第二章相互作用 2-2(新课标复习资料)

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高中物理：第2章相互作用

第2章相互作用第1讲重力'弹力'摩擦力板块一主干梳理·对点激活知识点1形变、弹性、胡克定律Ⅰ1.重力（1）产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

（2）大小：与物体的质量成正比，即G＝mg。

可用弹簧测力计测量重力。

（3）方向：总是竖直向下的。

（4）重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。

2．弹力（1）定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。

（2）产生的条件①物体间直接接触；②接触处发生弹性形变。

（3）方向：总是与物体形变的方向相反。

3．胡克定律（1）内容：在弹性限度内，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。

（2）表达式：F＝kx。

k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是牛顿每米，用符号N/m表示。

x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。

知识点2滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ滑动摩擦力和静摩擦力的对比滑动摩擦力大小的计算公式f＝μF N中μ为比例常数，称为动摩擦因数，其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。

双基夯实一、思维辨析1．自由下落的物体所受重力为零。

（）2．相互接触的物体间一定有弹力。

（）3．轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。

（）4．运动的物体也可以受静摩擦力。

（）5．接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。

（）6．两物体接触处的弹力增大时，接触面间的摩擦力大小可能不变。

（）答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.√二、对点激活1．[对重力和重心的理解]下列关于重力和重心的说法正确的是（）（A）物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力（B）物体静止时，对水平支持物的压力就是物体的重力（C）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（D）重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上答案C解析重力是由地球吸引产生的，是所受引力的一个分力，两者一般不相等，A错。

高三物理一轮复习必考第2章相互作用章末高效整合教师用书

峙对市爱惜阳光实验学校第2章相互作用物理模型|绳上的“死结〞与“活结〞模型1．“死结〞可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点．“死结〞两侧的绳因结而变成了两根的绳，因此由“死结〞分开的两段绳子上的弹力不一相．2．“活结〞可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点．“活结〞一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的．绳子虽然因“活结〞而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由“活结〞分开的两段绳子上弹力的大小一相，两段绳子合力的方向一沿这两段绳子夹角的平分线．如图21甲所示，细绳AD跨过固的水平BC右端的滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：图21(1)细绳AC段的张力T AC与细绳EG的张力T EG之比；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力．【标准解答】题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小于物体的重力；分别取C 点和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示，根据平衡规律可求解．(1)图细绳AD跨过滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，细绳AC 段的拉力T AC＝T CD＝M1g图乙中由T EG sin 30°＝M2g，得T EG＝2M2g.所以T ACT EG＝M12M2.(2)图，三个力之间的夹角都为120°，根据平衡规律有N C＝T AC＝M1g，方向和水平方向成30°，指向右上方．(3)图乙中，根据平衡方程有T EG sin 30°＝M2g，T EG cos 30°＝N G，所以N G ＝M2g cot 30°＝3M2g，方向水平向右．【答案】(1)M12M2(2)M1g方向和水平方向成30°指向右上方(3)3 M2g方向水平向右[突破训练]1．(2021·质检)在如图22所示的甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固在墙上，b端下面挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P 与竖直方向的夹角均为θ，乙图中木杆P 竖直．假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P 的弹力的大小依次为F A 、F B 、F C 、F D ，那么以下判断中正确的选项是( ) 【导学号：96622034】甲乙丙丁图22A ．F A ＝FB ＝FC ＝FD B ．F D ＞F A ＝F B ＞F C C ．F A ＝F C ＝F D ＞F BD ．F C ＞F A ＝F B ＞F DB 绳上的拉力于重物所受的重力mg ，设滑轮两侧细绳之间的夹角为φ，滑轮受到木杆P 的弹力F 于滑轮两侧细绳拉力的合力，即F ＝2mg cos φ2，由夹角关系可得F D ＞F A ＝F B ＞F C ，选项B 正确．物理方法|求解平衡类问题方法的选用技巧1．常用方法解析法、图解法、正交分解法、三角形相似法． 2．选用技巧(1)物体只受三个力的作用，且三力构成特殊三角形，一般用解析法．(2)物体只受三个力的作用，且三力构成三角形，可考虑使用相似三角形法．(3)物体只受三个力的作用，处于动态平衡，其中一个力大小方向都不变，另一个力方向不变，第三个力大小、方向变化，那么考虑选用图解法．(4)物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法．如图23所示，小圆环A 吊着一个质量为m 2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线一端拴在小圆环A 上，另一端跨过固在大圆环最高点B 的一个小滑轮后吊着一个质量为m 1的物块．如果小圆环A 、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计，绳子又不可伸长，假设平衡时弦AB 所对的圆心角为α，那么两物块的质量比m 1∶m 2为( )图23A ．cos α2B ．sinα2C ．2sin α2D ．2cosα2【标准解答】解法一：采用相似三角形法对小圆环A 受力分析，如下图，T 2与N 的合力与T 1平衡，由矢量三角形与几何三角形相似，可知：m 2gR＝m 1g2R sinα2，解得：m 1m 2＝2sin α2，C 正确．解法二：采用正交分解法建立如解法一图中所示的坐标系，由T 2sin θ＝N sin θ，可得：T 2＝N ＝m 2g,2T 2sin α2＝T 1＝m 1g ，解得m 1m 2＝2sin α2，C 正确．解法三：采用三力平衡的解析法T 2与N 的合力与T 1平衡，那么T 2与N 所构成的平行四边形为菱形，那么有2T 2sin α2＝T 1，T 2＝m 2g ，T 1＝m 1g ，解得m 1m 2＝2sin α2，C 正确．【答案】 C[突破训练]2．如图24所示，质量均为m 的小球A 、B 用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O 点，在外力F 的作用下，小球A 、B 处于静止状态．假设要使两小球处于静止状态且悬线OA 与竖直方向的夹角θ保持30°不变，那么外力F 的大小不可能为( )图24A.33mgB.52mgC.2mgD ．mgA 取A 、B 两球为一整体，质量为2m ，悬线OA 与竖直方向夹角为30°，由图可以看出，外力F 与悬线OA 垂直时为最小，F min ＝2mg sin θ＝mg ，所以外力F 大于或于mg ，小于或于2mg ，故外力F 的大小不可能为33mg .高考热点1|平衡状态下的物块组合2．无论是物块组成的系统整体，还是系统内部的单个物块，因都处于平衡状态，其合力均为零．此时要注意根据题目需要选取不同的物体或系统作为研究对象，然后受力分析，根据平衡条件列方程求解．质量均为m 的a 、b 两木块叠放在水平面上，如图25所示，a 受到斜向上与水平面成θ角的力F 作用，b 受到斜向下与水平面成θ角大的力F作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，那么( )图25A ．b 对a 的支持力一于mgB ．水平面对b 的支持力可能大于2mgC ．a 、b 之间一存在静摩擦力D ．b 与水平面之间可能存在静摩擦力【解析】对a 、b 整体，合外力为零，故地面与b 之间无摩擦力，否那么无法平衡，D 错误；由竖直方向受力平衡可知两个力F 的竖直分量平衡，故地面对b 的支持力于2mg ，B 错误；对a 采用隔离法分析，受到竖直向上的b 对a 的支持力、竖直向下的重力、水平向左的摩擦力和力F 四个力的作用，摩擦力不可能为零，否那么a 不能平衡，由竖直方向受力平衡条件知b 对a 的支持力小于a 的重力mg ，A 错误，C 正确．【答案】 C [突破训练]3．如图26所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m 的4块砖A 、B 、C 、D ，用两个大小均为F 的水平力压木板，使砖静止不动，那么C 对B 的摩擦力大小为( ) 【导学号：96622035】图26A ．0B ．mg C.mg2D ．2mgA 对四块砖组成的整体进行受力分析，如图(a)所示，(a) (b)由平衡条件可知：2f ＝4mg ，那么f ＝2mg .再对左侧两块砖A 、B 组成的整体进行受力分析，如图(b)所示，竖直方向由于f 与2mg 值反向，两力已经平衡，因此中间两块砖之间没有摩擦力，或者说两者之间的摩擦力为0.高考热点2|平衡问题中的临界和极值问题1．平衡问题中的极值问题在平衡问题中，某些物理量变化时出现最大值或最小值的现象称为极值问题，求解极值问题有两种方法：(1)解析法根据物体的平衡条件列方程，在解方程时采用数学知识求极值．通常用到的数学知识有二次函数求极值、讨论分式求极值、三角函数求极值以及几何法求极值．(2)图解法根据平衡条件作出力的矢量图，如只受三个力，那么这三个力构成封闭矢量三角形，然后根据矢量图进行动态分析，确最大值和最小值．2．平衡问题中的临界问题当某一个物理量变化时，会引起其他几个物理量跟着变化，从而使物体所处的平衡状态恰好出现变化或恰好出现不变化的情况，此即为平衡问题中的临界问题．求解平衡的临界问题时一般采用极限分析法．极限分析法是一种处理临界问题的有效方法，它是指通过恰中选取某个变化的物理量将问题推向极端(“极大〞、“极小〞、“极右〞、“极左〞)，从而把比拟隐蔽的临界现象暴露出来，使问题明朗化，便于分析求解．一个质量为1 kg 的物体放在粗糙的水平地面上，现用最小的拉力拉它，使之做匀速运动，这个最小拉力为6 N ，g 取10 m/s 2，那么以下关于物体与地面间的动摩擦因数μ及最小拉力与水平方向的夹角θ的正切值tan θ的表达中正确的选项是( )A ．μ＝34，tan θ＝0B ．μ＝34，tan θ＝34C ．μ＝34，tan θ＝43D ．μ＝35，tan θ＝35【思路导引】【标准解答】物体在水平面上做匀速运动，因拉力与水平方向的夹角α不同，物体与水平面间的弹力不同，因而滑动摩擦力也不同，但拉力在水平方向的分力与滑动摩擦力大小相．以物体为研究对象，受力分析如下图，因为物体处于平衡状态，水平方向有F cos α＝μF N ，竖直方向有F sin α＋F N ＝mg ，解得F ＝μmgcos α＋μsin α＝μmg1＋μ2sin α＋φ，其中tan φ＝1μ，当α＋φ＝90°，即α＝arctanμ时，sin (α＋φ)＝1，F 有最小值：F min ＝μmg 1＋μ2，代入数值得μ＝34，此时α＝θ，tan θ＝tan α＝34，应选项B 正确．【答案】 B [突破训练]4．物体A 的质量为2 kg ，两根轻细绳b 和c 的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体A 上，在物体A 上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F ，相关几何关系如图27所示，θ＝60°.假设要使两绳都能伸直，求拉力F 的取值范围．(g 取10 m/s 2)【导学号：96622036】图27【解析】 c 绳刚好伸直时拉力为零，此时拉力F 最小，物体A 受力如图甲所示．甲由平衡条件得F min sin θ＋F b sin θ－mg ＝0 F min cos θ－F b cos θ＝0联立解得F min ＝mg2sin θ＝2033Nb 绳刚好伸直时，拉力F 最大，物体A 受力如图乙所示．乙由平衡条件得F max sin θ－mg ＝0解得F max ＝mgsin θ＝4033N故拉力F 的取值范围是2033 N≤F ≤4033N.203 3N≤F≤4033N【答案】。

第二章相互作用 2-3(新课标复习资料)

限时规范特训随堂针对训练
考技案例导析
易错易混分析
衡条件
必修一
第二章
相互作用
金版教程
基础知识梳理
高三物理
方法
内容
随堂针对训练
正交分将处于平衡状态的物体所受的力，分解为相互解法正交的两组，每一组的力都满足二力平衡条件物体受同一平面内三个互不平行的力的作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一力的三个矢量三角形，反之，若三个力的矢量箭头首角形法尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形定则，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求解未知力
易错易混分析
摩擦力)，最后分析其他力．
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第二章
相互作用
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3．受力分析的三个判断依据
施力 (1)从力的概念判断，寻找对应的施力物体．
考技案例导析
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(2)从力的性质判断，寻找产生的原因．
形变 (3)从力的效果判断，寻找是否产生形变或改变运动状态运动状态(是静止、是匀速运动还是有加速度)．
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第二章
相互作用
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基础知识梳理
高三物理
整体法概念
隔离法
将加速度相同的几个物体作将研究对象与周围为一个整体来分析的方法研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度物体分隔开的方法研究系统内物体之间的相互作用力

2019版高中物理一轮复习课件：第二章相互作用 2-2 精品

答案 B
2. (矢量运算法则)某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示 1 N 大小的力)，该物体所受的合外力大小正确的是( )
A．甲图中物体所受的合外力大小等于 4 N B．乙图中物体所受的合外力大小等于 2 N C．丙图中物体所受的合外力大小等于 0 D．丁图中物体所受的合外力大小等于 0
答案 D
3．(正交分解法)如图所示，一质量为 m 的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起使绳与竖直方向的夹角为 θ＝30°，且绳绷紧，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为( )
mg A. 2
3
3
B. 2 mg C. 3 mg
D. 3mg
解析如图，建立直角坐标系对沙袋进行受力分析，由平衡条件有 Fcos30°－T·sin30°＝0，T·cos30°＋Fsin30°－mg＝0，联立可解得 F＝m2g，故选 A 项。
答案 AC
6.(多选)在水平桌面上有一个质量为 M 且倾角为 α 的斜面体。一个质量为 m 的物块，在平行于斜面的拉力 F 作用下，沿斜面向下做匀速运动。斜面体始终处于静止状态。已知物块与斜面间的动摩擦因数为 μ，重力加速度为 g。下列结论正确的是( )
答：可以。建立平面直角坐标系后，将不在坐标轴上的力分解到坐标轴上，将矢量运算转化为代数运算。
(2)a、b 两个小球受力大小有关联吗？
答：有，线 ab 对两球的拉力大小相等。
解析两球静止，处于平衡状态，故根据共点力平衡条件可得，对 a 球有 N1＝Tsinα＋mgcos30°，①
Tcosα＝mgsin30°，② 对 b 球有 N2＝Tcosα＋mgcos60°，③ Tsinα＝mgsin60°，④ 由④∶②得 tanα＝ 3，得 α＝60°，由①③解得 T＝mg，由①③得 N1∶ N2＝tanα∶1＝ 3∶1，由牛顿第三定律可得 a、b 两小球对杆的压力大小之比为 3∶1，故 B 项正确。答案 B

人教版(新课标)高中物理必修一第三章相互作用——相互作用

（1）假设法：静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反，利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向。（2）状态法：根据二力平衡条件、牛顿第二定律，可以判断静摩擦力的方向。
5、滑动摩擦力大小
Ff=μFN.FN是产生滑动摩擦力的前提,且FN与F一定相互垂直
考点梳理
方法总结
典型例题
高考模拟
6、含弹簧类弹力问题的分析与计算
中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有如下几个特性：
(1)弹力遵循胡克定律F＝kx，其中x是弹簧的形变量。
(2)轻：即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零。
(3)弹簧既能受拉力，也能受压力(沿着弹簧的轴线)，橡皮绳只能受拉力，不能受压力。
(4)由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变。但是，当弹簧和橡皮绳被剪断时，它们产生的弹力立即消失。
考点梳理
方法总结
典型例题
高考模拟
1、滑轮模型与死结模型问题的分析 (1)跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳两端张力大小相等。 (2)死结模型：如几个绳端有“结点”，即几段绳子系在一起，谓之“死结”，那么这几段绳中的张力不一定相等。 (3)同样要注意轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向，作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得，而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向。
考点梳理
方法总结
典型例题
高考模拟
方法总结
1、弹力有无的判断方法
(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况。
(2)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。

(新课标)高考物理总复习第二章相互作用教师用书(含解析)

相互作用点点通(一) 重力、弹力的分析与判断1．重力(1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。

(2)大小：G＝mg，不一定等于地球对物体的引力。

(3)方向：竖直向下。

(4)重心：重力的等效作用点，重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系，且不一定在物体上。

2．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。

(2)条件：①两物体相互接触；②发生弹性形变。

(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。

3．弹力有无的判断(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。

(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断。

[小题练通]1.(多选)如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙边，为使图中光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是( )A．球一定受墙的弹力且水平向左B．球可能受墙的弹力且水平向左C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上解析：选BC 球处于静止状态，由平衡条件知，当F较小时，球的受力情况如图甲所示，当F较大时，球的受力情况如图乙所示，故B、C正确。

2.如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳共同拴接一小球。

当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是( )A．细绳一定对小球有拉力B．轻弹簧一定对小球有弹力C．细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧对小球一定有弹力D．细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧对小球也不一定有弹力解析：选D 若小球与小车一起做匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a＝g tan α，则轻弹簧对小球无弹力，D正确。

3.小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图所示)，现让小车从固定的光滑斜面上自由下滑，在选项图所示的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是( )解析：选C 小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度a＝g sin θ(θ为斜面的倾角)，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于g sin θ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确。

第2单元-相互作用-物理-新课标

第6讲 │ 考向互动探究
变式题 [2010· 课标全国卷] 一根轻质弹簧一端固定，用
大小为 F1 的力压弹簧的另一端，平衡时长度为 l1；改用大小为 F2 的力拉弹簧，平衡时长度为 l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( F2－F1 A. l2－l1 F2＋F1 C. l2－l1 F2＋F1 B. l2＋l1 F2－F1 D. l2＋l1 )
[解析] (1)小车静止时，据平衡条件可知，杆对小球产生的弹力方向竖直向上，且大小等于小球的重力 mg.
第6讲 │ 考向互动探究
(2)选小球为研究对象，小车以加速度 a 向右运动时，小球所受重力和杆的弹力的合力一定水平向右，此时，弹力 F 的方向一定指向右上方，只有这样，才能保证小球在竖直方向上保持平衡，且在水平方向上具有向右的加速度．假设小球所受弹力方向与竖直方向的夹角为 θ，根据牛顿第二定律有 Fsinθ＝ma Fcosθ＝mg a 解得 F＝m g ＋a ，tanθ＝g.
第6讲 │ 考向互动探究
[答案] C
[解析] 把小球、杆和斜面体作为整体受力分析可知，仅受重力和地面的支持力，且二力平衡，故选项 A、B 错误；对小球受力分析知，只受竖直向下的重力和杆给的竖直向上的弹力(杆对小球的力不一定沿杆)，故选项 C 正确、 D 错误．
第6讲 │ 考向互动探究
变式题如图 6－3 所示，a、b 两物体均处于静止状态，判断 a、b 间是否一定有弹力．
第6讲 │ 考点自主梳理
► 知识点二重力
1．定义：由于地球________而使物体受到的力．吸引 2．大小：与物体的质量成________，即 G＝mg. 正比竖直向下 3．方向：____________. 等效 4．重心：重力宏观作用效果的________作用点．

第2单元相互作用物理新课标优秀课件

第二单元 │ 使用建议
使用建议
1.本单元是高中物理的基础，教师在引导学生复习本单元知识时注意以下几点：
(1)加深概念理解：在复习过程中要引导学生对概念进行深入地理解，如对力的概念和基本性质的理解；对重力的大小、方向、重心以及重力与万有引力的关系的理解；对弹力的大小与方向的理解，尤其是涉及绳、杆、弹簧模型的具体问题；对摩擦力的大小、方向以及摩擦力的产生条件的理解，尤其是在平衡问题中静摩擦力变化的问题．
第二单元 │ 使用建议
(2)根据物理规律解题：学生在日常生活中形成的“力是维持物体运动的原因”之类的错误认识会经常地、不自觉地干扰学生对力与运动关系的理解，教师要通过一定量的具体实例的分析、练习，让学生真正理解“力是使物体运动状态改变的原因”意义，养成通过受力分析、运动状态分析解题的习惯．
1．考查重点集中在摩擦力、受力分析、力的合成和分解、共点力作用下物体的平衡、整体法和隔离法的综合应用等知识点上，每年必考．
2．考查题型多为选择题和计算题，选择题一般考查重力、弹力、摩擦力三力平衡问题，或与电场力、磁场力综合考查，难度中等；计算题易结合曲线运动、电磁感应、能量问题命题，难度中等或较难．
考试大纲
要求
滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数
Ⅰ
形变、弹性、胡克定律
Ⅰ
矢量和标量
Ⅰ
力的合成和分解、共点力的平衡
Ⅱ
实验：探究弹力和弹簧伸长的关系
实验：验证力的平行四边形定则
说明
不要求知道静摩擦系数
要求会正确使用的仪器：刻度尺、弹簧测力计等仪器
第二单元 │ 复习策略
复习策略
受力分析是整个物理学的基础，是解决力学问题的关键．对弹力、摩擦力的分析计算在近几年的高考试题中频繁出现，是高考命题的重点和热点，本单元内容在高考命题中的体现有如下特点：

2020版高考新课标一轮复习：第2章相互作用

第二章 ⎪⎪⎪相互作用[全国卷5年考情分析]形变、弹性、胡克定律(Ⅰ) 矢量和标量(Ⅰ) 以上2个考点未曾独立命题第1节重力弹力一、力1．力的概念：力是物体对物体的作用。

[注1]2．力的三要素：力的大小、方向、作用点。

3．力的表示方法：力的图示或力的示意图。

[注2]二、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

[注3]2．大小：与物体的质量成正比，即G＝mg。

可用弹簧测力计测量重力。

3．方向：总是竖直向下的。

4．重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。

三、弹力1．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。

[注4](2)产生的条件：①物体间直接接触。

②接触处发生弹性形变。

(3)方向：总是与物体形变的方向相反。

2．胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。

(2)表达式：F＝kx。

k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是N/m，x是弹簧长度的改变量，不是弹簧形变以后的长度。

【注解释疑】[注1] 力的作用是相互的(一个巴掌拍不响)。

[注2] 力的图示VS示意图力的图示是严格表示力的方法，需要把力的三要素全部表示出来，而力的示意图只表示力的作用点和方向。

[注3] 重力并不是地球对物体的引力，产生差异的原因是地球自转。

[注4] 施力物体是发生形变的物体，受力物体是阻碍恢复形变的物体。

[深化理解]1．力不能脱离物体而独立存在，没有施力物体或受力物体的力是不存在的。

2．重心是重力的“等效作用点”，不一定在物体上，其具体位置由物体质量分布规律和几何形状共同决定。

3．物体所受支持力的大小不一定等于重力，其大小与物体的放置方式及运动状态有关。

4．胡克定律对轻弹簧、橡皮条均适用，但形变量必须在弹性限度内。

[基础自测]一、判断题(1)自由下落的物体所受重力为零。

(×)(2)重力的方向不一定指向地心。

(√)(3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。

高考物理总复习第一轮：必修1-第2章-相互作用

2．弹力的方向的判断方法 (1)弹力的方向与物体形变的方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上．具体情况有以下几种：
(2)由物体的运动状态判断弹力的方向物体的受力必须与物体的运动状态相符合．可根据物体的运动状态，先假设一个弹力的方向，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，求出弹力．若所得结果为正值，其方向与假设方向相同，如图读数为F0－G，丙图读数为F0＋G B．乙图读数为F0＋G，丙图读数为F0－G C．乙图读数为F0，丙图读数为F0－G D．乙图读数为F0－G，丙图读数为F0 解析：弹簧测力计的读数与弹簧的形变成正比，按图乙方式外壳受力F0＝F＋G，则弹簧测力计的读数F＝F0－G，按图丙方式弹簧测力计的读数直接由F0引起，弹簧测力计的读数为F0，D正确．答案：D
(1)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动．
(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动．
(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向总垂直，反之不一定成立．
1．关于重力，以下说法正确的是( ) A．重力的方向总是垂直地面向下的 B．把空气中的物体浸入水中，物体所受重力变小 C．挂在绳上静止的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力 D．同一物体在地球各处重力大小是不一定相同的解析：重力的方向是竖直向下，故A错．在空气或其他液体中，重力大小始终不变，故B错．重力和拉力是两种性质的力，故C错．在地球的不同位置处，g略有差别，故D对．答案：D
运动状态
大小、方向、作用点
力的图示与受力示意图是有区别的．力的图示要求严格画出力的大小和方向，在相同标度下用线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向；受力示意图着重于力的方向的图示，不要求作出标度．

高考物理复习资料大全第二章__相互作用

力的变化可发生突变可发生突变
只能发生渐变
【例 2】如图 2-1-5 所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为 m 的小球，下列关于杆对球的作用力 F 的判断中，正确的是（） θ
图 2-1-2 【解析】根据不同接触面上弹力的特点，作图如图 2-1-3 所示． F1 F2 F1
图 2-1-3 【答案】如图 2-1-3 所示．【点拨】准确掌握不同接触面上弹力方向的特点，是解决这类题的关键．
拓展三个质量和直径都相等的光滑圆球 a、b、c 分别放在三个相同的支座上，支点 P、Q 在同一水平面上，a 球的重心 Oa 位于球心，b 球的重心 Ob 位于球心的正上方，C 球的重心 Oc 位于球心的正下方．三个球都处于平衡状态．支点 P 对 a 球、b 球、c 球的弹力分别为 Fa、Fb、Fc，则（）
第 1 课时力、重力、弹力
基础知识回顾
1．力的概念
（1）力是物体对物体的作用 ①力的物质性：力不能脱离物体独立存在． ②力的相互性：力的作用是相互的． ③力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向． ④力的独立性：一个力作用于某一物体上产生的效果，与这个物体是否同时受到其他力的作用无关．（2）力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变（3）力的三要素：大小、方向、作用点．（4）力的图示：用一个带箭头的线段表示力的大小、测量．（6）力的分类 ①按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四种：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用．宏观物体间只存在前两种相互作用．）． ②按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等． ③按作用方式分：场力（如万有引力、电磁力等）和接触力（如弹力、摩擦力等）． ④按研究对象分：内力和外力．

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第二章相互作用【摘要】一、对力的认识(三次飞跃)1、对力的初步理解（1）对力的现象的观察（离不开物体，是相互的）（2）力的概念的提出（物体对物体的相互作用）（3）力的初步分类（性质、效果、接触）（以后：与能的关系，本质）2、第一次飞跃——力的方向性（提出力的三要素，平行四边形定则）3、第二次飞跃——力与运动的关系（力的瞬时效果）4、第三次飞跃——力与能量动量的关系（力的累积效果）二、力的知识概括1、定义：2、效果：3、要素：4、性质：物质性、相互性、矢量性、瞬时性（可突变性如弹簧与细绳细绳可突变）三、重点知识1、三种力与受力分析2、力的合成3、力的分解（正交分解，二次分解）4、共点力平衡（直角三角形、菱形、任意三角形）四、解题技巧1、等效法2、假设法（人走路、骑自行车，皮带传送）3、整体与隔离法4、模型法（结点与滑轮、杆与绳）5、图形分析法6、临界值7、相似形8、对称法五、典型问题1、弹簧问题2、判断摩擦力方向的方法（假设法、效果（平衡法，牛顿第二定律），牛顿第三定律）3、皮带问题（水平、倾斜摩擦力）4、变化的摩擦力（水平、竖直、斜面）5、斜面上的摩擦力（摩擦角、动摩擦、静摩擦）6、连接体上的摩擦力7、三维空间的摩擦力（斜面斜线，倾斜角钢，滚动转轴）8、书的摩擦力（水平、竖直）9、整体与隔离（两个小球，两个圆环，两个带电小球、连接体的摩擦力）10、力的放大（木楔问题压汁机千斤顶）11、相似型的应用（半圆柱上的小球，圆环上的弹簧和小球）12、动态平衡问题：图形法、公式法，相似形斜面挡板、绳拉小球）【专题】一、三种力及易错问题（一）三种力（大小方向产生注意问题）1、重力（重心、重力的方向，重力与万有引力）2、弹力（有无弹力的判断：直接，假设，状态，方向判断：面-面、点-面、点-点、杆与轻绳、滑轮与）例：3、摩擦力（存在条件，方向判断，注意问题）（二）、注意问题1、关于重心重力方向问题，重力与万有引力问题（1）重心一定在物体之上吗？（2）重力方向一定是垂直向下吗？（3）重力指向地心？（4）重力就是万有引力吗？2、关于弹力（1）只要接触就有弹力吗？（2）弹力一定垂直于接触面？（3）杆受的力一定沿杆方向（4）物体形变的方向就是其产生弹力的方向？（5）压力一定等于重力吗？压力等于重力的条件是什么？3、关于摩擦力：（1）摩擦力一定与压力成正比？大小要注意区分静摩擦力与动摩擦力：动摩擦力与压力成正比，静摩擦力与压力不成正比。

高考物理总复习第2章相互作用教师用书

第2章相互作用[考纲要求]第1课时重力弹力摩擦力考点一重力基本相互作用(c/c)[基础过关]1．重力(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

(2)大小：与物体的质量成正比，即G＝mg。

可用弹簧测力计测量重力。

(3)方向：总是竖直向下的。

(4)重力加速度g的特点：①大小：在地球上同一地点g值是一个不变的常数；g值随着纬度的增大而增大；g值随着高度的增大而减小。

②方向：竖直向下。

(5)重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。

(6)重心位置的确定质量分布均匀的规则物体，重心在其几何中心；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。

2．基本相互作用(1)万有引力(2)电磁相互作用(3)强相互作用(4)弱相互作用【过关演练】1．关于物体的重力和重心，下列说法正确的是( )A．物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的，所以方向总是垂直于地面向下B．同一物体在地球上的不同位置，当用不同的弹簧测力计测量时其所受重力大小是不同的，当用同一弹簧测力计测量时所受重力大小一定相同C．物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点D．形状规则的物体(如正方体)，其重心一定在其几何中心处解析重力的方向为竖直向下而不是垂直地面向下，选项A错误；同一物体在地球上不同位置所受重力不同，与弹簧测力计无关，选项B错误；重心为物体各部分所受重力的等效作用点，选项C正确；重心的位置与物体的形状与质量分布是否均匀有关，如果质量分布不均匀，仅有规则几何外形，其重心也不一定在几何中心上，选项D错误。

答案 C2．以下说法中正确的是( )A．物体受到的重力是由于地球吸引而产生的B．地球上的物体只有静止时才受到重力的作用C．一个挂在绳子上的物体，它所受到的重力就是物体对悬绳的拉力D．物体从赤道移到北极，物体的重力大小保持不变解析重力是由于物体受地球的吸引而产生的，地球附近的物体都受到重力的作用，A项正确，B项错误；重力和拉力性质不同，施力物体也不相同，所以C项错误；赤道的重力加速度小于两极的，所以物体从赤道移到北极所受重力增加，D项错误。

高考物理复习资料《相互作用》

第二章相互作用本章为力学乃至物理学的基础，力的分析又是力学的基础．常见的三种性质的力中，弹力、摩擦力属于高考热点，其中对弹力大小和方向的判断，尤其是“弹簧模型”在不同物理情景下的综合运用在高考中出现的频率较高，应引起足够的重视．摩擦力的存在与否，静摩擦力的方向的判断也是常见考点；力的合成与分解、共点力作用下的物体的平衡,尤其是三个共点力的平衡,一直是高考的热点，要注意它们可以单独出现或与动力学、功能关系、电磁学等知识进行综合考查．纯考查本章内容的题型常以选择题为主，综合其它内容考查的试题常在解答题中出现．第1课时力、重力、弹力基础知识回顾1．力的概念（1）力是物体对物体的作用①力的物质性:力不能脱离物体独立存在．②力的相互性：力的作用是相互的．③力的矢量性:力是矢量，既有大小,又有方向．④力的独立性：一个力作用于某一物体上产生的效果，与这个物体是否同时受到其他力的作用无关．(2）力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变（3）力的三要素:大小、方向、作用点．（4）力的图示：用一个带箭头的线段表示力的大小、方向、作用点的方法，叫做力的图示．（5）力的单位为牛顿（N），即使质量1㎏的物体产生1m/s2加速度的力为1N，力的大小可用弹簧测力计测量．（6）力的分类①按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等(按现代物理学理论,物体间的相互作用分四种：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用．宏观物体间只存在前两种相互作用．)．②按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等．③按作用方式分：场力（如万有引力、电磁力等）和接触力（如弹力、摩擦力等)．④按研究对象分:内力和外力．2．重力(1)产生原因：重力是由于地球的吸引而产生的．地球周围的物体，无论与地球接触与否，运动状态如何，都要受到地球的吸引力，因此任何物体都要受到重力的作用．说明:重力是万有引力的一个分力，万有引力的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．一般情况下在地球表面附近近似认为重力等于万有引力．(2）方向:总是竖直向下，并不严格指向地心（赤道、两极除外),不可理解为跟支持面垂直．（3)大小：G＝mg g为重力加速度．重力的大小可用弹簧秤测量．当物体在竖直方向静止或匀速运动时，物体对弹簧测力计的拉力或压力,大小等于物体受到图2-1-2GF N 1F N 2图2-1-2OOOO 的重力．（4）重心：重力的等效作用点．重心的位置与物体的形状和质量的分布有关．重心不一定在物体上．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上．薄板类物体的重心可用悬挂法确定．3．弹力(1）定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力．（2）产生条件：两物体直接接触、接触处有弹性形变．（3）方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反． ①压力、支持力的方向总是垂直于接触面或接触面的切面,总指向被压、被支持的物体． ②绳的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向．③杆的弹力不一定沿杆的方向．如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向．④轻弹簧的拉力或压力沿弹簧的轴线方向．（4）弹力的大小①对弹簧，在弹性限度内弹力的大小可以由胡克定律F = kx 计算，其中k 表示弹簧的劲度系数，由弹簧本身的性质决定，x 表示弹簧的形变量（即伸长或缩小的长度)．②对没有明显形变的物体(如桌面、绳子等物体）,弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定，一般由力学规律（如平衡条件、牛顿运动定律、动能定理、动量定理等）求出．③一根张紧的轻绳上的拉力大小处处相等．重点难点例析一、弹力的分析与计算1．弹力有无的判断对于形变明显的情况,由形变情况直接判断．对于形变不明显的情况通常用以下一些方法来判断．（1）消除法将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变．若运动改变则存在弹力，否则不存在弹力．如图2-1-1所示，斜面光滑,a 中的细线竖直,小球处于静止状态．假设将斜面取走，这时a 中小球的运动状态不变，故a 中小球与斜面间无弹力．b 中的细线倾斜,小球处于静止状态，假设将斜面取走,b 中小球的运动状态改变，故b 中小球与斜面接触间有弹力．（2）假设法其基本思路是：假设接触处存在弹力，作出物体的受力图,再根据物理的平衡条件判断是否存在弹力．如要判断图2—1-2中静止在光滑水平面上的球是否受到斜面对它的弹力作用,可先假设有弹力 F N2存在，则此球在水平方向所受合力不为零，必加速运动，与所给静止状态矛盾，说明此球与斜面间虽接触,但并不挤压，故不存在弹力F N2．（3)根据“物体的运动状态分析”分析弹力．由运动状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态,由二力平衡或牛顿运动定律等,求解物体间的弹力 2．弹力方向的判断弹力的方向与物体形变方向相反,作用在迫使物体发生形变的那个物体上．弹力垂直于两物接触面，具体分析弹力时，应利用到弹力的以下特点：（1）弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向．（2)轻绳（或橡皮条)对物体的弹力方向,沿绳指向绳收缩的方向．（3）点与面接触时的弹力方向，过接触点垂直于接触面（或接触面切线方向)而指向受力物体．（4）面与面接触时弹力的方向,垂直于接触面而指向受力物体．（5）球与面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上而指向受力物体．（6)球与球相接触时弹力的方向，垂直过接触点的分切面,通过两球球心而指向受力物体．（7）轻杆可沿杆也可不沿杆，弹力的方向应视题意而定,常利用平衡条件或动力学规律来判断．【例1】画出图2—1—2中小球或杆受到的弹力．除（2）中的地面外，其他各接触面均光滑,O 为圆心．a b图2-1-1F αa mg 图2-1-6（1）mamgFα图2-1-6（2）图2－1－4 【解析】根据不同接触面上弹力的特点，作图如图2—1—3所示．【答案】如图2—1—3所示．【点拨】准确掌握不同接触面上弹力方向的特点,是解决这类题的关键．拓展三个质量和直径都相等的光滑圆球a 、b 、c 分别放在三个相同的支座上，支点P 、Q 在同一水平面上,a 球的重心O a 位于球心，b 球的重心O b 位于球心的正上方，C 球的重心O c 位于球心的正下方．三个球都处于平衡状态．支点P 对a 球、b 球、c 球的弹力分别为F a 、F b 、F c ，则（）A ．F a ＝F b ＝F cB ．F b ＞F a ＞F cC ．F b ＜F a ＜F cD ．F a ＞F b ＝F c 【解析】三种情况下，支点P 、Q 作用于球的弹力均应指向球心而不是重心．．．．．．．，球的重力的作用线也通过球心，球所受的三个力为共点力．由于三球质量和直径都相等，所以三球受力情况完全相同，因此P 点对三球的弹力相同．故选项A 正确．【答案】A3．几种典型物体模型的弹力特点比较模型轻绳轻杆弹簧形变情况伸长忽略不计认为长度不变可伸长可缩短施力与受力情况只能受拉力即能受拉力又能受压力同杆力的方向始终沿绳不一定沿杆沿弹簧轴向力的变化可发生突变可发生突变只能发生渐变【例 2】如图2-1-5所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m 的小球,下列关于杆对球的作用力F 的判断中，正确的是（）A ．小车静止时,F=mg sin θ,方向沿杆向上B ．小车静止时,F=mg cos θ，方向垂直杆向上C ．小车向右以加速度a 运动时，一定有F =ma/sin θD ．小车向左以加速度a 运动时，22()()F ma mg =+,方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为α=arc tan(a/g ）【解析】小车静止时，由物体的平衡条件知杆对球的作用力方向竖直向上,且大小等于球的重力mg ．小车向右以加速度a 运动，设小球受杆的作用力方向与竖直方向的夹角为α,如图2-1-6（1）所示．根据牛顿第二定律有F sin α=ma , F cos α=mg ，两式相除得tanα=a/g ．只有当球的加速度a=g tan θ时,杆对球的作用力才沿杆的方向，此时才有F=ma/sin θ．小车向左以加速度 a 运动,根据牛顿第二定律知小球所受重力mg 和杆对球的作用力F 的合力大小为ma ，方向水平向左．根据力的合成知三力构成图2-1—6(2）所示的矢量三角形，图2-1-3F 1F 2 F 1F 2 F 1F 2F 1F 2θ图2-1-5图2-1-7图2-1-10图2-1-8图2-1-922)()(mg ma F +=，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为α=arctan （a/g ）．【答案】D【点拨】杆对物体的弹力方向与物体的运动状态有关，并不一定沿杆的方向，在本题中只有小球的加速度a=g tan θ时，杆对球的作用力才沿杆的方向，这点同学们在解题时一定要注意．拓展如图2-1—7所示,甲、乙球通过弹簧连接后用绳悬挂于天花板，丙、丁球通过细绳连接后也用绳悬挂天花板．若都在A 处剪断细绳,在剪断瞬间，关于球的受力情况，下面说法中正确的是( ）A ．甲球只受重力作用B ．乙球只受重力作用C ．丙球受重力和绳的拉力作用D ．丁球只受重力作用【解析】剪断A 处绳的瞬间，因为弹簧的形变较大，所以在极短的时间内，形变不发生变化，弹力仍和剪断前相同，甲球受重力和向上的弹力作用,其合力为零，乙球受重力和向下的弹力作用;而由于丙、丁的细绳的形变很小,形变发生变化，弹力和剪断前不同，丙、丁只受重力作用．故选项D 正确．【答案】D二、探究弹力与弹簧的伸长的关系【例 3】某同学用如图2-1—8所示的装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所纸的标尺刻度,所得数据列表如下：(重力加速度g =9。

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