第三章+相互作用-力 导学案 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第三章相互作用——力§3.1重力与弹力一、力和力的图示1、力：定义：_________________________________。（1）力的物质性：指力不能离开__________物体和__________物体而独立存在，即只要有力，必有同时存在__________物体和__________物体（2）力的相互性：力是存在于物体之间的。（3）力的作用效果①力使物体的__________发生变化，如用手压锯条；②力使物体的______________发生变化，如球由静止变为运动。2、力的大小和方向（1）力的大小，可用______________测量（2）单位：______________（3）力的方向：力的方向影响力的作用效果。力的图示（1）力的三要素是、、。（2）为了形象、直观地表达力，我们可以用来表示力，这种表示力的方法，叫做力的图示。（3）画力的图示的步骤：①选定标度（用多长的线段表示多少牛的力）②从作用点沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度，并在线段上加刻度。③在线段的一端加箭头表示力的方向，表示力的作用点，叫做力的作用线。4、力的示意图：即只画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力。注：力的图示和力的示意图不同，力的示意图只表示物体受哪些力的作用及力的方向如何，不需要选定标度严格画出线段的长度。5、力的分类力的分类有两种，按性质和效果分：（1）根据力的性质命名：如________________________________________等。（2）根据力的效果命名：如________________________________________等。（2）形状规则的均匀物体，其重心在，如均匀直棒的重心在，均匀球体的重心在，均匀圆柱的重心在。（3）用方法可确定薄板的重心。例1下列关于重力说法正确的是（）A．重力就是地球对物体的引力B．物体本身就有重力，所以重力没有施力物体C．将物体从高处释放，物体在下落过程中不再受到重力作用D．一个物体无论静止还是运动，无论怎样运动，受到的重力都是一样的例2关于重力大小下列说法中正确的是（）A．物体的重力大小总是恒定的B．同一地点，物体的重力与物体的质量成正比C．物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受到的重力D．物体的重力总是等于它对竖直测力计的拉力例3关于重心，下列说法正确的是（）A．物体的重心一定在物体上B．质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能是在物体外C．物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状无关D．一根细线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心三、弹力1、弹性形变（1）物体在力的作用下____________发生改变，这种变化叫做形变，有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做________________。（2）如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后，物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度就叫________________。2、弹力（1）发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生，这种力叫做弹力。（2）弹力的产生条件：____________________，_______________。二、弹力的方向（1）压力和支持力的方向:___________________________________________________。（2）绳子拉力的方向：___________________________________________________。三、弹力的大小——胡克定律表达式：___________________。其中F为______________；k为______________；x为______________。例1、关于弹力的产生，下列说法正确的是（）A.只要两物体接触就一定有弹力B.只要两物体相互吸引就一定有弹力C.只要有形变就一定有弹力D.只有发生弹性形变的物体才会对跟它接触的物体产生弹力的作用例2、如图所示，细绳下悬挂一小球D，小球与光滑的静止斜面接触，且细绳处于竖直状态，小球受到几个弹力作用？例3：作出图中物块、球、杆等受到各接触面作用的弹力示意图．例4：一根长6cm的橡皮条上端固定，下端挂0.5N物体时长度为8cm，要再拉长1cm则再挂多重物体？劲度系数是多少？例5:如图所示，弹簧的劲度系数为k，小球重为G，平衡时球在A位置，今用力F将小球向下拉长x至B位置，则kxkxB．kx＋GC．G－kxD．以上都不对§3.2摩擦力一、滑动摩擦力1、摩擦力：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有时，就会在接触面上产生阻碍或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。2、摩擦力的分类：、、3、滑动摩擦力（1）定义：两个相互接触的物体，当它们时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。（2）方向：沿着，并且跟物体的方向相反。（3）大小：，其中μ叫做。例1．关于滑动摩擦力的产生，下列说法正确的是()A．只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力B．只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力C．受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力D．受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用如图，A为长木板，在水平面上以速度v1开始向右运动，同时物块B在A的上表面以速度v2开始向右运动，且A、B接触面粗糙．下列判断正确的是()A．若v1＝v2，A、B之间无摩擦力B．若v1>v2，A受到B所施加的向右的滑动摩擦力C．若v1<v2，B受到A所施加的向右的滑动摩擦力D．若v1>v2，A、B之间无滑动摩擦力例3.关于滑动摩擦力公式F＝μFN，下列说法中正确的是()A．动摩擦因数μ与摩擦力F成正比，F越大，μ越大B．动摩擦因数μ与正压力FN成反比，FN越大，μ越小C．动摩擦因数μ与摩擦力F成正比，与正压力FN成反比D．动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定例4．如图所示，重20N的物块放在水平桌面上，用F＝8N的水平拉力拉物块可以使其做匀速直线运动．求：(1)物块所受的摩擦力多大？(2)物块和桌面间的动摩擦因数多大？(3)当水平拉力增大到16N时，物块受到的摩擦力多大？(4)物块在运动过程中突然撤去外力，在物块停止运动前它受到的摩擦力多大？二、静摩擦力（1）定义：两个物体之间只有，而没有相对运动，这时的摩擦力叫做静摩擦力。（2）方向：总是跟物体的方向相反。（3）大小：范围为1．下列关于静摩擦力的说法，正确的是()A．相互接触的两物体间一定存在静摩擦力B．静摩擦力总是阻碍物体的运动C．相对静止的物体间，可能存在静摩擦力作用D．只有静止的物体才受静摩擦力作用，运动的物体不会受静摩擦力作用2．用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向静止，如图所示，如果握力加倍，则手对瓶子的摩擦力()A．握力越大，摩擦力越大B．只要瓶子不动，摩擦力大小与握力大小无关C．方向由向下变成向上D．手越干越粗糙，摩擦力越大3.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B．静摩擦力的大小与物体的正压力成正比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4.如图所示，已知物体重力为5N，手按着物体A，物体始终与墙面保持相对静止，试讨论以下几种情况的静摩擦力。（1）当F=10N时，A受到的静摩擦力，方向？（2）当F=20N时，A受到的静摩擦力，方向？5.粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持静止，则此时()A．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力也等于FB．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力等于零C．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力也等于零D．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力等于F§3.3牛顿第三定律一、作用力与反作用力1、定义：两个物体之间的作用总是的，物体间相互作用的这一对力叫做作用力和反作用力。我们可以把其中任何一个力叫做作用力，另一个力叫做。2、几种常见的作用力和反作用力作用力反作用力地球对物体的吸引力物体对的吸引力手对弹簧的拉力对手的拉力重物对水平桌面的压力对重物的支持力二、牛顿第三定律1、内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小，方向，作用在上。2、表达式：三、物体受力的初步分析1、定义：把研究对象在指定的物理环境中受到的力都分析出来，并画出物体所受的力的，这个过程就是受力分析。2、受力分析中常见的三种力：、、3、受力分析的步骤（1）明确研究对象：可以是某个物体、物体的一部分或某个作用点，也可以是几个物体组成的整体。（2）按照先、再、后、最后其他力的顺序，逐个确定物体受到哪些力的作用。（3）依据物体受到的各个力的方向，画出受力示意图，为了便于观察，物体所受的各个力集中画在同一作用点上。1.关于一对作用力与反作用力,下面说法中正确的是()A.物体相互作用时，先产生作用力，然后才产生反作用力B.作用力和反作用力的合力为零C.作用力和反作用力总是同时产生，同时消失，分别作用在两个物体上D.放在水平面上的书所受重力和桌面对书的支持力为一对作用力与反作用力2.对静止在水平地面上的汽车，下列分析正确的是（

）A.汽车的重力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力B.汽车的重力和汽车对地面的压力是一对相互作用力C.汽车和地球之间有两对相互作用力D.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对作用力与反作用力3.一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了.对这一现象，下列说法正确的是（）A.榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎裂B.榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C.榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D.因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小4.下面关于“神州七号”飞船和火箭上天的情况叙述正确的是()A.火箭尾部向外喷气，喷出的气体对火箭产生一个向上的推力B.火箭的推力是由于喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力作用于火箭而产生的C.火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽向后喷气也不会产生推力D.飞船进入轨道后和地球间存在一对作用力与反作用力5.如图所示，所有接触面均粗糙，A、B静止，则A的受力个数为（）A.3B.4C.5D.66.如图所示，甲、乙两同学分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉同一只弹簧秤的两端，弹簧秤保持静止且不计重力，下列说法正确的是（

）A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力B.甲对乙的拉力小于乙对甲的拉力C.如果甲同学增加牵拉弹簧秤的力，P台秤的示数将增大D.如果甲同学增加牵拉弹簧秤的力，Q台秤的示数将增大§3.4力的合成与分解一、力的合成1、合力与分力定义：当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果，这个力就叫做那几个力的，原来的几个力叫做。2、合力与分力的关系合力与分力之间是一种的关系，合力的作用效果与分力共同作用的效果相同。3、力的合成（1）定义：求几个力的合力的过程叫作力的合成。（2）平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，两个邻边之间的就代表合力的大小和方向。1．关于几个力与其合力，下列说法正确的是()A．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B．合力与原来那几个力同时作用在物体上C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用D．求几个力的合力遵循平行四边形定则2．(2011年洛阳高一检测)两个力F1和F2间的夹角为θ，两个力的合力为F.以下说法正确的是()A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大B．合力F总比分力中的任何一个力都大C．如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大D．合力F可能比分力中的任何一个力都小3．两个共点力的大小均为8N，如果要使这两个力的合力大小也是8N，则这两个共点力间的夹角应为()A．30°B．60°C．90° D．120°4．大小分别是30N和25N的两个力，同时作用在一个物体上，对于合力F大小的估计最恰当的是()A．F＝55N B．25N≤F≤30NC．25N≤F≤55N D．5N≤F≤55N5.如图所示，物体受到4个力作用，它们分别分布在两条互相垂直的直线上，F1＝5N，F2＝8N，F3＝7N，F4＝11N，求它们的合力的大小．二、力的分解1、定义：已知一个力求它的的过程。2、分解原则：力的分解是力的合成的，同样遵守。3、分解依据：通常依据力的实际作用效果分解。4、力的正交分解法：将一个力分解为两个相互垂直的分力的方法叫做正交分解法。正交分解的原理：一条直线上的两个或两个以上的力，其合力可由代数运算求的，当物体受到多个力的作用，并且这几个力只共面不共线时，其合力用平行四边形定则求解很不方便。为此，我们建立一个直角坐标系，先将各力正交分解在两条互相垂直的坐标轴上，分别求出两个不同方向上的合力Fx和Fy，然后就可以由F合=F2三、矢量和标量1、矢量：既有大小又有方向，相加时遵从（或三角形定则）的物理量。2、标量：只有大小，没有方向，求和时按照相加的物理量。3、三角形定则：把两个矢量相接，从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示和矢量的大小和方向1．如图所示，物体静止在斜面上，以下几种说法中正确的是()A．物体受到的静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力B．物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力C．物体所受重力的大小等于斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力的大小D．物体受到的支持力与物体所受重力沿垂直于斜面的分力是一对平衡力2．将一个力F分解为两个力F1、F2，下列情况不可能的是()A．F1或F2垂直于FB．F1、F2都与F在同一直线上C．F1或F2的大小等于FD．F1、F2的大小和方向都与F相同3．已知某力的大小为10N，则不可能将此力分解为下列哪组力()A．3N、3NB．6N、6NC．100N、100ND．400N、400N4．一物体放在斜面上，当斜面倾角缓慢增大时，物体始终相对斜面静止，则下列说法中正确的是()A．物体对斜面的压力逐渐减小B．物体对斜面的压力的大小不变C．物体的重力沿斜面方向的分力逐渐减小D．物体的重力沿斜面方向的分力大小不变5.如图所示，一只小球用绳OA和OB拉住，OA水平，OB与水平方向成60°角，这时OB绳受的拉力为8N，求小球重力及OA绳拉力的大小．6．如图所示，一个重为100N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角，且θ＝60°，所有接触点和面均不计摩擦．试求小球对墙面的压力F1和对A点压力F2.7．如图所示，物体C的重力为G＝10N，AO绳与顶板间的夹角为θ＝45°，BO绳水平，绳子不可伸长，求：（1）AO绳所受的拉力FAO和BO绳所受拉力FBO分别为多大？（2）如果绳AO和BO能承受的最大拉力都是20N，若逐渐增加C的重力，则AO和BO哪根绳子先断？为什么？§3.5共点力的平衡一、共点力1、定义：如果几个力共同作用在上，或者虽不作用在同一点上，但它们的，这样的一组力叫做共点力。2、力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。二、共点力平衡的条件物体在多个共点力作用下平衡时，合力。（1）二力作用：二力、（2）三力作用：任两个力的合力与第三个力、（3）多力作用：任一个力与其他所有力的合力、三、共点力平衡条件的应用1、解题的一般步骤（1）找研究对象（2）进行受力分析（3）选取研究方法（4）利用平衡条件建立方程（5）解方程求结果2、方法（1）整体法（2）隔离法练习题：1.关于共点力,下列说法中正确的是()A.作用在一个物体上的两个力，如果大小相同，方向相反，这两个力是共点力B.作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力C.作用在一个物体上的两个力，如果它们的作用点不在同一点上，则这几个力一定不是共点力D.作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线可以汇交于一点，则这几个力是共点力2.一个质点在三个共点力F1、F2、F3） 的作用下处于平衡状态，如图所示。则它们的大小关系是（）A.

F1>F2>F3B.

F1>F3>F2C.

F3>F1>F2D.

F2>F1>F33.小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所示,已知两人手臂上的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是()A.当θ为120∘时,F=G2B.不管θ为何值,均有F=G2C.当θ=0∘时,F=G2D.θ越大时，F越小4.如图所示，细线a和b的一端分别固定在水平地面上，另一端系一个静止在空气中的氢气球，细线与地面的夹角分别为30°和60°。若a、b受到的拉力分别为Ta和Tb，氢气球受到的浮力为F，则（氢气球自身的重力不计）（）A