高中物理必修一第三章相互作用知識(shí)點(diǎn)匯總及練習(xí)題

1、第三章相互作用知識(shí)點(diǎn)匯總及練習(xí)題1力的本質(zhì)（1）力的物質(zhì)性：力是物體對(duì)物體的作用。提到力必然涉及到兩個(gè)物體一一施力物體和受 力物體，力不能離開(kāi)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，作用力和反作用力同時(shí)存在。作用力和反作用力總是 等大、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(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算；這時(shí)符號(hào)只表示力的方向，不代表力的大小。練習(xí)題：一、選擇題1、關(guān)于力這一概念的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A、只有相互接觸的物體之間才會(huì)有力的作

2、用B、彈簧秤與天平都是用來(lái)測(cè)量力大小的工具C、只要物體受到力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)必然發(fā)生改變D物體受到的每一個(gè)力都有它的施力物體2 關(guān)于力的下述說(shuō)法中正確的是（）A. 力是物體對(duì)物體的作用B.只有直接接觸的物體間才有力的作用C.力可以離開(kāi)物體而獨(dú)立存在D.力的大小可以用天平測(cè)量3. 關(guān)于力的概念，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A. 力是物體對(duì)物體的作用，離開(kāi)物體就沒(méi)有力B. 一個(gè)受力物體同時(shí)也一定是施力物體C.馬向前拉車，同時(shí)車用同樣大小的力向后拉馬D.從空中降落的雨滴不受力的作用4. 游泳運(yùn)動(dòng)員用手和腳向后劃水，人就前進(jìn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)員是受力物體，不是施力物體 B .運(yùn)動(dòng)員是受力物體，同時(shí)也是

3、施力物體 C.水是施力物體，不是受力物體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)生形變 _，二是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這兩種效 果可各自獨(dú)立產(chǎn)生，也可能同時(shí)產(chǎn)生。通過(guò)力的效果可檢驗(yàn)力的存在。練習(xí)：1.下列各圖中反映力的作用效果是用來(lái)改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的是（）A人対饒限的汗山2. 如圖4所示，其中與其它三個(gè)力所產(chǎn)生的作用效果不同的是（）運(yùn)動(dòng)貝對(duì)弓弦的拉力A3. 力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)完整表述一個(gè)力時(shí)，三要素缺一不可。當(dāng)兩個(gè)力F1、F2的大小、方向均相同時(shí)，我們說(shuō)F仁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)時(shí)可以產(chǎn)生不同 的效果。力的大小可用彈簧秤測(cè)量，也可通過(guò)

4、定理、定律計(jì)算，在國(guó)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(1) 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(zhǎng)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大小和方向。 練習(xí)：1.畫出以下幾個(gè)力的圖示，并指出受力物體和施力物體.a. 人對(duì)車水平向右的推力 250N.b. 鐵錘對(duì)釘子豎直向下的打擊力 400Nc. 水對(duì)船豎直向上的浮力 3.5 X 105N2. 畫出下面幾個(gè)物體受到的重力的圖示.a. 放在水平桌面上的質(zhì)量 m= 0.05kg的墨水瓶.b. 豎直向上飛行的質(zhì)

5、量 mi= 2X 103kg的火箭.c. 沿著滑梯下滑的質(zhì)量m30kg的小孩.d. 拋出后在空中飛行的質(zhì)量vm= 4kg的鉛球.3. 用兩根繩子把一個(gè)小工藝品掛起來(lái)(圖1 10)，小工藝品受到幾個(gè)力的作用？各是什 么物體對(duì)它的作用？各是哪種性質(zhì)的力？各力的方向是怎樣的？畫出受力的示意圖.4. 質(zhì)量均勻的鋼管，一端支在水平地面上，另一端被一根豎直繩懸吊著(圖1 12)，鋼管受到幾個(gè)力的作用？各是什么物體對(duì)它的作用？各是哪種性質(zhì)的力？各力的方向是怎樣 的？畫出鋼管受力的示意圖.G圖 1-12國(guó) 1-135力的分類(1) 性質(zhì)力：由力的性質(zhì)命名的力。如；重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力、分子力(2

6、) 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?。篊D由G=m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2,表示質(zhì) 量是 1千克的物體受到的重力是 9.8 牛頓。C2 由彈簧秤測(cè)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C物體的各部分都受重力作用，效果上，認(rèn)為各部分受到的重力作用都集中于一

7、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)則的物體其重心在物體的幾何中心上。(5) 重力和萬(wàn)有引力重力是地球?qū)ξ矬w萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，萬(wàn)有引力的另一個(gè)分力提供物體隨地球自 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(wàn)有引力，即： mg=GMm/R。 2除兩極和赤道外，重力的方向并不 指向地心。重力的大小及方向與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)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)，重力的大小仍是 mg練習(xí)題： 1. 關(guān)于地球上的物體，下列

8、說(shuō)法中正確的是()A. 物體靜止時(shí)不受到重力作用B. 物體只有落向地面時(shí)才受到重力作用C. 物體落向地面時(shí)比物體上拋時(shí)所受的重力小D. 物體所受重力的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體是否運(yùn)動(dòng)及怎樣運(yùn) 動(dòng)無(wú)關(guān)2. 關(guān)于物體的重心，以下說(shuō)法中正確的是()A. 物體的重心不一定在物體上B. 用線懸掛的物體靜止時(shí)，細(xì)線方向一定通過(guò)重心C. 一塊磚平放、側(cè)放或立放時(shí)，其重心在磚內(nèi)的位置不變D. 舞蹈演員在做各種優(yōu)美動(dòng)作時(shí)，其重心的位置不變3. 一個(gè)物體所受重力在下列哪些情況下要發(fā)生變化()A.把它從赤道拿到南極B.把它送到月球上去C.把它放到水里D.改變它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)7. 彈力產(chǎn)生條件：(1) 物體間直接接觸

9、；(2) 接觸處發(fā)生形變(擠壓或拉伸)。彈力的方向：彈力的方向與物體形變的方向相反，具體情況如下：(1) 輕繩只能產(chǎn)生拉力，方向沿繩指向繩收縮的方向(2) 彈簧產(chǎn)生的壓力或拉力方向沿彈簧的軸線。(3) 輕桿既可產(chǎn)生壓力，又可產(chǎn)生拉力，且方向沿桿。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=kx,k為勁度系數(shù)，由本身的材料、長(zhǎng)度、截面積等決 定，x為形變量，即彈簧伸縮后的長(zhǎng)度L與原長(zhǎng)Lo的差：x=|L-L o|，不能將x當(dāng)作彈簧的長(zhǎng)度 L 一般物體所受彈力的大小，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。1.下列說(shuō)法中不正確的是()A. 書放在水平桌面上受到的支持

10、力，是由于書發(fā)生了微小形變而產(chǎn)生的B. 用細(xì)木棍撥動(dòng)浮在水中的圓木，圓木受到的彈力是由于細(xì)木棍發(fā)生形變而產(chǎn)生的C繩對(duì)物體的拉力方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向D.支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體8. 摩擦力摩擦力有滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力兩種，它們的產(chǎn)生條件和方向判斷是相近的。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對(duì)運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng)摩擦力)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(靜摩擦力)。注意：不能絕對(duì)地說(shuō)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

11、?；瑒?dòng)摩擦力是具有相對(duì)滑動(dòng)的兩個(gè)物體之間的摩擦力，受滑動(dòng)摩擦力作用的兩個(gè) 物體不一定都滑動(dòng)。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(shì))的方向相反。例如：靜止在斜面上的物體所受靜摩擦力的方向沿接觸面 (斜面) 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(shì)，車給人向前的靜摩擦力作

12、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。摩擦力的大?。?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)最大值-最大靜摩擦力，即物 體將要開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)時(shí)摩擦力的大小(最大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 f= JN ,卩為動(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。(1) 手壓著桌面向前移動(dòng)，會(huì)明顯地感覺(jué)到有阻力阻礙手的移動(dòng).手對(duì)桌面的壓力越大， 會(huì)感到阻力越大.試一試，并說(shuō)明道理.(2) 重量為100N的木箱放在水平地板上，至少

13、要用40N的水平推力，才能使它從原地開(kāi)始運(yùn)動(dòng)木箱與地板間的最大靜摩擦力 Fm=.(3) 在上題中，如果用20N的水平推力推木箱，木箱是否會(huì)從原地移動(dòng)？有沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)？所受靜摩擦力F=用80N的水平推力推著木箱運(yùn)動(dòng)，木箱所受的滑動(dòng)摩擦力F=. 用20N的水平力拉著一塊重量為 40N的磚，可以使磚在水平地面上勻速滑動(dòng)， 求磚和 地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù).9.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

14、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；反過(guò)來(lái)，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。共點(diǎn)力物體同時(shí)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(a)所示，為一金屬桿置于光滑的半球形碗中。桿受重力及 A、B兩點(diǎn)的支持力三個(gè) 力的作用；Ni作用線過(guò)球心，N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(guò)Ni、N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、墻面彈

15、力和懸線拉力，由于球光滑，它 們的作用線必過(guò)球心。(3) 力的合成定則： 平行四邊形定則：求共點(diǎn)力 Fi、F2的合力，可以把表示Fi、F2的線段為鄰邊作平行四 邊形，它的對(duì)角線即表示合力的大小和方向，如圖a。練習(xí)題：(1)有兩個(gè)力，一個(gè)是8N, 個(gè)是12N,合力的最大值等于 ，最小值等于.(2) 有兩個(gè)力，一個(gè)是10N, 個(gè)是2N,它們的合力能等于5N, 10N, 15N嗎？(3) 用兩根結(jié)實(shí)的繩子拉一輛陷在泥地里的車，兩條繩對(duì)車的拉力都是2000N,兩繩互成45°角.用作圖法求出合力的大小和方向.10.力的分解(1) 在分解某個(gè)力時(shí)，要根據(jù)這個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際效果或按問(wèn)題的需要進(jìn)行分解

16、.(2) 有確定解的條件： 已知合力和兩個(gè)分力的方向，求兩個(gè)分力的大小.(有唯一解) 已知合力和一個(gè)分力的大小與方向，求另一個(gè)分力的大小和方向.(有一組解或兩組解) 已知合力、一個(gè)分力F1的大小與另一分力F2的方向，求F1的方向和F2的大小.(有兩 個(gè)或唯一解)(3) 力的正交分解：將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法.利用力的正交分解法可以求幾個(gè)已知共點(diǎn)力的合力，它能使不同方向的矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為同一直線上的矢量運(yùn)算.力的分解問(wèn)題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效果，畫出力的平行四邊 形，接著就轉(zhuǎn)化為一個(gè)根據(jù)知邊角關(guān)系求解的幾何問(wèn)題。(1)在圖1 17甲中已知力F和它的一個(gè)分力F1,在圖1- 17乙

17、、中已知力F和兩個(gè)分力的方向，在圖1 32丙中已知力F和它的兩個(gè) 大小均為F的分力，用作圖法分別畫出未知的分力.答：分別如圖1 18甲、乙、丙所示.£ 1-1T(2) 個(gè)物體的重量為20N,把它放在一個(gè)斜面上，斜面長(zhǎng)與斜面高之比是 5 : 3.把重力分解，求出平行于斜面使物體下滑的分力和垂直于斜面使物體壓緊斜面的分力(圖1 19)(3) 把豎直向下的180N的力分解為兩個(gè)分力，一個(gè)分力在水平方向上并等于240N,求另一個(gè)分力的大小和方向.(圖1-20)課外延伸：11.受力分析受力分析就是把研究對(duì)象在給定物理環(huán)境中所受到的力全部找出來(lái)，并畫出相應(yīng)受 力圖。(1) 受力分析的依據(jù) 依據(jù)各

18、種力的產(chǎn)生條件和性質(zhì)特點(diǎn)，每種力的產(chǎn)生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(chǎng)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，而摩擦力的產(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(shì)。 依據(jù)作用力和反作用力同時(shí)存在，受力物體和施力物體同時(shí)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(méi)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)象，由作用力判斷出反作用力。 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

19、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 根據(jù)題意選取研究的對(duì)象.選取研究對(duì)象可以是單個(gè)物體或物體的某一部分，也可以 是由幾個(gè)物體組成的系統(tǒng). 把研究對(duì)象從周圍的物體中隔離出來(lái)，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)象的彈力和摩擦力；最后再分析其他場(chǎng)力 (電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)等. 每分析一個(gè)力，都要想一想它的施力物體是誰(shuí)，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”.

20、 畫完受力圖后要進(jìn)行定性檢驗(yàn)，看一看根據(jù)你畫的受力圖，物體能否處于題目中所給 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).(3) 受力分析的注意事項(xiàng) 只分析研究對(duì)象所受的力，不分析研究對(duì)象對(duì)其他物體所施的力. 只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力. 每分析一個(gè)力，都應(yīng)找出施力物體. 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：隔離法和整體法隔離法：為了弄清系統(tǒng)(連接體)內(nèi)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：明確研究對(duì)象或過(guò)程、狀態(tài)；將某個(gè)研究對(duì)象、某段運(yùn)動(dòng)過(guò)程或某個(gè)狀態(tài)從全過(guò)程中隔離出來(lái);畫出某狀態(tài)下的受力圖或運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖; 選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解.整體法：當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而

21、不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的力和運(yùn)動(dòng)時(shí), 法.運(yùn)用整體法解題的基本步驟是：明確研究的系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程；(2)畫出系統(tǒng)整體的受力圖和運(yùn)動(dòng)全過(guò)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 捷明快.【例9】 如圖所示，斜面小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼 壁。若再在斜面上加一物體 m，且M、m相對(duì)靜止，試分析小車受哪幾個(gè)力的作用12.共點(diǎn)力作用下物體的平衡1 共點(diǎn)力的判別：同時(shí)作用在同一物體上的各個(gè)力的作用線交于一點(diǎn)就是共點(diǎn)力。這里要注意的是“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)力必等大、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)，三力的矢量圖必為一閉合 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