牛顿第三定律 弹力 摩擦力

第二章 力与相互作用 合力与分

力

考 纲 要 求

高考频度

备 考 指 导

1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ ★★★★

2.形变、弹性、胡克定律Ⅰ ★★★★

3.矢量和标量Ⅰ ★

4.力的合成和分

解Ⅱ

★★★★★ 5.共点力的平衡

Ⅱ

★★★★★ 实验二：探究弹力和弹簧伸长的

关系

★★

实验三：验证力的平行四边形定

则

★★★ 1.理解重力、弹力、摩擦力三种性质力的产生条件，掌握弹力、静摩擦力有无的判断方法以及滑动摩擦力、静摩擦力的计算方法．

2.掌握解决物理问题的基本方法：力的合成与分解．

3.本章的重点是力与物体的平衡，尤其是摩擦力和物体的平衡两知识点，往往与牛顿运动定律、动能定理、

能量守恒定律相结合，有时还与电场及磁场中的带电体的运动相结合，题目难度较大，综合性较强，能力要求也

较高.

第1讲 牛顿第三定律 弹力 摩擦力

(对应学生用书第16页)

牛顿第三定律

1.内容

两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上． 2．表达式：F ＝－F ′.

3．说明：作用力与反作用力有“三同三不同”． (1)三同⎩⎪⎨⎪

⎧

①大小相同②性质相同(例：如果是弹力都是弹力)

③产生、存在、消失、变化，具有同时性

(2)三不同⎩⎪⎨⎪

⎧

①方向不同②作用的对象不同③作用的效果不同

【针对训练】

1．(2011·上海高考)在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛．一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时，它受到的磁力( )

A ．小于受到的弹力

B ．大于受到的弹力

C ．和受到的弹力是一对作用力与反作用力

D ．和受到的弹力是一对平衡力

【解析】 因磁性冰箱贴静止不动，在水平方向上受到两个力：磁力与弹力，应为平衡力，所以D 正确，A 、B 、C 错误．

【答案】 D

弹 力 1.产生条件

(1)两物体相互接触． (2)两物体发生弹性形变． 2．方向

弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反．几种典型的弹力的方向如下： (1)压力：垂直于支持面而指向被压的物体．

(2)支持力：垂直于支持面而指向被支持的物体．

(3)细绳的拉力：沿绳指向绳收缩的方向．

(4)轻杆的弹力：不一定沿杆，要根据运动状态具体分析．

3．大小

(1)弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律：F＝kx.

(2)非弹簧类弹力大小应根据平衡条件或动力学规律求解．

【针对训练】

2.

图2－1－1

(2012·榆林一中二模)如图2－1－1所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个重球，在重球下放着一光滑斜面，球与斜面接触且处于静止状态，弹簧保持竖直，则重球受到的力有()

A．重力和弹簧的拉力

B．重力、弹簧的拉力和斜面的支持力

C．重力、斜面的弹力和斜面的静摩擦力

D．重力、弹簧的拉力、斜面的支持力下滑力

【解析】斜面光滑，故重球不受静摩擦力，所谓下滑力是重力沿斜面的分力，当谈到受重力作用后不应再提下滑力，因此排除C、D两个选项．重球处于静止状态，且弹簧保持竖直，重球也不应受斜面的支持力，否则在支持力作用下小球水平方向受到的合力不为零，弹簧不能保持竖直状态，B选项错误．

【答案】 A

摩擦力

名称

项目静摩擦力滑动摩擦力

产生条件接触面粗糙

接触处有弹力

两物体间有相对运动趋势接触面粗糙

接触处有弹力

两物体间有相对运动

大小、方向大小：0＜f≤f m

方向：与受力物体相对运动趋

势的方向相反

大小：f＝μN

方向：与受力物体相对运动的

方向相反

作用效果总是阻碍物体间的相对运动

趋势

总是阻碍物体间的相对运动

(1)静摩擦力的方向不一定跟运动方向相反.

(2)滑动摩擦力计算中，正压力N不一定等于重力，尤其是倾斜面或加速运动的支持面.

【针对训练】

3.

图2－1－2

如图2－1－2所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱．试判断下列情况中，木箱所受的摩擦力及其方向．(设木箱质量为m，木箱与车面之间动摩擦因数为μ) 汽车运动情况木箱运动情况木箱受摩擦力大小方向

(1)由静止以加速度a加速与车面无相对滑动

(2)匀速运动与车面无相对滑动

(3)刹车，加速度a1与车面无相对滑动

(4)匀速行驶中突然刹车木箱相对车面向前滑

(5)匀速行驶中突然加速木箱相对车面向后滑

【解析】(1)当汽车由静止加速时，由于惯性木箱相对于汽车有向后运动的趋势，因此所受摩擦力为静摩擦力，方向水平向前，由牛顿第二定律可知大小为ma.同理可知(2)、(3)所受摩擦力的情况．(4)当汽车突然刹车时，木箱由于惯性相对于汽车向前滑动，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为μmg，方向水平向后；同理(5)中摩擦力向前，大小为μmg.

【答案】(1)ma向前(2)0(3)ma1向后(4)μmg向后(5)μmg向前

(对应学生用书第17页)

弹力的判断和大小计算

1.弹力有无的判断

图2－1－3

(1)“条件法”：根据弹力产生的两个条件——接触和形变直接判断．

(2)“假设法”或“撤离法”：在一些微小形变难以直接判断的情况下，可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合．还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离”，看研究对象能否保持原来的状态．如图2－1－3中绳“1”对小球必无弹力，否则小球不能静止在此位置．

图2－1－4

(3)“状态法”：根据研究对象的运动状态受力分析，判断是否需要弹力，物体才能保持现在的运动状态．如图2－1－4中车匀加速向右运动，A必然受车厢臂的弹力才能随车向右加速运动．

2．弹力方向除几种典型情况(压力、支持力、绳力等)外，一般应由其运动状态结合动力学规律确定．

3．弹力大小除弹簧类弹力由胡克定律计算外，一般也要结合运动状态，根据平衡条件