3 相互作用 —人教版(2019)高中物理必修第一册讲义(机构)
人教版高中物理必修第一册精品课件 第三章 相互作用——力 04-2.摩擦力
B
D
[解析] 动摩擦因数与两物体接触面的粗糙程度及材料有关，与正压力、两物体的接触 面积及滑动摩擦力无关，选项A、B、C错误，D正确。
02 要点二 静摩擦力
接触面
知识必备·固基础
相对运动的趋势
相对运动趋势
相对运动 即将开始运动
要点深化·提能力
1.判断静摩擦力有无的方法 （1）条件判断法：接触面之间有弹力，接触面粗糙且物体间有相对运动趋势。 （2）假设法：
例题1 [2022宝应期中]下列有关滑动摩擦力的说法正确的是( C )
A.有压力一定有滑动摩擦力
B.滑动摩擦力的方向一定和物体运动的方向相反
C.滑动摩擦力的方向总是与接触面上的压力的方向垂直 D.只有运动物体才受滑动摩擦力 [解析] 依据摩擦力产生的条件，则有摩擦力一定有压力，而有压力不一定有摩擦力， 还要看接触面是否光滑和是否有相对运动，故A项错误；滑动摩擦力的方向一定和物 体相对运动的方向相反，而和物体运动的方向可能相反，也可能相同，故B项错误； 滑动摩擦力方向沿接触面方向，压力与接触面垂直，故滑动摩擦力总是与接触面上的 压力垂直，故C项正确；运动的物体和静止的物体都可以受到滑动摩擦力，比如物体 在地面上滑动时，地面不动，但也受到滑动摩擦力，故D项错误。
2.静摩擦力的方向判定方法
直接法 假设法 状态法
对于相对运动趋势比较明显的情况，可以根据“静摩擦力的方向沿着接触 面，与相对运动趋势的方向相反”直接判断 假设接触面是光滑的，判断物体将向哪个方向滑动，从而确定相对运动 趋势的方向，进而判断出静摩擦力的方向 当物体受力处于平衡状态时，根据二力平衡，判断出静摩擦力的方向
续表
如果相互接触的物体间存在静摩擦力，则必有相应的作用效果，或平衡 力的作用
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第3章相互作用第4节力的合成和分解(13
(3)合力大小的范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2
注意 合力F 既可以大于、也可以等于或小于 原来的任意一个分力．
二 . 求合力大小的方法
求共点力的合力一般有两种方法： 1．图解法
选标度
作F1、F2的图示
作平行四边形
用刻度尽量对角线长度
计算合力大小
用量角器量F与F1（或F2） 的夹角
得出合力方向
答案
(1)等效替代
(2)平行四边形．
3.用硬纸板剪成五个宽度相同的长条,其中四个两两长度分别
相等,第五个较长些,然后用螺丝铆住(AE与BC、CD不要铆住),
如图所示．其中AB表示一个分力,AD表示另一个分力,AC
表示合力．
(1)改变∠BAD的大小,观察两分力间的夹角变化时合力
如何变化？
相当于改变分力间夹角
答案 (1)现象： 合力随着两分力间夹角的增大而减小, 随着两分力间夹角的减小而增大．
3.用硬纸板剪成五个宽度相同的长条,其中四个两两长度分别
相等,第五个较长些,然后用螺丝铆住(AE与BC、CD不要铆住),
如图所示．其中AB表示一个分力,AD表示另一个分力,AC
表示合力．
举例：
(2)合力一定大于其中一个分力吗？ F1＝5 N,F2＝4 N,合力 1 N≤F≤9 N,合力F 的最小
值为1 N,比任何一个分力
答案 (2)不一定．
都小
合力与分力的大小符合三角形三边的关系,
由几何知识知,合力大小的范围
|F1-F2|≤F≤F1+F2
【要点提炼】
1．合力与分力的相互关系 (1)等效性：合力与分力产生的__效__果__相__同_____,
可以等效替代． (2)同体性：各个分力是作用在_同__一____物体上的．
人教版高中物理必修1第一册优质课件：第三章 相互作用——力第三章 本章知识网络构建
相互作用 力学中 ——力 常见的 三种力
弹力
产生条件：物体直接接触；接触处发生 弹性 形变 方向：在接触面上产生的弹力方向与接触面 垂直 ，并指
向受力物体绳产生的弹力方向沿 绳 并指向绳收缩 的方向 大小：弹力的大小与形变量有关，形变量越 大，弹力越大 胡克定律：弹性限度内，弹簧弹力的大小跟弹簧_伸__长__(_或__
缩短)的长度 成正比，即F＝_k_x_
产生条件：物体接触且相互挤压 ；接触面粗糙；
相互作用 力学中 ——力 常见的 三种力
摩擦力
滑动
两物体间有_相__对__运__动__
摩擦力 方向：沿接触面的切线，与 相对运动 方向相反
大小：Ff＝_μ_F_N__
产生条件：物体接触且相互挤压 ；接触面粗 糙；两物体间有相对运动趋势
合成法
求解方法
_正__交__分__解__法__
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静摩擦力 方向：沿接触面的切线 ，与相对运动趋势 方
向相反 大小：_0_<_F__≤__F_m_a_x _
作用力和反作用力的概念
作用力
内容： 两个 物体之间的作用力和反作用力总是大小相等 ，
9.弹力及胡克定律—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册讲义(机构)
教师辅导讲义学员编号：1 年级：高一年级课时数：学员姓名：辅导科目：物理学科教师：授课类型授课日期及时段教学内容T同步——弹力同步知识梳理一.弹性形变和弹力1．弹性形变和弹力(1)形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化．①弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变．②非弹性形变：外力撤去后不能完全恢复原状的形变．(2)弹性限度：当形变超过一定的限度，撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度．(3)弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力．2．弹力产生的条件：(5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.同步题型分析1．(弹力的产生)下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是()A．有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失B．有弹力作用在物体上，物体不一定发生形变C．弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体才发生形变D．一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失答案D2．(弹力的产生)杂技演员有高超的技术，能轻松地顶住从高处落下的坛子．如图所示，关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是()A．坛的形变B．头的形变C．坛子受到的重力D．人受到的重力答案A1．下列各种情况中，属于弹性形变的有()A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变C．细钢丝被绕制成弹簧D．铝桶被砸扁答案AB2．关于弹性形变，下列说法正确的是()A．物体形状的改变叫弹性形变B．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变D．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变答案C3.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图1所示的跳水运动就是一个实例．请判断下列说法正确的是()A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．跳板和运动员的脚都发生了形变C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的答案BC4．体育课上一学生将足球踢向斜台，如图2所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是()A．沿v1的方向B．沿v2的方向C．先沿v1的方向后沿v2的方向D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向答案D6．一杆搁在矮墙上，关于杆受到的弹力的方向，图中画得正确的是()答案D8．关于弹簧的劲度系数k，下列说法中正确的是()A．与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k值也越大B．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C．与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大，k值越小D．与弹簧本身特性、所受拉力的大小、形变程度都无关答案B9．如图4甲、乙所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G＝1N，则弹簧测力计A和B的示数分别为()A．1N,0B．0,1NC．2N,1ND．1N,1N答案D10．一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()A.F 2－F 1l 2－l 1B.F 2＋F 1l 2＋l 1C.F 2＋F 1l 2－l 1D.F 2－F 1l 2＋l 1答案 C一、单选题1．如图所示，下列物体所受力的示意图不正确的是（ ）A ．斜面上小球受到的重力B ．足球在空中飞行受到的重力C ．平面上木块受到的支持力D ．物块A 对斜面的压力2．如图所示一质量分布均匀的金属球静止在水平桌面上，下列说法正确的是（ ）A ．球对桌面的压力就是球所受到的重力B ．桌面受到压力是因为球发生了形变课堂达标检测C．球受到支持力是因为球发生了形变D．在金属球上只有球心处受到重力作用其余部分不受重力3．如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力缓慢拉A 直到B刚好离开地面，则这一过程A上升的高度为()A．mgkB．2mgkC．3mgkD．4mgk4．如图所示，力F把一物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列有关力的相互关系叙述正确的是（）A．作用力F和物体对墙壁的压力是一对平衡力B．墙壁对物体的弹力是由于墙壁发生弹性形变而产生的C．作用力F和墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力D．作用力F增大,墙壁对物体的静摩擦力也增大5．如图所示，轻弹簧竖直固定于水平地面上，将一小球从弹簧的上端处由静止释放，在小球第一次下落到最低点的过程中，下列关于小球的速度v、小球所受弹力的大小F随小球运动时间t，小球的重力势能E P、小球的机械能E随小球下落位移x的图像关系正确的是（取最低点处小球的重力势能为0）（）A．B．C．D．6．如图所示，静止的小球m分别与一个物体（或面）接触，设各接触面光滑，小球m受到两个弹力的是（）A ．B ．C ．D ．7．如图所示，两根轻弹簧AC 和BD ，它们的劲度系数分别为k 1和k 2，它们的C 、D 端分别固定在质量为m 的物体上，A 、B 端分别固定在支架和正下方地面上，当物体m 静止时，上方的弹簧处于原长；若将物体的质量变为4m ，仍在弹簧的弹性限度内，当物体再次静止时，其相对第一次静止时位置下降了（ ）A ．12123k k mgk k + B ．12124k k mgk k + C ．1213mgk k +D ．1214mgk k +8．如图所示，质量均为m 的物块A 、B 压在置于地面上的竖直轻弹簧上，上端弹簧弹性系数为k 1，下端弹簧的弹性系数为2k ，弹簧与地面、弹簧与物块间均没有栓接，A 、B 处于静止状态，现给A 一个竖直向上的拉力F ，F 的大小自0开始缓慢增大，物块B 自初始位置能上升的最大高度为（ ）A ．1mg kB ．2mg kC ．1211mg k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭D ．1212mg k k ⎛⎫+⎪⎝⎭9．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，两边所挂物重G=1N，则弹簧测力计的示数为（）A．1N B．0 C．2N D．不确定10．图示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像，根据图像判断，下列结论正确的是( )。
人教版高中物理必修第一册精品课件 第3章 相互作用——力 3.牛顿第三定律
解析 弹簧处于拉伸状态,B受到弹簧弹力向右,对B由二力平衡可知,B受到A 对它向左的摩擦力,A错误;根据受力分析,A受到重力、地面的支持力、B 的压力、B的摩擦力和弹簧的拉力5个力的作用,B错误;选整体为研究对象, 整个装置处于静止状态,因而地面对A没有摩擦力,C错误,D正确。
对点演练 3.(2023湖南长沙学业水平考试)如图所示,A物体沿竖直墙自由下滑,B、C、 D物体均静止,各接触面均粗糙。下列说法正确的是( C ) A.A物体受到三个力作用 B.B物体受到四个力作用 C.C物体受到三个力作用 D.D物体受到三个力作用
解析 女士给瑞士球的弹力与墙面给瑞士球的弹力都作用在瑞士球上,不是 一对作用力与反作用力,选项A错误;女士给瑞士球的弹力与瑞士球给女士 的弹力是一对作用力和反作用力,等大反向,选项B错误;压力和重力是不同 性质的力,不能说女士对地面的压力就是女士受到的重力,选项C错误;女士 对地面的压力与地面对女士的支持力是一对相互作用力,选项D正确。
解析 机器人在水平地面上行驶,地面对机器人的支持力和机器人对地面的 压力分别作用在两个不同的物体上,是地面与机器人的相互作用力,根据牛 顿第三定律,总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,与机器人如 何运动无关,故A、B错误,C正确;当扫地机器人匀速行驶时,G与FN是一对 平衡力,而FN与FN'是一对相互作用力,故D错误。
重难探究·能力素养全提升
探究点一 正确理解牛顿第三定律
导学探究
成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头,比喻不自量力,自取灭亡。 (1)以卵击石时,卵对石头的作用力大,还是石头对卵的作用力大? (2)为什么会出现卵碎石全的不同效果? 要点提示 (1)以卵击石时,卵对石头的作用力与石头对卵的作用力是一对 作用力和反作用力,根据牛顿第三定律可知,两个力等大、反向; (2)虽然卵对石头的作用力与石头对卵的作用力等大,但由于两者能承受的 最大外力不同,所以会出现不同的作用效果。
高中物理人教版必修一《31重力基本相互作用》课件
-3-
1
重力 基本相互作用
一
二
三
一、力和力的图示
运动状态的变化:只要一个物体的速度变化了,不管是其大小
还是方向改变了,都说这个物体的运动状态发生了变化
物体的形变:在外界的作用下,物体的体积或形状发生的变化
力:物体与物体之间的相互作用,力是改变物体的运动状态或
使物体发生形变的原因
力的作用效果:改变物体的运动状态,或使物体发生形变
第三章 相互作用
-1-
1
重力 基本相互作用
-2-
1
重力 基本相互作用
1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物
体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图。
3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。
4.知道物体重心的含义。
5.知道重力产生的原因及其定义。
-14-
1
重力 基本相互作用
一
二
三
4.悬挂法确定薄板重心的原理。
我们知道,重力的作用线必通过重心,当将物体悬挂起来,物体除
了在悬挂点受到竖直向上的拉力外,还受到竖直向下的重力作用。
由二力平衡可知,重力和拉力一定作用在同一条直线上,故重力的
作用线一定通过悬挂点,或者说重心一定位于过悬挂点的竖直线上。
谈到一个力时,一定有受力物体,也一定有施力物体;不存
物质性
在只有受力物体而没有施力物体的力,也不存在只有施
力物体而没有受力物体的力
物体之间力的作用是相互的。施力物体同时又是受力物
相互性
体,受力物体同时又是施力物体。力总是成对出现的
力不仅有大小,而且有方向。力的作用效果除与力的大
人教版(2019)高中物理必修第一册 3-1重力 基本相互作用(课件)
力的图示：力可以用带箭头的线段来表示。线段按一定比例（标度）画出，他的长短表示力的大小，它的箭头指向表示力的方向，箭尾或箭头表示力的作用点
力的示意图：只在图中画出力的方向（无标度）。粗略的表示作用力的方向、作用点和大小
箭尾表示力的作用点
例:小车受水平拉力F=200N
A.选择合适的标度
B.从力的作用点沿力的方向作一线段,线段长短按选定的标度和力的大小画,线段上加刻度
C.在线段的末端标上箭头
50N
D.在箭头旁边标上力数值
F=200N
6.力的表示方法：
(1).力的图示(精确) 用带箭头的线段表示力.
线段长短表示力的大小
有大小
有方向
用弹簧秤或测力计测得
4.单位：牛顿，简称牛，符号N
F
F
正方向
一.力和力的图示
1.定义：物体与物体间的相互作用。
2.作用效果：
2）使物体发生形变;
1）改变物体的运动状态。
3.性质：矢量
有大小
有方向
用弹簧秤或测力计测得
4.单位：牛顿，简称牛，符号N
5.力的三要素：
F
F
大小
方向
作用点
一.力和力的图示
4、力的基本性质
一.力和力的图示
1.定义：物体与物体间的相互作用。
2.作用效果：
2）使物体发生形变;
1）改变物体的运动状态。
3.性质：矢量
有大小
有方向
用弹簧秤或测力计测得
F
F
一.力和力的图示
1.定义：物体与物体间的相互作用。
2.作用效果：
2）使物体发生形变;
1）改变物体的运动状态。
3.性质：矢量
人教版高中物理必修第一册精品课件 第3章 相互作用——力 4.第1课时 力的合成和分解
2.应用计算法、作图法、直角三角形知识分析力的合成与
分解,培养科学思维。
3.掌握矢量的运算法则——平行四边形定则的科学思维方
法。
自主预习·新知导学
一、合力和分力
1.共点力:几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的
作用线相交于一点,这几个力叫作共点力。
2.合力:假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的
作用在同一物体上,作用在不同物体上的力不能求合力。
(3)瞬时性:各个分力与合力具有瞬时对应关系,某个分力变
化了,合力也同时发生变化。
2.平行四边形定则的应用范围
平行四边形定则是一切矢量的运算法则,不仅适用于力的合
成,也适用于速度、加速度等矢量的合成。
3.合力与分力的大小关系
(1)两分力大小不变时,合力F随两分力夹角θ的增大而减小,
自O点引两条有向线段OF1和OF2分别表示力
F1、F2。设单位长度表示10 N,则OF1和OF2的
长度分别为3倍单位长度和4倍单位长度。以
OF1和OF2为两个邻边作平行四边形如图甲所
示,则对角线OF就是所求的合力F。量出对角
线的长度为5倍单位长度,则合力的大小
F=5×10 N=50 N。用量角器量出合力F与分力
求解对角线,其长度即为合力大小。以下为两种特殊情况:
(ⅰ)相互垂直的两个力的合成:F= + ,F 与 F1 的夹角
的正切值 tan
α= ,如图甲所示。
甲
(ⅱ)两个等大的力的合成:平行四边形为菱形,利用其对角线
互相垂直平分的特点可解得F合=2Fcos α,如图乙所示;若
？
4.力的合成和分解
第1课时 力的合成和分解
2021-2022学年高中物理人教版(2019)必修第一册 第3章 3
(3)依据物体所处的运动状态：对有些力是否存在，或力的方向 难以确定时，可依据物体所处的运动状态，运用物体的平衡条件或 牛顿运动定律来判断。
46
[跟进训练] 4．下列“画阴影”的物体受力分析正确的是( )
47
B [图A中球静止在光滑平面上，合力为零，球不受斜向右上 方的支持力，A错误；图B中小球静止在斜面上，要使其合力为零， 球只受重力和绳的拉力，B正确；图C中物体沿粗糙斜面向上冲，摩 擦力的方向沿斜面向下，C错误；图D中两物体一起匀速向右，所受 合外力为零，上面的物体不受水平摩擦力作用，D错误。]
26
一对平衡力和一对作用力与反作用力的区别
如图甲、乙为球的重力 G、木板对球的力 F1 和球压木板的力 F2， 它们之间存在什么关系？
甲
乙
提示：G 与 F1 是一对平衡力；F1 与 F2 是一对作用力与反作用力。
27
作用力、反作用力与平衡力的比较
作用力和反作用力
平衡力
作用对 作用在两个相互作用 象 的物体上
7
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)物体间可能只有作用力，而没有反作用力。 (2)物体间先有作用力，然后才有反作用力。 (3)作用力与反作用力的合力为零。 (4)受力分析时，只分析物体受到的力。
( ×) ( ×) ( ×) ( √)
8
2．关于作用力与反作用力的说法中，正确的是( ) A．作用力与反作用力的性质不一定相同 B．作用力与反作用力的大小相等、方向相反，它们的作用效 果可以抵消 C．书静止在水平桌面上，书受到的重力和桌面对书的支持力 是一对作用力与反作用力 D．大人和小孩掰手腕，虽然小孩输了，但是小孩给大人的力 等于大人给小孩的力
36
第三章 实验 探究两个互成角度的力的合成规律—2020-2021【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件
实验
探究两个互成角度的力的合 成规律
一、实验目的 探究两个互成角度的力的合成规律。
二、实验原理 1．把橡皮条的一端固定，另一端挂上一个轻质小圆环。 (1)用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环至某点 O，小
圆环受到拉力 F1、F2 的共同作用，处于 O 点； (2)撤去 F1、F2，改用一个力 F 单独拉住小圆环，仍使它
(3)该弹簧测力计的最小刻度为 1 N，因此根据读数规则应估 读到下一位，为 9.0 N。 [答案] (1)度的力的合成规律”的实验中，有下列实 验步骤： a．在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条
的一端固定在板上的 A 点。 b．只用一个弹簧测力计，通过弹簧测力计把小圆环拉到同样
六、注意事项 1．弹簧测力计使用前要检查指针是否指在零刻度线上，
否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)。还需用钩码 检查弹簧测力计是否存在示值误差，若存在，应加以校正。
2．被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动 小圆环时弹簧不可与外壳相碰或摩擦。
3．在同一次实验中，使小圆环的位置 O 一定要相同。 4．在具体实验时，两分力 F1 和 F2 间夹角不宜过大，也 不宜过小，以 60°～120°之间为宜。 5．读数时应正视、平视刻度。 6．使用弹簧测力计测力时，读数应适当大些，但不能 超出它的测量范围。
(2)下面关于此实验的说法，不正确的一项是________。 A．如图甲，用两支弹簧测力计共同拉着小圆环处于 O 点时， 两支弹簧测力计之间的夹角必须取 90°，以便算出合力的大小 B．再用一支弹簧测力计拉橡皮条时(如图乙)，必须保证小圆 环仍然处于 O 点 C．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线 要正视弹簧测力计的刻度 D．拉橡皮条的细线要稍长一些，用以标记细线方向的两点 距离要远些 (3)图丙是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为 ________ N。
人教版高中物理必修第一册精品课件 第3章 相互作用——力 4 力的合成和分解 课时1 (2)
(2)计算法求合力常用知识:①应用直角三角形关系;②应用等
边三角形特点;③应用相似三角形知识。
学以致用
杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行
设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥,如图所示。挺拔高耸
的208 m主塔似一把利剑直刺苍穹,塔的两侧32对钢索连接主
D.合力与分力是同时作用于物体上的力
答案:AC
解析:根据平行四边形定则,两个力的合力可能比分力大,也
可能比分力小,故选项A正确;5 N、2 N、6 N中前两力的合力
范围为3 N≤F12≤7 N,6 N的力在前两个力的范围之内,故三
个力的合力的最小值为0,故选项B错误;两个分力的大小和方
向都被确定,根据平行四边形定则可知,合力的大小和方向是
再求出这个合力与第三个力的合力,直到把 所有的力 都
合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
微判断(1)合力与分力同时作用在一个物体上。( × )
(2)由作出的力的平行四边形定则可知,合力可能小于分力。
( √ )
(3)共点力一定作用于物体上的同一点。( × )
(4)把已知力F分解为两个分力F1与F2,此时物体受到F、F1、
由对称性可知,合力方向一定沿塔柱竖直向下。下面用两种
方法计算这个合力的大小。
方法一:作图法(如图甲所示)。
自O点引两根有向线段OA和OB,它们跟竖直方向的夹角都
为30°。取单位长度为1×104 N,则OA和OB的长度都是3个单
位长度。量得对角线OC长为5.2个单位长度,所以合力的大小
为F=5.2×1×104 N=5.2×104 N。
F= -
第三章相互作用—力大单元课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
课时安排 节次 第1讲 第2讲 第3讲
第4讲
第5讲
教学内容 重力与弹力
摩擦力 牛顿第三定律 力的合成与分解 共点力平衡
课时 2 2 1 2 2
第1讲
考点一：对重力、重心的理解 考点二：弹力有无和方向的判断 考点三：探究弹簧测力计与形变量的关系（实验）
重难点一、弹力分析与计算问题 1. 弹力有无及方向的判断
课堂讲解
重难点三、力的合成与分解问题
当受力个数小于等于3，一般用力的合成与分解；当受理个数大于3，一般用正交分解
图解法 图解法是力学中常用的解题方法之一，就其解决问题的性质而言，有以下 两种情况: （1）进行力的合成或分解的运算，这种情况下要把力的三要素都表示出 来，即作出力的图示。
①用图解法可以求两个共点力的合力，也可以在力的分解中求分力； ②用多边形法求合力也是用图解法求合力的一个具体应用。 （2）在解决力的分解的动态平衡问题时，要根据分力或合力的变化，作 出力的平行四边形或三角形，从而判断力的变化趋势或求极值
桌上的书、苹果能
随传送带匀速运送的
保持静止，处于平衡状 物体处于平衡状态。
态。
注意：缓慢的 直线移动可认 为是匀速直线 运动。
新知讲解
2、共点力平衡的条件 思考讨论1：在两个共点力作用下的物体，保持平衡的条件是 什么？
F1
F2
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并 且在同一条直线上，这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为 0。
课堂讲解
重难点四、力的动态平衡问题
当受力个数小于等于3，一般用力的合成与分解；当受理个数大于3，一般用正交分解
方法
图解法
相似三角形法
拉米定律（或单位圆 法）
第三章相互作用——力 教材分析课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
教学内容分析---2. 摩擦力
教学难点：判断摩擦力的方向
教学内容分析---3. 牛顿第三定律
教材分析 在初中阶段，学生已经对物体间
相互作用力有了定性了解，在高中 阶段，需要深化学生的认识，要让 学生通过定量的实验探究过程，进 一步认识牛顿第三定律的价值和意 义。同时，培养学生进行实验设计 并获取证据的能力，提升学生基于 证据进行推理的意识和能力。
例 1 调查日常生活和生产中所用弹簧的形状及使用目的（如获得弹 力或减缓振动等）。 例 2 制作一个简易弹簧秤，用胡克定律解释其工作原理。
（3）通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标 量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。
例 3 研究两个大小相等的共点力在不同夹角时的合力大小。
运动第（一、二章） 相互作用（三章）
运动与相互作用的关系（四章）
第一块学习运动的知识，包括第一章和第二章，学习质点运动
的概念和规律，包括平衡（没有加速度）和不平衡（有加速度） 两种情况；
第二块主要学习相互作用（力）的知识； 第三块为运动与力，即运动与相互作用的关系，学习在不同力 的作用下质点运动的不同特点。 本章主要是第二块内容，这是它在形成运动与相互作用观方面 所起的结构性作用，也是本章在必修1教材中以至于整个高中物理 课程中所处的重要地位。
教学内容分析—1.重力与弹力
教学重点：通过实验探究弹簧弹力与形变量的关系
定性研究 观察现象 弹力与形变量的定性关系
定量研究
提出问题 猜想假设 制定方案 获取数据 数据分析 形成结论
教学内容分析—1.重力与弹力
教学难点：理解重心的概念
教学内容分析---2. 摩擦力
高中物理课件(人教版2019必修第一册)专题 力的正交分解(课件)
Fy＝F2y＋F1y＝5 3 N，可得这三个力合力的大小
F＝ F2x＋F2y＝10 3 N，
方向与 x 轴的夹角 θ＝arctan 33＝30°
F3 F3x
F2y 300
F4y
y
F3y F2
600 F4x
600 F2x
03
课堂练习
【例题】如图所示，水平地面上质量为m的木箱，小明用与水平方向成θ角的斜 向上的力F拉木箱，使其向右运动，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，则下
向或垂直方向。便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算。
3.正交分解的基本思想 正交分解法求合力，运用了“欲合先分”的策略，即为了合成而
分解，降低了运算的难度，是一种重要思想方法。 分解时最好兼顾力的实际效果
4.正交分解法求合力的步骤： (1)建立直角坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应 使尽量多的力在坐标轴上.（以少分解力为原则） (2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴 上，并求出各分力的大小，如图所示. (3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：
Fx＝F1x＋F2x＋…，Fy＝F1y＋F2y＋….
➢应用： 一般用于计算物体受三个或三个以上共点力的合力。 ➢优点：
把不在同一条直线上矢量的运算转化为同一条直线上的运算。
5.正交分解中的常见模型
y
F2
F拉
FN
θ
x
f
o
F1
静
G
y
FN
O
v
x
F
f 滑
θ
G
应用
y
人教版高中物理必修第一册精品课件 第3章 相互作用——力 4. 第1课时 力的合成和分解 (2)
8 N、12 N合力范围是1 N≤F合≤23 N,故A正确。
方法技巧
三个共点力的合力范围
(1)最大值:当三个力同向共线时,合力最大,为三者之和。
(2)最小值:①当最大的一个分力小于等于另外两个分力的算术和时,其合
小值为F合min=(5-1-3) N=1 N,可知0不在此范围内,故选A。
探究点三
力的分解
导学探究
如图所示,取一根细线,将细线的一端系在左手中指上,另一端系上一个重
物。用一支铅笔的一端顶在细线上的某一点,使铅笔保持水平,铅笔的另一
端置于手掌心,细线的下段竖直向下。
请做一做,说出你的感觉,并思考重物竖直向下拉细线的
构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)。
2.力分解时有、无解的讨论
力分解时,有解就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段能构
成平行四边形(或三角形)。否则,就无解。具体情况有以下几种:
(1)已知合力、两个分力的方向,有一组解,如图甲所示。
甲
(2)已知合力、两个分力的大小(同一平面内),无解或有两组解,如图乙所示。
力。
三、矢量与标量
1.矢量:既有大小又有方向,相加时遵从
平行四边形定则 的物理量叫作
矢量。
有方向的量不一定是矢量
2.标量:只有大小,没有方向,相加时遵从 算术法则 的物理量叫作标量。
【要点提示】 有方向的物理量不一定是矢量,如电流。
情境链接
如图所示,俄国寓言故事《天鹅、大虾和梭鱼》中说:“有一次,天鹅、大虾
为 sin
F 2 θ
α= F
3.合力与分力的大小关系
人教版高中物理必修第一册精品课件 第三章 相互作用——力 第1课时 共点力平衡的条件 三力平衡问题
对点演练1 [2023涟水检测]如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机静止。则斜 面对手机的作用力方向为( C )
A.竖直向下
B.垂直于斜面向上
C.竖直向上
D.沿斜面向下
[解析] 手机受重力，斜面的支持力以及斜面的摩擦力三个力，因为手机静止，所以对
手机来说合力为零，根据平衡结论有，物体受到斜面的支持力与摩擦力的合力跟重力
大小相等，方向相反，所以斜面对手机的作用力方向为竖直向上,故选C。
02 要点二 三力平衡问题
合成法 分解法
物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力与第三 个力大小相等、方向相反 物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，将某个力按作用效果分 解，则其分力与其他两个力分别平衡
正交分解法
续表 如果三个力首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力为零。矢量 矢量三角形法 三角形法可以充分利用几何边角关系求解平衡问题
1.“定杆”与“动杆”模型 甲
乙
丙
2.“活结”与“死结”模型 （1）“活结”一般是由轻绳跨过光滑滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。绳虽然因 “活结”而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由“活结”分开的两段绳上弹力的大小一定 相等，两段绳合力的方向一定沿这两段绳夹角的平分线。 （2）“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳上的弹 力不一定相等。
科学思维：能对较简单的平衡现象进行 2.会用共点力平衡条件解决有关力的平
分析推理，能基于证据对研究的问题进行描 衡问题，会用正交分解法解决相关问
述、解释和推测。 题。
科学探究：能基于实验证据得出结论并 3.学会用图解法、解析法解决动态平衡
进行解释。能对科学探究的过程和结果进行 问题。
高中物理(2019必修第一册)旧教材同步讲义第3章 1 重力 基本相互作用同步讲义
1重力基本相互作用[学习目标]1．知道力的概念及矢量性，会作出力的图示和示意图.2.了解重力的产生原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念.3.了解自然界中的四种基本相互作用．一、力和力的图示1．力的作用效果：(1)使物体的运动状态发生变化；(2)使物体发生形变．2．力(1)定义：物体与物体之间的相互作用．(2)单位：牛顿，简称牛，符号：N.(3)矢量性：力既有大小，又有方向．(4)测量：力的大小可以用弹簧测力计测量．3．力的表示方法(1)力的图示：用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力的三要素．①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小；②箭头指向表示力的方向；③箭尾(或箭头)表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线．(2)力的示意图：只用一条带箭头的线段来表示力的方向和作用点．二、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，g就是自由落体加速度．3．方向：竖直向下．4．作用点——重心(1)重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．(2)决定因素：①物体的形状；②物体的质量分布．(3)确定方法：对形状不规则的薄板状物体，可以采用悬挂法来确定重心的位置．三、四种基本相互作用1．万有引力：相互吸引的作用存在于一切物体之间，直到宇宙的深处，只是相互作用的强度随距离增大而减弱(填“增强”或“减弱”)．2．电磁相互作用：电荷间的相互作用，磁体间的相互作用．3．强相互作用：使原子核紧密地保持在一起的相互作用．它的作用范围只有约10－15 m. 4．弱相互作用：在放射现象中起作用的另一种基本相互作用．作用范围约为10－15 m．强度只有强相互作用的10－6倍．1．判断下列说法的正误．(1)每个力都必有施力物体和受力物体．(√)(2)只有相互接触的两物体之间才有力的作用．(×)(3)两个力的大小都是5 N，则这两个力一定相同．(×)(4)只有物体的重心才受到重力的作用．(×)(5)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上．(×)2．小明用20 N的水平力推桌子(如图1所示)，作出此力的图示和力的示意图．图1答案如图所示一、力和力的图示如图2所示是足球撞击球网的瞬间．图2(1)足球撞击球网时对球网产生了巨大的冲击力，球网对足球有没有作用力？若有，该力对足球产生了什么样的作用效果？(2)若足球对球网的作用点为图中的A点，且作用力方向水平向右，大小为50 N，请在图中画出该力的图示．答案(1)有．改变足球的运动状态．(2)如图所示．1．力的特性(1)物质性：力是物体与物体之间的相互作用，没有脱离物体而独立存在的力．一个力同时具有受力物体和施力物体．(2)相互性：物体之间力的作用是相互的．力总是成对出现，施力物体同时又是受力物体，受力物体同时又是施力物体．(3)矢量性：力不仅有大小，而且有方向，是矢量．2．力的作用效果(1)力的作用效果(2)影响作用效果的要素：力的大小、方向和作用点．3．力的图示和力的示意图作图步骤力的图示力的示意图选标度选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)画线段从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段标方向在线段的末端标出箭头，表示方向在线段的末端标出箭头，表示方向例1(多选)下列说法正确的是()A．甲挥拳击打乙，却被乙躲开，这时只有施力物体没有受力物体B．射出枪口的子弹能打到很远的地方，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用C．力是不能脱离物体而单独存在的D．一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是施力物体又是受力物体答案CD解析甲的手臂和拳头应该看做两个部分，它们之间存在力的作用，并不是乙躲开就没有受力物体了，所以A错误．B选项提到的推力没有施力物体，所以这个力是不存在的，子弹离开枪口时具有很大的速度，可以飞得很远，所以B错误．由力的物质性可知C正确．力是物体之间的相互作用，涉及力就必须有两个物体，即施力物体和受力物体，所以D正确．1．相互作用的物体，可以直接接触，也可以不接触，但作用力必然是成对出现的．2．并非有生命的物体才是施力物体，也并非先有施力物体后有受力物体．3．任何一个力都独立产生作用效果，使物体发生形变或使物体运动状态发生变化．例2如图3所示，一人通过细绳用大小为50 N的力F沿与水平方向成30°角斜向上拉物块A，试画出拉力F的图示，并指出受力物体与施力物体．图3答案见解析解析依题意知，细绳拉物块A，受力物体是物块A，施力物体是细绳．画力的图示时，先选好标度，以4 mm长的线段表示10 N的力，则拉力F共长20 mm，用点A代表物块A，即力的作用点，最后标上箭头指明拉力的方向，即得力F的图示，如图所示．为了准确无误地表示拉力的方向，图中的虚线是必要的补充．针对训练在图4甲中木箱的P点，用与水平方向成30°角斜向右上方的150 N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上方的20 N的力把木块抵在墙壁上，试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．图4答案如图所示二、重力与重心(1)建筑工地上常用重锤来检测墙壁是否竖直，为什么使用重锤就能够检测墙壁是否竖直？(2)重心是物体上最重的一点吗？重心位置与什么有关？物体的重心一定在物体上吗？请举例说明．答案(1)重力的方向竖直向下，所以悬挂重锤的细线一定在竖直方向上，如果墙壁与细线平行，则说明墙壁竖直．(2)不是．重心是物体各部分所受重力的等效作用点．重心位置与物体的质量分布及形状有关．重心可以不在物体上，如木匠用的拐尺、圆环的重心都不在物体上．1．重力的大小(1)重力的大小G＝mg，只与质量和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关．(2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大(同一高度)；海拔越高，g越小，离地面越近，g越大．2．重力的方向：总是竖直向下．竖直向下是指与水平面垂直向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心．3．重力的作用点——重心(1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力作用．重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心．重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．(2)重心位置的确定方法：薄板状物体的重心可以用悬挂法确定．例3关于重力，以下说法正确的是()A．重力的方向总是垂直于接触面向下的B．把处在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所受重力大小不一定相同答案D解析重力的方向总是竖直向下的，但不一定是垂直于接触面向下，比如在斜面上的物体所受的重力方向并不垂直于斜面，A错误；重力G＝mg，其大小只和质量、重力加速度g有关，与其他因素无关，B错误；绳子拉力的施力物体是绳子，重力的施力物体是地球，两者的施力物体不同，不是同一个力，C错误；由于重力加速度随着纬度、高度的变化而变化，所以同一物体在地球各处所受重力大小不一定相同，D正确．例4(2019·石家庄辛集中学高一上月考)关于物体的重心，下列说法正确的是()A．任何物体的重心一定在这个物体上B．在物体上只有重心受到重力的作用C．一个球体的重心一定在球心处D．一辆空载的货车装上货物后，重心会变化答案D解析重心是物体各部分所受重力的等效作用点，所以重心可以在物体上，也可以在物体外(比如均匀圆环的重心在环心)，故A、B错误．重心除了与几何形状有关外，还与密度分布有关，因此一个球体的重心不一定在球心处，故C错误．一辆空载的货车装上货物后，货车上方的质量增加，重心会变化，故D正确．1．(对力的概念的理解)关于力，下列说法中正确的是()A．没有相互接触的物体间也可能有力的作用B．根据相隔一定距离的磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体而独立存在C．两个力大小都是10 N，方向相同，那么这两个力一定相同D．施力物体施力在前，受力物体受力在后答案A解析力是物体对物体的相互作用，没有相互接触的物体间也可能有力的作用，比如重力，故选项A正确．相隔一定距离的两个磁铁间有相互作用，若拿走其中一个磁铁，这种相互作用将不存在，所以力是不能离开物体而独立存在的，故选项B错误．只有当两个力的大小、方向、作用点都相同时，我们才能说这两个力相同，故选项C错误．力的作用是相互的，施力物体和受力物体受到的力是同时产生的，没有前后之分，故选项D错误．2．(力的图示和力的示意图)图5表示的是小车所受外力F的图示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效果相同的是()图5A．F1和F2B．F1和F4C．F1和F3、F4D．都不相同答案B解析判断作用效果是否相同，应从力的三要素，即大小、方向和作用点去考虑，三要素相同则作用效果相同，而力沿其作用线平移时作用效果不变，选项B正确．3．(对重力的理解)关于重力的大小及重心的位置，以下说法正确的是()A．重力是物体本身具有的力，大小与物体的质量成正比B．静止在水平面上的物体对水平面的压力大小一定小于其所受的重力大小C．重力只作用在物体的重心上，重心的位置总在物体的几何中心D．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的施力物体是地球答案D解析重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，而不是物体本身具有的力，施力物体是地球；物体重力的计算式G＝mg，其中g的值与物体所处的地理位置有关，同一地点、同一高度，g值相同，物体的重力与物体的质量成正比，不同地点，不同高度，g值一般不同，因此，不能说物体的重力大小与物体的质量成正比，选项A错误，D正确；静止在水平面上的物体，对水平面的压力大小等于物体的重力大小，选项B错误；重心是物体所受重力的等效作用点，重心的位置与物体的形状和质量分布均有关，只有形状规则、质量均匀分布时，重心的位置才在物体的几何中心，故选项C错误．4．(对重心的理解)(多选)关于物体的重心，以下说法中正确的是()A．质量均匀分布的、形状规则的物体的重心在其几何中心B．风筝升空后，越升越高，说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高C．一砖块平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变D．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心的位置不变答案AC一、选择题考点一力的概念与力的图示1．(多选)下列关于力的作用效果的叙述正确的是()A．发生形变的物体必定受到了力的作用B．物体的运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用C．力的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还与力的作用点有关D．力作用在物体上，必定同时出现形变和运动状态的改变答案ABC2．下列说法中正确的是()A．用手压弹簧，手先给弹簧一个作用力，弹簧压缩后再反过来给手一个作用力B．运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，但施力物体不再是运动员C．施力物体对受力物体施加了力，施力物体本身可能不受力的作用D．“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答案B3.关于图1所示的两个力F1和F2，下列说法正确的是()图1A．F1＝F2，因为表示两个力的线段一样长B．F1>F2，因为表示F1的标度大C．F1<F2，因为F1只有两个标度的长度，而F2具有三个标度的长度D．无法比较，因为两个力的标度的大小未知答案D解析在力的图示中，所表示的力的大小取决于图中标度的大小和线段的长度．离开了标度的大小，仅由线段的长度无法比较F1和F2的大小．考点二重力和重心的概念4．(多选)关于重力和自由落体加速度，下列说法正确的是()A．物体所受重力的方向总是竖直向下B．物体所受重力的施力物体是地球C．地球表面的自由落体加速度随纬度的增大而减小D．质量大的物体受到的重力大，所以自由落体加速度也大答案AB解析重力的方向竖直向下，选项A正确；物体所受重力的施力物体是地球，选项B正确；地球表面的自由落体加速度随纬度的增大而增大，选项C错误；自由落体加速度与质量无关，质量不同的物体在同一位置自由落体加速度相等，选项D错误．5．(多选)关于物体的重心，下列说法正确的是()A．物体升高或降低时，重心在物体中的位置也随之升高或降低B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过该物体的重心C．形状规则的物体，其几何中心不一定与其重心重合D．因物体的重心是重力的作用点，所以物体的重心一定在物体上答案BC解析形状与质量分布不变的物体的重心在物体中的位置是固定的，不会随物体升降而改变，故A错误；用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过该物体的重心，故B正确；重心与物体的形状和质量分布有关，形状规则的物体，质量分布不一定均匀，所以其几何中心不一定与其重心重合，故C正确；重心可以在物体上，也可以在物体外，故D错误．6．(多选)用弹簧测力计悬挂静止的小球，下列说法正确的是()A．弹簧测力计对小球的拉力就是小球所受的重力B．弹簧测力计对小球的拉力大小等于小球所受重力的大小C．小球所受重力的施力物体是弹簧测力计D．小球所受重力的施力物体是地球答案BD解析“拉力”不是“重力”，选项A错误；静止小球所受重力的大小等于弹簧测力计拉力的大小，选项B正确；重力的施力物体是地球，选项C错误，D正确．7.(2019·唐山市模拟)如图2所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高超的艺术技巧的结晶，是我国古代青铜艺术的稀世珍宝，骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为()图2A．马是空心的B．马蹄大C．马的重心在飞燕上D．马的重心位置和飞燕在一条竖直线上答案D解析骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上，选项A、B、C错误，D正确．8．(多选)一个重20 N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，以下四个图中正确的是()答案AD解析物体的重力为20 N，标度分别设为5 N和2.5 N，方向竖直向下，作用点在重心，选项A、D正确．9.(2019·盐城市模拟)如图3所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会()图3A．一直下降B．一直上升C．先升高后降低D．先降低后升高答案D解析在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但是水的重心下降，二者共同的重心在下降，当水流完时，重心又回到球心，故选项D正确．二、非选择题10．在图4中，质量分布均匀的物体A受到的重力都是8 N，试画出物体A所受重力的示意图．图4答案如图所示11.一质量为0.6 kg的物体放在倾角为30°的斜面上，用与斜面平行的、大小为8 N的力F拉着它沿斜面向上运动，如图5所示，画出拉力和重力的图示．(g取10 N/kg)图5答案见解析解析重力是由于地球的吸引而产生的，大小为G＝mg＝0.6 kg×10 N/kg＝6 N，方向竖直向下，重力的作用点在物体的重心上，重力与是否受其他力以及运动状态无关．拉力和重力的图示如图所示：12．蚂蚁可称为“六脚大力士”．一只质量约为5 mg 的蚂蚁，能举起重量是它自身体重20倍的树叶，蚂蚁对这个树叶的支持力约是多大？如果到月球上举树叶，那么蚂蚁能举起多少千克的树叶？(已知月球上的重力加速度是地球上重力加速度的16) 答案 9.8×10－4 N 6×10－4 kg解析 蚂蚁对这个树叶的支持力与树叶的重力大小相等树叶的质量m ＝5×20 mg ＝100 mg ＝1×10－4 kg故蚂蚁对树叶的支持力F ＝G ＝mg ＝1×10－4×9.8 N ＝9.8×10－4 N蚂蚁在地球上能举起重量是自身体重20倍的树叶，它的“举力”F ′＝F ＝9.8×10－4 N ，在月球上，它的“举力”不变，能够举起质量为m ′的重物，则有F ′＝m ′g ′，得m ′＝F ′g ′＝9.8×10－49.86 kg ＝6×10－4 kg.。
人教版2019高中物理必修第一册 专题 3种性质的力及物体的受力分析
【详解】当F=0时，对b，根据受力平衡得 kx1 mb g ,解得 x1 2cm ,当c木块刚好离开水平地面时，对c根据平衡条件得 kx2 mc g
解得 x2 4cm ,当c木块刚好离开水平地面时，对b根据平衡条件得 kx3 mb mc g ,解得 x3 6cm , 该过程p弹簧的左端向左移动的
典型例题
例 4（2021·全国·高一课时练习）一块质量为m、长为l的匀质长木板放在水平桌面上，已知木板与桌面间的动摩擦
因数为μ。当用水平力F推木板，使它经过如图所示的位置时，桌面对木板的摩擦力为（ ）
A．F
B．1 mg 3
C． 2 mg
3
D．μmg
【答案】D 【详解】木块重心还在桌面上；故压力为N=mg，故木板动起来后受到滑动摩擦力f=μN=μmg，故选D。
3.（2022·全国·高三课时练习）我国的高铁技术在世界处于领先地位，高铁(如图甲所示)在行驶过程中非常平稳，放在 桌上的水杯几乎感觉不到晃动．图乙为高铁车厢示意图，A、B两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上，物块与桌 面间的动摩擦因数相同，A的质量比B的质量大，车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动，A、B相对于桌面始终保 持静止，下列说法正确的是( ) A．A受到2个力的作用 B．B受到3个力的作用 C．A受到桌面对它向右的摩擦力 D．B受到A对它向右的弹力
A．
B．
C．
D．
【答案】 B
【详解】由于开始摩擦力与恒力F方向相同，水平向左，由于取向右为正方向，故 f mg 2N, a F mg 3m/s2
m
则使物体速度很快减为零，随后产生向左的运动趋势，静摩擦力大小为1N，方向向右，为正，故选B。
知识点 3 物体的受力分析
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3 相互作用内容提要：力及其性质，重力、弹力和摩擦力，力的合成与分解，受力分析，共点力平衡重点：重力、弹力和摩擦力，力的合成与分解，受力分析，共点力平衡一、教学内容1.力力是物体间的相互作用，力的大小、方向和作用点称为力的三要素。
力对物体的作用效果：(1) 发生形变；(2) 改变运动状态。
根据力的性质不同可以将力分为重力、弹力、摩擦力、电磁力等；根据力的效果来分则有拉力、压力、阻力等。
自然界存在四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。
所有力从本质上讲一定属于四种基本相互作用之一，譬如重力的本质是引力，摩擦力、弹力和分子间作用力的本质是电磁力，存在于核子（中子和质子是原子核内的两种基本粒子，统称为核子）之间、将核子束缚在一起形成稳定原子核的核力即强相互作用。
力的国际单位制单位是牛顿(N)。
2.力的性质力是矢量，既有大小又有方向。
力是物体间的相互作用，故每一个力都有一个施力物体和一个受力物体；力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体，反之亦然。
力总是成对出现，这一对力同时产生、同时变化、同时消失，称为一对作用力与反作用力。
力具有独立性：一个物体同时受到多个力的作用，每个力都独立地产生作用效果。
3.力的图示与力的示意图用有向线段表示力称为力的图示：线段的长短表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭头的位置表示力的作用点。
力的示意图：仅画出力的方向和作用点，表示物体在该方向上受到了力的作用。
对物体进行受力分析时，只需要画出力的示意图。
4.重力地球表面附近的物体由于地球的引力而产生的力叫重力。
重力的特征：(1) 非接触力；(2) 施力物体是地球；(3) 物体受到的重力与运动状态以及是否受到其他力无关；(4) 重力的方向总是竖直向下的（垂直于水平面向下）；(5) 重力不一定等于万有引力（差别来源于地球表面的物体随地球自转产生的向心力）。
=地球表面不同位置的重力加速度物体受到的重力等于质量和重力加速度的乘积：G mgg Gm r) 是不同的，重力加速度随纬度升高而增大，随高度增加而减小。
不过在地球表面重力(2加速度的变化不大，大多数情况下可近似认为是个常数。
天体表面的重力和天体的质量及半径有关。
5.重心物体的各部分都受重力的作用，其效果等价于各部分受到的重力集中在一点，这一点称为物体的重心。
重心的位置受物体的形状和质量分布的影响。
质量分布均匀、形状规则的物体重心位置在物体的几何中心；形状不规则或质量分布不均匀的物体重心可以由悬挂法确定。
6.形变与弹力物体在力的作用下形状或体积发生变化叫做形变。
撤去外力后能够回复原状的形变称为弹性形变，反之则称为非弹性形变（或塑性形变）；发生弹性形变的物体，形变超过一定限度后不能完全恢复原状，这个限度称为物体的弹性限度。
外力作用下发生弹性形变的物体，在接触处（弹力属于接触力）发生弹性形变，由于要恢复原状，对与它接触的物体有一个力的作用，称为弹力；弹力的方向总是垂直于接触面，指向受力物体。
在弹性限度内，弹力的大小和形变量成正比F kx =或F k x =∆ （胡克定律）k 是劲度系数（或弹性系数），x 是物体的形变量（如弹簧的伸长量）。
7. 摩擦力相互接触的物体间发生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触面产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力称为摩擦力，前者称为滑动摩擦力，后者称为静摩擦力。
摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
物体处于平衡状态时，静摩擦力与产生相对运动趋势的合力大小相等；两个相互接触的物体，在即将发生相对运动而又未出现相对运动时的静摩擦力称为最大静摩擦力，最大静摩擦力大于滑动摩擦力，通常为了计算方便，近似认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力；静摩擦力实际取值介于0和最大静摩擦力之间，具有可变性，取决于除静摩擦力外其他所有力的合力（称静摩擦力是一种被动力）。
当两物体接触且垂直于接触面有相互作用时发生相对运动，其中一个物体会受到另一个物体的滑动摩擦力，其大小与正压力（垂直于接触面的合力）成正比，比例系数称为动摩擦因数(记作μ)：f N μ=8. 力的合成一个物体同时受到几个力的共同作用，存在一个这样的力，该力的作用效果跟原来几个力的共同作用效果相同，这样的力叫做原来几个力的合力，原来的几个力称为合力的分力。
求几个力合力的过程叫做力的合成。
力的合成是唯一的，即物体受到的合力是唯一确定的。
作为矢量，力的合成遵循平行四边形法则或三角形法则。
根据三角形法则及三角形的性质，两个大小为F 1和F 2的分力的合力大小F 与F 1和F 2之间存在如下关系：|F 1−F 2|≤ F ≤F 1+F 2.且仅当F 1和F 2的夹角为π时取左边等号，夹角为0时取右边等号。
当夹角为π/2时，F =√F 12+F 22，对于一般的夹角θ，则由余弦定理可得F =√F 12+F 22+2F 1F 2cosθ9. 共点力及其合成物体受到多个力的作用，如果这些力的作用点相同或其延长线交于一点，这样的一组力称为共点力。
共点力合成方法：(1) 作图法：利用平行四边形法则或三角形法则，利用余弦定理或正弦定理求解问题。
(2) 正交分解：选择力的作用点为原点，建立坐标系；将各力在坐标轴上投影；求分力在各坐标轴方向上的合力；计算合力。
（坐标轴的选取可沿运动方向或加速度方向，尽可能使较多的力沿坐标轴方向）10. 力的分解已知一个力，找几个力使这几个力的共同效果等价于该力的过程称为力的分解。
力的分解和力的合成互为逆运算。
最常见的是把一个力分解为一对力；一个力分解为一对力的可能有无穷多，最常用的是正交分解，或者根据力的效果来分解。
11. 受力分析找出受力体系（可能是一个物体或两个以上的物体组成的系统）所受的全部外力，画出力的示意图的过程称为受力分析。
受力分析的一般顺序为：先分析场力（重力或引力、电场力和磁场力），再分析接触力如弹力和摩擦力等，最后分析其他力。
受力分析的步骤：(1) 确定研究对象；(2) 画出各力的示意图并标明符号；(3) 正交分解；(4) 分析讨论。
对于多于一个物体的体系进行受力分析时有整体法和隔离法，多个物体能否看作一个整体进行受力分析要看物体间是否有相对运动。
采用整体法进行受力分析时不需要考虑体系内部物体间的相互作用力（称为内力）。
12.共点力平衡称处于静止或做匀速直线运动的物体处于平衡状态。
平衡状态的特征是加速度为零（运动状态不变化），物体处于平衡状态的条件是不受外力或所受合外力为零（牛顿第二运动定律）。
对于处于平衡状态的物体有如下结论：(1)物体静止或速度（包括大小和方向）保持不变。
(2)物体所受合外力为零。
(3)物体所受外力沿任意方向的分力之和等于零。
(4)物体受到N个力的作用，则其中任一个力与其他所有力的合力大小相等方向相反。
(5)若物体仅受两个力的作用，则这两个力大小相等，方向相反。
例1物体同时受到同一平面内三个力作用，下列几组力的合力不可能为零的是()A．5N、7N、8N B．5N、2N、3N C．1N、5N、10N D．10N、10N、10N例2请在图中画出杆或球所受弹力的示意图：(1)杆靠在墙上；(2)球用细线悬挂在竖直墙上。
例3将原长10cm的轻质弹簧竖直悬挂．当下端挂200g的钩码对，弹簧的长度为12cm，则此弹簧的劲度系数为（g 取10m/s 2）（ ）A ．1N/mB ．10N/mC ．100N/mD ．1000N/m例4（多选）如图所示，物块M 通过与斜面平行的细绳与小物块m 相连。
斜面的倾角α可以改变，讨论物块M 对斜面的摩擦力的大小，则有（ ）A ．若物块M 保持静止，则α角越大，摩擦力一定越大B ．若物块M 保持静止，则α角越大，摩擦力可能越小C ．若物块M 沿斜面下滑，则α角越大，摩擦力越大D ．若物块M 沿斜面下滑，则α角越大，摩擦力越小例5（多选）如图在水平力F 的作用下，重为G 的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力大小为（ ）A ．F μB ．()F G μ+C ．()F G μ−D ． G例6如图，粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N ．另一端与斜面上的物块M 相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N ，直至悬挂N 的细绳与竖直方向成45°．已知M 始终保持静止，则在此过程中（ ）A ．水平拉力的大小可能保持不变B ．M 所受细绳的拉力大小一定一直增加C ．M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D ．M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加例7如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。
现对小球乙施加一个水平力F ，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f ，则该过程中（ ）A ．f 变小，F 变大B ．f 变小，F 变小C．f变大，F变小D．f变大，F变大例题参考答案：1 C；2 略；3 C; 4 BD；5 AD；6 BD；7 D二、基础练习1.力是物体间的_________；力的三要素是_______________________。
2.重力是由于_________而使物体受到的力，重力的大小跟物体的______成正比，重力的方向总是_______；行星表面的重力加速度和行星的______和_____有关3.影响物体重心位置的因素有____________________；在实际应用中，可以用_______找出不规则物体的重心位置。
4.弹性形变和非弹性性变的区别是______________________。
5.胡克定律的内容是______________________________。
6.两个物体之间存在摩擦力的条件是____________________________________________。
7.两个物体间的动摩擦因数为μ，正压力为N，则二者之间的滑动摩擦力为_________，最大静摩擦力为_________。
f，则该物体受到桌面的静摩擦力大小f的变8.设在静止在桌面上的物体受到的最大静摩擦力为m化范围为_____________。
9.力的合成遵循_______________________法则。
10.和水平方向成θ角的力F在竖直方向的分量大小为__________，水平方向的分量大小为________。
三、提高练习1.关于力的概念，下列说法正确的是( )A.力的作用是使物体运动B.力的大小相同，作用效果也一定相同C.力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态D.只有接触的物体间才会有力的作用E.物体的重心一定在物体上F.重力的方向总是垂直地面向下2 关于重力，下列说法错误的是( )A．质量大的物体受到的重力一定比质量小的物体大B．重力是由于万有引力产生的C．只有静止的物体才受到重力的作用D．自由下落的石块，速度越来越大，受到的重力也越来越大E．质量为m的物体，受到的重力大小始终保持不变F．球状物体的重心一定在球心处3 关于弹力，下列说法正确的是( )A．弹簧的弹性系数和弹力F成正比B．压力和支持力的方向总是垂直于接触面C 细绳中的弹力方向总是沿绳所在的直线D 细杆中的弹力不一定沿杆的方向E 弹簧的弹力和弹簧的长度成正比4 关于摩擦力，下列说法正确的是( )A．静摩擦力的方向与物体运动的方向相反B．静摩擦力可以是阻力，也可以是动力C．静摩擦力可以大于也可以小于动摩擦力D．动摩擦因数与动摩擦力的大小无关E．静摩擦力与正压力的大小无关5 下列说法有误的是( )A．合力可能大于分力，也可能小于分力B．两分力的夹角增大，合力也增大C．两分力的夹角增大，合力减小D 物体在水平面上做匀变速直线运动，则物体受到的力有重力、支持力、摩擦力和合外力共四个力的作用。