成正比，即 fn, u為動(dòng)摩擦因數(shù)，與接觸面材料和粗糙程 度有關(guān)；n指接觸面的壓力，并不總等于重力。3.兩種摩擦力的對(duì)比靜雕擦力滑動(dòng)摩撩力定義兩個(gè)典冇助相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨 勢的物體間在接觸而上 產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨 弊的力兩個(gè)jtrrov相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物 體間花接觸面上產(chǎn)生的阻礙 相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力產(chǎn)生條件 (進(jìn)釦牛)(1) 接觸面粗糙(2) 接觸處有彈力(3) 兩物體間有 相對(duì)運(yùn) 動(dòng)趨勢(仍保持相對(duì)靜止)(1) 接絶而粗糙(2) 接觸處有彈力(3) 兩物休間冇07相對(duì)運(yùn)動(dòng)靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力大小(1 >靜摩擦力為

14、被動(dòng)力. 與正斥力無關(guān).滿 足 ® 0<f fmax(2)最大靜摩擦力n j 大小與正壓力大 小山有關(guān)滑動(dòng)摩擦力：f=qf2為動(dòng) 摩擦因數(shù)取決于接觸面材 料及粗糙程度尸鞫為正壓 力)方向沿接觸面與受力物體 相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反沿接觸面與受力物體器相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反作用點(diǎn)實(shí)際上接觸面上各點(diǎn)都是作用點(diǎn)，常把它們等效到一個(gè) 點(diǎn)上在作力的圖示或示意圖時(shí)一般把力的作川點(diǎn)到 物體的重心上1 滑動(dòng)瞬擦力與靜麟擦力的比較2靜摩擦力的判定靜摩擦力是發(fā)生在購個(gè)相互擠丿r k有相対運(yùn)動(dòng)趨勢的物體 間，但相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢不如相對(duì)運(yùn)動(dòng) 豈觀具有很強(qiáng)的隱蔽性口所 以靜摩擦力的判定較閑礁，為此希用下面的方法。

15、（1）“假設(shè)法和：反推法"假設(shè)法 即先假定沒有靜摩擦力（光滑）的作用時(shí)，看相對(duì) 靜止的物體問能否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)°若能，則有靜摩擦力方向與 相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反；若不能，則沒有靜摩擦力o換句話說靜摩 擦力的存在是為了使兩物體相對(duì)靜止若沒有它，兩物體也能相 對(duì)靜止但物體間就沒有靜摩擦力了。反推法從研究的物體表現(xiàn)出的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反推它必須具有 的條件分析組成條件的相關(guān)因素中摩擦力所起的作用就容易 判斷摩擦力的方向了。（2）根期物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：來判定此法關(guān)鍵墾先判明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（即加速度的力向），再 利用牛頓第二定彳i氣尸=確定合力，然后通過受力分析確定 靜摩擦力的大小及力向。例題評(píng)析甲【

16、例4】如下圖所示，拉力f使疊放在一起的a、b兩物體以共同速度 沿f方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則（）a. 甲、乙圖屮a物體均受靜摩擦力作用，方向與f方向相同。b. 甲、乙圖小a物體均受靜摩擦力作用，方向與，方向相反c. 甲、乙圖中a物體均不受靜摩擦力作用d. 卬圖中a物體不受靜摩擦力作丿ij,乙圖中a物體受靜摩擦力作川, 方向與f方向相同【分析與解答】：假設(shè)卩圖中a物體受靜摩擦力作用，則它在水平方向上受力不平衡，將不 可能隨b物體一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以a物體不受靜摩擦力作用，這樣就排除了 a、13兩 項(xiàng)的正確性.c、d兩項(xiàng)中哪個(gè)正確，由乙圖中a物體是否受靜摩擦力判定.假設(shè)乙圖中a 物體不受靜摩擦力作

17、用，則它將在具重力沿斜面的分力作用下向下滑.不能隨b物體保持沿 斜而向上的勻速肓線運(yùn)動(dòng).因此乙圖屮a物體一定受靜摩擦力作用，且方向與f方向相同， c項(xiàng)是不正確的.答案：d 專題三:力的合成與分解知識(shí)梳理1. 力的合成利用一個(gè)力（合力）產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力（分力）共同作用產(chǎn)生的效果相同，而做的一種等效 替代。力的合成必須遵循物體的同一性和力的同時(shí)性。（1）合力和分力：如果一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力就叫這個(gè)力的分力。合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系，即一個(gè)力若分解為兩個(gè)分力，在分析和計(jì)算時(shí)，考 慮了兩個(gè)分力的作用，就不可考慮這個(gè)力的作用效果了；反

18、過來，若考慮了合力的效果，也 就不能再去重復(fù)考慮各個(gè)分力的效果。（2）.共點(diǎn)力物體同吋受幾個(gè)力作用，如果這些力的作用線交于一點(diǎn)，這幾 個(gè)力叫共點(diǎn)力。如圖）所示，為一金屬桿置于光滑的半球形碗屮。桿受重力及a、b兩點(diǎn)的支持力三個(gè)力的作用；n】作用線過球心，2作用線垂 直于桿，當(dāng)桿在作用線共面的三個(gè)非平行力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)， 這三力的作用線必匯于一點(diǎn)，所以重力g的作用線必過n、2的交點(diǎn)、0；圖（b）為豎直墻面上掛一光滑球，它受三個(gè)力：重力、墻曲彈力和懸線拉力，由于球 光滑，它們的作用線必過球心。平行四邊形定則：求共點(diǎn)力fi、f2的合力,為鄰邊作平行四邊形,三角形定則：求f】、莊的合力，可以把表示

19、fi（3）力的合成定則：從fi的起點(diǎn)指向f2的末端的有向線段就表示合力f2. 力的分解（1）遵循的規(guī)律：力的分解師力的合成的逆運(yùn)算，同樣遵循矢量運(yùn)算的規(guī)律，即遵循平行 四邊形定則。（2）分解原則：分解某個(gè)力時(shí)，一般要根據(jù)這個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際效果進(jìn)行分解。（3）有確定解的幾種常見情況:條件分解示意圖解的悄況已知兩個(gè)分力 的方向pfpff解已知一個(gè)分力 的大小和方向、r咐一輪已知兩個(gè)分力的 大小咐一解戶、兒佗無解條件分解示意圖解的情況已知一個(gè)分力 （耳）的大小和 另一個(gè)分力 （f：）的方向碼<f sin e仁=f sin 6i方向唯_解fe<f2<fw尺、幾力im兩贈(zèng)兒方向唯一解（4

20、）力的正交分解：將一個(gè)力分解為兩個(gè)相互垂匱的分力的方法稱為力的正交 分解法°力的正交分解法的優(yōu)點(diǎn)是借助數(shù)學(xué)中的豈角坐標(biāo)系對(duì) 力進(jìn)行描述其優(yōu)點(diǎn)是幾何圖形關(guān)系簡單容易求解。3、處理力的合成與分解問題的方法1. 力的圖示法：按力的圖示作平行以邊形，然后量出對(duì)角線的長短并找出方向.2. 代數(shù)計(jì)算法：由正弦或余弦定理解三角形求解.3. 正交分解法：將各力沿互相垂直的方向先分解，然后求出各方向的合力，再合成.4. 多邊形法：將各力的首尾依次相連，由第一個(gè)力的始端指向最示一個(gè)力的尾端的有向 線段表示合力的大小和方向.例題評(píng)析a的斜面上，放一質(zhì)量為m的光滑小球，小球被豎直的木板擋住，則球【例5】.在

21、傾角為 對(duì)斜而的壓力為a. mgcosab. mgtanac. mg/cosotd mg【分析與解答】：小球的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：水平擠壓木板；垂直斜面方向壓緊斜面.故可 將重力沿水平方向和垂直斜面方向分解為a、f2如右圖所示，根據(jù)平行四邊形定則，可得： f二mg/cosa.答案：ca.只有唯一組解c.可能有無數(shù)組解b. 一定有兩組解d.可能有兩組解解析：分解一個(gè)力，若已知其中一個(gè) 分力的方向，可作出另一個(gè)分力的最 小值，如圖所示，尸2 = fsin0p2(1) 當(dāng)倫vfsino時(shí)，無解.(2) 當(dāng)f2 =fsin&時(shí)，有唯一解.(3 )當(dāng)fsino < f2 < f時(shí)，有兩

22、組解.(4) 當(dāng)f2 >f時(shí)，有唯一解.答案:d專題四:受力分析知識(shí)梳理物體受力分析是力學(xué)知識(shí)中的基礎(chǔ)，也是其重要內(nèi)容。正確分析物體的叉力情況，是研究力 學(xué)問題的關(guān)鍵，是必須掌握的基本功。受力分析就是把研究對(duì)象在給定物理環(huán)境屮所受到的力全部找出來，并畫出相應(yīng)受力 圖。對(duì)物體進(jìn)行受力分析，主要依據(jù)力的概念，分析物體所受到的其他物體的作用。具體方法如 下：1、明確研究對(duì)象，即首先要確定要分析哪個(gè)物體的受力情況。2、隔離分析：將研究對(duì)彖從周圍環(huán)境中隔離出來，分析周圍物體對(duì)它都施加了哪些作3、按一定順序分析：先重力,后接觸力(彈力、摩擦力)。其中重力是非接觸力,容易 遺漏，應(yīng)先分析；彈力和摩擦力

23、的有無要依據(jù)其產(chǎn)生的條件認(rèn)真分析。4、畫好受力分析圖。要按順序檢查受力分析是否全而，做到不“多力”也不“少力”。1. 受力分析的依據(jù)(1)依據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和性質(zhì)特點(diǎn)，每種力的產(chǎn)牛條件提供了其存在的可能性，由 于力的產(chǎn)生原因不同，形成不同性質(zhì)的力，這些力又可歸結(jié)為場力和接觸力，接觸力(彈力 和摩擦力)的確定是難點(diǎn)，兩物體直接接觸是產(chǎn)生彈力、摩擦力的必要條件，彈力產(chǎn)生原因 是物體發(fā)生形變，1佃摩擦力的產(chǎn)生，除物體間相互擠壓外，還要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨 勢。(2)依據(jù)作用力和反作用力同吋存在，受力物體和施力物體同吋存在。一方面物體所受的每個(gè)力都有施力物體和它的反作用力，找不到施力物體的力和沒

24、有反作用力的力是不存在 的；另一方面，依據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系，可靈活變換研究對(duì)彖，由作川力判斷出反作 用力。(3) 依據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：有些力存在與否或者力的方向較難確定，要根據(jù)物體的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用物體的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律判斷。2. 受力分析的程序(1) 根據(jù)題意選収研究的対象.選収研究対象的原則是要使対問題的研究盡量簡便。研 究對(duì)象可以是單個(gè)物體或物體的某一部分，也可以是由兒個(gè)物體組成的系統(tǒng).(2) 把研究對(duì)象從周|羽的物體屮隔離出來，為防止漏掉某個(gè)力，要養(yǎng)成按一般步驟分析 的好習(xí)慣.一般應(yīng)先分析重力；然后環(huán)繞物體一周，找出跟研究對(duì)象接觸的物體，并逐個(gè)分 析這些物體對(duì)研究對(duì)象的

25、彈力和摩擦力；最后再分析其他場力(電場力、磁場力)等.(3) 每分析一個(gè)力，都要想一想它的施力物體是誰，這樣可以避免分析出某些不存在的 力.如豎直上拋的物體并不受向上的推力，而剎車后靠慣性滑行的汽車也不受向前的“沖力”.(4) 畫完受力圖后要進(jìn)行定性檢驗(yàn)，看一看根據(jù)你曲的受力圖，物體能否處于題目屮所 給的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).3. 受力分析的注意事項(xiàng)(1) 只分析研究對(duì)彖所受的力，不分析研究對(duì)彖對(duì)其他物體所施的力.(2) 只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力.(3) 每分析一個(gè)力，都應(yīng)找出施力物體.(4) 合力和分力不能同時(shí)作為物體所受的力.4. 受力分析的常用方法：隔離法和整體法(1).隔離法為了弄清系統(tǒng)(連接體)內(nèi)

26、某個(gè)物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況，一般可采用隔離法.運(yùn)用隔離法解題的基本步驟是： 叨確研究對(duì)彖或過程、狀態(tài)； 將某個(gè)研究對(duì)象、某段運(yùn)動(dòng)過程或某個(gè)狀態(tài)從全過程屮隔離出來； 畫出某狀態(tài)下的受力圖或運(yùn)動(dòng)過程示意圖；(4) 選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解.(2).整體法當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的力和運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般對(duì)采用整體法.運(yùn)用 整體法解題的基木步驟是： 明確研究的系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)的全過程； 畫出系統(tǒng)整體的受力圖和運(yùn)動(dòng)全過程的示意圖； 選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解.隔離法和整體法常常交叉運(yùn)用，從而優(yōu)化解題思路和方法，使解題簡捷明快.例題評(píng)析【例7】 如圖所示，斜血小車m靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁

27、。若再在斜面上加一物體ni,且m、m相對(duì)靜止，試分析小車受哪兒個(gè)力的作用?！痉治雠c解答】 對(duì)m和m整體分析，它們必受到重力和地面支持力，由 于小車靜止，由平衡條件知墻面對(duì)小車必?zé)o作用力。以小車為研究對(duì)象， 如圖所示，它受四個(gè)力：重力mg,地面的支持力fn, m對(duì)它的壓力直和 靜摩擦力f,由于m靜止，可知f和f、的合力必豎直向下?！菊f明】m與墻有接觸，但是否有擠壓，應(yīng)由m和m的狀態(tài)決定。若 m沿m加速下滑，加速度為a,貝ij墻對(duì)m就有彈力作用，彈力f、水平.【注意】 為防止丟力，在分析接觸力時(shí)應(yīng)繞研究對(duì)象觀察一周，對(duì) 毎個(gè)接觸點(diǎn)耍逐一分析。不能把作用在其它物體上的力錯(cuò)誤地認(rèn)為通 過力的傳遞作用在

28、研究對(duì)彖上。正確畫出受力示意圖。血圖時(shí)要標(biāo)清 力的方向，對(duì)不同的力標(biāo)示出不同的符號(hào)。c【例8】如圖所示，質(zhì)量為m,橫截而為直角三角形的物塊abc,zabc = cc, ab邊靠在豎總墻而上，f是垂直于斜而bc的推力，現(xiàn)物塊靜止不 動(dòng)，則摩擦力的大小為o【分析與解】：物塊abc受到重力、墻的支持力、摩擦力及推力四個(gè)力作用而 平衡，由平衡條件不難得出靜摩擦力人小為f = mg + f sin a o專題五:共點(diǎn)力作用下物體的平衡知識(shí)梳理1. 共點(diǎn)力的判別：同時(shí)作用在同-物體上的各個(gè)力的作用線交于一點(diǎn)就是共點(diǎn)力。這里耍注意的是“同時(shí)作用”和“同一物體”兩個(gè)條件，而“力的作用線交于一點(diǎn)”和“同一作 用

29、點(diǎn)”含義不同。當(dāng)物體可視為質(zhì)點(diǎn)時(shí)，作用在該物體上的外力均可視為共點(diǎn)力：力的作用 線的交點(diǎn)既可以在物體內(nèi)部，也可以在物體外部。，2. 平衡狀態(tài)：對(duì)質(zhì)點(diǎn)是指靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的物體是指靜止?fàn)顟B(tài)或 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。(1)二力平衡時(shí)，兩個(gè)力必等人、反向、共線；(2) 三力平衡時(shí)，若是非平行力，則三力作用線必交于一點(diǎn)，三力的矢屋圖必為一閉合 三角形：(3) 多個(gè)力共同作用處于平衡狀態(tài)時(shí)，這些力在任一方向上的合力必為零；(4) 多個(gè)力作用平衡時(shí)，具中任一力必與其它力的合力是平衡力；(5) 若物體有加速度，則在垂直加速度的方向上的合力為零。3. 平衡力與作用力、反作用力共同點(diǎn)：一對(duì)平衡力和一対

30、作用力反作用力都是大小相等、方向相反，作用在一條直線 上的兩個(gè)力。對(duì)平衡力一對(duì)作用力與反作用力作用對(duì)象只能是同-物體，分別作用在兩個(gè)物體上力的性質(zhì)可以是不同性質(zhì)的力定是同一,性質(zhì)的力作用效果二者的作用相互抵消各自產(chǎn)生自己的效果， 互不影響?！咀⒁狻恳粋€(gè)力可以沒有平衡力，但一個(gè)力必有其反作用力。作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失；對(duì)于一對(duì)平衡力，其中一個(gè)力存在與否并不 定彫響另一個(gè)力的存在。4. 正交分解法解平衡問題正交分解法是解共點(diǎn)力平衡問題的基本方法，英優(yōu)點(diǎn)是不受物體所受外力多少的限制。 解題依據(jù)是根據(jù)平衡條件，將各力分解到相互垂直的兩個(gè)方向上。正交分解方向的確定：原則上可隨意選取互相垂直的

31、兩個(gè)方向；但是，為解題方便通常 的做法是：使所選取的方向上有較多的力；選取運(yùn)動(dòng)方向和與其相垂直的方向?yàn)橹菇环?解的兩個(gè)方向。在直線運(yùn)動(dòng)屮，運(yùn)動(dòng)方向上可以根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程，與其相垂直的方 向上受力平衡，可根據(jù)平衡條件列方程。使未知的力特別是不需要的未知力落在所選取的 方向上，從而可以方便快捷地求解。解題步驟為：選取研究對(duì)彖一受力分析一建立直角坐標(biāo)系一找角、分解力一列方程一求解。例題評(píng)析【例9】如圖所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，0點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為和叫的小球，當(dāng)它們處 于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為叫的小球與0點(diǎn)的連線與水平線的

32、夾角為« =60°,兩小球的質(zhì)量比為（）【分析與解答】 質(zhì)量為血的小球受力情況:重力nug,方向向下；碗對(duì)小球的支持力n,方向沿半徑方向斜向上;繩對(duì)小球的拉力t, 沿繩子方雨斜向上。利用分解法或合成法處理三力平衡,并考慮t二nhg,得 m2/mi= y/i /3o【說切】解答木題只需山平時(shí)掌握的隔離體法，分別對(duì)h1肌進(jìn)行受力分析。由平衡條件 和牛頓第三定律即可求解。（2）力的合成與分解也是解此題的核心之一。專題六.動(dòng)態(tài)平衡問題分析知識(shí)梳理1. 所謂動(dòng)態(tài)平衡問題是指通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，而在這個(gè) 過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)中.2. 圖解分析法

33、對(duì)研究對(duì)彖在狀態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進(jìn)行受力分析，依據(jù)某一參量的變化，在同一 圖屮做出物體在若干狀態(tài)下力的平衡圖（力的平行四邊形），再由動(dòng)態(tài)力的四邊形各邊長度變 化及角度變化確定力的人小及方向的變化情況.動(dòng)態(tài)平衡中各力的變化情況是一種常見類型.總結(jié)其特點(diǎn)有：合力大小和方向不變；一 個(gè)分力的方向不變，分析另一個(gè)分力方向變化時(shí)兩個(gè)分力大小的變化情況.用圖解法具有簡 單、直觀的優(yōu)點(diǎn).例題評(píng)析【例15】 如圖所示，滑輪本身的質(zhì)量忽略不計(jì)，滑輪軸。安在一根輕木桿b上，一根輕 繩ac繞過滑輪，a端固定在墻上，且繩保持水平，c端卜面掛一個(gè)重物，b0與豎直方向夾 角g二45。，系統(tǒng)保持平衡。若保持滑倫的位置不

34、變，改變8的人小，則滑倫受到木桿的彈力cl_j大小變化情況是（）a. 只有角0變小，彈力才變大b. 只有角b變大，彈力才變大c. 不論角0變大或變小，彈力都變大0.不論角0變?nèi)嘶蜃冃。瑥椓Χ疾蛔儭痉治雠c解答】 輕木桿b對(duì)滑輪軸0的彈力不一定沿著輕木桿b的線度本身，而應(yīng)當(dāng)是根據(jù)滑輪處于平衡狀態(tài)來進(jìn)行推斷，從而得出其方向和大小。ta=tcg.ta和tc夾角90°不變，所以ta和tc對(duì)滑輪作卅力不變。而滑輪始終處于平衡，所以輕 木桿b對(duì)滑輪作用力不變。即與b無關(guān)，選項(xiàng)d正確。【答案】d 專題七:實(shí)驗(yàn)：互成角度的兩個(gè)力的合成知識(shí)梳理1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證平行四邊形定則2. 驗(yàn)證原理如果兩個(gè)互成角

35、度的共點(diǎn)力f。、f。作用于橡皮筋的結(jié)點(diǎn)上，與只用一個(gè)力f'作用于 橡皮筋的結(jié)點(diǎn)上，所產(chǎn)生的效果相同（橡皮條在相同方向上伸長相同的長度），那么，r就 是fi和f2的合力。根據(jù)平行四邊形定則作出兩共點(diǎn)力f】和f2的合力f的圖示,應(yīng)與f'的圖示等人同向。3. 實(shí)驗(yàn)器材方木板一塊；白紙；彈簧秤（兩只）；橡皮條；細(xì)繩套（兩個(gè)）；三角板；刻度尺；圖釘（幾 個(gè)）；細(xì)芯鉛筆。4. 實(shí)驗(yàn)步驟 用圖釘把白紙釘在方木板上。 把方木板平放在桌面上，用圖釘把橡皮條的一端固定在a點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套。（固定點(diǎn)八在紙面外）用兩只彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一

36、位置o（如圖1133所示）。（位置0須處于紙面以內(nèi)） 用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)0的位置和兩條細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧秤的讀數(shù)。 從力的作用點(diǎn)（位置o）沿著兩條繩套的方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這 兩只彈簧秤的拉力1；,和f：的圖示，并用平行四邊形定則作出合力f的圖示。 只用一只彈簧秤通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置o,記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向。用刻度尺從。點(diǎn)按同樣標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧秤的拉力f，的圖示。 比較力f，的圖示與合力f的圖示，看兩者是否等長，同向。 改變兩個(gè)力r和的大小和夾角，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。5. 注意事項(xiàng) 不要直接以橡皮條端點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)，可拴一短細(xì)繩再連兩細(xì)繩套，以三繩交點(diǎn)為結(jié)

37、點(diǎn)，應(yīng) 使結(jié)點(diǎn)小些，以便準(zhǔn)確地記錄結(jié)點(diǎn)0的位置。 不要用老化的橡皮條，檢杳方法是用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條，要反復(fù)做幾次使橡皮條拉 伸到相同的長度看彈簧秤讀數(shù)有無變化。 人點(diǎn)應(yīng)選在靠近木板上邊屮點(diǎn)為宜，以使。點(diǎn)能確定在紙的上側(cè)，結(jié)點(diǎn)0的定位耍力 求準(zhǔn)確，同-次實(shí)驗(yàn)中橡皮條拉長后的結(jié)點(diǎn)位置0必須保持不變。 彈簧秤在使用前應(yīng)將具水平放置，然后檢查、校正零點(diǎn)。將兩彈簧秤互相鉤著水平拉 伸，選擇兩只讀數(shù)完全一致的彈簧秤使用。 施加拉力時(shí)要沿彈費(fèi)秤軸線方向，并且使拉力平行于方木板。 使用彈簧秤測力吋，拉力適當(dāng)?shù)卮笠恍?畫力的圖示時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量使圖血得大一些，要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾 何作圖法作出平

38、行四邊形。特別說明：.實(shí)驗(yàn)采用了等效的方法：實(shí)驗(yàn)中，首先用兩只彈簧秤通過細(xì)繩互成角度地拉一端固 定的橡皮條，使細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)延伸至某一位置0,再用一只彈簧秤拉橡皮條，并使其結(jié)點(diǎn)位置 相同，以保證兩只彈簧秤的拉力的共同作用效果跟原來一只彈鷲秤的拉力的效果相同，若按 平行四邊形定則求出的合力的人小和方向跟第二次一只彈簧秤的拉力的人小和方向完全相 同，或者誤差很小，這就驗(yàn)證了互成角度的共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則的正確性。©在做到兩共點(diǎn)力f】、f2與"等效的前提下，準(zhǔn)確做出f】和f2的圖示，用平行四邊形 定則做岀其合力f的圖示，以及f'的圖示是本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，為此，要求r、f

39、2的大小 方向，須記錄準(zhǔn)確，做圖示時(shí)要選擇合適的標(biāo)度，以使所做平行四邊形盡量大，畫平行四邊 形的平行線時(shí)，要用兩只三角板或一只三角板和一把肓尺，嚴(yán)格作圖。(3) .實(shí)驗(yàn)誤差的來源與分析木實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源除彈簧測力計(jì)木身的誤差外，還出現(xiàn)讀數(shù)誤差、作圖誤差。因此, 讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正視，耍按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄，兩力的對(duì)邊一定要平行，兩個(gè)分力 已、f2問夾角0越大，用平行四邊形作用得出的合力f的誤差af就越人，所以，實(shí)驗(yàn)中不 要把&取得太人。木實(shí)驗(yàn)允許的謀差范圍是：力的人小afw5%f, f，與f的夾角05例題評(píng)析【例10】 在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮條的一端固定在木板

40、上，用兩 個(gè)彈簧秤把橡皮條的另一端拉到某一確定的0點(diǎn)。以下操作屮錯(cuò)課的是()a. 同一次實(shí)驗(yàn)過程中，0位置允許變動(dòng)b. 實(shí)驗(yàn)屮，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧秤刻度c. 實(shí)驗(yàn)中，先將其中一個(gè)彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈贊秤 的大小和方向，把橡皮條另一端拉到0點(diǎn)d. 實(shí)驗(yàn)屮，把橡皮條的另一端拉到。點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)彈簧秤之間夾角應(yīng)取90。，以便于算 出合力人小【分析與解答】在同一次實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)力f。和f2的作用效果與一個(gè)力f，的作用效果相同， 這個(gè)力f，才是f,與f2的合力，這個(gè)作用效果相同與否就是通過兩次拉橡皮條時(shí)結(jié)點(diǎn)位置 是否達(dá)到同一個(gè)位置來體現(xiàn)的，所以在同-次實(shí)驗(yàn)

41、過程屮，結(jié)點(diǎn)0的位置不允許變動(dòng)，a選 項(xiàng)是錯(cuò)誤的；為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)眼睛必須正視 彈簧秤的刻度，所以選項(xiàng)b是正確的；由力的平行四邊形定則可知如果在實(shí)驗(yàn)屮先將其屮一 個(gè)彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，那么另一彈簧秤不論沿什么方向再加一個(gè)力拉結(jié)點(diǎn)，則 第一個(gè)彈簧秤的拉力就超過它的雖程，不能再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)了。所以必須同時(shí)用兩個(gè)彈簧秤沿不 同方向拉橡皮條的結(jié)點(diǎn)到某一位置0點(diǎn)，或者先將一個(gè)彈簧秤沿某一方向拉橡皮條，使它的 示數(shù)指某一中間值，再用男一個(gè)彈簧秤拉結(jié)點(diǎn)，調(diào)節(jié)兩者示數(shù)的大小和方向，才能把橡皮條 的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置。點(diǎn)，所以選項(xiàng)c也是錯(cuò)誤的；選項(xiàng)d也是錯(cuò)誤的，因?yàn)?/p>

42、本實(shí)驗(yàn)的冃的 是用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平行四邊形定則，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能用平行四邊形定則計(jì)算。本題要求選錯(cuò)誤的選項(xiàng)，應(yīng)為a、c、do第三章相互作用測試題一、選擇題（每小題4分，共40分）1、關(guān)于力的說法中錯(cuò)誤的是：（）a. 力是物體對(duì)物體的作用；b. 只有直接接觸的物體才有力的作用；c. 由磁鐵間冇相互作川可知：力叮以離開物體而單獨(dú)存在；d. 力的人小可以用天平測量。2、下述各力中根據(jù)力的性質(zhì)命名的是：（）a. 重力b.壓力c.摩擦力d.阻力3、關(guān)于重力的說法正確的是（）a. 重力就是地球?qū)澪矬w的吸引力b. 只有靜止的物體才受到重力c. 同一物體在地球無論向上或向下運(yùn)動(dòng)都受重力d. 重力是山于物體受到地球的

43、吸引而產(chǎn)牛的。4、關(guān)于重心的說法正確的是（）a. 物體的重心一定在物體上b. 質(zhì)量均勻分布，形狀規(guī)則的物體的重心可能在物體上，也可能在物體外。c. 物體的重心位置跟物體的質(zhì)量分布情況和物體的形狀有關(guān)。d. 用線懸掛的物體靜止時(shí)，細(xì)線方向一定通過重心。5、下列說法正確的是（）a. 木塊放在桌面上受到一個(gè)向上的彈力，這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的。b. 拿一根細(xì)竹桿撥動(dòng)水中的木頭，木頭受到竹桿的彈力，這是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的。c. 繩對(duì)物體的拉力的方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向。d. 掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是因?yàn)殡娋€發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的。6、關(guān)于靜摩擦力的說法，下列正確的是（

44、）a. 靜摩擦力的方向是于物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反;b. 靜摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反；c. 靜摩擦力的大小可以用公式f = pn直接計(jì)算；d. 正壓力越大，靜摩擦力越大。7、皮帶運(yùn)輸機(jī)把物體勻速送經(jīng)高處時(shí)，物體受到的摩擦力的方向（）a.與物體速度同向；b.與物體速度反向；c.摩擦丿j為零；d.因不知相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢，故不能判定。8、如圖所示，在“ =0.1的水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為20kg,在運(yùn)動(dòng)過程中，還受到一個(gè)水平向左大小為10n的拉力作用，則物體受到滑動(dòng)摩擦力為：（g=10n/kg）a. 10n,向右；b. 10n,向左；c. 20n,向右；d. 20n,向左。9、如圖13所示，用力f把恢塊壓緊在豎直墻上不動(dòng)，那么，當(dāng)f增大時(shí)（設(shè)鐵塊對(duì)墻的壓力為n,物體受墻的摩擦力為/）下列說法正確的是：（）a.