第三章 相互作用-力【速记清单】（解析版）

学而优教有方高一物理必修一第三章相互作用——力：速记清单高一物理必修一第三章相互作用——力：速记清单填空基础知识填空基础知识点亮知识网络 一.重力与弹力1.力的概念(1)定义：一个物体对另一个物体的作用．(2)力的三要素：大小、方向和作用点．(3)单位：牛顿，简称牛，符号：N.二.重力1.定义：由于地球的吸引而使物体受到的力．2.方向：竖直向下．3.大小：，g是自由落体加速度．4.作用点——重心(1)重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心．(2)决定因素：①物体的形状；②物体的质量分布．三.力的表示方法1.力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点．2.力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小．四．弹力1.形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化．2.弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力．3.常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向跟接触面垂直；绳子的拉力也是弹力，方向沿着绳子而指向绳子收缩的方向．五.胡克定律1.弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状的形变．2.弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度．3.内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即.4．劲度系数：k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m.表示弹簧“软”“硬”程度的物理量．六.滑动摩擦力1.定义：一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力.2.产生条件(1)接触面粗糙．(2)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(3)两物体间有相对运动．3.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反.4.大小：，为动摩擦因数5.弹力与摩擦力的关系若两物体间有摩擦力，则两物体间一定有弹力，若两物体间有弹力，但两物体间不一定有摩擦力．(填“一定有”或“不一定有”)七.静摩擦力1.定义：两个相互接触的物体，当它们具有相对运动的趋势时，在接触面上会产生阻碍相对运动趋势的力．2.产生条件(1)接触面粗糙．(2)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(3)两物体间有相对运动的趋势．3.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反.4.大小：.5.弹力与摩擦力的关系若两物体间有摩擦力，则两物体间一定有弹力，若两物体间有弹力，但两物体间不一定有摩擦力．(填“一定有”或“不一定有”)八.牛顿第三定律1.作用力与反作用力(1)力是物体对物体的作用，只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体.(2)力的作用是相互的，物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力.(3)作用力与反作用力总是互相依存、同时存在的.把它们中的一个力叫做作用力，另一个力叫做反作用力.2.牛顿第三定律的内容(1)内容两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。(2)表达式：，负号表示与的方向相反.八.合力和分力1.共点力:几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力．2.合力与分力:假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，这几个力叫作那个力的分力．3.合力与分力的关系:合力与分力之间是一种等效替代的关系，合力作用的效果与分力共同作用的效果相同．九.力的合成和分解1.力的合成：求几个力的合力的过程．2.力的分解：求一个力的分力的过程．3.平行四边形定则：在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，如图所示，表示与的合力．4.如果没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力．5.两个以上共点力的合力的求法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力．十.共点力的平衡1.平衡状态：物体静止或做匀速直线运动.2.平衡条件：或，.3.常用推论①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反.②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形.4.处理共点力平衡问题的基本思路确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论.5.求解共点力平衡问题的常用方法：①合成法：一个力与其余所有力的合力等大反向，常用于非共线三力平衡.②正交分解法：，，常用于多力平衡.③矢量三角形法，把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形，常用于非特殊角的一般三角形.探究重难点探究重难点一.弹力1.弹力有无的三种判断方法方法特点适用情况例证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多用来判读形变较明显的情况弹簧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，若原有状态不变，则此处不存在弹力；若不能保持原有状态，则此处一定有弹力。多用于形变不明显的情况替换法可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、明显形变的物体替代。多用于形变不明显的情况2.弹力方向的判断面与面点与面点与点点与曲面曲面与平面垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于切面垂直于平面3.轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较轻绳轻杆弹性绳轻弹簧图示质量大小0000受外力作用时形变的种类拉伸形变拉伸形变、压缩形变、弯曲形变拉伸形变拉伸形变、压缩形变受外力作用时形变量大小微小，可忽略微小，可忽略较大，不可忽略较大，不可忽略弹力方向沿着绳，指向绳收缩的方向既能沿着杆，也可以跟杆成任意角度沿着绳，指向绳收缩的方向沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向弹力大小变化情况可以突变可以突变不能突变不能突变1.(单选•弹力有无的判断)在图中，A、B两物体之间一定有弹力作用的是（）A．B．C． D．【答案】B【解析】A．该图中细线竖直，则A球只受重力和细线的拉力，不受B的支持力，选项A错误；B．该图中物体A受向下的重力，细线斜向上的拉力以及B对A的弹力，选项B正确；C．该图中AB虽然接触，但是无形变，则两球之间无弹力，选项C错误；D．该图中两细线竖直，则两球只受重力和细线的拉力作用，两球之间无弹力，选项D错误。故选B。2.(单选•弹力有无的判断)如图所示，一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是()A．球在a、b两点处一定都受到支持力B．球在a点一定受到支持力，在b点处一定不受支持力C．球在a点一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力D．球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到支持力【答案】D【解析】若球与小车一起做水平匀速运动，则球在b处不受支持力作用；若球与小车一起水平向左做匀加速运动，则球在a处受到的支持力可能为零，D正确。二.摩擦力1.摩擦力的基础知识：静摩擦力滑动摩擦力定义两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力产生条件（必要条件）①接触面粗糙②接触处有弹力③两物体间有相对运动的趋势（仍保持相对静止）①接触面粗糙②接触处有弹力③两物体间有相对运动大小①静摩擦力为被动力，与正压力无关②最大静摩擦力大小与正压力有关(为动摩擦因数，取决与接触面粗糙程度，为正压力。方向沿着接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反沿着接触面与受力物体相对运动的方向相反作用点实际上接触面上各点都是作用点，常把它们等效到一个点上，在作力的图示或示意图时，一般把力的作用点画到物体的重心上。名称释义运动方向指物体相对某参考系(一般以地面为参考系)的运动方向相对运动方向指以其中一个物体为参考系，另一个物体相对该物体的运动方向相对运动趋势方向由两物体间能发生却没有发生的相对运动的方向2.明晰“三个方向：3.掌握静摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法(2)状态法:先判断物体的运动状态，然后通过受力分析列方程，若是平衡状态，列平衡方程；若是非平衡状态，列牛顿第二定律，最后确定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。3.(单选•静摩擦力的判断)如图所示，人用手握住一个油瓶，并确保能使瓶子静止在竖直方向上，以下说法中正确的是（）A．手握得越紧，油瓶受的摩擦力就会越大B．手握得越紧，油瓶与手之间的动摩擦因数就会越大C．手握得越紧，油瓶与手之间的最大静摩擦力就会越大D．往油瓶里添油，油瓶受的摩擦力不变【答案】C【详解】ABC．瓶子保持静止，受力平衡，对瓶子受力分析，竖直方向上受重力和静摩擦力，二力平衡，因而静摩擦力等于重力，手握得越紧，油瓶与手之间的最大静摩擦力就会越大，但是静摩擦力不变，动摩擦因数不变，故AB错误，C正确；D．往油瓶里添油，重力变大，所以油瓶受的摩擦力会变大，故D错误；故选C。4.(单选•静摩擦力的判断)如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态．若将a和b、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1和f2表示．则（）A．f1≠0，f2=0 B．f1=0，f2≠0C．f1≠0，f2≠0 D．f1=0，f2=0【答案】A【详解】对a物体分析可知，a物体受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此a受到b向上的摩擦力再对ab及P组成的整体分析，由于整体在水平方向不受外力，因此P不受地面的摩擦力故选A。5.(单选•传送带上物体所受摩擦力的方向)水平的皮带传动装置如图所示，皮带的速度大小保持不变，将一滑块轻轻地放在A点，开始时滑块在皮带上滑动，当它到达位置C时滑动停止，之后随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端。在传送过程中，滑块受到的摩擦力情况为()A．在AC段受水平向左的滑动摩擦力 B．在AC段受水平向右的滑动摩擦力C．在CB段受水平向左的静摩擦力 D．在CB段受水平向右的静摩擦力【答案】B【详解】AB．在AC段滑块向右加速运动，加速度向右，故合力向右；滑块受重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力向右，故A错误，B正确CD．在CB段滑块匀速直线运动，加速度为零，故合力为零；滑块受到重力和支持力，若有摩擦力，合力不为零，故CD错误。故选B。6.(单选•滑动摩擦力的计算）如图所示，物体在F=10N、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右运动。已知物体与水平面的动摩擦因数µ=0.2，物体质量m=5kg，取g=10m/s2，可知物体所受摩擦力为（）

A．10N，水平向左 B．10N，水平向右C．20N，水平向左 D．20N，水平向右【答案】A【详解】物体所受摩擦力为物体向右运动，所受滑动摩擦力的方向水平向左。故选A。三.力的合成和分解1.力的运算法则：平行四边形定则和三角形定则：运算法则平行四边形定则三角形定则图解计算方法以力的图示中F1、F2的线段为邻边作平行四边形，它的对角线即表示合力的大小和方向。合力的大小方向把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量，再结合几何知识求解。说明①若是多个力的合成，先求其中两个力的矢量合，再把这个矢量与点三个力合成，指导把所有的力合成进去，最后得到的矢量就是这些力的合力；②合力与分力在作用效果上是等效替代的关系，不能重复分析受力；③行四边形定则（或三角形定则）是所有矢量的运算法则，力的分解是；力的合成的逆过程。2.力的合成几种常见情况特殊情况两分力互相垂直两分力等大，夹角为两分力等大，夹角为图示合力的计算重要结论①两个分力一定时，夹角越大，合力越小。②合力一定是，两等大分力的夹角越大，两分力越大。③合力可以大于、小于或等于分力。3.共点力合成时合力大小的范围(1)两个共点力的大小：当两个分力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小。当两个分力方向相反是，合力最小，为(假设)；当两个分力方向相同时，合力最最大，为；故合力的范围是(1)三个共点力的大小：①最大值：三个力共线且同向时合力最大，最大值为②最小值：任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力的这个范围内，则三个力的合力的的最小值为零，此时三个的大小和方向可以组成一个首尾相接的三角形,如右图所示；如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小里的力的值。4.力的分解常用方法：正交分解效果分解法分解方法将一个力沿着两个相互垂直的分析分解，一般选共点力的作用点为原点，在静力学中以少分解力和容易分解为原则，在动力学，往往以加速度分析和垂直加速度分析为坐标轴实例分析x轴方向上的分力为：y轴方向上的分力为：重力分解为拉紧AO线的分力F2和拉紧OB线的分力F1，5.将重力按效果分解的常见情况分力的效果和大小分解的图例质量为m的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体沿着斜面下滑，相当于分力F2的作用；二是使物体压紧斜面，相当于分力分F1的作用。质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住静止于斜面上时，其重力产生两个效果：一是使球压紧挡板，相当于分F1的作用；二是时球压紧斜面，相当于分力F2的作用。质量为m的光滑小球被悬挂在竖直墙壁上，其重力产生两个效果：一是时球压紧墙壁，相当于分F1的作用；二是时球拉紧悬线，相当于分力F2的作用。，质量为m的物体静止在斜面上，被细绳AO和轻杆OC（可绕C自由转动）作用而静止，其重力产生两个效果：一是拉紧绳AO，相当于F1的作用，二是压轻杆OC，相当于分力F2的作用。，6.力分解的多解问题已知条件已知示意图分解示意图解的情况已知合力的大小和方向与两个分力的方向唯一解已知合力的大小和方向与两个分力的大小①或无解②当两解已知合力的大小和方向与一个分力大小和方向唯一解已知合力的大小和方向与一个分力（F2）大小和另一个分力（F1）的方向①唯一解②无解③两解④唯一解7.(多选•合力的计算）某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中（坐标纸中每格的边长表示1N大小的力），该物体所受的合外力大小错误的是（）

A．图甲中物体所受的合外力大小等于4NB．图乙中物体所受的合外力大小等于2NC．图丙中物体所受的合外力等于0D．图丁中物体所受的合外力等于0【答案】ABC【详解】A．对甲，先将与合成，合力为向左的3N，然后再用勾股定理，求得合力等于5N，故A错误，符合题意；B．对乙，先将与沿水平和竖直方向正交分解，水平分量相等，竖直分量分别为1N和2N，再与合成，求得合力等于5N，故B错误，符合题意；C．对丙，和的合力与等大同向，则三力的合力为2F1=6N，即合力等于6N，故C错误，符合题意；D．根据三角形法则，丁图中合力等于0，故D正确，不符合题意。故选ABC。8.(多选•特殊角的合力的计算）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，两人手臂间的夹角为，水和水桶的总重力为，则下列说法中正确的是（）A．当为120°时，B．不管为何值，均有C．当时，D．越大时，越小【答案】AC【详解】ABC．根据题意可知，两分力相等，由力的合成可知，时有时故AC正确，B错误。D．由平行四边形法则可知，在合力一定时，θ越大，分力越大，故D错误。故选AC。9.(单选•多力的合成）如图，有五个力作用于同一点O，表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两条邻边和三条对角线。已知，则这五个力的合力大小为（

） B． D． D．【答案】D【详解】解法一：利用平行四边形定则，如图所示最大力为，根据平行四边形定则，与的合力为，与的合力为，这五个力的合力为3倍的，已知，根据几何关系可知所以合力的大小为故选D。解法二：利用三角形定则，如图所示将力、平移到与、与的首端之间，、的合力等于，、的合力等于，由几何关系可知故这五个力的合力大小为故选D。10.(单选•按力的效果分解力）如图所示，重力为G的小球静止在斜面上，下列关于重力的两个分力说法正确的是（）A．F1是小球对挡板的压力，大小为B．F2是小球对斜面的正压力，大小为C．F1是小球所受重力的一个分力，大小为D．由于重力的存在，小球同时受G、F1、F2的作用【答案】C【详解】AB．F1和F2是小球重力的两个分力，不是小球对挡板、斜面的正压力，只是大小与小球对挡板、斜面的正压力相等，故AB错误；F1是小球所受重力的一个分力，由几何关系可知，其大小为，故C正确；D．F1、F2均是重力的分力，是重力产生的两个效果，不是小球受到的力，故D错误。故选C。11.(单选•力的正交分解）如图所示，某工人正在修理草坪，推力F与水平方向成α角，割草机沿水平方向做匀速直线运动，则推力F在水平方向的分力大小为（）A． B．C． D．【答案】B【详解】根据题干可知推力F与水平方向成α角，将力F沿水平方向和竖直方向分解，水平方向的分力为，竖直方向的分力为。故选B。12.(单选•力分解的讨论）如图所示，将一个的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力的方向与F成30°角，则下列说法正确的是（

）A．另一分力的方向可能与F平行 B．另一分力的大小可能小于10NC．的大小不可能小于5N D．另一分力的方向与的方向垂直时，最小【答案】D【详解】A.合力和两个分力构成了力的矢量三角形，如图所示不为零，由图可知的方向不可能与F平行，故A错误；BD.当和垂直时，最小故的大小不可能小于10N，故B错误，D正确；C.先减小后增大，从零开始（不含零）一直增大，的大小可能小于5N，故C错误。故选D。四．受力分析1.受力分析的基本思路确定受力分析的物体。研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体确定受力分析的物体。研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体明确研究对象隔离物体分析画出受力示意图检查分结果图将研究对象从周围的物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加力。分析一般顺序为：重力、弹力、摩擦力再分析其他力。画出受力示意图，准确标出各力的方向检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能否是研究对象处于题目所给的物理状态2、受力分析4个易错点(1)不要把研究对象所受到的力与研究对象对其他物体的作用力混淆，只分析研究对象受到的力，不分析研究对象对其他物体的力(2)每一个力都应找出其施力物体，找不到施力物体的力是不存在的。(3)只分析物体实际受到的性质力，不分析合力和分力。(4)对整体进行受力分析时，组成整体的几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中画出；当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力，要在受力分析图中画出。13.(单选•连接体的受力分析）如图所示，在竖直向上的恒力F作用下，a、b两物体紧挨竖直墙面处于静止状态，则关于它们的受力情况，下列说法正确的是（  ）A．a一定受到4个力B．a可能受到3个力C．a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．a与b之间不一定有摩擦力【答案】A【详解】将物体a、b看成整体，以整体为研究对象，进行受力分析，整体受到重力、已知外力F，说明a与墙壁之间没有弹力，没有弹力就一定没有摩擦力；以物体b为研究对象，对物体b进行受力分析，可知b受到重力、支持力和静摩擦力作用，b受到3个力，再以物体a为研究对象，受力分析可知a受到4个力作用。故选A。14.(多选•连接体的受力分析）如图所示，A、B两物块叠放在一起，在光滑水平面上向右匀速运动，此时给物块A施加一个水平向左的拉力，物块A和B仍保持相对静止一起向右运动过程中（

）物块B对A的摩擦力方向水平向左B．物块B受到的摩擦力大小等于FC．物块A和B各受到四个力的作用D．物块B对物块A的支持力是由于物块B形变引起的【答案】CD【详解】A．水平面光滑，水平面对物块B的摩擦力为零，施加拉力F后，A、B一起向右做减速运动，说明A对B的摩擦力方向向左，B对A的摩擦力方向向右，故A错误；B．若B对A的摩擦力大小等于F，则物块A做匀速运动，与题设不符，因此物块B对A的摩擦力小于F，即A对B的摩擦力小于F，故B错误；C．A受拉力、重力、支持力、摩擦力四个力，B受水平面支持力、A的压力、重力、A对B的摩擦力四个力，故C正确；D．物块B对物块A的支持力是由于物块B形变引起的，故D正确。故选CD。五．动态平衡1.所谓动态平衡问题，是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，通常利用图解法解决这类问题。2.基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”适用对象如何使用图解法举例图解法物体受到三个力的作用，其中一个力的大小、方向均不变（一般是重力），一个力的方向不变、大小变化；一个力的大小和方向均变化画受力分析图，如右图所示，作出力的平行四边形或矢量三角形，如右图，依据某一参量的变化，分析各边的变化从而确定未知力的大小和方向的变化情况。结合图b可知T1一直减小，T2先减小后怎大，当T1和T2垂直时，有最小值为。解析法（正交分解法）物体受到