高中物理专题复习相互作用复习提纲 - 打印版

【摘要】

一、对力的认识(三次飞跃)

1、对力的初步理解

（1）对力的现象的观察（离不开物体，是相互的）

（2）力的概念的提出（物体对物体的相互作用）

（3）力的初步分类（性质、效果、接触）（以后：与能的关系，本质）

2、第一次飞跃——力的方向性（提出力的三要素，平行四边形定则）

3、第二次飞跃——力与运动的关系（力的瞬时效果）

4、第三次飞跃——力与能量动量的关系（力的累积效果）

二、力的知识概括

1、定义：

2、效果：

3、要素：

4、性质：物质性、相互性、矢量性、瞬时性（可突变性如弹簧与细绳细绳可突变）

5、分类（三层九种）

1、三种力与受力分析

2、力的合成

3、力的分解（正交分解，二次分解）

4、共点力平衡（直角三角形、菱形、任意三角形）                

四、解题技巧

1、等效法

2、假设法（人走路、骑自行车，皮带传送）

3、整体与隔离法

4、模型法（结点与滑轮、杆与绳）

5、图形分析法

6、临界值

7、相似形

8、对称法

五、典型问题

1、弹簧问题

2、判断摩擦力方向的方法（假设法、效果（平衡法，牛顿第二定律），牛顿第三定律）

3、皮带问题（水平、倾斜摩擦力）

4、变化的摩擦力（水平、竖直、斜面）

5、斜面上的摩擦力（摩擦角、动摩擦、静摩擦）

6、连接体上的摩擦力

7、三维空间的摩擦力（斜面斜线，倾斜角钢，滚动转轴）

8、书的摩擦力（水平、竖直）

9、整体与隔离（两个小球，两个圆环，两个带电小球、连接体的摩擦力）

10、力的放大（木楔问题压汁机千斤顶）

11、相似型的应用 （半圆柱上的小球，圆环上的弹簧和小球）

12、动态平衡问题：图形法、公式法，相似形斜面挡板、绳拉小球）

【专题】

一、三种力及易错问题

（一）三种力（大小方向产生注意问题）

1、重力（重心、重力的方向，重力与万有引力）

2、弹力（有无弹力的判断：直接，假设，状态，方向判断：面-面、点-面、点-点、杆与轻绳、滑轮与）例：

3、摩擦力（存在条件，方向判断，注意问题）

（二）、注意问题

1、关于重心重力方向问题，重力与万有引力问题

（1）重心一定在物体之上吗？

（2）重力方向一定是垂直向下吗？

（3）重力指向地心？

（4）重力就是万有引力吗？

2、关于弹力

（1）只要接触就有弹力吗？

（2）弹力一定垂直于接触面？

（3）杆受的力一定沿杆方向

（4）物体形变的方向就是其产生弹力的方向？

（5）压力一定等于重力吗？压力等于重力的条件是什么？

3、关于摩擦力：

（1）摩擦力一定与压力成正比？

大小要注意区分静摩擦力与动摩擦力：动摩擦力与压力成正比，静摩擦力与压力不成正比。 

（2）方向要注意摩擦力的“相对”性：

①摩擦力一定与运动方向相反？摩擦力一定与速度在一条直线？ 

摩擦力既可以与运动方向相反，也可以与运动方向相同，还可以与运动方向垂直

②摩擦力一定是阻力？

摩擦力既可以是阻力，也可以是动力，还可以是向心力 

③静摩擦力只能作用在静止的物体上，动摩擦力只能作用在运动的物体上？

静止的物体也可以受动摩擦力，运动的物体也可以受静摩擦力

（3）有摩擦力就一定有弹力！

4、关于分力与合力

（1）合力一定大于分力？

（2）力的分解具有唯一性？

（3）分力方向是根据效果确定的？

二、摩擦力

1、摩擦力应注意的几个问题

（1）大小：注意摩擦力是动摩擦还是静摩擦力

大小要注意区分静摩擦力与动摩擦力：动摩擦力与压力成正比，静摩擦力与压力不成正比。 

例：将F增大，对静摩擦力大小有影响的是（ ACD   ）；对动摩擦力有影响的是（ BCD  ）

例题1：斜面上的物体也可能静止，也可能滑动，若将F增大，摩擦力一定增大的是( C  )

练习1、如图，用一水平推力F＝kt（k为常数，t为时间）把重为G的物体压在足够高的竖直墙上，则从t＝0开始，下面说法正确的是（      ）

A、摩擦力随着时间一直增大

B、摩擦力等于重力一直保持不变

C、加速时摩擦力小于重力，减速时摩擦力大于重力

D、物体最终将静止

（2）方向：要注意摩擦力的“相对”性：

①摩擦力一定与运动方向相反？摩擦力一定与速度在一条直线？ 

摩擦力既可以与运动方向相反，也可以与运动方向相同，还可以与运动方向垂直

②摩擦力一定是阻力？

摩擦力既可以是阻力，也可以是动力，还可以是向心力 

③静摩擦力只能作用在静止的物体上，动摩擦力只能作用在运动的物体上？

静止的物体也可以受动摩擦力，运动的物体也可以受静摩擦力

2、判断摩擦力方向的方法

（1）假设法

（2）效果法：平衡态用合力为零的条件；非平衡态用牛顿第二定律。

（3）反作用力（牛顿第三定律）

（4）速度比较法（皮带上的物体）

（5）利用临界值（连接体）

例：人走路、骑自行车、皮带传动

例题2：皮带匀速传送，滑块在皮带上运动过程中所受摩擦力方向可能发生变化的是（CD ）

始终一定有摩擦力的是（ CD ）

(在C图中，滑块由静止开始)， 

三、受力分析

1、受力分析注意事项（四要四不要）

（1）不要把所施加的力当做所受的力，例支持力与压力

（2）不要把效果分力或合力当做物体所受的力，例：下滑力，向心力、万有引力与重力

（3）不要把惯性当做一个力。例：例上坡时有无冲力，例曲线运动时有无惯性力。

（4）不要重复考虑性质力与效果力例：弹力与拉力

（5）要注意物理模型，例结点与滑轮、杆与绳、圆管与圆轨、光滑与粗糙

（6）要注意内力与外力（选择恰当的研究对象）

（7）要注意临界条件

（8）要注意物体所处的状态（静止与运动、运动与变速、直线与曲线）

练习1：水平力推着A在粗糙的水平面上做直线运动，A、B之间光滑接触，则B物体可能受力的个数是（    ） 

A、2       B、3      C、4       D、5

练习2：如图A、B叠放在一起沿斜面下滑，则B物体可能受力的个数是（    ）

A、2       B、3      C、4       D、5

练习3：如右图，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放的固定挡板接触且处于平衡状态，弹簧处于竖直方向，则斜面体P此刻受到的外力个数有可能为（    ）

A、2       B、3      C、4       D、5

练习2：如图，两个带等量异种电荷质量相同的小球用绝缘细线相连，球1又用绝缘细线悬挂在天花板上，当给两球所在的空间加上水平匀强电场重新平衡后，正确的是（    ）

练习3直角支架AOB，OA水平表面粗糙，OB竖直表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间有一轻绳相连，并在某一位置平衡，现将P环向右移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力F1、摩擦力F2和细绳上拉力F3的变化情况是（    ）

A、F1不变，  B、 F1 变大    C、F2不变     D、F3变小

练习5：重为G1的均匀光滑小球夹在竖直平面和45倾角的斜块之间，斜块重为G2，斜块与水平面间的动摩擦因素为μ，求G1的最小值为多大时，才能使斜块滑动。

五、力的分解

1、力的分解的四种情况

（1）把一个已知力分解为两个方向已知的分力，求分力的大小（最常用、唯一）

（2）把一个已知力分解为两个力，已知一个分力的大小方向，求另一个分力（唯一）

（3）把一个已知力分解为两个大小已知的分力，求分力的方向。有五种情况

①F1+F2②F1+F2=F：一解

③F1+F2>F>|F1-F2|：在同一平面内有两解

④|F1-F2|=F：一解

⑤|F1-F2|>F：无解

（4）把一个已知力分解为一个大小F1已知，另一个方向已知（F2与F夹角为θ）的两个分力，有六种情况(方向未知巧画圆)

①θ<90°；F1②θ<90°；F1= Fsinθ：一解

③θ<90°；F>F1>Fsinθ：两解

④θ<90°；F1>F：一解

⑤θ>90°F1>F：一解

⑥θ>90°F13、二次分解    

练习1：简易千斤顶如图所示，m=100kg，θ=37°要把物体顶起来，需多大的水平推力F（ F=mgtanθ=750N）

练习2：简易压汁机如图所示，l=0.5m，h=0.05mF=200N，求物体D所受的压力？(1000N)

六、正交分解

例：水平面上的物体在倾斜拉力作用下作匀速直线运动，已知拉力与水平方向夹角为θ，物体质量为m，物体与水平面间动摩擦因数为μ，求拉力的最小值

解1：公式法：正交分解

Fcosθ-f=0

Fsinθ+FN=mg=0

f=μFN

可得： 

所以拉力F的最小值为

解2：图解法：地面支持力与摩擦力的合力F’方向一定，与竖直方向的夹角为α，且tanα=f/FN=,拉力F与重力的合力与F’方向相反也是一定的。由图可知：拉力F与F’方向垂直时，拉力F最小，且

六、共点力平衡

1、常见三种情况（直角△、任意△、菱形）

练习1：如左图，已知左边轻绳与竖直墙夹角，右边轻绳水平，轻绳系于一点，求绳中拉力？

练习2：如中图，已知轻绳与竖直墙夹角和物体的质量，轻绳系于一点，求绳中拉力？

练习3：如右图，两竖直墙距离为d，一长为l的轻绳两端系在墙上，绳上掉着光滑的轻滑轮，滑轮下吊着质量为m的物体，求绳中拉力？

2、死结与活结、动杆与定杆

注意上面练习1、练习2是死结，练习3滑轮属于活结，只改变力的方向，不改变力的大小。滑轮、光滑小环，光滑的碗都是如此。在解题时要注意区别。下面两个练习是动杆和定杆，也是类似问题）

练习1：如左图，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架O点，轻杆OB可绕B点转动，求细绳OA中张力和轻杆OB受力大小？

练习2：如右图，水平横梁一端插在墙内，另一端装有小滑轮B，一轻绳一端固定于墙上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物求滑轮受到绳子的作用力？

练习3：如右图，轻绳的两端A、B固定在天花板上，绳能承受的最大拉力为120N，现用挂钩将一重物挂在绳子上，结果挂钩停止C点，两端与竖直方向的夹角分别为37°和53°。求（1）此重物的最大重力不应超过多少？（2）若将挂钩换成一个光滑的小滑轮，重物的最大重力可达多大？（150N，1N）

3、找共点

没有明显的力的共点需自己找出来

练习1：如左图，正方体放在非常粗糙的木板上不能下滑，木板一端固定在滑轮上，一端自由，当木板自由端缓慢向上抬起，为了使正方体物体不发生翻滚，木板与水平面夹角θ不能超过多少？

练习2.：如中图，长为l、质量为m的木棒一端着地，立于竖直墙上，木棒与水平地面夹角为θ，求墙和地面对木棒的作用力？

练习3：如右图，质量为m的物体用细绳悬挂在水平轻杆的中点，轻杆OB可绕B点转动，求细绳OA中张力和轻杆O端受力大小？

五、动态平衡问题

1、图形分析法

例：如图，可旋转的挡板由竖直位置缓慢转至水平，分析球对斜面的压力和球对挡板的压力的变化情况

分析：如图，F1、F2的合力F等于重力，大小方向都不变 ，支持力F2的方向不变，如图，当F1与支持力垂直时有最小值，所用F1先变小后变大，F2一直变小，再由牛顿第三定律可知压力的变化。

练习1：如图，OB水平绳，AO拉力为F1，绳BO拉力为F2，下面说法正确的是

A、保持OB绳方向长度不变，OA绳左移变长，F1一定变大

B、保持OB绳方向长度不变，OA绳右移变短，F1一定变小

C、保持OA绳方向长度不变，OB绳上移变长，F2一定变大

D、保持OA绳方向长度不变，OB绳下移变长，F2一定变大

练习3：如图，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA>mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ的变化情况是（  ）

A、物体A的高度升高，角θ变大

B、物体A的高度降低，角θ变小

C、物体A的高度升高，角θ不变

D、物体A的高度不变，角θ变小

练习4：如图，不可伸长的轻绳一端固定于墙上，拉力F通过乙轻滑轮和轻动滑轮作用于绳另一端，则重物m在力F的作用下缓慢上升的过程中，拉力F变化为（不计一切摩擦）（   ）

A、变大   B、变小    C、不变   D、无法确定

2、公式分析法

练习1：如图，人向右运动的过程中，物体A缓慢上升，若人对地面的压力位F1，人受到的摩擦力为F2，人拉绳的力为F3，则（   ）

A、F1、F2、F3均增大

B、F1、F2增大，F3不变

C、F1、F2、F3均减小

D、F1增大，F2减小，F3不变

练习2：如图，带电小球A固定绝缘支架上处于静止，带电小球B用细线悬挂，悬点在A球正上方，细线长度等于悬点到A的距离，若带电量逐渐减少，则（   ）

A、细线拉力逐渐减小

B、细线拉力逐渐增大

C、库仑斥力逐渐增大

D、库仑斥力逐渐减小

八、弹簧问题

1、几个问题

（1）轻弹簧与弹簧秤（弹簧秤的重力问题）

（2）直接串接的弹簧与重物两端的弹簧（两弹簧拉力不等）

（3）水平方向的弹簧与竖直方向的弹簧（考虑重力）

（4）跨过轻滑轮的两个弹簧（弹力相等）

（5）处于平衡态的弹簧与处于非平衡态的弹簧（考虑加速度）

2、习题

例1：如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻弹簧的劲度分别为k1和k2，整个系统处于平衡状态，先缓慢向上提上面的木块

（1）当上面弹簧恢复原长时，上下木块分别上升的距离？ 

； 

（2）当下面弹簧恢复原长时，上下木块分别上升的距离？

；

练习1：如图所示，轻弹簧A和B的劲度分别为k1和k2，它们都处在竖直方向上，轻滑轮通过轻绳挂在弹簧下端，当滑轮下边挂上重力为G的重物时，滑轮下降的距离是（    ）

A、            B、

C、            D、