高中物理 第三章 研究物体间的相互作用章末总结 粤教版必修1

高中物理 第三章 研究物体间的相互作用章末总结 粤教版必修1
答案：形变 运动状态 相反 相反
专题突破 力 力的概念、力的三要素、力的图示及示意图
使物体发生______ 力的效果 使物体的___________发生改变 摩擦力 产生条件：接触面粗糙、物体间存在弹力、物体间有相对运动或相对运动趋势 大小 滑动摩擦力：N f μ= 静摩擦力：max 0f f << 方向：与相对运动或相对运动趋势方向__________ 大小：由物体所处的状态、所受其它外力、形变程度来决定 产生条件：相互接触、接触面上产生弹性形变 胡克定律：kx F =
弹力 方向：总是跟形变的方向______、与物体恢复形变的方向相同
绳、杆、弹簧的弹力的确定
力的合成与分解 合力与分力的关系：等效替代 运算法则：平行四边形定则 合力的范围：2121F F F F F +≤≤-合 分解方法 按实际效果分解 正交分解法 图解法 共点力的平衡 平衡条件：物体所受的合外力为零
常用方法 解析法 图解法 正交分解法
作用力与反作用力 牛顿第三定律 内容
揭示的物理规律
适用范围
一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别
力的相互作用
专题一 摩擦力的再认识
摩擦力是高中物理学习的一个难点，也是历届高考考查的热点，由于摩擦力存在条件的复杂性、方向的隐蔽性、两类摩擦力大小计算的差异性和静摩擦力大小的多变性，使摩擦力的分析成为对物体进行受力分析中最棘手的问题。

1、正确理解运动、静止与相对运动、相对静止的关系，区分两类摩擦力
正常情况下，我们一谈到运动、静止、潜意识中是以地球或地面上静止的物体为参考系，而恰好因此，使我们对“相对运动或相对静止”同“运动和静止”的概念混淆在一起，不能正确地判断出摩擦力的方向。

谈到这里，我们应当强调“相对运动或相对静止”是针对研究对象接触的物体而言的。

2、正确分析、计算两类摩擦力的方向和大小
（1）滑动摩擦力的方向总是与物体“相对运动”的反向相反。

所谓相对运动方向，即是把与研究对象接触的物体作为参照物，研究对象相对该物体运动的方向。

当研究对象参与几种运动时，相对运动方向应是相接物体的合运动。

（2）弄清滑动摩擦力大小的有关因素：当物体间存在滑动摩擦力时，其大小可由公式
N F F μ=f 计算,由此可看出他只与接触面间的动摩擦因数μ及正压力N F 有关，
而与相对运动速度大小、接触面积的大小无关；物体之间有几个接触面，就可能存在有几个摩擦力，注意分析接触面的个数。

（3）静摩擦力的方向判断方法
静摩擦力方向总是跟物体的相对运动趋势方向相反，它跟物体的运动方向无关。

因此，判断摩擦力方向的关键是弄清“相对运动趋势方向”，具体操作时采用化“静”为“动”的思路：假设研究对象与接触物体之间光滑，若它们之间发生相对滑动，则其相对滑动方向便是原先的相对运动趋势方向；若它们之间不发生相对滑动，则说明它们之间原先并无相对运动趋势。

（4）静摩擦力大小的计算方法
正压力是静摩擦力产生的条件之一，但静摩擦力的大小与正压力无关（最大静摩擦力除外）。

当物体处于平衡状态时，静摩擦力的大小由平衡条件0=合F 来求，而物体处于非平衡状态时某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律来求。

【例1】如图3-7-1所示，物体A 重40N ，物体B 重20N ，A 与B ，B 与地的动摩擦因数相同，物体B 用细绳系住，当水平力F=32N 时，才能将A 匀速拉出，求动摩擦因数。

解析：以A 为研究对象，受力分析如答图3-7-2所示。

以B 为研
究对象，受力分析如图所示，B N N G F F ==、22
N G G G F F A B A N N 6021=+=+=
)(,12f 21f B A N B N G G F F G F F +====μμμμ
又A 被匀速拉出，所以21f f F F F += 则4.08032)(==++=N
N G G G F B A B μ 答案：
0.4
图3-7-1
触类旁通
1.如图3-7-2所示,甲、乙两个物体叠放在水平地面上,现给上面的甲
物体施加一水平向右的拉力F.使它们一起向右匀速运动，试求乙对甲
的摩擦力及地面对乙的摩擦力。

解析：甲、乙均匀速运动，作为整体，受到地面的摩擦力为f 地. 受
力分析如答图3-7-2所示。

对甲、乙：f 地=F; 对甲：f 地=F;
对乙： f 地= f 乙=F 。

专题二 物体的受力分析
对物体进行受力分析是力学的基础，也是研究力学问题的关键。

如何进行受力分析呢？主要依据是力的概念，从物体所处的环境（有多少个物体与它接触或产生作用）和运动状态着手，分析与它与所处环境的其他物体的相互联系，具体方法如下：
1.确定研究对象——即所要研究的物体，然后找出哪些物体对它产生作用——即找施力物体
分析为受力时，只分析周围物体对研究对象所施加的力，不要分析研究对象对周围物体施加的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上。

2.要养成按步骤分析的习惯
（1）先画重力：作用点画在物体的重心处。

（2）其次画接触力（弹力和摩擦力）：绕研究对象逆时针（或顺时针）观察一周，看研究对象跟其他物体有几个接触点（面），某个接触点（面）若有挤压，则画出弹力，若还有相对运动或相对运动趋势，则画出摩擦力，分析完这个接触点（面）后再依次分析其他接触点（面）。

F 1f F
2f F
2N F
A G
B G
1f F
T F 、2N F
1N F
图3-7-2 答图3-7-2
（3）再画出其他场力：看是否有电场、磁场作用，如有则画出场力（以后会学到）。

【例2】如图3-7-3所示，物体静止在斜面体上，作出物体的受力情况。

解析：因物体静止在斜面上时，处
于静止的平衡状态，故所受的合外
力为零。

物体受重力，物体与斜面
体接触，可能有弹力和摩擦力，通
过分析可知两者都有，否则物体无
法静止于斜面上。

其受力分析如答
图3-7-3所示。

触类旁通
2.如图3-7-4所示，物体沿固定斜面匀速下滑，分析物体的受力情况。

解析：因物体沿斜面匀速下滑，故物体所受合外力为零。

物体受重力，弹力，相对于斜面向下运动，故受沿斜面向上的摩擦力。

不然无法处于平衡状态。

受力分析如
答图3-7-4所示。

【例3】如图3-7-5所示，分析光滑球的受力
情况。

解析：小球受重力，绳子的拉力，斜面体的弹
力，因是光滑球，故没有摩擦力。

受力分析如
答图3-7-4。

触类旁通
3.如图3-7-6所示，分析光滑小球的受力
情况。

解析：小球受重力，绳子的拉力，如果斜
面体给小球一个弹力，则弹力应垂直于斜
面，此时物体将不再平衡。

故弹力为零。

受力分析如答图3-7-5所示。

专题三 验证力的平行四边形定则
验证力的平行四边形定则是高考考纲要求的实验之一，本实验采用了等效替代的思想。

1.对于本实验的操作主要有以下注意事项。

（1）弹簧秤使用前要校零，在竖直位置已校正好零点的弹簧秤，到水平位置使用时，仍然要重新调零。

（2）实验中，要选用规格、性能完全相同的两个弹簧秤。

（3）本实验中，用弹簧秤测量拉力时，要使三个拉力F1 、F2 、F
和橡皮筋均在平行图
3-7-3 答图
3-7-3
图
3-7-4 答图
3-7-4
图
3-7-5 答图3-7-5
图
3-7-6 答图3-7-6
于纸面的平面内。

（4）同一次实验中，橡皮筋的结点Ｏ的位置一定要相同。

（5）在不超出弹簧秤量程的条件下，应该尽可能使弹簧秤的拉力大一些。

（6）用作图法作分力F1 、F2 的合力F'时要准确，图要尽可能画得大些，以使测量值的最后一位估读数字在图上能准确表示出。

2.减小实验误差的方法：
（1）测力计使用前要校准零点。

（2）方木板应水平放置。

（3）弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.
（4）两个分力和合力都应尽可能大些，读数时注意弹簧秤的量程及最小刻度.
（5）拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.
（6）两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取60°——120°为宜.
（7）在画力的合成图时,要恰当选定标度.
【例4】如图3-7-7所示是A 、B 两位同学在做本实验时得
到的结果，可以判定其中 _____ 同学的实验结果比较符合实验
事实，理由是
解析：F’是单独拉，应该和橡皮条在一直线上，故A 同学的实
验结果较符合实验事实。

答案：A ，见详解
触类旁通
4. 如图3-7-8所示在“互成角度的两个力的合成”的实验中，橡皮条的一端固定在A 点，另一端被两个弹簧秤拉到O 点，两弹簧秤的读数分别为F1 、F2，细绳方向分别与OA 延长线的夹角为α1 和α2，以下说法正确的是（ ）
A.O 点位置不变，合力不变。

B.用平行四边形定则作图求得的合力F 一定沿AO 方向。

C.若不改变O 点和α1，F1增大时F2必减小。

D.合力F 必大于F1或F2。

解析：根据等效替代的思想，A 点位置不变即要橡皮筋产生相同效果
的力，故合力不变，A 选项正确；用平行四边形定则求得的力可能不
沿OA 方向，故B 错；F1和F2的在水平方向的合力为零，故F1增大
时，F2应该增大α2，则此时的F2可以增大也可以减小，故C 选项错
误;合力可以大于分力也可以小于分力，本体没有具体的数据无法确定
合力与分力的关系，故选项D 错误。

答案：
A 图
3-7-7 图3-7-8。