相互作用知识点66894

1、相互作用一、力是物体间的相互作用1力的物质性：力不能脱离物体而独立存在2力的相互性：力的作用是相互的3 物体间发生相互作用的方式有两种：直接接触不直接接触4力不但有大小，而且有方向，力具有矢量性。力的大小用测力计（弹簧秤 ）来测量。在国际单位制中，力的单位是 N（牛）。通常把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素决定了力的作用效 果。若其中一个要素发生变化，则力的作用效果也将变化。5力的作用效果 使受力物体发生形变；使受力物体的运动状态发生改变。 力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的。例如用脚踢足球时，用力的大小不同，足球 飞出的远近不同；用力的方向不同，足球飞出的方向不

2、同；击球的部位不同，球的旋转方向不同。二、力的图示1 力可以用一根带箭头的线段来表示。它的长短表示力的大小，它的指向（箭头所指方向）表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所沿的直线叫力的作用线。这种表示力的方法，叫做力的图 示。这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方法。2 .画力的图示的步骤 选定标度：画出某一长度的线段表示一定大小的力，并把该线段所表示的力的大小写在该线段的上 方。所选标度要适当 （ 力的图示上刻度不能过少，也不能多而密，要便于作图计算 ），一般标度的大小应是 所图示的力的1/n , n为除“ 1 ”以外的正整数。 画一个方块或一个点表示受力物体，并确定力的作用

3、点。 从力的作用点开始，沿力的作用方向画一线段（根据所选标度和力的大小确定线段的长度），并在线段上加上刻度 （垂直于力线段的小短线 ）。 在表示力的线段的末端画上箭头表示力的方向。在箭头的旁边标出表示这个力的字母或数值。3 注意：箭尾通常画在力的作用点上。若在同一个图上作出不同的力的图示，一定要用同一个 标度。力的图示与力的示意图不同。力的示意图是为了分析受力而作，侧重于画准力的方向，带箭头的 线段上没有标度，线段的长度只定性表示力的大小。三、力的示意图 与力的图示相比，只要求在图中准确画出力的方向，表达出物体在这个方向受力即可，不要求准确画出力的大小。四、力的分类（1）按力的性质和力的效果分

4、类 性质力：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力等。 效果力：支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力等。（2）按作用方式可分为接触力 （如支持力、压力等 ）和场力 （如重力等 ）。（3）按研究对象可分为内力和外力。（4）按力的关系可分为：共点力、共面力、平行力、平衡力、作用力与反作用力等。（5）注意：正确区分性质力和效果力是对物体进行受力分析的基础，也是正确解决力学问题的重要环节。 根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同，如压力和支持力都是弹力性质不同的力，可以叫同一个名 称，如重力、弹力都可使物体由静止开始运动，都可叫动力，其作用效果可以相同。同一个力，可以有不 同的名称，如用绳子拉小车前进

5、，绳子对小车施以拉力，又叫弹力、动力等。【重力】1 重力的产生：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力静止释放的物体竖直下落。抛出的物体会落回地面，水会从高处流向低处，这众多的事例说明地球上 的一切物体都受到地球的吸引。重力是由于地球的吸引而产生的。重力也叫重量，常用符号G表示。 重力的施力物体是地球，其本质是地球对物体的吸引力，但不能说重力就是地球对物体的吸引力。 地球表面附近的一切物体，不论是静止的，还是运动的，不论是否与地面接触，都受重力作用。重 力与运动状态和接触面情况均无关。2 重力的方向总是竖直向下的竖直向下即垂直于 （当地的 ） 水平面向下，沿重锤线向下。物体只在重力作用下从静止开

6、始下落的方 向是竖直向下的。不能将“竖直向下”理解为“垂直于支持面向下” 、“垂直于地面向下”或“指向地心的 方向”。重力的方向不一定指向地心。3重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定 在同一地点，重力 G与质量m成正比；同一物体，在不同地点所受的重力可能不同（随地理纬度的增加而增大，随离地高度的增加而减小 ） ，不过这种差异很小，一般在地面附近不太大的范围内，可认为 其重力大小恒定不变。 重力大小的计算公式是 G=mg式中m是物体的质量，单位用 kg ； g是一个与地理位置有关的量，反 映地球对物体作用力的强弱。 （g 值随地理纬度的增加而增大， 随离地面高度的增大而减小 ）通常情况

7、下 （在 地球表面附近），取g=9. 8NTkg,表示质量是1kg的物体受到的重力是 9.8N。 重力的大小可以用弹簧秤测出。其依据的原理是二力平衡条件和力作用的相互性：用悬绳挂着的静 止物体或用静止的水平支持物支持的物体，对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到 的重力。特别注意：拉力或压力与重力大小相等是有条件 （平衡）的；且不能认为拉力或压力就是重力,因 力的性质不同,施力物体和受力物体也不同。 重力的大小在一般情况下小于地球对物体的引力大小。4.重力的作用点：重心。一个物体的各部分都要受到重力的作用。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

8、心。1. 重心是重力的等效作用点。引入重心的概念,就把实际作用于整个物体各部分的重力用作用于重 心的一个力等效地代替了, 于是原来的整个物体就可以用一个有质量的点代替, 从而使研究问题大为简便。 这种方法,在物理学上叫等效方法。等效方法是研究物理问题常用的思维方法,它是在保证效果不变的前 提下用一种简化的形式来替代原来的形式以使研究问题方便些。注意：重心并不是重力的实际作用点,也 不是物体上最重的一点,更不能认为地球只吸引物体的这一点。2. 物体重心的位置跟物体的形状和物体内质量的分布都有关系,跟物体的放置情况和运动状态无关。 只有形状规则、质量均匀分布的物体的重心才在物体的几何中心。重心的位

9、置可在物体上,也可以在物体 外。3. 对于薄板状物体,可以用悬挂法找出其重心位置,其依据的原理是二力平衡条件。【弹力】一、形变物体的形状和体积的改变叫形变。1. 形变产生的原因是受到了外力作用。任何物体在外力的作用下都能发生形变。只是形变的明显程 度不同。有的形变比较明显 （如弹簧的伸长或缩短 ） ,可以直接看出；有的形变微小,需要采用特殊方法才 可观察到.如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变,利用细管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变,都 是把微小形变放大以利于观察。把微小变化放大以利于观察或测量的实验方法,叫“微量放大法”,这是 物理学中研究问题的一种重要方法。2. 形变的分类从形变可否恢复

10、原状分：A. 弹性形变：在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，如弹簧、钢条在通常情况下发生的形 变都叫做弹性形变。B. 塑性形变：在外力停止作用后，不能恢复原来形状的形变，如保险丝、橡皮泥等发生的形变都叫 做塑性形变 （ 非弹性形变 ）。注意：如果对弹簧、钢条用力过大,使之形变超过一定限度,既使撤去外力,也不能完全恢复原状,这个限度叫 弹性限度 。在弹性限度内，弹簧、钢条发生的形变都是弹性形变。研究弹性形变有实际意义，今后凡说到形变（除非特别说明），都指弹性形变。 从对外表现形式上可分为拉伸形变（或压缩形变）、弯曲形变、扭转形变等。二、弹力 发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体

11、会产生力的作用，这种力叫做弹力。1 弹力的施力物体是发生形变的物体；受力物体是与施力物体接触，使施力物体发生形变且阻碍其 恢复原状的物体。2 弹力的产生条件：物体直接接触；发生形变。互相接触的物体之间是否存在弹力，取决于是 否存在形变。有些物体形变明显，如弹簧的伸长或缩短，很容易判断出是否有弹力；有些接触物体间形变 不明显，判断有无弹力可用假设法。即假设把相接触的某个物体撤去，看研究对象的运动状态有无改变： 若无改变，则无弹力作用；若发生改变，则有弹力存在。3 通常所说的拉力、压力、支持力等，实质上都是弹力。4 弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体形变的方向相反。具体地说： 绳子拉力

12、 （绳子对所拉物体的弹力 ） 的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。 压力的方向垂直于支持面指向被压的物体。 支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体。 “支持面”就是两物的接触面。深入考察一般物体的接触情况，大致有以下几种：A 平面与平面接触：弹力与平面垂直；B 点与平面接触：弹力通过接触点垂直于平面；C 点与曲面接触：弹力通过接触点垂直于过点的切面；D.曲面与曲面接触：弹力通过接触点垂直于公切面（相当于点与点接触）。5 .弹力的大小跟形变的大小有关：形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力也随之消失。 弹力具有被动适应性。 当物体受力情况或运动状态改变时， 形变情况将随着改变， 弹力也随着变化。

13、 弹力大小和物体形变的关系一般比较复杂。而弹簧的弹力和其形变（伸长和缩短）的关系比较简单：在弹性限度内，弹簧伸长或缩短的长度越大，弹簧的弹力就越大。弹簧的弹力大小跟弹簧的伸长（或缩短 ）的长度成正比。上述关系可用 胡克定律 表示： F=kx式中F为弹力大小。x为弹簧伸长（或缩短）量。k为弹簧的劲度系数，其大小由弹簧本身的结构（如材料、长度、弹簧丝粗细、截面积、匝数等）决定。其单位是 n/ m如k=i000N/ m表示使弹簧伸长或缩短1m需用1000N的力。6 .弹力的作用点在两物体接触处的受力物体上。 【摩擦力】一个物体在另一个物体上滑动时，或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有

14、相互阻 碍的作用，这就是摩擦，这种情况下产生力我们就称为 摩擦力 。固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦 作用。二、滑动摩擦力1 .产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑动 的力称为滑动摩擦力。2.产生条件：相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。 两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。 摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。挤压的效果是有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力，也叫正压力，压力属弹力，可依上一节有 关弹力的知识判断有无压力产生。 接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触

15、面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成 阻碍相对运动的力， 即为摩擦力。 凡题中写明 “接触面光滑” 、“光滑小球” 等，统统不考虑摩擦力 （“光滑” 是一个理想化模型 ）。 接触面上发生相对运动。特别注意：“相对运动”与“物体运动”不是同一概念，“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变；而“物体的运动” 一般指物体相对地面的位置发生了改变。3方向：总与接触面相切，且与受力体相对施力体的相对运动方向相反。这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相 对运动的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反。5m/s速度向右

16、传送的传送带上向右运动，试判断:【例一】如图，某时刻木块正在以3m/s的速度在以v=3m/s(1) 木块的运动方向。(2) 木块相对于传送带的运动方向。(3) 木块所受滑动摩擦力的方向。4. 大小：与压力成正比F =卩Fn压力Fn与重力G是两种不同性质的力，它们在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫无关系，用 力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑，物块与墙面间的压力就与物块重力无关，不要一提到压 力，就联想到放在水平地面上的物体，认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。卩是比例常数，称为动摩擦因数，没有单位，只有大小，数值与相互接触的 、接触面的程度有关。在通常情况下，卩<1。

17、计算公式表明：滑动摩擦力 F的大小只由和Fn共同决定，跟物体的运动情况、接触面的大小等无 关。5 滑动摩擦力的作用点：在两个物体的接触面上的受力物体上。【例二】在东北的林场中，冬季常用马拉的雪橇运木材，雪橇有两个与冰面接触的钢制滑板如果冰 面是水平的，雪橇和所装的木材的总质量是5.0t (吨)，滑板与冰面间的动摩擦因数是0.027，马要在水平方向上用多大的力才能拉着雪橇在冰道上匀速前进？问题：1.相对运动和运动有什么区别？请举例说明。2 压力Fn的值一定等于物体的重力吗？请举例说明。3 滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗？4 滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗?三、静摩擦1.

18、产生：两个物体满足产生摩擦力的条件，有相对运动趋势时，物体间所产生的阻碍相对运动趋势 的力叫静摩擦力。2 产生条件：两物体直接接触、相互挤压有弹力产生；接触面粗糙；两物体保持相对静止但有相对运动趋势。 所谓“相对运动趋势”，就是说假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动。比如物体静止 在斜面上就是由于有静摩擦力存在；如果接触面光滑没有静摩擦力，则由于重力的作用，物体会沿斜面 下滑。跟滑动摩擦力条件的区别是：1 .大小：两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力 Fmax之间：Ov FW Fmax实际大小可根据二力平衡条件或牛顿运动定律判断。2. 方向：总跟接触面相切，与受力体相对施力

19、体的相对运动趋势相反 所谓“相对运动趋势的方向”，是指假设接触面光滑时，物体将要发生的相对运动的方向。比如物体静止在粗糙斜面上，假没没有摩擦，物体将沿斜面下滑，即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下，则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上，与物体相对运动趋势的方向相反。 判断静摩擦力的方向可用假设法。其操作程序是：A 选研究对象-受静摩擦力作用的物体；B 选参照物体-与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体；C. 假设接触面光滑，找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向D. 确定静摩擦力的方向一一与相对运动趋势的方向相反 静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，但并非一

20、定与物体的运动方向相反。 5静摩擦力的作用点：在两物体的接触面受力物体上。)B 静摩擦力的大小与物体的正压力成正比;【例三】下述关于静摩擦力的说法正确的是：(A.静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反；C .静摩擦力只能在物体静止时产生；D 静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相反【例四】用水平推力F把重为G的黑板擦紧压在竖直的墙面上静止不动，不计手指与黑板擦之间的摩擦力，当把推力增加到 2F时，黑板擦所受的摩擦力大小是原来的几倍？四、滑动摩擦力和静摩擦力的比较1. 在水平桌面上G=200N的木块， 动摩擦因数卩=0.2，设桌面对问题：1.摩擦力一定是阻力吗？2 静摩擦力的大小与正压力成正比吗?3 最大静摩擦力等于滑动摩擦力吗？放一块重木块与桌面间的Fi=15N、F2=30N、木块的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，则分别用水平拉力F3=80N拉木块时，木块受到的摩擦力分别为 f 1=,2. 一块长I、质量为m的均匀木板，放在水平桌面上，木板与桌面间动摩擦因数为当木板受到水平推力F向右运动伸出桌面1 /3时，木板受到的摩擦力等于.3. 重100N的物体，静止在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为 10N ,方向水平向右的力作用时，A . 10N，水平向左；C . 20N，水平向左；水平面对物体的摩擦力大小和方向是:B .10N，水平向右；D . 20N，水平向右.