力用

1

第三章相互作用

知识点1：力

(1）力是物体对物体的作用。力不能脱离物体而独立存在;物体间的作用是相互的。

(2)力的三要素：力的大小、方向、作用点。

(3)力作用于物体产生的两个作用效果:使受力物体发生形变或使受力物体的运动状态发生

改变。

(4)力的分类:按照力的性质分为重力、弹力、摩擦力等。按照力的作用效果分为拉力、推力、

压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等。

练习1：下列有关力的说法中，正确的是（）BD

A．用手压弹簧，手先给弹簧一个作用力，弹簧受力之后再反过来对手有一个作用力

B．运动员将篮球投出后，篮球的运动状态仍在变化，篮球仍为受力物体，但实力物体不是

运动员

C．施力物体对受力物体施加了力，施力物体本身可能不受力的作用

D．某物体作为一个施力物体，也一定是受力物体

知识点2：重力

（1）重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，施力物体是地球，重力的方向总是竖直向

下的，重力的大小：G=mg。

（2）重心：物体的各个部分都受重力的作用，但从效果上看，我们可以认为各部分所受重

力的作用都集中于一点，这个点就是物体所受重力的作用点，叫做物体的重心。质量

均匀分布的有规则形状的均匀物体，它的重心在几何中心上。一般物体的重心不一定

在几何中心上，可以在物体内，也可以在物体外。一般采用悬挂法。

练习2：关于重力的相关知识，下列说法正确的是（）AD

A．重力的大小可以用弹簧测力计直接测量，不能用天平测量

B．物体放在支撑面上，重力的方向垂直于支撑面

C．如果物体有对称中心，则该对称中心就是重心

D．物体形状固定不变，物体运动时，重心相对物体的位置不变

知识点3：弹力

（1）发生弹性形变的物体，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。

（2）弹力的产生条件：①两物体直接接触；②两物体的接触处发生弹性形变。

（3）弹力的方向：与施力物体形变方向相反。垂直于接触面，指向受力物体。绳的拉力方

向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。

（4）弹力的大小：弹力的大小与弹性形变的大小有关，弹性形变越大，弹力越大。

弹簧弹力：F=kx(x为伸长量或压缩量，k为劲度系数)

（5）相互接触的物体是否存在弹力的判断方法：假设存在或不存在；撤去法。

练习3-1：关于弹力，下列说法正确的是（）BC

A．轻杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向重合

B．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，这是由于电线发生微小形变而产生的

C．绳对物体拉力的方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向

D．形变大的物体产生的弹力一定比性变小的物体产生的弹力大

2

练习3-2：如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重G，平衡时小球在A处，今用力F

压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为（）B

A．kxB．kx＋G

C．G－kxD．以上都不对

知识点4：摩擦力

(1)滑动摩擦力：

N

Ff

说明：a、F

N

为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G；也可以小于G。

b、为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、

接触面相对运动快慢以及正压力F

N

无关。

(2)静摩擦力：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。

大小范围：0

max

（f

max

为最大静摩擦力，与正压力有关）

注意：a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一

定夹角。

b、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。

c、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。

练习4-1：关于摩擦力的方向的说法，正确的是（）D

A．摩擦力的方向总是与运动的方向相反B．滑动摩擦力的方向总是与运动的方向相

反

C．滑动摩擦力一定是阻力D．摩擦力的方向一定与正压力的方向垂直

练习4-2：下列关于摩擦力的认识中正确的是（）B

A．物体所受正压力增大时，它所受的摩擦力一定增大

B．物体受到摩擦力作用时，它一定受到弹力作用

C．由

N

Ff/可知，动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与正压力成反比

D．具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用

知识点5：力的合成与分解

（1）平行四边形定则：两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的有向线段为邻边，

作平行四边形，它的对角线就表示合力的大小及方向，这是矢量合成的普遍法则。

（2）注意：a.力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。

b.两个力的合力范围：|F

1

－F

2

|≤F

≤

F

1

+F

2

c.合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力

d.两个分力成直角时，用勾股定理或三角函数。

练习5-1：一物体沿固定的光滑斜面下滑，下列说法正确的是（）BD

A．物体受到重力、斜面的支持力和下滑力

3

θ

O

O’

B．使物体沿斜面的力实际是重力和斜面对它的支持力的合成

C．物体所受重力在垂直斜面方向上的分力就是物体对斜面的压力

D．使物体沿斜面下滑的力实际上是重力沿斜面向下的分力

练习5-2：放在水光滑平面上的一个物体，同时受到两个力的作用，其中F

1

=8N，方向水平

向左，F

2

=16N，方向水平向右，当F

2

从16N减少至0时，二力的合力大小变化是（）

C

A．逐渐变大B．逐渐减小C．先减小，后增大D．先增大，后

减小

练习5-3：如图所示，物体静止于光滑的水平面上，力F作用于物体O点，现要使合力沿着

OO’方向，那么，必须同时加一个力F’，这个力最小值是（）B

A．FtanθB．Fsinθ

C．FcosθD．F/sinθ

知识点6：共点力平衡

（1）.平衡状态

a．一个物体如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态

b．物体保持静止状态或做匀速直线运动时，其速度（包括大小和方向）不变，加速

度为零。

（2）.平衡条件

共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，亦即F合=0

a．二力平衡：这两个共点力必然大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

b．三力平衡：这三个共点力必然在同一平面内，且其中任何两个力的合力与第三个

力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，即任何两个力的合力必与第三个

力平衡

c．若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态，通常可采用正交分解，必有：

F合x=F1x+F2x+………+Fnx=0

F合y=F1y+F2y+………+Fny=0（按接触面分解或按运动方向分解）

（3）.解决共点力平衡问题的方法：

力的合成法：适用于三力平衡；

正交分解法：适用于多于三个共点力平衡；

相似三角形法

练习6-1：用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上．已知绳能

承受的最大张力为10N．为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10m/s2)（）

A

A.

3

2

mB.

2

2

m

C.

1

2

mD.

3

4

m

4

练习6-2：如图所示,物体A重100N，物体B重20N，A与水平桌面间的最大静摩擦力是30

N，整个系统处于静止状态，这时A受到的静摩擦力是多大?如果逐渐加大B的重力，而仍

保持系统静止，则B物体重力的最大值是多少?

答案20N30N

练习6-3：如图甲所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，

两球之间固连着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧位于水平方向，两根细

线之间的夹角为2，已知下列各情况中，弹簧与AB两球心连线始终共线．求：

(1)系统静止时，弹簧的长度被压缩了多少?

（2）现对B施加一水平向右大小为F的恒力，使得OA线竖直绷紧

．．．．

，如图乙。求系统静

止时弹簧的形变量；

（3）求上述（2）中OB线中张力的大小．

解：（1）取A球受力分析可知：

1

tankxmg

解得

1

tanmg

x

k





（2）当OA线处于竖直状态时，A球受到重力，竖直向上的拉力，

弹簧中的弹力应为零．

所以有0

2

x

（3）小球受力如图所示：

由平行四边形定则可得：22

T

()FmgF

练习6-4：如图所示，斜面体倾角为α，重力为G

1

，置于粗糙地面上，斜面光滑，重力为

G

2

的小物块置于斜面上，为使二者都静止，需用一沿斜面向上的力拉住小物块，试求：

(1)拉力的大小；

(2)斜面体所受支持力和静摩擦力的大小．

【解析】由于小物块与斜面体都静止，在求解地面对斜面体的支持

力和摩擦力时，可采用整体法，但由于拉力未知，需隔离出一个物体，

另建方程，联合求解．

先隔离小物块，受力分析如图(a)所示

x轴：F＝G

2

sinα①

F

T

F

mg

5

(a)(b)

再把小物块和斜面体作为整体，受力分析如图(b)所示．由平衡条件可得：

x轴：Fcosα＝F

f

②

y轴：Fsinα＋F

N

＝G

1

＋G

2

③

联立①②③解得F

f

＝G

2

sinαcosα

F

N

＝G

1

＋G

2

cos2α.

【答案】(1)G

2

sinα(2)G

1

＋G

2

cos2αG

2

sinαcosα

练习6-5：如图所示，质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相

连，弹簧的劲度系数为k，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体A，另一端连一质

量为m的物体C，物体A、B、C都处于静止状态．已知重力加速度为g，忽略一切摩擦，

试求：

(1)求物体B对地面的压力；

(2)把物体C的质量改为5m，使C缓慢下降，经过一段时间系统达到新的平衡状态，这时B

仍没离开地面，且C只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体A上升的高度．

【解析】(1)对A、B整体：mg＋F

N

＝5mg.

所以F

N

＝4mg

(2)对C：F

T

＝5mg

对A：F

T

＝F

k

＋2mg

所以F

k

＝3mg

即kx

1

＝3mg

x

1

＝

3mg

k

开始时，弹簧的压缩量为x

2

，则kx

2

＝mg

所以A上升的高度为：h

A

＝x

1

＋x

2

＝

4mg

k

.

知识点7：动态平衡

图解法；解析法

练习7-1：如图所示，绳OA、OB悬挂重物于O点，开始时OA水平．现缓慢提起A端而O

点的位置保持不变，则（）D

A．绳OA的张力逐渐减小

B．绳OA的张力逐渐增大

C．绳OA的张力先变大，后变小

D．绳OA的张力先变小，后变大

6

练习7-2：如图所示，在长直木板上表面右端放有一铁块，现使木板右端由水平位置缓慢向

上转动（即木板与水平面间的夹角α变大），保持左端不动，则木板在转动过程中铁块受到

的摩擦力将（）B

A．先减小后增大B．先增大后减小

C．一直增大D．一直减小

练习7-3：如图所示，质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮的轻绳两端，M放

在水平地板上，m被悬在空中，若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止，则

（）D

A．绳中张力变大B．M对地面的压力变大

C．M所受的静摩擦力变大D．滑轮轴所受的压力变大