《相互作用》复习课件1

一、力〔force):1、定义：是物体与物体之间的相互作用。2、作用效果：1)力使物体的运动状态发生改变2)力是使物体产生形变的原因矢量重力3、力的性质：〔1〕物质性:力是物体对物体的作用〔2〕相互性:受力物体也是施力物体施力物体也是受力物体〔3〕独立性：不同的力相互之间不影响〔4〕矢量性：既有大小，又有方向4.力的大小〔单位：牛顿N〕可用测力计〔弹簧秤〕测量力的大小、方向和作用点5.力的三要素作用点不同，力的作用效果不同。力的三要素：力的大小、方向和作用点5、力的图示：作图步骤：1、选定适宜的标度；2、从作用点沿力的方向画一线段，线段的长度由力的大小和所选标度确定；3、画上箭头〔表示力的方向〕，注上F=80N。力的示意图〔只画出力的作用点和方向〕注意不能用不同标度画同一物体受到的力．小试牛刀力的图示标明力的大小、方向和作用点G=N=10NG=10NN=8NT=12N2NGNTNG5N1、重力定义：在地球外表附近由于地球的吸引而使物体受到的力；施力物体受力物体注：在地面附近的物体受到的力才叫重力重力是非接触力，与物体运动状态无关重力=地球对物体的吸引力怎么知道一个物体所受重力的大小？1、公式G=mg2、弹簧测力计A、竖直B、静止或匀速直线运动g=9.82、重力的大小重力的方向如何？G=mg方向：竖直向下注：不能将重力方向描述为“垂直向下，向下，指向地心”3、重力的方向〔铅垂线〕重心〔重力的作用点〕定义：物体的各个局部都受到重力的作用，从效果上看可以认为各个局部受到的重力作用集中于一点，这点就是物体的重心4、重心〔重力的作用点〕m2gm1g,…mngmg等效找重心：说明：1〕质量分布均匀、形状规那么物体，重心在物体的几何中心2〕质量分布不均匀的物体，重心跟质量分布及物体形状都有关思考：质量均匀分布、不规那么薄板的重心位置如何确定？悬挂法重心一定在物体上？重心不一定在物体上练习1、关于力的下述说法中正确的选项是〔〕A．力是物体对物体的作用 B．只有直接接触的物体间才有力的作用C．力可以离开物体而独立存在D．力的大小可以用天平直接测量练习2、关于物体的重心，以下说法中不正确的选项是〔〕A．物体的重心不一定在物体上B．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变D．形状规那么的任何物体的重心都在它的几何中心上练习3.一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将〔〕

A.一直下降

B.一直上升

C.先升后降

D.先降后升一、形变1、形变：物体形状和体积发生的改变〔伸长、缩短、弯曲、扭转等〕弹力2、形变的分类1〕按对外表现形式上分拉伸形变〔或压缩形变〕、弯曲形变、扭转形变等。

2〕按可否恢复原状分非弹性形变弹性形变发生形变的物体在停止受力后，能恢复原状的形变称为弹性形变弹性限度如果形变过大，超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度〔二〕弹力：〔1〕定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力。〔2〕产生条件：①物体间相互接触②物体间发生弹性形变〔3〕支持力和拉力都属于弹力。接触力练习1关于弹力产生条件的说法中，正确的选项是〔〕A、物体间不相互接触，也能产生弹力。B、只要两物体接触就一定会产生弹力。C、只有弹簧才能产生弹力。D、两个物体直接接触且互相挤压发生形变时才会产生弹力。D判断弹力有无的方法〔1〕力的作用效果〔2〕假设法FN光滑平面〔三〕弹力的方向：弹力的方向总是跟引起物体形变的外力方向相反，跟物体形变的方向相反。1、绳子〔弹簧〕的拉力方向是沿绳子而指向绳子收缩的方向。2、压力〔支持力〕的方向总是垂直于支持面而指向被压〔被支持〕的物体。点与平面接触NN`点与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体光滑斜面ABNANB判断以下支持面对物体弹力的方向？点与面接触点与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体N1N2平面与曲面接触〔分析A物体〕曲面与曲面间弹力方向：

与过接触点的公切面垂直并指向受力物体半球形的碗NABNNB对AA2.绳的拉力:细绳的拉力沿绳子指向绳子收缩的方向

.绳内部各部分间的拉力TT′方向：杆与地面〔或墙面〕接触的端点所受地面〔或墙面〕的支持力与接触面垂直。杆与支撑点接触，接触局部所受支撑点的弹力方向与杆垂直。3．杆的弹力

NNN1N2①平面与平面接触，弹力垂直平面。(简称为“面面”接触)②点与平面接触，弹力通过接触点而垂直平面。(简称为“点面”接触)③曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂直于切面而指向圆心。〔相当于点与点接触，简称为“点点”接触〕1.两物体接触面上的弹力，包括压力和支持力。这种弹力的方向与物体的接触方式有关(通常有以下三种接触方式)：

2.绳的拉力:细绳的拉力沿绳子指向绳子收缩的方向.弹力的方向小结试分析图中细杆或小球A所受的弹力，并确定其方向。

水平面上靠在一起的两小球

悬挂靠在一起的两小球AAAAB半球形的碗

思考：试分析图中细杆或小球A所受的弹力，并确定其方向。AA〔3〕如下图，用两根绳子分别把A、B两个物体挂在天花板上，画出物体B所受到的弹力．

悬挂靠在一起的两小球AB四、胡克定律：1、胡克定律内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长〔或缩短〕的长度x成正比。2、公式：

其中：K——弹簧的劲度系数(其大小跟弹簧的形状、大小、长短、钢丝的线径、材料等因素有关)单位：牛每米，符号N/mx——弹簧伸长〔或缩短〕的长度F=KxLL0x拉伸过程xL0L压缩过程理解形变量(伸缩量〕FF练习3关于胡克定律的以下说法，正确的选项是〔〕A．拉力相同、伸长也相同的弹簧，它们的劲度系数相同B．劲度系数相同的弹簧，弹簧的伸长相同C．知道弹簧的劲度系数，就可以算出任何拉力下的弹簧伸长D．劲度系数和拉力、伸长量没有关系，它只决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细D练习6竖直悬挂的弹簧下端，挂一个重为4N的重物时弹簧长度为12cm;挂重为6N的物体时弹簧长度为13cm。〔1〕那么弹簧的原长为多少m?〔2〕劲度系数为多少N/m

思考：轻杆的弹力方向一定沿杆的方向吗？一静摩擦力比较以上情况，思考物体是否受到摩擦力？他们的共同点是什么？相对静止，但有相对运动趋势

1定义：两个接触的物体，当一个物体相对另一个物体有相对运动趋势时，产生的摩擦叫静摩擦力。摩擦力2、静摩擦力产生条件：①接触面粗糙②接触并挤压(有弹力〕③有相对运动趋势。推力静摩擦力二力平衡作用于接触面间，与接触面相切，与相对运动趋势方向相反.3、静摩擦力的作用点、方向4、静摩擦力的大小fF拉静摩擦力的变化规律木块相对于木板的运动趋势结论：静摩擦力的大小不是固定的，随拉力的增大而增大物体运动的瞬间，静摩擦力到达最大静摩擦力大小：静摩擦力f随拉力F的增大而增大，并且有f=F当物体M开始运动时的摩擦力叫做最大静摩擦力〔Fmax)。0<fFmax拔河取胜之道：〔1〕体重大〔2〕鞋子底要粗糙些……现象思考：拔河比赛中为什么一旦被拉动后便很难反败为胜？滑动摩擦力小于最大静摩擦力思考：拔河比赛取胜的诀窍是什么？摩擦力起到了什么样的作用？二、滑动摩擦力一个物体在另一个物体的外表上滑动时接触面间产生的阻碍物体相对运动的力，叫做滑动摩擦力.fNM1、产生的条件：①两物体相接触且接触面不光滑②两物体间有弹力③两物体间有相对运动2、方向总跟接触面相切,并且跟它们相对运动的方向相反.3、探究影响摩擦力大小的因素前进跳跃正压力FN/N滑动摩擦力Ff/N1.0

1.52.02.53.00.20.30.40.50.6FN/NFf/N0.20.30.40.51.01.52.02.53.000.6滑动摩擦力的大小跟压力成正比返回滑动摩擦力↑滑动摩擦力↑动摩擦因数↑正压力

动摩擦因数是与接触面的材料和粗糙程度都有关的一个系数。它是两个力的比值，没有单位。摩擦力大小该怎么测？原理：二力平衡前进摩擦力两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力

小结：摩擦力产生条件1、两物体接触且接触面粗糙2、有相互作用的压力——垂直于接触面的弹力3、有相对运动或相对运动趋势分类滑动

摩擦力④动摩擦因数：与接触面的材料和粗糙程度有关①概念：一个物体相对于另一个物体有相对运动趋势时产生的摩擦力②方向：与相对运动趋势方向相反①概念：一个物体在另一个物体外表上相对

于另一物体滑动时产生的摩擦力②方向：与接触面相切，跟物体间相对运动

的方向相反③大小：由二力平衡求得，0<F≤Fmax③大小：F=μFN静摩擦力滚动摩擦考点1力的合成与分解力的合成(1)作图法根据两个分力的大小和方向，再利用平行四边形定那么作出对角线，根据表示分力的标度去度量该对角线，对角线的长度就代表了合力的大小，对角线与某一分力的夹角就可以代表合力的方向。如下图，F1=45N，F2=60N，F合=75N，=53°。即合力大小为75N，与F1夹角为53°。

1.力的合成的方法①相互垂直的两个力的合成，如图甲所示：合力大小F=，方向tan=F2/F1。②夹角为的大小相同的两个力的合成，如图乙所示。由几何知识，作出的平行四边形为菱形，其对角线相互垂直且平分，那么合力大小F=2F1cos(/2)，方向与F1夹角为/2。③夹角为120°的两等大的力的合成，如图丙所示。由几何知识得出对角线将画出的平行四边形分为两个等边三角形，故合力与分力的大小相等。(2)解析法以下是合力计算的几种特殊情况图甲图乙图丙2.合力范围确实定(1)两个共点力的合成|F1-F2|≤F合≤F1+F2即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小，为|F1-F2|，当两力同向时，合力最大，为F1+F2。(2)三个共点力的合成①最大值：三个力同向时，其合力最大，为Fmax=F1+F2+F3。②最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，那么其合力的最小值为零，即Fmin=0；如不能，那么合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值，Fmin=F1-|F2+F3|(F1为三个力中最大的力)。1.合成力时，要注意正确理解合力与分力的关系。

(1)效果关系：合力的作用效果与各分力共同的作用效果相同，它们具有等效替代性。

(2)大小关系：合力与分力谁大要视情况而定，不能形成总大于分力的定势思维。

2.三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个较小力的和减去第三个较大的力。典例一力的合成【例1】一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力F1、F2和F3作用，其大小分别为F1＝42N、F2=28N、F3=20N，且F1的方向指向正北，以下说法中正确的选项是()A.这三个力的合力可能为零B.F1、F2两个力的合力大小可能为20NC.假设物体处于匀速直线运动状态，那么F2、F3的合力大小为48N，方向指向正南D.假设物体处于静止状态，那么F2、F3的合力大小一定为42N，方向与F1相反，为正南利用平行四边形定那么求物体受到几个共点力的合力范围时，先确定两个力的合力范围，当第三个力介于那两个力的合力范围之内时，这三个力的合力范围就为0到三个力之和。ABD【解析】F1、F2的合力范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2，即14N≤F≤70N，B选项正确。F3的大小处于此范围之内，所以这三个力的合力可能为零，选项A正确。假设物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，那么某两个力的合力必定与第三个力等大反向.选项C错，D对。设有五个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如下图.这五个力中的最小力的大小为F，那么这五个力的合力等于()A.3FB.4FC.5FD.6FD考点2力的分解(2)合力和一个分力的大小和方向，求另一分力的大小和方向。如图乙所示，F、F1和，显然此平行四边形也被唯一确定了，即F2的大小和方向(角)也被唯一地确定了。1.力的分解的原那么同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力，一个力究竟应怎样分解，要根据实际情况来决定。所谓实际情况，可理解为力的实际效果和实际需要。2.力的分解的唯一性与多解性两个力的合力唯一确定，但一个力的两个分力不一定唯一确定，即一条确定的对角线，可以作出无数个平行四边形，如果没有条件限制，一个力可以有无数对分力。假设要得到确定的解，那么必须给出一些附加条件：(1)合力和两个分力的方向，求两分力的大小。如图甲所示，F和、，显然该力的平行四边形是唯一确定的，即F1和F2的大小也被唯一地确定了。图甲图乙(3)合力、一个分力的方向和另一个分力的大小，即F、(F1与F的夹角)和F2的大小，求F1的大小和F2的方向，有如下的几种可能情况：情况图解F>F2>Fsin

时，有两解F2=Fsin

时，有唯一解F2<Fsin

时，无解，因为此时无法组成力的平行四边形F2≥F时，有唯一解(4)两个不平行分力的大小(F1+F2>F)。如下图，分别以F的始端、末端为圆心，以F1、F2为半径作圆，两圆有两个交点，所以F分解为F1、F2有两种情况。第三步：分别求x轴和y轴上各力的分力的合力，即Fx=F1x+F2x+…，Fy=F1y+F2y+…。第四步：求Fx和Fy的合力即为共点力合力。合力大小F=，合力F与x轴间夹角确定，即=arctan(Fy/Fx)。如果F合=0，那么必然Fx=0，Fy=0，这是处理多力作用下物体的平衡问题的常用方法。3.正交分解法

(1)力的正交分解将一个力分解为相互垂直的两个分力的分解方法叫做力的正交分解法。

(2)如何将一个力进行正交分解第一步：建立坐标系，以共点力的作用点为坐标原点，x轴和y轴的选择应使尽量多的力落在坐标轴上。

第二步：正交分解各力，即将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y坐标轴上，并求出各分力的大小。如图所示。1.力的分解原那么一般是按力的作用效果来进行的。2.对多力作用的物体进行力的合成时利用正交分解法求解更方便、准确，特别是对力分解或合成时三角形不是直角三角形的情景更为实用。典例二力的分解【例2】如下图，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向。挡板B垂直于斜面，那么两挡板受到小球压力的大小之比为_______，斜面受到两个小球压力大小之比为__________。1/cos

1/cos2

(1)弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直。(2)力产生的作用效果是进行力的分解的重要依据，根据作用效果先判断分力的方向，再用平行四边形定那么求解。【解析】此题考查的是如何根据实际效果分解重力，应注意球与接触面间作用力的特点。球1重力分解如图甲所示，F1=Gtan，F2=G/cos；球2重力分解如图乙所示，F1′=Gsin，F2′=Gcos。所以挡板A、B所受压力之比：F1/F1′=Gtan/Gsin=1/cos斜面受两小球压力之比：F2/F2′=(G/cos)/(Gcos)=1/cos2如下图，是一种测定风力的仪器的原理图，它能自动随着风的转向而转向，假设风总是从图示水平方向吹向小球P，刻度盘上的示数反映风力的大小。现P是质量为m的金属球，固定在一长刚性金属丝下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动，无风时金属丝自然下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度，角的大小与风力大小有关，以下关于F与的关系式正确的选项是()A.F=mgsinB.F=mgcosC.F=mgtanD.F=mg/cosC【解析】方法一：力的分解法物体处于静止状态，由二力平衡知识可知悬线CO对物体拉力的大小等于物体的重力，所以F=100N，CO绳对C的拉力也为100N，此力有两个作用效果，即斜向右下方拉AC绳和水平向左挤压BC杆，力的分解示意图如下图，从图中可得sin=F/T，即T=F/sin=100/0.5N=200N又tan=F/FN，所以FN=F/tan=100/N=100N。典例三合力与分解的应用【例3】如下图，物体O质量m=10kg，用一轻绳悬挂在水平轻杆BC的C端，C点由细绳AC系在竖直墙上，B端用铰链固定。∠ACB=30°，试求出轻绳AC和轻杆BC各受多大的作用力。方法三：力的正交分解法选取C点为研究对象，C点受到重力向下的拉力F作用，受到绳AC沿绳向上的拉力T作用，还受到BC杆沿杆水平向右的支撑力FN的作用，如下图。由于物体处于静止状态，故有水平方向：FN-Tcos=0①竖直方向：Tsin-F=0②联立①②解得T=200N，FN=100N

方法二：力的合成法选取BC杆为研究对象，其受到向左的挤压作用是AC和CO两绳拉力共同作用的结果，作出力的合成的示意图如图2-2-17所示，利用图中几何关系解题过程类似于方法一。

同样的问题，如果采用不同的方法进行求解，画出的矢量图是不一样的，因此画矢量图时，必须明确你所采用的解题方法。【答案】