1、第三章第三章 相互作用相互作用力力 章章 末末 小小 结结 知识网络构建知识网络构建 方法归纳提炼方法归纳提炼 进考场练真题进考场练真题 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 知识网络构建知识网络构建 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 相相 互互 作作 用用 | | 力力 力力 学学 中中 常常 见见 的的 三三 种种 力力 重力重力 产生原因：由于产生原因：由于_而使物体受到的力而使物体受到的力 方向：方向：_ 大小：大小：Gmg 重心：是重力的等效作用点，形状规则、质量分布重心：是重力的等效作用点，形状规则、质量分布 均匀的物体的重心在几何中心，均匀的物
2、体的重心在几何中心， 物体的重心物体的重心_在物体上在物体上 弹力弹力 产生：物体直接接触，接触处产生了产生：物体直接接触，接触处产生了_ 方向：弹力的方向与施力物体的形变方向方向：弹力的方向与施力物体的形变方向_， 与受力物体的形变方向与受力物体的形变方向_ 大小：弹力的大小与大小：弹力的大小与_有关，有关， 形变量越大，弹力越形变量越大，弹力越_ 地球的吸引地球的吸引 竖直向下竖直向下 不一定不一定 形变形变 相反相反 相同相同 形变量形变量 大大 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 相相 互互 作作 用用 | | 力力 力 力 学学 中中 常常 见见 的的 三三 种种
3、力力 摩摩 擦擦 力力 滑动摩擦力滑动摩擦力 产生：物体接触且产生：物体接触且_， 接触面粗糙，有接触面粗糙，有_运动运动 方向：沿接触面的切线，与方向：沿接触面的切线，与_方向相反方向相反 大小：大小：Ff_ 静摩擦力静摩擦力 产生：物体接触且产生：物体接触且_， 接触面粗糙，有接触面粗糙，有_运动趋势运动趋势 方向：沿接触面的切线，与方向：沿接触面的切线，与_方向相反方向相反 大小：大小：0FFmax 相互挤压相互挤压 相对相对 相对运动相对运动 FN 相互挤压相互挤压 相对相对 相对运动趋势相对运动趋势 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 相相 互互 作作 用用 | |
4、 力力 牛 牛 顿顿 第第 三三 定定 律律 内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小 内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小_， 方向方向_，作用在同一条直线上，作用在同一条直线上 理解理解 同时产生，同时变化，同时消失同时产生，同时变化，同时消失 同种性质同种性质 分别作用在分别作用在_的物体上的物体上 作用力、反作用力和一对平衡力的区别作用力、反作用力和一对平衡力的区别 相等相等 相反相反 两个相互作用两个相互作用 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 相相 互互 作作 用用 | | 力力 力的合成和分解力的合成和分解 合力与分力：合力与分力：_关系关系 遵循的
5、定则：遵循的定则：_定则、三角形定则定则、三角形定则 合力大小范围：合力大小范围：|F1F2|FF1F2 共点力的平衡共点力的平衡 平衡状态：平衡状态：_ 平衡条件：平衡条件：_ 求解方法求解方法 合成法合成法 分解法分解法 正交分解法正交分解法 等效替代等效替代 平行四边形平行四边形 静止或匀速直线运动静止或匀速直线运动 F合 合 0 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 方法归纳提炼方法归纳提炼 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 一一、物理思维方法物理思维方法 1抽象思维方法抽象思维方法 从大量生活事例中抽象出从大量生活事例中抽象出“力是物体间的相互作用
6、力是物体间的相互作用”，再把这种抽再把这种抽 象具体形象化象具体形象化用有向线段进行描述用有向线段进行描述，通过这种方法通过这种方法，把对力的运算转把对力的运算转 化为几何问题来处理化为几何问题来处理。 2等效替代方法等效替代方法 合力和分力可以等效替代合力和分力可以等效替代，而不改变其作用效果而不改变其作用效果，这是物理学中研这是物理学中研 究实际问题时常用的方法究实际问题时常用的方法。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 二二、重力重力、弹力弹力、摩擦力的区别与联系摩擦力的区别与联系 比较项目比较项目 力的种类力的种类 产生原因产生原因 或条件或条件 大小大小 方向方向
7、作用点作用点 联系联系 重力重力 由于地球的吸引由于地球的吸引 与物体的质量成与物体的质量成 正比，正比，Gmg 总是竖直向总是竖直向 下下 在物体的在物体的 重心上重心上 弹力弹力 是产是产 生摩生摩 擦力擦力 的必的必 要条要条 件之件之 一一 弹力弹力 物体之间接触且物体之间接触且 发生弹性形变发生弹性形变 由弹性形变的大由弹性形变的大 小决定小决定 与物体的形与物体的形 变方向相反变方向相反 在接触面在接触面 上上 摩擦力摩擦力 物体之间接触且物体之间接触且 发生弹性形变、发生弹性形变、 接触面粗糙、发接触面粗糙、发 生相对运动或有生相对运动或有 相对运动趋势相对运动趋势 静摩擦力与引
8、起静摩擦力与引起 相对运动趋势的相对运动趋势的 切向外力相等，切向外力相等， 滑动摩擦力滑动摩擦力 fF N 与接触面相与接触面相 切，跟相对切，跟相对 运动方向或运动方向或 相对运动趋相对运动趋 势方向相反势方向相反 在接触面在接触面 上上 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ (2019浙江省温州十五校联合体高一浙江省温州十五校联合体高一 上学期期中上学期期中)如图甲所示如图甲所示，一只小鸟沿着较粗的树枝从一只小鸟沿着较粗的树枝从A缓慢移动到缓慢移动到B，将将 该过程抽象为质点从圆弧该过程抽象为质点从圆弧A点移动到点移动到B点点，如图乙如图乙。以下说法正确的是以下说法正确的
9、是 ( ) A树枝对小鸟的合力减小树枝对小鸟的合力减小 B树枝对小鸟的摩擦力减小树枝对小鸟的摩擦力减小 C树枝对小鸟的摩擦力增大树枝对小鸟的摩擦力增大 D树枝对小鸟的弹力增大树枝对小鸟的弹力增大 典题典题 1 C 甲甲 乙乙 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 思路引导：思路引导：(1)小鸟受重力小鸟受重力、弹力弹力、摩擦力的作用处于动平衡状态摩擦力的作用处于动平衡状态， 利用物体的平衡条件分析判定利用物体的平衡条件分析判定。 (2)解决本题的关键是能够正确地受力分析解决本题的关键是能够正确地受力分析，注意小鸟所受的摩擦力注意小鸟所受的摩擦力 为静摩擦力为静摩擦力。 解析：解
10、析：设小鸟受到的支持力与竖直方向的夹角为设小鸟受到的支持力与竖直方向的夹角为，小鸟缓慢移动小鸟缓慢移动， 合力为零合力为零，故故A错误；小鸟所受的摩擦力错误；小鸟所受的摩擦力fmgsin ，从从A到到B的过程中的过程中， 增大增大，所以摩擦力增大所以摩擦力增大，故故B错误错误，C正确；小鸟所受的弹力正确；小鸟所受的弹力Nmgcos ，从从A到到B的过程中的过程中，增大增大，所以弹力减小所以弹力减小，故故D错误错误。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 三三、物体的受力分析物体的受力分析 1受力分析的步骤受力分析的步骤 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 2受
11、力分析的方法受力分析的方法 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 3受力分析关键词转化受力分析关键词转化 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 如图所示如图所示，物体物体A靠在竖直墙面上靠在竖直墙面上，在在 力力F作用下作用下，A、B保持静止保持静止。试分析物体试分析物体A和物体和物体B的受力个数的受力个数。 思路引导：思路引导：分析受力巧记口诀：分析受力巧记口诀： 施力不画画受力施力不画画受力，重力弹力先分析；重力弹力先分析； 摩擦力方向要分清摩擦力方向要分清，多多、漏漏、错错、假须验明假须验明。 典题典题 2 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册
12、RJ 解析：解析：以以B为研究对象为研究对象，其受力情况如图其受力情况如图(a)所示所示，即要保持物体即要保持物体B平平 衡衡，B应受到重力应受到重力、压力压力、摩擦力摩擦力、力力F 4个力的作用个力的作用。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 对整体受力分析如图对整体受力分析如图(b)，即整体只受到外力即整体只受到外力 F和整体的重力和整体的重力，物体物体A和墙壁之间没有弹力和墙壁之间没有弹力， 因此没有摩擦力因此没有摩擦力。所以物体所以物体A受力分析如图受力分析如图(c)所所 示示，故物体故物体A受到重力受到重力、支持力和摩擦力支持力和摩擦力3个力的个力的 作用作用。 答
13、案：答案：物体物体A受受3个力作用；物体个力作用；物体B受受4个力个力 作用作用 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 四四、共点力的平衡共点力的平衡 1分析平衡问题的基本思路分析平衡问题的基本思路 (1)明确平衡状态明确平衡状态(合力为零合力为零)。 (2)巧选研究对象巧选研究对象(整体法和隔离法整体法和隔离法)。 (3)受力分析受力分析(画出规范的受力分析图画出规范的受力分析图)。 (4)列平衡方程列平衡方程(灵活运用力的合成法灵活运用力的合成法、正交分解法正交分解法、矢量三角形法及矢量三角形法及 数学解析法数学解析法)。 (5)求解或讨论求解或讨论(解的结果及物理意义解的
14、结果及物理意义)。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 2分析平衡问题的基本方法分析平衡问题的基本方法 (1)力的合成法力的合成法一般用于受力个数为三个时一般用于受力个数为三个时 (2)力的分解法力的分解法一般用于受力个数为三个时一般用于受力个数为三个时 (3)正交分解法正交分解法一般用于受力个数三个以上时一般用于受力个数三个以上时 (4)图解法图解法一般用于受三个力一般用于受三个力，一个力恒定不变一个力恒定不变，一个力方向不一个力方向不 变变，另一个力变化另一个力变化。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 3共点力平衡的关键词转化共点力平衡的关键词转化 返
15、回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 如图所示如图所示，光滑半球形容器固定在水光滑半球形容器固定在水 平面上平面上，O为球心为球心，一质量为一质量为m的小滑块的小滑块，在水平力在水平力F的作用下静止于的作用下静止于P 点点。设滑块所受支持力为设滑块所受支持力为F N。OP与水平方向的夹角为与水平方向的夹角为。下列关系式正下列关系式正 确的是确的是( ) 典题典题 3 A AF mg tan BFmgtan CF N mg tan DF Nmgtan 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 思路引导：思路引导：作出小滑块的受力图作出小滑块的受力图，可采用合成法可采用合
16、成法，效果分解法效果分解法、正正 交分解法交分解法、力的封闭三角形法等求解此题力的封闭三角形法等求解此题。 解析：解析：法一：合成法：滑块受力如图法一：合成法：滑块受力如图(甲甲)，由平衡条件知：，由平衡条件知： mg F tan F mg tan F N mg sin 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 法二：效果分解法：将重力按产生的效果分解，如图法二：效果分解法：将重力按产生的效果分解，如图(乙乙)所示。所示。 FG2 mg tan F NG1 mg sin 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 法三：正交分解法：将滑块受的力水平、竖直分解，如图法三：正
17、交分解法：将滑块受的力水平、竖直分解，如图(丙丙)所所 示。示。 mgF Nsin FF Ncos 联立解得：联立解得：F mg tan F N mg sin 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 法四：力的封闭三角形法：如图法四：力的封闭三角形法：如图(丁丁)所示，滑块受的三个力组成封所示，滑块受的三个力组成封 闭三角形。闭三角形。 解直角三角形得：解直角三角形得： F mg tan ， ，F N mg sin 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 进考场练真题进考场练真题 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ (多选多选)(2019全国卷全国
18、卷，19)如图如图，一一 粗糙斜面固定在地面上粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑一细绳跨过滑 轮轮，其一端悬挂物块其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块另一端与斜面上的物块M相连相连，系统处于静止状系统处于静止状 态态，现用水平向左的拉力缓慢拉动现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂直至悬挂N的细绳与竖直方向成的细绳与竖直方向成 45。已知已知M始终保持静止始终保持静止，则在此过程中则在此过程中( ) A水平拉力的大小可能保持不变水平拉力的大小可能保持不变 BM所受细绳的拉力大小一定一直增加所受细绳的拉力大小一定一直增加 CM所受斜面的摩擦力大
19、小一定一直增加所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 DM所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 一一、高考真题探析高考真题探析 典题典题 BD 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 思路引导：思路引导：(1)物块物块N处于动态平衡处于动态平衡，可用图解法判定水平拉力和细可用图解法判定水平拉力和细 绳拉力的变化情况绳拉力的变化情况。(2)物块物块M处于平衡状态处于平衡状态，根据根据M的受力情况可判断的受力情况可判断 其所受的摩擦力如何变化其所受的摩擦力如何变化。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 解析：解析：物块物块N受重力受重力
20、mg、拉力拉力F和细绳拉力和细绳拉力T的作用处于动平衡状的作用处于动平衡状 态态，这三个力构成矢量三角形这三个力构成矢量三角形，如图所示如图所示，在角在角逐渐增大的过程中逐渐增大的过程中，拉拉 力力F和细绳拉力和细绳拉力T一直增大一直增大，故选项故选项A错误错误，B正确；物块正确；物块M受重力受重力、静摩静摩 擦力擦力、斜面支持力和细绳拉力的作用处于平衡状态斜面支持力和细绳拉力的作用处于平衡状态，初始状态时初始状态时，若静若静 摩擦力沿斜面向上摩擦力沿斜面向上，则随细绳的拉力逐渐增大则随细绳的拉力逐渐增大，静摩擦力的大小可能逐静摩擦力的大小可能逐 渐减小到零渐减小到零，然后反方向逐渐增大然后反
21、方向逐渐增大，故选项故选项C错误错误，选项选项D正确正确。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 二二、临场真题练兵临场真题练兵 1(2019 全国卷全国卷，16)物块在轻绳的拉动下沿倾角为物块在轻绳的拉动下沿倾角为30 的固定斜的固定斜 面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数的动摩擦因数 为为 3 3 ，重力加速度取，重力加速度取10 m/s2，若轻绳能承受的最大张力为，若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，则，则 物块的质量最大为物块的质量最大为( ) A150 kg B100 3 kg C200
22、kg D200 3 kg A 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 解析：解析：物块向上匀速运动时，物块向上匀速运动时， 有有Ffmgsin 30 mgcos 30 mgsin 30 将将F1 500 N， 3 3 ，代入上式得，代入上式得m150 kg。故选。故选A。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 2(2019 全国卷全国卷，16)用卡车运输质量为用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为的匀质圆筒状工件，为 使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面、 固定在车上，倾角分别为固定在车上
23、，倾角分别为30 和和60 ，重力加速度为，重力加速度为g。当卡车沿平直公。当卡车沿平直公 路匀速行驶时，圆筒对斜面路匀速行驶时，圆筒对斜面、压力的大小分别为压力的大小分别为F1、F2，则，则( ) AF1 3 3 mg，F2 3 2 mg BF1 3 2 mg，F2 3 3 mg CF11 2mg， ，F2 3 2 mg DF1 3 2 mg，F21 2mg D 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 解析：解析：如图所示，将重力分解为压斜面如图所示，将重力分解为压斜面的力的力F1和压斜面和压斜面的力的力 F2，则有，则有F1mgcos 30 3 2 mg，F2mgcos 60
24、 1 2mg。故选 。故选D。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 3(2017全国卷全国卷，22)某探究小组做某探究小组做“验证力的平行四边形定验证力的平行四边形定 则则”实验实验，将画有坐标轴将画有坐标轴(横轴为横轴为x轴轴，纵轴为纵轴为y轴轴，最小刻度表示最小刻度表示1 mm) 的纸贴在桌面上的纸贴在桌面上，如图如图(a)所示所示。将橡皮筋的一端将橡皮筋的一端Q固定在固定在y轴上的轴上的B点点(位位 于图示部分之外于图示部分之外)，另一端另一端P位于位于y轴上的轴上的A点时点时，橡皮筋处于原长橡皮筋处于原长。 (1)用一只测力计将橡皮筋的用一只测力计将橡皮筋的P端沿端沿
25、y轴从轴从A点拉至坐标原点点拉至坐标原点O，此时拉此时拉 力力F的大小可由测力计读出的大小可由测力计读出。测力计的示数如图测力计的示数如图(b)所示所示，F的大小为的大小为 _ N。 4.0 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ (2)撤去撤去(1)中的拉力中的拉力，橡皮筋橡皮筋P端回到端回到A点；现使用两个测力计同时拉点；现使用两个测力计同时拉 橡皮筋橡皮筋，再次将再次将P端拉至端拉至O点点，此时观察到两个拉力分别沿图此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚中两条虚 线所示的方向线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F14.
26、2 N和和 F25.6 N。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ ()用用5 mm长度的线段表示长度的线段表示1 N的力的力，以以O点为作用点点为作用点，在图在图(a)中画中画 出力出力F1、F2的图示的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力然后按平行四边形定则画出它们的合力F合 合； ； 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ ()F 合合 的大小为的大小为_ N，F 合合 与拉力与拉力F的夹角的正切值为的夹角的正切值为 _。若若F合 合与拉力 与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围 之内之内，则该实验验证了力的平行四边形定则则该实验验证了力的平行四边形定则。 答案：答案：(2)()见解析见解析 3.96 0.05 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 解析：解析：(1)由图可知由图可知，F的大小为的大小为4.0 N (2)()如图所示如图所示 ()用刻度尺量出用刻度尺量出F合 合的线段长为 的线段长为19.8 mm，所以，所以F合 合大小为 大小为3.96 N，F 合合与拉力 与拉力F的夹角的正切值为的夹角的正切值为0.05。
