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1、,相互作用单元总结与测试知识网络力重力弹力摩擦力力力的合成与分解相互作用力的合成力的分解相互作用力的合成与分解基本规则：平行四边形定则，一个常用方法：正交分解法重力大小：G=mg ，g=9.8N/kg方向：竖直向下等效作用点：重心摩擦力滑动摩擦力：大小：；方向：与物体相对运动方向相反静摩擦力：大小：；方向：与物体相对运动趋势方向相反三种性质力弹力大小：由物体所处的状态、所受其它外力、形变程度来决定方向：总是跟形变的方向相反，与物体恢复形变的方向一致胡克定律：F=kx重难点聚焦1、理解重力产生的条件，清楚重心采用了等效的方法。2、知道弹力与摩擦力产生的条件。理解弹力与摩擦力之间的关系。会求静摩擦
2、力和滑动摩擦力。3、理解力的合成满足平行四边形定则。知道两个力合力的范围，会求三个或多个力的合力。4、理解力的分解是合成的逆运算，注意分解时力的作用点不能变。清楚合成与分解只是研究问题的方法，不能说物体同时受到合力与分力。知识要点回扣知识点一力的概念（1）力是物体之间的相互作用。力不能脱离物体而存在。“物体”同时指施力物体和受力物体。（2）力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化。（3）力的三要素：大小、方向、作用点。力的三要素决定了力的作用效果。（4）力是矢量，既有大小，又有方向。力的单位：N（5）力的分类：按力的性质分：可分为重力、弹力、摩擦力等。按力的效果分：可分为压力、支
3、持力、动力、阻力等。知识点二重力（1）重力不是万有引力，重力是由于万有引力产生的。（2）重力的大小G=mg，在同一地点，物体的重力与质量成正比。（3）重力的方向竖直向下或与水平面垂直。但不能说重力的方向一定指向地心。（4）物体的重心位置与物体的形状以及质量分布有关。重心可以在物体上，也可以不在物体上。知识点三弹力（1）产生条件：直接接触、弹性形变（2）确定弹力的方向在硬接触中（除绳子和弹簧外），一定先找接触面，弹力的方向一定与接触面是垂直的。（3）绳子、弹簧的弹力的方向一定沿绳子或弹簧。轻杆所受力的方向不一定沿杆。（4）胡克定律Fkx，指的是在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比。（5）同一根
4、张紧的轻绳上拉力处处相等。知识点四摩擦力（1）产生条件：a：相互接触且发生弹性形变b：有相对运动或相对运动趋势c:接触面粗糙（2）求摩擦力一定要首先清楚是静摩擦力还是滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小才可以用求解，指正压力，不一定等于物体的重力；是动摩擦因数，与相互接触的两个物体的材料有关，还跟粗糙程度有关。（3）摩擦力的方向可以和运动方向相同也可以相反，但一定与相对运动或相对运动趋势的方向相反。（4）摩擦力的方向一定与接触面平行，一定与弹力的方向垂直。（5）摩擦力可以作为动力，也可以作为阻力。知识点五力的合成（1）力的合成满足平行四边形定则，不是代数加减。（2）两个力合力的范围，在这之间的所有的力
5、都有可能，这是由这两个力的夹角大小来确定的。（3）合力可以和分力一样大，可以比分力小，也可以比分力大。（4）求三个力合力的范围，最大为三个力相加。最小值可以先将两个力合成，如果第三个力在这个范围，合力最小就是零。若不在这个范围，相减的最小值就为这三个力的最小值。知识点六力的分解（1）力的分解是合成的逆运算，同样满足平行四边形定则。（2）将一个力进行分解时，力的作用点不能变。一般依据力的作用效果分解。规律方法整合类型有关重力的理解例1、关于重力，以下说法中正确的是：（ ）A 重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的B 在同一地点，物体受到的重力G与它的质量m成正比C 重力的方向总是垂直
6、向下的D 物体向下运动时受到的重力与物体静止时受到的重力一样大。思路点拨：理解重力应从重力的三要素进行理解，要清楚其大小、方向和作用点（重心）。解析：重力不是万有引力，是由于地球的吸引而产生的，A正确。由于重力加速度在不同位置有变化，因此，物体受到的重力G与它的质量m成正比是有条件的，那就是在同一地点，B正确。重力的方向不是垂直向下，垂直是一个相对的概念，是相对和其接触的物体垂直，C错。物体所受重力的大小与物体的运动状态没有关系，D正确。答案：ABD总结升华：理解重力的关键：方向竖直向下重力的大小与物体的运动状态无关，随着高度和纬度的不同而不同。拉力或压力不一定等于重力，用测力计竖直悬挂重物只
7、有静止时，物体对测力计的拉力才等于物体的重力。 举一反三【变式1】一个物体的重力G，在下列哪些情形下要发生变化：（ ）A 从赤道拿到两极去B 把它送到月球上去C 把它放到水里D 减少它的质量解析：要清楚重力的大小G=mg，即物体的重力大小既与物体的质量有关，又与物体所处的位置有关。答案：ABD例2、关于物体的重心，以下说法中正确的是：（ ）A 物体所受重力的作用点，叫物体的重心B 重心一定在物体的内部C 用线悬挂物体，当物体静止不动时，悬线的方向一定过物体的重心D 花样滑冰运动员在冰上做各种动作时，他（她）们的重心位置不变解析：物体所受重力的作用点，叫物体的重心，A正确。重心不一定在物体上，B
8、错。用线悬挂物体，当物体静止不动时，悬线的方向一定通物体的重心，这可以根据二力平衡得知，C对。重心的位置与物体的形状有关，D错。答案：AC总结升华：物体的重心采用了等效的方法，物体的重心不一定在物体上，物体重心的位置与物体的形状以及质量分布有关。举一反三【变式】对于运动着的体操运动员来说，其重心位置的正确说法是：（ ）A 重心的位置总不变B 重心的位置总在身体内部C 运动员的体姿改变，重心的位置可能改变D 运动员在运动中，某瞬间重心可能在身体以外解析：物体重心的位置与物体的形状以及质量分布有关。答案：CD类型二有关弹力例3、对于弹力产生的条件和方向，下列说法正确的是：（ ）A弹力产生的条件是接
9、触还要有形变B只要两个物体接触也就有了形变，当然也就有了弹力C弹力的方向一定与接触面平行D弹力的方向一定与接触面垂直解析：两个物体接触不一定发生形变，比如刚好接触但没有挤压；弹力的方向一定与接触面垂直。答案：AD总结升华：弹力的产生需要接触和形变,弹力的方向一定与接触面垂直。举一反三【变式】一辆拖拉机停放在水平地面上，下列说法正确的是：（ ）A拖拉机和地面之间有弹力作用，其原因是地面发生了形变，拖拉机并未发生形变B地面受到向下的弹力，是由于拖拉机发生了形变C地面受到向下的弹力，是由于地面发生了形变D拖拉机受到向上的弹力，是由于拖拉机发生了形变解析：弹力产生时两个物体同时发生形变，形变物体是施力
10、物体，而与形变物体接触的另一物体是受力物体。答案：B类型三弹簧弹力例4、量得一只弹簧测力计3N和5N两刻度线之间的距离为2.5cm。求：（1）此弹簧测力计3N、5N刻度线与零刻度线之间的距离（2）此弹簧测力计所用弹簧的劲度系数思路点拨：此题考察弹簧的弹力，可用胡克定律求解。解析：（1）设3N、5N刻度线与零刻度线之间的距离分别为x1、x2，劲度系数为k根据胡克定律F=kx得：， 解得：，（2）由F=kx，答案：（1）3.75cm 、6.25cm （2）80N/m总结升华：弹簧的弹力与形变量之间满足F=kx，k为弹簧的劲度系数，它由弹簧本身确定。举一反三【变式】一根轻弹簧，在300N的拉力作用下
11、，总长度为0.65m，若拉力减小为100N，总长度为0.55m，则该弹簧的自由长度为_m，弹簧的劲度系数为_N/m。 解析：设弹簧的自由长度为x0，根据胡克定律F=kx，； 两式联立解得x0=0.5m，k=2000N/m答案：0.5m 、2000N/m类型四静摩擦力例5、如图所示，水平面上叠放着两个物体A、B，若用力F拉B物体，但拉不动，试判断（1）A、B之间有无摩擦力（2）B与地面之间有无摩擦力ABF思路点拨：静摩擦力有无判断经常采用假设法解析：（1）假设法。假设A、B之间有静摩擦力，A一定会运动。因此A、B之间没有摩擦力。（2）由于物体A、B都静止，可以把二者看成一个物体，假设B与地面之间
12、有摩擦力，根据二力平衡，物体才能静止，因此，B与地面之间有摩擦力。答案：（1）无摩擦力 （2）有摩擦力总结升华：静摩擦力作用于有相对运动趋势的两物体之间，与物体间相对运动的趋势方向相反。相对运动趋势具有很强的隐蔽性，所以静摩擦力的有无和方向判断较困难，常用假设法判断：即先假定没有摩擦力（即光滑）时，看相对静止的物体间能否发生相对运动。若能，则有静摩擦力，方向与相对运动方向相反；若不能，则没有静摩擦力，换句话说，静摩擦力的存在是为了使两物体相对静止，若没有它，两物体也相对静止，就没有静摩擦力。举一反三【变式】如图所示，物体A静止在斜面B上，斜面B是否受到地面摩擦力作用？AB解析：把A、B看成如图
13、所示的一个物体，由于二者静止，假设地面给B摩擦力，B将运动。因此，斜面B不会受到地面摩擦力作用。类型五滑动摩擦力例6、用劲度系数k=490N/m的弹簧沿水平方向拉一木板，在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧的长度为12cm。若在木板上放一个质量为5kg的物体，仍用原弹簧沿水平方向匀速拉动木板，弹簧的长度变为14cm。试求木板与水平桌面间的动摩擦因数思路点拨：滑动摩擦力的大小，其中表示两物体之间的压力解析：当只有木板在水平桌面上做匀速直线运动时，滑动摩擦力等于弹簧的拉力，有，木板与桌面间的弹力，则（1） 木板上放质量为的物体时，木板与桌面间弹力，则（2）由（1）（2）解得：答案：0.2总结升华：（1
14、）滑动摩擦力作用于有相对运动的两物体之间，与物体间相对运动的方向相反，而不是与物体的运动方向相反，有时滑动摩擦力的方向也可与物体运动方向相同。（2）求摩擦力时首先要判断相互作用的两物体是相对运动还是相对静止，若相对静止，则要根据物体的运动状态求静摩擦力；若相对运动，则用求解，是两个物体接触面间的压力，称为正压力（垂直于接触面的力），性质上属于弹力，它不是物体的重力，大小也不一定等于物体的重力。滑动摩擦力F的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关。举一反三【变式】如图所示，在水平桌面上放一重GA=20N的木块A，已知木块与桌面间的动摩擦因数，则使木块A沿桌面做匀速直线运动时的水平拉力F拉
15、为多大？AF拉解析：由于是匀速直线运动，其中，整理得：F拉=8N类型六力的合成例7、有5个力作用于一点O，这5个力构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，如图所示，设，则这5个力合力的大小为多大？思路点拨：清楚力的合成满足平行四边形定则或三角形法则。解析：如果将F1和F4合成，合力大小为F3；F2和F5合成，合力大小为F3；因此这5个力的合力大小就是3个F3；因此这5个力合力的大小为答案：30N总结升华：力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用。这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它
16、给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律，作图法和计算法是运用这一规律进行共点力合成的具体方法。当然我们要巧用物理概念、物理规律和物理方法做出平行四边形去分析、研究、推理和论证，合理地选择合成的顺序，可使解题思路和过程变得简单明了、巧妙而富有创意。举一反三【变式】两个大小相等的共点力F1和F2，它们之间的夹角为900时，合力大小为20N，则当它们之间的夹角为1200时，合力大小为多少？解析：由于F1和F2大小相等，夹角900时，合力大小为20N，因此F1=F2=N，当它们之间的夹角为1200时，F合=F1=F2=N类型七力的分解例8、已知力F的一个分力F1跟F成300角，大小未知，另一个分力F2
17、大小为，方向未知，则F1的大小可能是：（ ）A B C D思路点拨：力的分解满足平行四边形定则或矢量三角形法则。解析：画出矢量三角形，如图所示：FF1BACO300DF2因为，从图上可以看出，F1的大小有两个可能值由直角三角形OAD，可知，由直角三角形ABD，可知，由图的对称性，则分力，答案：AC总结升华：将一个力F分解为两个分力，根据力的平行四边形定则，是以这个力F为平行四边形的一条对角线作一个平行四边形，在无附加条件限制时可作无数个不同的平行四边形，这说明一个力的两个分力不是唯一的。要确定一个力的两个分力时，一定要有定解条件。按力的效果进行分解，这实际上就是一个定解条件。对一个已知力进行分
18、解常有下面几种情况：已知一个力的大小和方向及两个分力的方向，则两分力有确定值。已知一个力的大小和方向及一个分力的大小和方向，则另一个分力有确定值。已知一个力的大小和方向及两个分力的大小，则两分力大小有确定值（方向不定）。已知一个力的大小和方向及一个分力的方向，则另一分力无确定值，且当两分力垂直时有最小值。例如设与F的夹角为，则当时无解；当时有一组解；当时有两组解；当时有一组解。对力进行分解时，首先弄清定解条件，根据定解条件做出平行四边形图或三角形图，再依据几何知识求解。举一反三【变式】分解一个力，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下说法正确的是：（ ）A只有一组解 B一定有两组解
19、C可能有无数组解 D可能有两组解解析：若已知F1的大小和F2与F的夹角(为锐角)，则当F1Fsin时，无解当F1=Fsin时，唯一解当FsinF1F时，有两解当F1Fsin时，唯一解答案：D探究园地例1、如图所示，水平桌面上平放一叠共计54张扑克牌，每一张的质量相同且均为m。用一手指以竖直向下的力压第1张牌，并以一定速度向右移动手指，确保手指与第1张牌之间有相对滑动。设最大静摩擦因数与滑动摩擦因数相同，手指与第1张牌之间的动摩擦因数为，牌间的动摩擦因数均为，第54张牌与桌面间的动摩擦因数为，且有。则下列说法正确的是（ ）A第2张牌到第53张牌之间的任一张牌可能相对于第2张牌到第54张牌间的其他
20、牌水平向右滑动B第2张牌到第53张牌之间的任一张牌不可能相对于第2张牌到第54张牌间的其他牌水平向右滑动C第1张牌受到手指的摩擦力向左D第54张牌受到水平桌面的摩擦力向左答案：BD解析：对于A、B选项可用反证法：设手指对第1张牌的压力为N，假设第n（n=2、3、453）张牌向右滑动，则第n张牌受到第n1张牌对其的摩擦力的最大值为，其方向水平向右，这时第n张牌受到第nl张牌对其的滑动摩擦力的大小为，其方向水平向左，比较两式有，即第n张牌在水平方向上合力向左，与假设矛盾。因此第2张牌到第53张牌之间的任一张牌不可能相对于第2张牌到第54张牌间的其他牌水平向右滑动。故A错误B正确。分析受力易知C错误
21、D正确。例2、下表是某同学为“探究弹力和弹簧伸长的关系”所测的几组数据。（1）请你在图的坐标纸上作出F-x图线。（2）写出曲线所代表的函数式。（3）解释函数表达式中常量的物理意义。（4）若弹簧的原长为40 cm，并且以弹簧的总长为自变量，请你写出它的函数式。解析：（1）根据表中数据描点，按照图中各点的分布与走向，应作出一条直线，使直线两侧的点数大致相同，这样可以减少偶然误差，如图所示。（2）设直线斜率为k，由数学知识知，FkxC。在直线上取较远的两点（可以减少误差），如点（9.80，2.0）与（2.30，0. 5），并代入上式得k=0.2 N/cm，C =0.04 N，所以函数表达式为F=（0.2x0.04） N。（3）由FkxC知，当x0时，F=C，因此，式中常数C表示弹簧的重力为0. 04 N。若忽略弹簧的重力，则F=kx。因此，式中常数k=F/x表示使弹簧形变单位长度时弹簧的弹力，即劲度系数。（4）设弹簧的总长为，则。