第三章 相互作用——力（上） 寒假讲义 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

真金国际教育&中国考试研究院 主编：吴喜东 许亮 彭康 梁洪双 相互作用——力 一、知识体系 （一）力 物体的平衡 一、力的基本概念：（初中已经学过，这里不做重复） 二、高中阶段三种重要性质的力 1、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力；（由万有引力产生，但与万有引力有微小差别） 大小：G=mg 方向：竖直向下 2、弹力：压力： 绳： 杆： 弹簧弹力： 3、摩擦力：掌握摩擦力的核心就是理解“相对运动”（相对运动的参照物是接触面） （1）滑动摩擦力：产生在两个有相对运动的物体之间的摩擦力 大小：f=μN（N一般不等于物体的重力，它的大小应用牛顿第二定律求解） 方向：与相对运动方向相反 注意：相对运动方向和运动方向是有区别的 （2）静摩擦力：产生在两个相对静止且有相对运动趋势的物体之间 大小：用牛顿第二定律求解 方向：与相对运动趋势方向相反或用牛顿第二定律确定 注意：最大静摩擦力（通常认为等于滑动摩擦力，在高考中如遇涉及最大静摩擦力的问题，一般都会提示最大静摩擦=滑动摩擦力） 三、力的合成与分解（矢量的运算法则） 四、共点力作用下物体的平衡 1、平衡：保持静止；匀速直线运动，缓慢移动 2、共点力：几个力的作用线交于一点的力 在不考虑物体转动时，可以将物体受到的力的作用点移到物体的重心上，这时它们就等效为共点力 3、平衡条件：F合=0 （二）牛顿运动定律 牛顿第一定律：物体总保持静止或者匀速直线运动直到有外力改变其运动状态为止。 力不是物体运动的原因，是运动状态改变的原因。 惯性：物体总保持原先静止或匀速直线运动的特性，它只和质量有关和其它一切无关。 牛顿第二定律：物体的加速度跟物体受到的合外力成正比，跟物体的质量成反比。方向与合外力的方向相同。 公式：F合=ma 牛顿第三定律：作用力和反作用力总是大小相等方向相反且作用在同一条直线上。 作用力反作用力和运动状态无关，无论加速、减速还是匀速都相等。 相互作用力 二力平衡 物体个数 两个（互为施力受力） 三个（一个受力两个施力） 力的性质 一定相同 可以不同 依赖性 是 否 二、题型体系 第一类典型题：已知状态求解某些未知力。 解题战术： 1．明确研究对象 用未知力（即所求的力）找研究对象：未知力作用在哪个物体上，就以哪个物体为研究对象。在用这种方法选研究对象的时候，未知力一般会同时作用在两个物体上，一种是同时作用在两个无关的物体上，则选受力少的物体，便于解题；另一种是作用在两个有关的物体上（整体和部分），选整体，便于解题。 2．分析研究对象受到的力 按顺序找力：场力（重力、电场力、磁场力）、弹力、摩擦力、已知力。 3．建立坐标系 原则：a.尽量多的已知方向的力落在坐标轴上； b.研究方向（所问矢量在的方向）落在坐标轴上（如斜面问题，经常沿斜面和垂直斜面建立坐标系）。建立坐标系后，把不在坐标轴上的所有力向坐标轴分解，这样无论原来物体受到多少个力，都转化为互相垂直的x、y两个方向的力了。 4．根据已知的状态列方程 Fx=max Fy=may (平衡就是Fx=0 Fy=0) 实战演练： 题源：已知状态，求力（或已知力，判断状态） 1．物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是（ ） 2．如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（ ） Ａ．Q受到的摩擦力一定变小 Ｂ．Q受到的摩擦力一定变大 Ｃ．轻绳上拉力一定变小 Ｄ．轻绳上拉力一定不变 3．如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（ ） A．将滑块由静止释放，如果＞tan，滑块将下滑 B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果＜tan，滑块将减速下滑 C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是2mgsin D．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是mgsin 4．如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都