(完整版)第三章相互作用

第三章相互作用力力的概念力是物体间的相互作用力的三要素:大小、方向、作用点力的图示:用一条带箭头的线段形象地表示力的三要素重力产生原因：由于地球吸引大小:方向: 竖直向下重心:重力的等效作用点，重心不一定在物体上弹力产生条件:①物体间直接接触 ②接触面发生弹性形变方向:与物体所受外力方向、物体形变方向相反胡克定律:摩擦力滑动摩擦力产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压 ③相对滑动方向:与接触面相切，跟物体的相对运动方向相反大小:静摩擦力产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压③相对静止，但有相对运动趋势方向:沿接触面，与物体相对运动趋势方向相反，与物体所受其他力的合力方向相反大小:力的合成与分解合力与分力:等效代替关系运算法则:平行四边形定则，正交分解法合力范围:|-|≤≤|+|F F F F F1122受力分析隔离法整体法G=m gF=kxF=F N0＜≤F F max常见的三种力F 3 F 2F 11、力和力的运算力的概念： 力是物体与物体间的相互作用 ； 力是运动状态改变的原因（力是产生加速度原因）。

力的运算：力的合成 ；正交分解（分是为了更好的和）。

运算的依据是平行四边形定则（三角形定则）。

例题1.在验证力的平行四边形定则的实验中,两弹簧秤拉力的图示在图中作出方格每边的长度表示1 N,O 是橡皮筋的一个端点.用两个直角三角板按照作图法作出合力F 的图示,得到的合力的大小为 N.2.如图所示,重物的质量为m,轻细线AO 和BO 的A 、B端是固定的,平衡时AO 是水平的,BO 与水平面的夹角θ。

AO 的拉力F1和BO 的拉力F2的大小是多少？练习1、将橡皮筋的一端固定在A 点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N 、最小刻度为0.1 N 的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O 点时,两根细绳相互垂直,如图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出. (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分 N 和 N (只需读到0.1 N). (2)在方格纸(见右图)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.练习题2、如图F1=12N, F2 =8N, F3=10N. F1在竖直方向，三力互成120O角。

求：三个力的合力。

2、重力和四种基本相互作用： 1）重力的产生；2）重力在斜面的分解；重力与滑动摩擦力中正压力的关系； 3）对近地卫星有mg=F 向心力可得(2R GMg); 4)、在具地面h 高处的重力加速度也可以用公司2hGMg计算。

5）、四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。

例1、设想地球是质量分布均匀的球体,同一物体分别位于赤道、北极和北纬60°上某一位置时,物体所受万有引力和重力依次是F1、F2、F3和G1、G2、G3,试比较F1、F2、F3和G1、G2、G3的大小关系. 2、下列说法正确的是 …………………………（ ）A.形状规则的物体的重心,一定在物体的几何中心上B.物体的重心一定在其内部C.地球对物体的吸引力,就是物体的重力D.物体的重力,是由于地球对物体的吸引而产生的 练习题1、 关于重力的大小,下列说法中正确的是 ……………………（ ）A.物体的重力大小总是恒定的B.同一地点,物体的重力与物体的质量成正比C.物体落向地面时受到的重力大于它静止时所受到的重力D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力2、当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度.已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,且正比于球半径r,即阻力f=krv,k是比例系数,对于常温下的空气,比例系数k=3.4×10-4 N·s/m2.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,取重力加速度g=10 m/s2,试求半径r=0.10 mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度v T.(结果取两位有效数字) （1.2 m/s）3、弹力（是一种接触力）1）弹力的产生条件；2）弹力的方向；3）橡皮筋和弹簧（F=KX）的渐变弹力；4）绳和杆上的突变弹力以及方向的不同。

【例1】如图1-1-5所示，轻质弹簧连接A、B两物体，A放在水平地面上、B的上端通过细线挂在天花板上；已知A的重力为8 N、B的重力为6 N、弹簧的弹力为4 N.则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是…………………… ( )A.18 N和10 NB.4 N和10 NC.12 N和2 ND.14 N和2 N2．S1和S2表示劲度系数分别为和的两根弹簧，；和表示质量分别为和的两个小物块，＞，将弹簧与物块按图示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使………………………( )（A）S1在上，在上（B）S1在上，在上（C）S2在上，在上（D）S2在上，在上3、光滑的水平面叠放有质量分别为m和m/2的两木块，下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。

已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的系统象一个整体一样地振动，系统的最大振幅为( )A.B.C.D.4.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的内表面光滑.一根轻质杆的两端固定有两个小球,质量分别是m1、m2.当它们静止时, m1、m2与球心的连线跟水平面分别成60°角、30°角,则碗对两小球的弹力F1、F2大小之比是。

A.1∶2B.3∶1C.1∶3D.3∶25.如图所示,轻绳AB 总长为l,用轻滑轮悬挂重为G 的物体.绳能承受的最大拉力是2G,将A 端固定,将B 端缓慢向右移动d 而使绳不断,求d 的最大值.6.表面光滑、半径为R 的半球固定在水平地面上,球心O 的正上方O ′处有一无摩擦定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,如图所示.两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为L1=2.4R 和L2=2.5R,则这两个小球的质量之比m1∶m2为（不计球的大小）…………（ ）A.24∶1B.25∶1C.24∶25D.25∶247.如图所示,小车上固定一根折成θ角的折杆,杆的另一端固定一个质量为m 的小球,试分析下列情况下,杆对球的作用力.（1）小车静止. （2）小车以加速度a 水平向右运动.8.如图9所示，竖直绝缘墙壁上的Q 处有一固定的质点A ，Q 正上方的P 点用丝线悬挂另一质点B ，A 、B 两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A 、B 两质点的带电量逐渐减小.在电荷漏完之前悬线对悬点P 的拉力大小……………（ ）A.保持不变B.先变大后变小C.逐渐减小D.逐渐增大4、摩擦力（是一种接触力） 1）产生静、动摩擦力的条件；2）静摩擦力用力的平衡（有时要根据运动状态）求解、动摩擦力据N F f 求解；3）方向判断； 4）摩擦力做功（特别是动摩擦力做功导致内能的产生）例题1.木块A 、B 分别重50 N 和60 N ，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。

夹在A 、B 之间的轻弹簧被压缩了2 cm ，弹簧的劲度系数为400 N/m 。

系统置于水平地面上静止不动。

现用F=1 N 的水平拉力作用在木块B 上，如图所示。

力F 作用后……………………………( )A.木块A 所受摩擦力大小是12.5 NB.木块A 所受摩擦力大小是11.5 NC.木块B 所受摩擦力大小是9 ND.木块B 所受摩擦力大小是7 N2、用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L。

现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L。

斜面倾角为30，如图所示。

则物体所受摩擦力…………………( )A.等于零B.大小为，方向沿斜面向下C.大于为，方向沿斜面向上D.大小为mg，方向沿斜面向上3、如图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑。

已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为。

B与斜面之间的动摩擦因数是…………( )A. B.C.D.4、长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图所示.铁块受到的摩擦力f随木板倾角α变化的图线可能正确的是（设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小）……（）5.如图所示,物体A、B叠放在物体C上,水平力F作用于A,使A、B、C一起共同匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是………………………………………………………………（）A.A对C有向左的摩擦力B.C对B有向左的摩擦力C.物体C受到三个摩擦力作用D.C对地有向右的摩擦力6.如图所示,板A的质量为m,滑块B的质量为2m,板A用绳拴住,绳与斜面v F θ 平行,滑块B 沿倾角为α的斜面在A 板的中间一段匀速下滑,若A 、B 之间以及B 与斜面间的动摩擦因数相同,求动摩擦因数μ. tan 21 8．如图4是一主动轮A 通过皮带带动从动轮B 的示意图，主动轮的转动方向如图所示，试分析A 轮上M 点和B 轮上N 点受到的摩擦力的方向：f M ______，f N ______。

9.如图所示，质量为m 的物体在与天花板夹角为θ的恒力F 作用下，沿天花板做匀速直线运动，物体与天花板间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为：①Fsin θ，②Fcos θ，③μ(Fsin θ-mg)，④μ(mg- Fsin θ)。

以上正确的有（ ）A.只有①③B.只有②④C.只有②③D.只有①④10.如图，位于水平桌面上的物块P ，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连，从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的。

已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m ，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。

若用一水平向右的力F 拉P 使它做匀速运动，则F 的大小为 （ ）A ．4μmgB ．3μmgC ．2μmgD ．μmg5、整体法和隔离法：1）隔离法：将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受到的各个力，称为隔离法。

隔离法的原则：把相连结的各物体看成一个整体,如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(即内力),就要把跟该力有关的某物体隔离出来,当然,对隔离出来的物体而言,它受到的各个力就应视为外力了。

2)、整体法：把相互连结的几个物体视为一个整体(系统)，从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力(外力)，称为整体法。

整体法的基本原则：（1）当整体中各物体具有相同的加速度（加速度不相同的问题，中学阶段不易采用整体法）或都处于平衡状态（即a=0）时，命题要研究的是外力，而非内力时，选整体为研究对象。