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

2、帶箭頭的線段來表示一個力的大小、方向和作用點（即力的三要素）力的示意圖只畫出力的作用點和方向表示物體在這個方向上受到了力力的作用效果改變物體的運動狀態改變物體的速度（產生加速度）使物體發生形變改變物體的形狀和體積力的分類按力的性質分：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、動力、阻力、回復力、向心力等注意（1）根據作用效果命名時，不同名稱的力，性質可能相同。如物體在上升過程中，重力是阻力，物體下落時，重力是動力。（2）同一性質的力，作用效果可能不同。如摩擦力可以是動力，也可以是阻力。（3）根據性質命名與根據作用效果命名的區別：根據性質命名的力強調此力的產生特

3、性，即一提到此力就知道它的產生特點；而根據作用效果命名的力強調力產生的效果，即一提到此力就知道它可能怎樣改變物體的運動或使物體發生形變。以后要學的合力、分力、向心力等都是根據作用效果命名的力。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）選定標度（用某一長度表示多少牛的力）無需選標度（2）從作用點開始沿力的方向畫一線段，根據選定的標度及力的大小按比例確定線段的長度從作用點開始沿力的方向畫一適當長度的線段即可（3）在線段的末端畫出箭頭，表示方向在線段的末端畫出箭頭，表示方向3 四種基本相互作用概念及特點作用范圍萬有引力一切物體間存在的相互吸引的力長程力，從理論上說，它們的作用范圍是無

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，本質上是同一種相互作用的不同表現強相互作用能使原子核內核子保持在一起的強大作用力短程力，作用范圍在原子核尺度內，約為，距離增大，相互作用急劇減小，在宏觀世界不易覺察弱相互作用放射現象中起作用的一種基本相互作用知能解讀 （二）重力1 重力的產生及重力的三要素產生大小方向作用點由于地球的吸引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點把薄板形物體懸掛起來，物體靜止時，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A點的豎直線AB上。然后在

5、C點把物體再懸掛一次，同理可知，物體的重心一定在通過C點的豎直線CD上。AB和CD的交點O就是薄板重心的位置。（2）支點法確定薄板形物體的重心：用支點將薄板支起，當薄板水平靜止時，支點就可認為是薄板的重心。說明：重心不一定在物體上，如圓環的重心在環心而不在圓環上，空心球的重心在球心而不在球上。3 重力和萬有引力的關系如圖所示，重力mg是地球對物體萬有引力的一個分力，另一個分力是物體隨地球自轉的向心力，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。（第六章會詳細講解）4 重力大小的變化規律（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：發生彈性形變的物體，由于要恢復原狀，會對與它接觸的物體產生力的作用，這種力叫彈力。2 彈力的幾個概念（1）（2）彈性：在外力的作用下發生形變的物體，在去掉外力后能夠恢復原狀的性質，叫做彈性。（3）彈性形變：在外力停止作用后，能夠恢復原狀的形變叫做彈性形變。（4）范性形變：若撤去外力后，物體不能恢復原狀的形變，則稱為范性形變或塑性形變。3 彈力的產生條件及彈力的三要素產生條件大小方向作用點兩物體相互接觸發生彈性形變胡克定律：Fkx物體產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與面過點垂直于面點與點垂直于過接觸點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）胡克定律內容在彈性限度內，彈性體（如彈簧）彈力的大小與彈性體伸長（或縮短）的長度成正比公式Fkx對定律的理解成立條件在彈性限度內x的認識彈簧長度的改變量k的認識勁度系數，由彈簧本身決定公式與圖像由、推導出F-x圖像圖線是過坐標原點的直線圖中知能解讀 （五）靜摩擦力和滑動摩擦力靜摩擦力滑動摩擦力最大靜摩擦力產生條件相同點相互接觸；接觸面產生形變；接觸面粗糙最大靜摩擦力與壓力成正比，與物體的狀態無關不同點有相對運動趨勢有相對運動力的三要素大小相同點可根據二力平衡

8、條件求解；可根據作用力、反作用力的特點求解（后面學習）不同點被動力，與壓力無關，大小為公式，與壓力成正比方向相同點與運動方向無直接關系，可與運動方向相同，也可與運動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與相對運動趨勢方向相反與相對運動方向相反作用點在接觸面上。作力的示意圖時，可根據等效原理畫到物體的重心上方法技巧歸納方法技巧 （一）摩擦力有無的判斷方法方法指導 利用假設法判斷靜摩擦力的有無主要從以下兩個方面入手：（1）由靜摩擦力產生的條件判斷。在通常情況下，其他條件是具備的，關鍵看物體是否有相對運動趨勢，具體方法是假設接觸面光滑，物體若發生相對運動，則靜摩擦力存

9、在；若沒有發生相對運動，則靜摩擦力不存在。（2）由運動狀態判斷。假設靜摩擦力不存在，看物體的運動狀態是否改變，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 由相對運動趨勢直接判斷方法指導 因為靜摩擦力的方向跟物體相對運動趨勢的方向相反，如果我們所研究的問題中，物體相對運動的圖趨勢很明顯，就可以由相對運動趨勢直接判斷。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相對斜面的運動趨勢很明顯（沿斜面下滑趨勢），我們就可以由靜摩擦力的方向與相對運動趨勢方向相反直接判斷出物體P受的靜摩擦力的方向為沿斜面向上。

10、2 用假設法判斷方法指導 所謂假設法就是先假設接觸面光滑，以確定兩物體的相對運動趨勢的方向，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，判斷水平面對物體的靜摩擦力的方向?？杉僭O接觸面光滑，則物體必在力F作用下向右運動，從而判斷出物體受水平面的靜摩擦力方向為水平向左。3 根據摩擦力的效果來判斷方法指導 如平衡其他力、作動力、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為水平向左（平衡外力）。方法技巧 （三）摩擦力大小的計算方法方法指導 分清摩擦力的性質：靜摩擦力或滑動摩擦力。（1）靜摩擦力求解的方法有兩種情形：在平衡狀態下根據物體

11、的平衡條件求解；在非平衡狀態下可根據牛頓第二定律求解。（2）滑動摩擦力由公式計算。計算時關鍵是對相互擠壓力的分析（跟研究對象在垂直于接觸面的力的組成密切相關，也跟研究對象在該方向上的運動狀態有關）。易錯易混辨析易錯易混 （一）運動的物體可受靜摩擦力，靜止的物體也可受滑動摩擦力如圖所示，A、B兩個物體原來疊放在一起，靜止在光滑的水平地面上，現在B物體上施加一個水平外力F使A、B一起向右運動（A、B相對靜止），則運動物體A所受的摩擦力是靜摩擦力，可見運動物體也可能受靜摩擦力；若把物體A固定，B在外力F作用下運動，則靜止的物體A將受到向右的滑動摩擦力，可見靜止的物體也可能受到滑動摩擦力。易錯易混 （

12、二）靜摩擦力既可以是動力，也可以是阻力，其方向可能與物體運動方向相同或相反，還可能與物體運動方向成某一來角仍以圖為例，當A、B相對靜止，在外力F作用下一起向右運動的過程中，B對A的靜摩擦力對A來說是動力，但A對B的靜摩擦力對B來說是阻力。高考能力培養高考能力 （一）考綱解讀內容要求考綱解讀滑動摩擦力、動摩擦因數、靜摩擦力1知道什么是靜摩擦力，理解其產生條件及特點2知道最大靜摩擦力，知道靜摩擦力的變化范圍3知道什么是滑動摩擦力，理解其產生條件、決定因素，并會進行有關計算形變、彈性、胡克定律1理解彈力的概念，知道彈力產生的原因和條件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，會分析彈力的方向，能正確畫出彈力的示意圖4了解彈性限度，知道胡克定律高考能力 （二）能力培養1 理解能力2 推理能力二、力的合成與分解知識能力解讀知能解讀 （一）合力與分力如果一個力作用在物體上，它產生的效果跟幾個個力共同作用的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力，求幾個已知力的合力叫做力的合成；而那幾個力就叫做這個力的分力，求一個已知力的分力叫力的分解。說明（1）合力與分力是針對同一受力物體而言。（2）個力之所以是其他幾個力的合力，或者其他幾個力是這個力的分力，是因為這一個力的作用效果與其他幾個力共同作用的效果相當，合力與分力之間的關系是一種等效替代的關系。知能解讀 （二）

14、的運算法則1 平行四邊形定則以表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩條鄰邊所夾的對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力的方向“首”“尾”相接，合力即起于一個力的“首”，止于另一個力的“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：平行四邊形定則要求：嚴格按力的圖示作圖分力：平行四邊形的兩鄰邊合力：這兩個鄰邊之間的對角線注：標度要合適，便于測量線段的長度；標明實、虛線計算法相互垂直的兩個力：等大有夾角的兩個力：夾角為且等大的力：；合

15、力與分力夾角為知能解讀 （四）共點力一個物體受到的力作用于物體上的同一點或者它們的作用線交于一點，這樣的一組力叫共點力。（我們這里討論的共點力，僅限于同一平面內的共點力）注意一個具體的物體，其各力的作用點并非完全在同一個點上，若這個物體的形狀、大小對所研究的問題影響可忽略，我們就認為物體所受的力是共點力。如圖甲所示，我們可以認為拉力F、摩擦力及支持力都與重力G作用于同注意一點O。如圖乙所示，棒受到的力也是共點力。方法技巧歸納方法技巧 （一）合力范圍的確定方法方法指導 （1）兩個力的合力范圍的取值范圍。（2）三個力的合力范圍最大值：當三個分力同向共線時，合力最大，即。最小值：當任意兩個分力之和大

16、于第三個分力時，其合力最小值為零。當最大的一個分力大于另外兩個分力的算術和時，其最小合力等于最大的一個力減去另外兩個力的算術和。方法技巧 （二）力的分解方法方法指導 （1）按力的作用效果分解一個已知力究竟應該怎樣分解，要根據實際情況確定。具體步驟根據力的實際作用效果確定兩個實際分力的方向，再根據實際分力的方向畫出平行四邊形，最后由平行四邊形知識求出兩分力的大小和方向。常見實例實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，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。，質量為m的物體靜止在斜面上，其重力產生兩個效果：一是使物體具有沿斜面下滑的趨勢

17、（分力），二是使物體壓緊斜面（分力）。，質量為m的光滑小球被懸線掛靠在豎直墻壁上，其重力產生兩個效果：一是使球壓緊豎直墻壁（分力），二是使球拉緊懸線（分力）。，質量為m的光滑小球被豎直擋板擋住而靜止于斜面上時，其重力產生兩個效果：一是使球壓緊擋板（分力），二是使球壓緊斜面（分力）。，A、B兩點位于同一平面上，質量為m的物體被AO、BO兩線拉住，其重力產生兩個效果：一是使物體拉緊AO線（分力），二是使物體拉緊線（分力）。質量為m的物體被支架懸掛而靜止，其重力產生兩個效果：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軸兩個方向分解，則，。注意x軸、y軸的方向可任意選擇，不會影響研究的結果，但方向選擇不合理時，會給解題帶來不便。方法技巧 （三）用三角形定則求解力的最小值方法指導 （1）當已知合力F的大小、方向及一個分力的方向時，另一個分力最小的條件是：兩個分力垂直。如圖所示，最小的力。（2）當已知合力F的方向及一個分力的大小、方向時，另一個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。高考能力培養高考能力 （一）考綱解讀內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，會熟練進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、會熟練進行力的分解3知道矢量和標量的區別高考能力 （二）能力培養1 理解能力和推理能力2 應用數學處理物理問題的能力注意合力一定時，兩分力的夾角越大，分力越大。三、共點力的平衡知識能力解讀知能解讀 （一）物體的平衡狀態平衡狀態靜止；勻速直線運動靜止v0、a0同時具備的情形勻速直線運動速度的大小、方向皆不變化說明靜止的物體取v0；v0的物體不一定靜止，如豎直上拋到達最髙點的情況知能解讀 （二）共點力的平衡條件1 如果幾個共點力的合力為零，則稱之為共點力的平衡。2 共點力作用下物體的平衡條件：物體所受的合外力為零，即或。3 平衡條件的幾個重要推論（1）若二力平衡，則兩個力大小相等、方向相反，并在一

20、條直線上。（2）若三力平衡，則任意兩個力的合力必與第三個力大小相等、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）共點力平衡問題的處理方法方法指導 （1）物體在三個力作用下而處于平衡狀態時一般采用分解法或合成法。分解法：將一個主要的力（任意一個力均可）沿其他兩個力的反方向分解，這樣把三力平衡問題轉化為兩個方向上的二力平衡問題，則每個方向上的一對力大小相等。合成法：將三個力中的任意兩個力合成為一個力，則其合力與第三個力平衡，把三力平衡問題轉化為二力平衡問題。（2）物體受四個或四個以上力作用而處于平衡狀態時，一般利用正交分解法。正交分解法：建立坐標系，把不在坐標軸上的力分解到坐標軸上，則根據x、y方向的合力為零列方程，求未知數。注意建立坐標系時，應使較多的力在坐標軸上，減少分解力的個數。方法技巧 （二）隔離法與整體法在靜力學中的應用方法指導 （1）隔離法：為了研究系