第三章 相互作用
章 末 专 题 复 习
凡是涉及中微子的反应都是弱相互作用过程。19世纪末，物理学家发现，有的原子核能够自发地放出射线。后来发现，在放射现象中起作用的还有另外一种基本作用，称为弱相互作用
强相互作用力是让强子们结合在一块的作用力强子们之间的相互作用实际上是夸克团体与夸克团体之间的相互作用
力的概念：物体与物体之间的相互作用
力的效果：1、改变物体的运动状态
2、使物体产生形变
力的三要素：大小、方向、作用点
力的图示、力的示意图
自然界的四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用
力学中的三大力：重力、弹力和摩擦力
速度
弹性形变、非弹性形变
物质性
相互性
非接触力
接触力
力
产生原因：
由于地球的吸引而使物体受到的力
大小：
G = m g
方向：竖直向下
重心:重力的作用点
g为当地重力加速度
重心位置与质量分布和物体形状有关
施力物体
重力
产生条件：接触、发生弹性形变
方向：总是跟形变的方向相反，与物体恢复形变的方向一致
大小：由物体所处的状态、所受其他外力、形变程度来决定
弹力
F1
F3
F2
判断弹力有无的方法：假设法
常见的弹力：弹簧的弹力、绳的拉力、压力和支持力
弹簧的弹力大小遵守胡克定律F = k x
弹性限度内
轻绳、轻杆、轻弹簧的区别
△F = k △x
沿绳
不一定沿杆
沿弹簧轴线
注意:有多少个接触面就有可能有多少个弹力
几种常见的弹力
各种接触面之间的弹力方向判断:
1、曲面与平面之间的弹力方向
结论：过接触点垂直于平面指向受力物体
2、点与平面之间弹力方向
结论：过接触点垂直于平面指向受力物体
3、曲面与曲面之间弹力方向
结论：与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
F1
F2
半球形的碗
关于力的下述说法中正确的是（ ）
A．力是物体对物体的作用 B．只有直接接触的物体间才有力的作用
C．力可以离开物体而独立存在 D．力的大小可以用天平测量
A
关于弹力产生的原因，下列说法正确的是( )
A、木块放在桌面上受到向上的支持力，这是木块发生微小形变而产生的。
B、用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的推力，这是由于木头发生形变而产生的。
C、绳对物体的拉力方向总是竖直向上。
D、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的 。
D
A、B一起匀速运动
A、B均相对地面静止不动
注意：有多少个弹力就有可能有多少个摩擦力
滑动摩擦力Ff
静摩擦力F静
接触、接触面粗糙、有弹力
相对运动
相对运动趋势
Ff =μFN
0< F静≤Fmax
沿接触面与相对运动方向相反
沿接触面与相对运动趋势方向相反
摩擦力
已知图中物体都处于静止，试对物体进行受力分析，画出力的示意图。
画出下图中物体的受力图（接触面粗糙）
关于摩擦力，下列说法中正确的是( )
A、摩擦力方向总是跟运动方向相反
B、相互压紧且接触面粗糙的物体之间一定有摩擦力
C、相互接触的物体间的正压力增大，摩擦力一定增大
D、物体受到静摩擦力的大小，跟接触面的粗糙程度无关
D
对于两个相互接触的物体，下列说法中正确的是( )
A、有弹力必有摩擦力 B、有弹力不一定有摩擦力
C、有摩擦力必有弹力 D、有摩擦力不一定有弹力
BC
一木箱重100N，放在水平地面上，木箱与地面的动摩擦因数为0.2，当用80N的力去推木箱时，下列说法正确的是( )
A、不知道最大静摩擦力，无法判断是否运动
B、所受摩擦力为静摩擦力，大小为80N
C、所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为80N
D、所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为20N
D
重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用40N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱与地板间的最大静摩擦力为 N。木箱从原地移动以后，用38N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动。这时木箱所受的滑动摩擦力为 N，动摩擦因数为 。
解：物体刚好推动时用的力等于最大静摩擦力；
40
虽然滑动摩擦力可以用F=μFN来求得，但并不是唯一的方法，我们可以根据二力的平衡知道：物体匀速直线运动时，推力正好等于地面施加的滑动摩擦力。
38
0.38
【例题】皮带传动装置中，主动轮和从动轮以及传送带都没有打滑，判断主动轮和从动轮边缘受到的摩擦力是什么摩擦力？摩擦力的方向？两轮相对于皮带运动趋势的方向如何？
主动轮上的点受到摩擦力的方向与转动方向相反，与之相连皮带上的点受力方向与主动轮转动方向相同，
从动轮皮带上点受力方向与主动轮转动方向相反，而从动轮上点受力方向与主动轮转动方向相同。
骑自行车时，后轮上的点受到摩擦力方向与前进方向相同（后轮与地面接触点相对地面有相对向后运动趋势），前轮则相反；推自行车时，前后轮受到摩擦力方向均与前进方向相反。
因为皮带不打滑，所以两点受到的是静摩擦，
一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。
合力范围：｜F1－F2｜≤F≤ F1＋F2
等效
力的合成与力的分解都遵循平行四边形定则（三角形定则）
利用三角形定则判定力的分解是否有解？有几个解？
注意几种特殊角度时的合力与分力的关系
正交分解法
力的合成与分解
3、受力分析的顺序
1、明确受力对象（研究对象）
找出其他物体施加给研究对象的力，而不是研究对象施加给其他物体的力
2、分析的是性质力
重力、弹力、摩擦力
重力
弹力
摩擦力
外力
方向总是竖直向下
假设法
假设法
外力可以方向不变地平移
受力分析是整个物理学的基础
受力分析
5、受力分析常用的方法：
隔离法和整体法、假设法
4、防止添力和漏力
每个力都有施力物体
分析完后复查各接触处
受力分析
BD
关于两个力与它们合力的说法正确的是( )
A.这两个力与它们的合力同时作用在物体上
B.这两个力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效果相同
C.合力总是大于这两力
D.两个力夹角在0°到180°之间时，夹角越大，合力越小
AB
作用在物体上的两个力，F1=10N，F2=2N。若它们之间的夹角可任意，那么它们的合力可能是（ ）
A.8N B.11N C.0N D.1N
已知放在水平面上的物体，受到与水平方向成θ角的拉力F 的作用
对物体的斜向上的拉力F 会产生怎样的作用效果？如何分解？
F2= F sinθ
F1= F cosθ
已知放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为θ
放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？
F2= G cosθ
F1= G sinθ
F1= G tanθ
F2= G/cosθ
一个成人与一个小孩分别在河的两岸拉一条船沿河岸前进，成人的拉力为F1＝400N，方向如图甲所示(未画出小孩的拉力方向)，要使船在河流中平行于河岸行驶，求小孩对船施加的最小力的大小和方向．
如右图所示，半圆形支架BAD，两细绳OA和OB结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，分析OA绳和OB绳所受力的大小如何变化．
如图3-5-6所示，半圆形支架BAD，两细绳OA和OB结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置C过程中，分析OA绳和OB绳所受的力大小如何变化?
解析：因为绳结点O受重物的拉力T，所以才使OA绳和OB绳受力，因此将拉力T分解为TA、TB(如下图).OA绳固定，则TA的方向不变，在OB向上靠近OC的过程中，在B1、B2、B3三个位置，两绳受的力分别为TA1和TB1、TA2和TB2、TA3和TB3.从图形上看出，TA是一直逐渐变小，而TB却是先变小后增大，当OB和OA垂直时，Tb最小.
TA一直减小，TB先变小后增大
如图，在一个V形槽中有一个重为G=100N的粗细均匀的圆柱体，槽两侧底角均为α=60°。圆柱体与槽之间的动摩擦因数μ=0.2，要使圆柱体沿水平轴线方向匀速运动，沿水平轴线方向的水平推力F多大？
通过受力分解可以知道，两边N的合力应等于G，
所以 N1*cos60°+N2*cos60°=G
所以 N1＝N2＝G/2cos60°
F＝uN1+uN2=uG/cos60°
F=40N
先用平行四边形法则求出圆柱体对单侧斜面的压力大小：N=G/2cosα=100N 再求出单侧斜面摩擦力的大小： f=μN=0.2*100N=20N
两边均有摩擦 F=2f=40N
如图15所示，原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态。(1)这时两个弹簧的总长度为多大？
L1伸长:(m1+m2)g/k1
L2伸长:m2g/k2
k1弹簧向上拉力=m1g+m2g
k2弹簧向上拉力=m2g
解析:
L总=L1+L2+(m1+m2)g/k1+m2g/k2
m1：上面弹簧作用力+下面弹簧的推力=m1g
m2：F=m2g+弹簧推力
2）若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体m2的压力。
(2)当两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和时,
L1是被拉长的，L2是被压缩的
设L1伸长量为x，则L2压缩量也为x 设平板对L2弹力
为N，N与平板受到下面物体m2的压力大小相等
对m2：N-m2g=k2x （平板对m2弹力向上，m2重力
和L2对m2的力向下 ）
对m1：m1g=k1x+k2x （L1，L2对m1的力都向上，）m1重力向下 得：(Nm2g)/k2=m1g/(k1+k2) N=k2m1g/(k1+k2)+m2g
平板受到下面物体m2的压力为 :k2m1g/(k1+k2)+m2g
解析: