专题03 相互作用（知识梳理+考点精讲精练+实战训练）-【学考复习】2024年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试（新教材专用）

专题03 相互作用 目录 知识梳理 1 考点精讲精练 12 考点一：重力与弹力 12 考点二：摩擦力 15 考点三：探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系 18 考点四：力的合成与分解 22 考点五：验证力的平行四边形定则 25 考点六：共点力平衡 27 运动的描述实战训练 31 知识点一 重力与弹力 一、力和力的示意图 1．运动状态的变化：物体的运动状态用速度来描述．只要物体的速度变化了，不管是大小还是方向改变了，都说这个物体的运动状态发生了变化． 2．力的作用效果 (1)使物体的运动状态发生变化； (2)使物体产生形变． 3．力的矢标性：力是矢量，既有大小又有方向．力的大小可以用弹簧测力计测量．国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N. 4．力的表示 (1)力的图示：能表示出力的大小、方向和作用点． (2)力的示意图：只表示出力的作用点和方向． 二、重力 1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．大小 (1)在实验室中可以用弹簧测力计测量重力的大小． (2)重力的计算公式是G＝mg，公式中G是物体的重力，m是物体的质量，g是自由落体加速度． 3．方向：总是竖直向下． 4．重心 (1)定义：重力的等效作用点． (2)重心位置决定因素：物体的形状和质量分布． 三、弹性形变和弹力 1．形变 (1)形变：物体在力的作用下形状或体积的变化． (2)弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变． (3)弹性限度 当形变超过一定限度时，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度． 2．弹力 (1)定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力． (2)方向 判断方法： ①压力和支持力的方向垂直于物体的接触面． ②绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向． 常见模型： ①压力、支持力的方向垂直接触面，指被压或被支持的物体． 　 ②沿绳子指向绳子收缩的方向(同一根轻绳上拉力相等) ③轻弹簧弹力的方向指向弹簧恢复形变的方向 四、胡克定律 1．内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比． 2．公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度． 3．适用条件：在弹簧的弹性限度内． 注意事项： （1）表达式中的x的意义：弹簧的形变量，即弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的实际长度，同一弹簧伸长或压缩相同长度时，弹力大小相等，但方向不同． （2）表达式中的k的意义：弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的“软”“硬”程度，是由弹簧本身的性质(材料、长度、粗细等)决定的. 在国际单位制中k的单位为“N/m”． 知识点二 摩擦力 一、摩擦力 1．定义：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，在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力． 2．分类：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力． 二、静摩擦力 1．定义：两个只有相对运动趋势，而没有相对运动的物体之间产生的摩擦力． 2．静摩擦力产生的条件 (1)物体相互接触且相互挤压． (2)接触面粗糙． (3)两物体间相对静止但有相对运动趋势． 3．方向：沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反． 4．静摩擦力的大小 (1)静摩擦力的大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化，与正压力大小无关． (2)静摩擦力有一个最大值，即最大静摩擦力Fmax，静摩擦力的范围是0＜F≤Fmax. (3)静摩擦力的大小一般根据平衡条件求解． 5．两点注意 (1)与“相对运动趋势的方向相反”，并不是与“运动方向”相反． (2)静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势，并不是阻碍物体的运动． 6．常用两种方法判断静摩擦力的有无 (1)条件判断法：接触面之间有压力、粗糙且有相对运动趋势． (2)假设法：假设两物体间无静摩擦力，看物体是否相对滑动，判断思路如下： 三、滑动摩擦力 1．定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力． 2．滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触且相互挤压． (2)接触面粗糙． (3)两物体间有相对运动． 3．方向：沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反． 4．滑动摩擦力的大小 (1)公式法：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即F＝μFN，μ为动摩擦因数，取决于相互接触的两物体的材料和接触面的粗糙程度，与接触面的面积无关，与物体间相对运动的速度大小无关． (2)二力平衡法：物体做匀速直线运动时，可以根据二力平衡求解． 5．两点说明 (1)与“相对运动的方向相反”，并不是与“运动方向”相反． (2)滑动摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动，并不是阻碍物体的运动． 6．滑动摩擦力方向的判断 (1)确定研究对象； (2)选取与研究