1、 網(wǎng)址：第三章 相互作用知能圖譜一、重力 彈力 摩擦力知識(shí)能力解讀知能解讀（一）力1 力的概念及性質(zhì)力的概念力是物體與物體之間的相互作用。在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓，簡(jiǎn)稱牛，符號(hào)是N力的三要素大小、方向、作用點(diǎn)。力的大小用測(cè)力計(jì)（彈簧測(cè)力計(jì)）測(cè)量力的基本性質(zhì)物質(zhì)性：力是物體對(duì)物體的作用，力的作用離不開(kāi)物體，有力就一定存在施力物體和受力物體，力不能離開(kāi)物體而獨(dú)立存在矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向相互性：任何兩個(gè)物體之間的作用總是相互的，施力（受力）物體同時(shí)也一定是受力（施力）物體獨(dú)立性：幾個(gè)力作用在同一個(gè)物體上，每個(gè)力對(duì)物體的作用效果均不會(huì)因其他力的存在而改變力的表示方法力的圖示用一條

2、帶箭頭的線段來(lái)表示一個(gè)力的大小、方向和作用點(diǎn)（即力的三要素）力的示意圖只畫(huà)出力的作用點(diǎn)和方向表示物體在這個(gè)方向上受到了力力的作用效果改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變物體的速度（產(chǎn)生加速度）使物體發(fā)生形變改變物體的形狀和體積力的分類按力的性質(zhì)分：重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等按力的效果分：拉力、壓力、支持力、動(dòng)力、阻力、回復(fù)力、向心力等注意（1）根據(jù)作用效果命名時(shí)，不同名稱的力，性質(zhì)可能相同。如物體在上升過(guò)程中，重力是阻力，物體下落時(shí)，重力是動(dòng)力。（2）同一性質(zhì)的力，作用效果可能不同。如摩擦力可以是動(dòng)力，也可以是阻力。（3）根據(jù)性質(zhì)命名與根據(jù)作用效果命名的區(qū)別：根據(jù)性質(zhì)命名的力強(qiáng)調(diào)此力的產(chǎn)生特

3、性，即一提到此力就知道它的產(chǎn)生特點(diǎn)；而根據(jù)作用效果命名的力強(qiáng)調(diào)力產(chǎn)生的效果，即一提到此力就知道它可能怎樣改變物體的運(yùn)動(dòng)或使物體發(fā)生形變。以后要學(xué)的合力、分力、向心力等都是根據(jù)作用效果命名的力。2 力的圖示和力的示意圖的比較步驟力的圖示力的示意圖（1）選定標(biāo)度（用某一長(zhǎng)度表示多少牛的力）無(wú)需選標(biāo)度（2）從作用點(diǎn)開(kāi)始沿力的方向畫(huà)一線段，根據(jù)選定的標(biāo)度及力的大小按比例確定線段的長(zhǎng)度從作用點(diǎn)開(kāi)始沿力的方向畫(huà)一適當(dāng)長(zhǎng)度的線段即可（3）在線段的末端畫(huà)出箭頭，表示方向在線段的末端畫(huà)出箭頭，表示方向3 四種基本相互作用概念及特點(diǎn)作用范圍萬(wàn)有引力一切物體間存在的相互吸引的力長(zhǎng)程力，從理論上說(shuō)，它們的作用范圍是無(wú)

4、限的，在宏觀世界顯示作用電磁相互作用電荷之間的相互作用和磁體之間的相互作用，本質(zhì)上是同一種相互作用的不同表現(xiàn)強(qiáng)相互作用能使原子核內(nèi)核子保持在一起的強(qiáng)大作用力短程力，作用范圍在原子核尺度內(nèi)，約為，距離增大，相互作用急劇減小，在宏觀世界不易覺(jué)察弱相互作用放射現(xiàn)象中起作用的一種基本相互作用知能解讀 （二）重力1 重力的產(chǎn)生及重力的三要素產(chǎn)生大小方向作用點(diǎn)由于地球的吸引Gmg豎直向下（不一定指向地心）物體重心2 重心位置的確定方法（薄板形物體）（1）懸掛法：如圖甲、乙所示。先在A點(diǎn)把薄板形物體懸掛起來(lái)，物體靜止時(shí)，所受的重力與懸繩的拉力在同一豎直線上，所以物體的重心一定在通過(guò)A點(diǎn)的豎直線AB上。然后在

5、C點(diǎn)把物體再懸掛一次，同理可知，物體的重心一定在通過(guò)C點(diǎn)的豎直線CD上。AB和CD的交點(diǎn)O就是薄板重心的位置。（2）支點(diǎn)法確定薄板形物體的重心：用支點(diǎn)將薄板支起，當(dāng)薄板水平靜止時(shí)，支點(diǎn)就可認(rèn)為是薄板的重心。說(shuō)明：重心不一定在物體上，如圓環(huán)的重心在環(huán)心而不在圓環(huán)上，空心球的重心在球心而不在球上。3 重力和萬(wàn)有引力的關(guān)系如圖所示，重力mg是地球?qū)ξ矬w萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，另一個(gè)分力是物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力，在兩極和赤道上的物體，所受重力的方向指向地心，其他位置并不指向地心。（第六章會(huì)詳細(xì)講解）4 重力大小的變化規(guī)律（1）隨高度而變化：離地面越高，重力越小。（2）隨緯度而變化：隨緯度增大而增大，即在南

6、北兩極處重力最大，在赤道上重力最小。知能解讀 （三）彈力1 定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，會(huì)對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈力。2 彈力的幾個(gè)概念（1）（2）彈性：在外力的作用下發(fā)生形變的物體，在去掉外力后能夠恢復(fù)原狀的性質(zhì)，叫做彈性。（3）彈性形變：在外力停止作用后，能夠恢復(fù)原狀的形變叫做彈性形變。（4）范性形變：若撤去外力后，物體不能恢復(fù)原狀的形變，則稱為范性形變或塑性形變。3 彈力的產(chǎn)生條件及彈力的三要素產(chǎn)生條件大小方向作用點(diǎn)兩物體相互接觸發(fā)生彈性形變胡克定律：Fkx物體產(chǎn)生的彈力方向與其形變反向總垂直于接觸面在接觸面上4 幾種常見(jiàn)模型中彈力的方向類型方向圖示接觸方式

7、面與面垂直公共接觸面點(diǎn)與面過(guò)點(diǎn)垂直于面點(diǎn)與點(diǎn)垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的切面輕繩沿繩收縮方向輕桿可沿桿可不沿桿輕彈簧沿彈簧形變的反方向知能解讀 （四）胡克定律內(nèi)容在彈性限度內(nèi)，彈性體（如彈簧）彈力的大小與彈性體伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度成正比公式Fkx對(duì)定律的理解成立條件在彈性限度內(nèi)x的認(rèn)識(shí)彈簧長(zhǎng)度的改變量k的認(rèn)識(shí)勁度系數(shù)，由彈簧本身決定公式與圖像由、推導(dǎo)出F-x圖像圖線是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線圖中知能解讀 （五）靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力最大靜摩擦力產(chǎn)生條件相同點(diǎn)相互接觸；接觸面產(chǎn)生形變；接觸面粗糙最大靜摩擦力與壓力成正比，與物體的狀態(tài)無(wú)關(guān)不同點(diǎn)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)力的三要素大小相同點(diǎn)可根據(jù)二力平衡

8、條件求解；可根據(jù)作用力、反作用力的特點(diǎn)求解（后面學(xué)習(xí)）不同點(diǎn)被動(dòng)力，與壓力無(wú)關(guān)，大小為公式，與壓力成正比方向相同點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)方向無(wú)直接關(guān)系，可與運(yùn)動(dòng)方向相同，也可與運(yùn)動(dòng)方向相反或者成一夾角；與接觸面相切；與同一接觸面上的彈力方向垂直不同點(diǎn)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反作用點(diǎn)在接觸面上。作力的示意圖時(shí)，可根據(jù)等效原理畫(huà)到物體的重心上方法技巧歸納方法技巧 （一）摩擦力有無(wú)的判斷方法方法指導(dǎo) 利用假設(shè)法判斷靜摩擦力的有無(wú)主要從以下兩個(gè)方面入手：（1）由靜摩擦力產(chǎn)生的條件判斷。在通常情況下，其他條件是具備的，關(guān)鍵看物體是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，具體方法是假設(shè)接觸面光滑，物體若發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則靜摩擦力存

9、在；若沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則靜摩擦力不存在。（2）由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷。假設(shè)靜摩擦力不存在，看物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變，若不變，則靜摩擦力不存在；若變化，則靜摩擦力存在。方法技巧 （二）靜摩擦力方向的三種判定方法1 由相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)直接判斷方法指導(dǎo) 因?yàn)殪o摩擦力的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，如果我們所研究的問(wèn)題中，物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的圖趨勢(shì)很明顯，就可以由相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)直接判斷。這是判斷靜摩擦力方向的基本方法。如圖所示，判斷靜止在斜面上的物體P所受靜摩擦力的方向，物體P相對(duì)斜面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)很明顯（沿斜面下滑趨勢(shì)），我們就可以由靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反直接判斷出物體P受的靜摩擦力的方向?yàn)檠匦泵嫦蛏稀?/p>

10、2 用假設(shè)法判斷方法指導(dǎo) 所謂假設(shè)法就是先假設(shè)接觸面光滑，以確定兩物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，從而確定靜摩擦力的方向。如圖所示，物體在水平力F作用下靜止在水平面上，判斷水平面對(duì)物體的靜摩擦力的方向。可假設(shè)接觸面光滑，則物體必在力F作用下向右運(yùn)動(dòng)，從而判斷出物體受水平面的靜摩擦力方向?yàn)樗较蜃蟆? 根據(jù)摩擦力的效果來(lái)判斷方法指導(dǎo) 如平衡其他力、作動(dòng)力、作阻力等。如圖所示，物塊在水平外力F作用下保持靜止，故可判斷物塊所受的靜摩擦力的方向?yàn)樗较蜃螅ㄆ胶馔饬Γ７椒记?（三）摩擦力大小的計(jì)算方法方法指導(dǎo) 分清摩擦力的性質(zhì)：靜摩擦力或滑動(dòng)摩擦力。（1）靜摩擦力求解的方法有兩種情形：在平衡狀態(tài)下根據(jù)物體

11、的平衡條件求解；在非平衡狀態(tài)下可根據(jù)牛頓第二定律求解。（2）滑動(dòng)摩擦力由公式計(jì)算。計(jì)算時(shí)關(guān)鍵是對(duì)相互擠壓力的分析（跟研究對(duì)象在垂直于接觸面的力的組成密切相關(guān)，也跟研究對(duì)象在該方向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)）。易錯(cuò)易混辨析易錯(cuò)易混 （一）運(yùn)動(dòng)的物體可受靜摩擦力，靜止的物體也可受滑動(dòng)摩擦力如圖所示，A、B兩個(gè)物體原來(lái)疊放在一起，靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)在B物體上施加一個(gè)水平外力F使A、B一起向右運(yùn)動(dòng)（A、B相對(duì)靜止），則運(yùn)動(dòng)物體A所受的摩擦力是靜摩擦力，可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)物體也可能受靜摩擦力；若把物體A固定，B在外力F作用下運(yùn)動(dòng)，則靜止的物體A將受到向右的滑動(dòng)摩擦力，可見(jiàn)靜止的物體也可能受到滑動(dòng)摩擦力。易錯(cuò)易混 （

12、二）靜摩擦力既可以是動(dòng)力，也可以是阻力，其方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同或相反，還可能與物體運(yùn)動(dòng)方向成某一來(lái)角仍以圖為例，當(dāng)A、B相對(duì)靜止，在外力F作用下一起向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，B對(duì)A的靜摩擦力對(duì)A來(lái)說(shuō)是動(dòng)力，但A對(duì)B的靜摩擦力對(duì)B來(lái)說(shuō)是阻力。高考能力培養(yǎng)高考能力 （一）考綱解讀內(nèi)容要求考綱解讀滑動(dòng)摩擦力、動(dòng)摩擦因數(shù)、靜摩擦力1知道什么是靜摩擦力，理解其產(chǎn)生條件及特點(diǎn)2知道最大靜摩擦力，知道靜摩擦力的變化范圍3知道什么是滑動(dòng)摩擦力，理解其產(chǎn)生條件、決定因素，并會(huì)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算形變、彈性、胡克定律1理解彈力的概念，知道彈力產(chǎn)生的原因和條件2理解形變的概念，了解放大法顯示微小形變的原理3知道壓力、支持力、

13、繩的拉力都是彈力，會(huì)分析彈力的方向，能正確畫(huà)出彈力的示意圖4了解彈性限度，知道胡克定律高考能力 （二）能力培養(yǎng)1 理解能力2 推理能力二、力的合成與分解知識(shí)能力解讀知能解讀 （一）合力與分力如果一個(gè)力作用在物體上，它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)個(gè)力共同作用的效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，求幾個(gè)已知力的合力叫做力的合成；而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力，求一個(gè)已知力的分力叫力的分解。說(shuō)明（1）合力與分力是針對(duì)同一受力物體而言。（2）個(gè)力之所以是其他幾個(gè)力的合力，或者其他幾個(gè)力是這個(gè)力的分力，是因?yàn)檫@一個(gè)力的作用效果與其他幾個(gè)力共同作用的效果相當(dāng)，合力與分力之間的關(guān)系是一種等效替代的關(guān)系。知能解讀 （二）

14、的運(yùn)算法則1 平行四邊形定則以表示兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩條鄰邊所夾的對(duì)角線的大小和方向就表示合力的大小和方向，如圖甲所示。2 三角形定則力的平行四邊形定則也可以用力的矢量三角形表示，圖甲可用圖乙的力的矢量三角形表示，即將待合成的力按原來(lái)力的方向“首”“尾”相接，合力即起于一個(gè)力的“首”，止于另一個(gè)力的“尾”的有向線段。這叫三角形定則。知能解讀 （三）合力的求解方法作圖法依據(jù)：平行四邊形定則要求：嚴(yán)格按力的圖示作圖分力：平行四邊形的兩鄰邊合力：這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線注：標(biāo)度要合適，便于測(cè)量線段的長(zhǎng)度；標(biāo)明實(shí)、虛線計(jì)算法相互垂直的兩個(gè)力：等大有夾角的兩個(gè)力：夾角為且等大的力：；合

15、力與分力夾角為知能解讀 （四）共點(diǎn)力一個(gè)物體受到的力作用于物體上的同一點(diǎn)或者它們的作用線交于一點(diǎn)，這樣的一組力叫共點(diǎn)力。（我們這里討論的共點(diǎn)力，僅限于同一平面內(nèi)的共點(diǎn)力）注意一個(gè)具體的物體，其各力的作用點(diǎn)并非完全在同一個(gè)點(diǎn)上，若這個(gè)物體的形狀、大小對(duì)所研究的問(wèn)題影響可忽略，我們就認(rèn)為物體所受的力是共點(diǎn)力。如圖甲所示，我們可以認(rèn)為拉力F、摩擦力及支持力都與重力G作用于同注意一點(diǎn)O。如圖乙所示，棒受到的力也是共點(diǎn)力。方法技巧歸納方法技巧 （一）合力范圍的確定方法方法指導(dǎo) （1）兩個(gè)力的合力范圍的取值范圍。（2）三個(gè)力的合力范圍最大值：當(dāng)三個(gè)分力同向共線時(shí)，合力最大，即。最小值：當(dāng)任意兩個(gè)分力之和大

16、于第三個(gè)分力時(shí)，其合力最小值為零。當(dāng)最大的一個(gè)分力大于另外兩個(gè)分力的算術(shù)和時(shí)，其最小合力等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力的算術(shù)和。方法技巧 （二）力的分解方法方法指導(dǎo) （1）按力的作用效果分解一個(gè)已知力究竟應(yīng)該怎樣分解，要根據(jù)實(shí)際情況確定。具體步驟根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向，再根據(jù)實(shí)際分力的方向畫(huà)出平行四邊形，最后由平行四邊形知識(shí)求出兩分力的大小和方向。常見(jiàn)實(shí)例實(shí)例分解思路地面上的物體受到斜向上的拉力F，拉力F方面使物體沿水平地面前進(jìn)，另一方面向上提物體，因此拉力F可分解為水平向前的力和豎直向上的力。，質(zhì)量為m的物體靜止在斜面上，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使物體具有沿斜面下滑的趨勢(shì)

17、（分力），二是使物體壓緊斜面（分力）。，質(zhì)量為m的光滑小球被懸線掛靠在豎直墻壁上，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使球壓緊豎直墻壁（分力），二是使球拉緊懸線（分力）。，質(zhì)量為m的光滑小球被豎直擋板擋住而靜止于斜面上時(shí)，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使球壓緊擋板（分力），二是使球壓緊斜面（分力）。，A、B兩點(diǎn)位于同一平面上，質(zhì)量為m的物體被AO、BO兩線拉住，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使物體拉緊AO線（分力），二是使物體拉緊線（分力）。質(zhì)量為m的物體被支架懸掛而靜止，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是拉伸AB（分力），二是壓縮BC（分力）。，（2）力的正交分解法把力沿著兩個(gè)選定的相互垂直的方向分解的方法叫力的正交分解法。

18、如圖所示，將力F沿x軸和y軸兩個(gè)方向分解，則，。注意x軸、y軸的方向可任意選擇，不會(huì)影響研究的結(jié)果，但方向選擇不合理時(shí)，會(huì)給解題帶來(lái)不便。方法技巧 （三）用三角形定則求解力的最小值方法指導(dǎo) （1）當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個(gè)分力的方向時(shí)，另一個(gè)分力最小的條件是：兩個(gè)分力垂直。如圖所示，最小的力。（2）當(dāng)已知合力F的方向及一個(gè)分力的大小、方向時(shí)，另一個(gè)分力最小的條件是所求分力與合力F垂直，如圖所示，最小的力。高考能力培養(yǎng)高考能力 （一）考綱解讀內(nèi)容要求考綱解讀力的合成1理解合力、分力、力的合成的概念2掌握平行四邊形定則的原理，會(huì)熟練進(jìn)行力的合成力的分解1理解力的分解的含義2掌握力的分解的方法，

19、會(huì)熟練進(jìn)行力的分解3知道矢量和標(biāo)量的區(qū)別高考能力 （二）能力培養(yǎng)1 理解能力和推理能力2 應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力注意合力一定時(shí)，兩分力的夾角越大，分力越大。三、共點(diǎn)力的平衡知識(shí)能力解讀知能解讀 （一）物體的平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)靜止；勻速直線運(yùn)動(dòng)靜止v0、a0同時(shí)具備的情形勻速直線運(yùn)動(dòng)速度的大小、方向皆不變化說(shuō)明靜止的物體取v0；v0的物體不一定靜止，如豎直上拋到達(dá)最髙點(diǎn)的情況知能解讀 （二）共點(diǎn)力的平衡條件1 如果幾個(gè)共點(diǎn)力的合力為零，則稱之為共點(diǎn)力的平衡。2 共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件：物體所受的合外力為零，即或。3 平衡條件的幾個(gè)重要推論（1）若二力平衡，則兩個(gè)力大小相等、方向相反，并在一

20、條直線上。（2）若三力平衡，則任意兩個(gè)力的合力必與第三個(gè)力大小相等、方向相反。（3）多力平衡在任意方向上的合力皆為零。方法技巧歸納方法技巧 （一）共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的處理方法方法指導(dǎo) （1）物體在三個(gè)力作用下而處于平衡狀態(tài)時(shí)一般采用分解法或合成法。分解法：將一個(gè)主要的力（任意一個(gè)力均可）沿其他兩個(gè)力的反方向分解，這樣把三力平衡問(wèn)題轉(zhuǎn)化為兩個(gè)方向上的二力平衡問(wèn)題，則每個(gè)方向上的一對(duì)力大小相等。合成法：將三個(gè)力中的任意兩個(gè)力合成為一個(gè)力，則其合力與第三個(gè)力平衡，把三力平衡問(wèn)題轉(zhuǎn)化為二力平衡問(wèn)題。（2）物體受四個(gè)或四個(gè)以上力作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，一般利用正交分解法。正交分解法：建立坐標(biāo)系，把不在坐標(biāo)軸上的力分解到坐標(biāo)軸上，則根據(jù)x、y方向的合力為零列方程，求未知數(shù)。注意建立坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)使較多的力在坐標(biāo)軸上，減少分解力的個(gè)數(shù)。方法技巧 （二）隔離法與整體法在靜力學(xué)中的應(yīng)用方法指導(dǎo) （1）隔離法：為了研究系