高中物理《力的相互作用》讲义教案

力的相互作用

一、基础知识

1.力的概念

（1）力是物体间的相互作用，力总是成对出现的，这一对力的性质相同。

（2）力是矢量，其作用效果由大小、方向及作用点三个要素决定。力的作用效果是使物体产生形变或位移。

2.力的图示和示意图

科学上常用一根带箭头的线段来表示力的各个要素，这种表示方法叫做叫力的图示。在许多情况下，我们只关心力的方向，而不太关心力的大小和作用点。这时只需在物体上沿力的方向画一个带箭头的线段来表示力，这样的图叫做力的示意图。

3. 重力，重心

（1）重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，重力的大小G=mg，方向竖直向下，作用于物体的重心。

（2）测量重力时用弹簧测力计，测量时需使物体处于平衡状态。

4. 弹力，胡克定律

（1）弹力的产生：物体直接接触，有弹性形变。

（2）常见弹力的方向：

（3）弹力的大小——胡可定律：

内容：弹簧发生形变时，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比。

表达式：F=kx，k是弹簧的劲度系数，单位N/m，k的大小由弹簧自身性质决定。

5. 静摩擦力

定义：两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。

产生条件：（1）接触面粗糙；（2）接触处有弹力；（3）两物体间有相对运动趋势（仍保持相对静止）。

有关。

方向：沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反。

作用点：一般把作用点画在物体的重心上。

6.滑动摩擦力

定义：两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。

产生条件：（1）接触面粗糙；（2）接触处有弹力；（3）两物体间有相对运动。

大小：（1）滑动摩擦力：F=μF N；（2）动摩擦因数μ取决于接触面材料及粗糙程度，F N为正压力。

方向：沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反。

作用点：一般把作用点画在物体的重心上。

7. 力的合成和分解

力的合成：

（1）遵循规律：力的合成遵循矢量运算法则，即遵循平行四边形定则。

（2）力的合成：两个共点力F1和F2的大小均不变，它们之间的夹角为θ，其合力大小为F合，当夹角θ变化时，合力的取值范围是丨F1-F2丨≤F合≤ F1+F2。

力的分解：

（1）遵循规律：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则。

（2）分解原则：分解某个力时，一般要根据这个力产生的实际效果进行分解。

（3）正交分解：将一个力分解为两个互相垂直的分力的方法。

（4）分解步骤：①选取合适的方向建立坐标系，②将不在坐标轴上的力沿坐标轴方向分解，③分别算出x轴和y轴方向上所受的合力，合力等于在该方向上所有力的代数和，④求出合力的大小，⑤求出合力与x轴方向夹角。

8. 共点力的平衡

（1）平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态。

（2）共点力平衡：物体所受合外力为零，即使F合=0。

（3）二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等、方向相反，为一对平衡力。

（4）三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反，这三个力的有向线段通过平移可构成封闭三角形。

（5）多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大

二、常规题型

例1.下列说法中正确的是（C）

A. “风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的

B. 网球运动员用力击球，网球受力后飞出，网球受力的施力物体是人

C. 每个力都必有施力物体和受力物体

D. 只有直接接触的物体间，才有力的作用

练习1.关于力的下述说法中，正确的是（B）

A. 力的作用离不开施力物体，但可以没有受力物体

B. 只有直接接触的物体之间才可能有力的作用

C. 力是物体对物体的作用，施力物体和受力物体总是成对出现的

D. 没有施力物体和受力物体，力照样可以存在

例2.如图中各球均处于静止状态，（a）（b）接触面光滑，（c）中木块匀速向上运动，试画出（a）（b）中小球和（c）中木块的受力示意图．（要求注明力的符号）

练习1. 对以下物体受力分析：

小结：重力一定有，弹力看四周，分析摩擦力，不忘电磁浮。

例3.关于物体受到的重力，以下说法正确的是（ B ）

A. 一个挂在绳子上静止的物体，它受到的重力就是它对绳子的拉力

B. 在地面上的同一地点，物体的质量越大所受的重力就越大

C. 重力不存在反作用力

D. 只有静止的物体才受到重力作用

练习1.关于重力，下面说法中正确的是（C）

A. 物体在地球上受到的重力，施力物体是地面

B. 在地球上不同的地方，某物体受到的重力相同

C. 物体受到的重力，方向一定是竖直向下

D. 重力的方向总与支持重物的支持面相垂直

练习2.下列说法中正确的是（ A）

A. 用细线将物体悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上

B. 重心是物体所受重力的作用点，故重心一定在物体上

C. 一对作用力和反作用力做功的代数和一定为零

D. 弹力和摩擦力可以找到施力物体，重力则没有施力物体

练习3.一个质量为60kg的人，在地球表面受到的重力为 600 N。如果此人在g′=g/6

的月球上，他受到的重力是 100 N。（g=10m/s2）

例4.同学们通过实验探究，得到了在发生弹性形变时，弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系．下列说法中能反映正确的探究结果的是（ A）

A. 弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正比

B. 弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成反比

C. 弹簧的弹力跟弹簧的伸长量的平方成正比

D. 弹簧的弹力跟弹簧的伸长量无关

练习1.一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6cm，现将其中的一端固定于墙上，另一端用5N的外力来拉伸它，则弹簧的伸长量应为（C）

A. 0.75cm

B. 1.5cm

C. 3cm

D. 6cm