2020届一轮复习人教版 相互作用 学案

2020年高考一轮复习知识考点专题02 《相互作用》

第一节 重力 弹力 摩擦力

【基本概念、规律】 一、重力

1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．大小：G＝mg. 3．方向：总是竖直向下．

4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．

二、弹力

1．定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用． 2．产生的条件 (1)两物体相互接触； (2)发生弹性形变．

3．方向：与物体形变方向相反． 三、胡克定律

1．内容：弹簧发生弹性形变时，弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．

2．表达式：F＝kx.

(1)k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定． (2)x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度． 四、摩擦力

1．产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力．

2．产生条件：接触面粗糙；接触面间有弹力；物体间有相对运动或相对运动趋势． 3．大小：滑动摩擦力Ff＝μFN，静摩擦力：0≤Ff≤Ffmax. 4．方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反． 5．作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势． 【重要考点归纳】

考点一 弹力的分析与计算 1．弹力有无的判断方法

(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．

(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原

有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力．

(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．

2．弹力方向的判断方法

(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断． (2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向． 3．计算弹力大小的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解． (2)根据力的平衡条件进行求解． (3)根据牛顿第二定律进行求解． 考点二 摩擦力的分析与计算 1．静摩擦力的有无和方向的判断方法 (1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下：

(2)状态法：先判明物体的运动状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向．

(3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向．

2．静摩擦力大小的计算

(1)物体处于平衡状态(静止或匀速运动)，利用力的平衡条件来判断其大小．

(2)物体有加速度时，若只有静摩擦力，则Ff＝ma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力．

3．滑动摩擦力的计算

滑动摩擦力的大小用公式Ff＝μFN来计算，应用此公式时要注意以下几点：

(1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力．

(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关． 方法技巧：

(1)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析． (2)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的． (3)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运

动，即摩擦力不一定是阻力．

考点三 摩擦力突变问题的分析

1．当物体受力或运动发生变化时，摩擦力常发生突变，摩擦力的突变，又会导致物体的受力情况和运动性质的突变，其突变点(时刻或位置)往往具有很深的隐蔽性．对其突变点的分析与判断是物理问题的切入点．

2．常见类型

(1)静摩擦力因其他外力的突变而突变． (2)静摩擦力突变为滑动摩擦力． (3)滑动摩擦力突变为静摩擦力． 【思想方法与技巧】

物理模型——轻杆、轻绳、轻弹簧模型

三种模型 轻杆 轻绳 轻弹簧 模型图示 形变特点 模 型 特 点 作用效果特点 大小突变特点 弹簧与橡皮筋的弹力特点：

(1)弹簧与橡皮筋产生的弹力遵循胡克定律F＝kx.

只能发生微小形变 不一定沿杆，可以是任意方向 可提供拉力、推力 柔软，只能发生微小形变，各处张力大小相等 只能沿绳，指向绳收缩的方向 只能提供拉力 既可伸长，也可压缩，各处弹力大小相等 一定沿弹簧轴线，与形变方向相反 可以提供拉力、推力 方向特点 可以发生突变 可以发生突变 一般不能发生突变 (2)橡皮筋、弹簧的两端及中间各点的弹力大小相等．

(3)弹簧既能受拉力，也能受压力(沿弹簧轴线)，而橡皮筋只能受拉力作用．

(4)弹簧和橡皮筋中的弹力均不能突变，但当将弹簧或橡皮筋剪断时，其弹力立即消失．

第二节 力的合成与分解

【基本概念、规律】 一、力的合成 1．合力与分力

(1)定义：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力．

(2)关系：合力和分力是一种等效替代关系． 2．力的合成：求几个力的合力的过程． 3．力的运算法则

(1)三角形定则：把两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法．(如图所示)

(2)平行四边形定则：求互成角度的两个力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．

二、力的分解

1．概念：求一个力的分力的过程．

2．遵循的法则：平行四边形定则或三角形定则． 3．分解的方法

(1)按力产生的实际效果进行分解． (2)正交分解． 三、矢量和标量 1．矢量

既有大小又有方向的物理量，相加时遵循平行四边形定则． 2．标量

只有大小没有方向的物理量，求和时按算术法则相加．

【重要考点归纳】

考点一 共点力的合成 1．共点力合成的方法 (1)作图法

(2)计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力，是解题的常用方法．

2．重要结论

(1)二个分力一定时，夹角θ越大，合力越小． (2)合力一定，二等大分力的夹角越大，二分力越大．