第三章：相互作用一、力L概念：力是物體間的相互作用力是物體對物體的作用，不能離開施力物體和受力物體而獨立存在。有力就一定有“施力”和“受力”兩個物體，互為，二者缺一不可。★力的咻■川苴相互的，當人挖去

打親子Fh?■蜂梟于一個力，梯

時雜干也僉他人一個力..性質：①物質性：力不能脫離物體而獨立存在，施力物體與受力物體同時存在②相互性：力的作用是相互的，力總是成對出現③同時性④瞬時性⑤矢量性：（合成和分解）遵循平行四邊行定（不在于方向例I,Φ）⑥獨立性：每個力各自獨立地產生效果，好像其它力不存在一樣。用牛頓第二定律表示時，則有合力產生的加速度等于幾個分力產生的加速度的矢量和。⑦積累性:時間積累I=AP空間積累W=AE （積累引起一些變化）K.力的作用效果：①形變②改變運動狀態（產生加速度）.力的三要素：大小、方向、作用點（描述單位

圖示示意圖）測量：測力計 單位：N注：同一題中選同一標度*力的示意圖5.力的分類:（注：效果不同的力，性質可能相同；性質不同的力，效果可能相同）①按性質分：重力（萬有引力）、彈力、摩擦力、電場力、磁場力、分子力、核力②按效果分：拉力、壓力、支持力、動力、阻力、向心力、回復力、推力、浮力……③按作用方式分：場力（非接觸力）、接觸力。④研究對象分：內力外力 （方法：整體、隔離）注：按現代物理學理論，物體間的相互作用分四類：長程相互作用有引力相互作用、電磁相互作用；短程相互作用有強相互作用（距離增大強相互作用急劇減小作用范圍只有約10T5m,超出就不存在了，存在于相鄰的核子之間）和弱相互作用（強度只有強相互作用的10T2倍）。宏觀物體間只存在前兩種相互作用。宏觀物體間只存在前兩種相互作用。 強相互作用

鷹總日互作用）電磁相互作用弱相互作用二重力1、產生：由于地球的吸引而產生的（嚴格的說不等于地球的吸引力）*地^你表面的一切物體，器地靜

止的，還走運動的，不論與也面

愚否捱做,都受到重力作用口說明：①地球表面附近的物體都受到重力的作用.②重力的施力物體就是地球.注意：重力是萬有引力的一個分力，另一個分力提供物體隨地球自

轉所需的向心力，在兩極處重力等于萬有引力。由于重力遠大于向心力，一般情況下近似認為重力等于萬有引力。2、方向：重力的方向永遠豎直向下（與水平面垂直，而不是與支持面垂直）；

說明：①重力的方向沿鉛垂線方向，與水平面垂直，不一定指向地心，

但在兩極和在赤道上的物體，所受重力的方向指向地心.②重力的方向不受其他作用力的影響，與運動狀態也沒有關系.3、重力的大小：①G=mg,g=9.8N∕kg.粗略計算時取IOm∕s2同一物體質量一定，隨著所處地理位置的變化，重力加速度的變化略

有變化。從赤道到兩極G→大（變化千分之一），在極地G最大，等于地球★鱉宜向下是垂直于省地的陰平與物體間的萬有引力；隨著高度的變化G→小（變化萬分之一）。在有限范

圍內，在同一問題中重力認為是恒力，運動狀態發生了變化，即使在超重、失重、完全失重的狀態下重力不變②用彈簧測力計測量，物體處于平衡狀態（即靜止或勻速運動狀態），彈簧測力計的示數等于重力的大小.（水平支持物豎直懸繩）（原理牛三和二力平衡）說明：①在地球表面上不同的地方，物體的重力大小是不同的，緯度越高，物體的重力越大,因而同一物體，在兩極比赤道受到的重力大.②一個物體的重力不受運動狀態的影響，與是否還受其他力的作用也無關系.③在處理物理問題時，在地球表面和在地球附近某一高度的地方，一般認為同一物體受的重力不變4.作用點：物體的重心物體各部分重力合力的作用點為物體的重心（不一定在物體上）。重心位置取決于質量分布和幾何形狀，質量分布均勻的物體，重心在物體的幾何對稱中心。確定重心的方法：懸吊法，支持法。例①裝水小球水流出重心變化②繩——盤★g怵-與福竟關系：年度［.月1；

擊度t遭I.會質量的分布會影響重心的位置重力問題的討論和拓展①重力定義、規律可遷移到其它星球上②背躍式和跨躍式③地球表面積約為5.1X10i8m2估算大氣層總重確定落板的翟心三、彈力*■超過了彈奏的彈性限度，彈,

就不能恢復成原樣U1、形變（1）定義：物體形狀或體積的改變（2）種類：效果（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉）恢復程度（彈性形變、范性形變）一一彈性限度（3）形變不明顯①放大（書上例子）②假設、拆除甲被轉長的潭黃使小車向右運動已鉞壓簫的彈黃使小車向左運動U榭鬣U書對嵬面的壓力和

案而對書的支持力都是磁力被壓彎的撐竿恢復原狀時，使船離岸圄3.2-2需機放璃的修變2、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注：課本中的例子3、產生條件①物體相互接觸;②物體發生彈性形變.不好判斷一一假設法或拆除法4、方向：（1）壓力、支持力的方向總是垂直于接觸面。（2）繩對物體的拉力總是沿著繩收縮的方向。（3）桿對物體的彈力不一定沿桿的方向。如果輕直桿只有兩個端點受力而處于平衡狀態，則輕桿兩端對物體的彈力的方向一定沿桿的方向。繞角點可自由無摩擦

轉動的對物體的彈力的方向一定沿桿的方向5、大小：在彈性線度內與形變的大小有關（重點研究彈簧彈力大小）胡克定律（1）內容：彈簧發生彈性形變時，彈力的大小F跟彈簧伸長（或縮短）的長度X成正比.（2）表達式：F=kx.△F=k△x①k是彈簧的勁度系數，單位為N/m；k的大小由彈簧自身性質決定.②X是彈簧長度的變化量，不是彈簧形變以后的長度.注：與彈簧有關的問題要先看原長！6、理想化模型繩：①輕、柔、細②不可伸長（可發生突變）③任意點間拉力（張力）相等

彈簧：①輕質的②可伸長可壓縮③形變明顯一一變化需要一定的時間（不可突變）桿：①輕質的、細②可拉可壓一一判斷用替換法（換成繩作用一樣就是拉力③彈力方向不一定沿桿β甲｛點與面面Fj面垂直公共接觸面丙*不能把辯黃超支后的長度當成影變量代人公式口不能說彈黃彈力地大時，彈旃一定伸長，彈黃起宥可能版短.垂直于切面一 1點與點接觸方式S方皿LI可粘肝不沿桿輕桿例1：如下圖所示,四個完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:①彈簧的左端固定在左墻上;②彈簧的左端受大小也為F的拉力作用;③彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動;④彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動.若認為彈簧的質量都為零，以l1、l2、l3、l4依次表示四個彈簧的伸長量,則有5-VbWvVV W√WΛ? *7 」]λ?v?wv-t」 B不①②③④例2：一根彈簧在彈性限度內，對其施加30N的拉力時，其長為20cm，對其施加30N的壓力時，平其長為14cm,則該彈簧的自然長度是多少？其勁度系數是多少？例3：如圖所示，用細線將A物體懸掛在頂板上，B物體放在水平地面上，A、B間有一

勁度系數為100N/m的輕彈簧，此時彈簧的形變量為2cm。已知A、B兩物體的重力&fvw∣丹”分別是3N和5N。則細線對A的拉力及B對地面的壓力可能是（） -.g?A.1N和0NB.5N和7NC.5N和4N D.1N和7N 室例4：如圖所示，勁度系數為k1的輕彈簧兩端分別與質量為m1、m2的物塊1、2拴接，勁度系數為2噪k2的輕彈簧上端與物塊2拴接，下端壓在桌面上（不拴接），整個系統處于平衡狀態.現施力將物 §喝塊1緩縵地豎直上提，直到下面那個彈簧的下端剛脫離桌面，在此過程中，物塊1上升的高度是？ .......?例5：如圖所示，勁度系數為8的輕質彈簧豎直放在桌面上，其上端壓一質量為m的物 √塊，另一勁度系數為k1的輕質彈簧豎直地放在物塊上面，其下端與物塊上表面連接在 ?一起要想使物塊在靜止時，下面簧產生的彈力為物體重力的2/3應將上面彈簧的上端A豎直向上提高多少距離？??5?四、摩擦力摩擦力 靜摩擦力 滑動摩擦力定義兩個有相對滑動趨勢的物體間在接觸面上產生的阻礙相對運動趨勢的力兩個有相對滑動的物體間在接觸面上產生的阻礙相 對運動的力 產生條件（必要條件）①接觸面粗糙②接觸處有彈力③兩物體有相對運動趨勢（仍保持相對靜^）①接觸面粗糙②接觸處有彈力③兩物體有相對運動大小①靜摩擦力/為被動力，與正壓力無關，滿足0≤f≤fmax②最大靜摩擦力fmax大小與正壓力大小有關 滑動摩擦力：f=μN（μ為動摩擦因數，取決于接觸面材料及粗糙程度，N為正壓力）方向沿接觸面與受力物體相對運動趨勢的方向相反 沿接觸面與受力物體相對運動的方向相反 不發生一無相對f無籽相對滑動 運動最勢 摩擦力-.-我們之所以能蟠拿起瓶子，是因為持摩擦力的原因.而非接力的原因口k人挺竿向上隹.人雖運動.也雙手與手間無相對滑動，幅據假役法可和，人堂丹摩擦力方向向上B發生一有相對.有價4*向與相對運動相對滑劫運劫趨勢肆揍力f空勢的方向相反*古代達輸石塊的方法有無及方向判斷的方法：假設法（如上）、狀態法（平衡、牛二）、牛三、動因、感受、注意連帶，連結體先整體再隔離可能會有意想不到的收獲注：對摩擦力的再認識1、難點：①有無②動靜③方向2、三個方向運動方向,相對運動方向〔相對運動趨勢的方向摩擦力的計算：（如下）*4U靜止在地面上口A肄止f?=0司;H=DB斜止=?=5N,向右力AC整體掙止劣片5，向龍3、??J［相對靜止兩個“相對”士目“、--力〔相對運動5Nf*:一“復福aoN4、受靜摩擦力的物體一定靜止嗎?不一定5、摩擦力一定是阻力嗎？6、摩擦力一定與物體的運動方向相反嗎?可為動力也可為阻力可相同也可相反7、摩擦力一定做負功嗎？ 可做正功也可做負功也可不做功8、誤認為滑動摩擦力的大小與接觸面積大小、物體速度大小有關．9、誤認為物體所受正壓力大小等于物體的重力大小．五、物體的受力分析具體方法是：1．明確研究對象，把其從周圍物體中隔離出來2．按重力、（面、點）彈力、（面）摩擦力、電力、磁力最后外力順序逐一分析.3．規范地畫好受力圖，研究對象是質點時力的作用點可以畫在物體的中心位置.受力分析的注意事項：初學者對物體進行受力分析時，往往不是“少力”就是“多力”，因此在進行受力分析時應注意以下幾點：只分析研究對象所受的力，不分析研究對象對其他物體所施加的力。每分析一個力，都應找到施力物體，若沒有施力物體，則該力一定不存在．這是防止“多力”的有效措施之一。檢查一下畫出的每個力能否找出它的施力物體，特別是檢查一下分析的結果，能否使對象與題目所給的運動狀態（靜止或加速）相一致，否則，必然發生了多力或漏力現象．合力和分力不能同時作為物體受到的力。（4）只分析根據力的性質命名的力（如重力、彈力、摩擦力），不分析根據效果命名的力（如下滑力、上升力、向心力、回復力等）。否則將出現重復。⑸問題簡化中忽略次要力如：對結點分析時不分析重力、微小粒子不計重力、V不太太忽略空氣阻力等。（6）區分內力外力彈力和摩擦力的判斷：彈力和摩擦力是最難判斷的，特別是靜摩擦力，可采用假設、動因、感受、狀態（二力平衡、牛二）牛三、整體隔離、轉換研究對象等。幾種方法結合著用會更好！不易確定的，觀察所研究的物體會發生怎樣的運動，然后審查這個力應在什么方向上，研究對象才能滿足給定的運動狀態．點撥：靜摩擦力是一種被動力，在物體受力情況發生變化時，它可以改變方向，并在一定范圍內改變大小。另外靜摩擦力不能用f=μN計算，只能通過物體受力情況的變化去判斷靜摩擦力大小的改變。六、力的合成與分解一一共點力的1、共點力：作用在物體的同一點,或作用線的延長線交于一點的力.★秘挑是力拒平街T不是共點力2、幾個概念：合力與分力、力的合成與力的分解 平衡.⑴合力與分力定義：如果一個力產生的效果跟幾個共點力共同作用產生的效果相同,這一個力就叫做那幾個力的合力，原來的幾個力叫做分力.邏輯關系：合力和分力是等效替代的關系.(2)力的合成:求幾個已知力的合力叫力的合成。力的分解:3、力的合成：求一個已知力的分力叫力的分解。在在同一條直線上的1互成角度合成遵循平行四邊形定則合成的方法：⑴作圖法：(2)計算法：根據平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法求出合力.幾種特殊情況:F：⑶公式法:Fl與Fl垂直FI與&大小相等夾角為「大小： √Ty，廠十號月2,方向:I(4)正交分解：ZF=0→∑F=0,∑xF=0.y作圖法求合力的四點要求①分力、合力的作用點相同，切忌弄錯表示合力的對市線、合力的比例要一致,力的標度要適當③虛線、實線要分清，表示分力和介力的兩條鄰邊和對角稅網實線,并加上笳頭,平行四邊形的另兩條邊畫虛線④求合力時既要求出合力的大小，乂要求出合力的方向n-E∣uπer=- ： PjF[CQMe*收證方的平擰四邊排定期的實險裝置川MFOH與K大小和W夾克為屋0°FlFF甲乙丙T合力范圍：：(1)兩個共點力的合力范圍：IFI一F2∣≤F≤F1+F2,即兩個力的大小不變時，其合力隨夾角的增大而減小.當兩個力反向時，合力最小，為IFI—F2I；當兩力同向時，合力最大，為F1+F2.(2)三個共點力的合成范圍①最大值：三個力同向時，其合力最大，為Fmmaχ=F1+F2+F3.②最小值：以這三個力的大小為邊，如果能組成封閉的三角形，則其合力的最小值為零，即Fmin=0;如果不能，則合力的最小值的大小等于最大的一個力減去另外兩個力和的絕對值，即Fmin=F1—IF2+F3I(FI為三個力中最大的力).(3)四個共點力的合成范圍I(4)合力可能比分力大，也可能比分力小。或等于某一分力或都相等(5)順序：順次連接的兩個是分力，首首尾尾夾的一個是合力合成時注意技巧:4、力的分解：⑴遵循原則：平定則.⑵沒有限定條件：同一個力可以分解成無數對大小、方向不同的分力。⑶一個已知力有確定的兩個分力的條件：A、已知合力和兩個分力的方向，求兩個分力的大小（有一組解）。6N行四邊形定則或三角形★法有限制的力的分解，一切皆有可能！B、已知合力和一個分力的大小與方向，求另一個分力的大小和方向（有一組解）。C、已知合力、一個分力Fl的大小和F2的方向求Fl的方向和F2的大小（有一組解或兩組解）。⑷一般分解方法：①按力產生的效果分解；②正交分解.6l=Gtan&cosa★力的正交分解概念：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如圖所示，將力F沿X軸和y軸兩個方向分解,則E=FcOm/f>Rsinθ注：正交分解法適合物體受到三個或三個以上共點力的情況,“分”的目的是為了更方便的“合”★利用分解加圖解法解題：三個力平衡特點：一個力的大小方向都不變，一個力的方向不變，當別外一個力的方

向發生變化時，兩個力的大小如何變化的問題例：如圖1.3.4所示，重物G系在OA、OB兩根等長的輕繩上，輕繩的A端和B端掛在半圓形支架上.若固定A端的位置，將OB繩的B端沿半圓形支架從水平位置逐漸移至豎位置OC的過程中：（ ）A.OB繩上的拉力先減小后增大 B.OB繩上的拉力先增大后減小C.OA繩上的拉力先減小后增大 D.OA繩上的拉力先增大后減小七、共點力作用下的物體的平衡一一常用的四種方法共點力：力的作用點在物體上的同一點或力的作用線相交于一點的幾個力叫做共點力。能簡化成質點的物體受到的力可視為共點力。平動平衡狀態：靜止或勻速直線運動狀態、緩慢（準靜止）注：豎直上拋最高點、單擺最低點、最高點都不是平衡狀態平衡條件：∑F=0→（∑F=0∑F=0）解題方法： （三力力匯交：如一個物體受三個不平行外力的作用而平衡，這三個力必同面且必共點）1、合成法與分解法：常用于三力平衡合成法：將三個力中的任意兩個合成為一個力，則其合力與第三個力平衡，把三力平衡問題轉