必修1 第3章 相互作用导学案 知识问答式 学案（附章末测试）（有解析）
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| 名称 | 必修1 第3章 相互作用导学案 知识问答式 学案（附章末测试）（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 810.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-08-19 09:55:53 | ||
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必修一 第三章 相互作用
问题1、什么是力？力有什么特点？
答：(1)力是物体与物体之间的相互作用．
(2)力的作用效果有两种：①使物体的运动状态发生变化．②使物体产生形变．
（3）力的特点：①力的物质性：力是物体对物体的作用，脱离物体而独立存在的力是不存在的．一个力一定同时具有受力物体和施力物体．②．力的相互性：只要一个物体对另一个物体施加了力，那么另一个物体也一定同时对这个物体施加了力，即力总是成对出现．
练习1下列说法正确的是( )
A．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的
B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为受到一个向前的推力
C．甲用力把乙推倒，只是甲对乙有力，而乙对甲没有力
D．两个物体发生相互作用不一定相互接触
练习1解析 力是物体对物体的作用，任何力都有它的施力物体和受力物体，“风吹草动”，施力物体是空气，故A错．踢出去的球向前运动，并没有受到向前的推力，因为找不到这个力的施力物体，而没有施力物体的力是不存在的，故B错．由力的相互性可知，甲推乙的同时，乙也“推”甲，故C错．物体发生相互作用并不一定相互接触，如磁铁之间不需要接触就有磁力，故D对．答案 D
问题2怎么表示力？什么是力的图示与力的示意图？
答：(1)力的图示：用一条带箭头的线段(有向线段 )来表示力．
①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小；②箭头指向表示力的方向；
③箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便，常把物体用一个点表示)．
(2)力的示意图：只表示力的方向和作用点．
（3）力的图示和力的示意图的区别：
①力的图示可以表示力的三个要素，即大小、方向和作用点．
②力的示意图只能表示力的两个要素，即方向和作用点．
练习2 在图3甲中木箱P点，用与水平方向成30°角斜向右上方的150 N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上方的20 N的力把木块抵在墙壁上，
①试作出甲、乙两图中所给力的图示。②作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．
图3答案 如图所示
问题3．什么是重力？重力的来源什么？方向如何？作用点在哪？
答 (1)重力的来源：由于地球的吸引而产生的力。但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”．
(2)重力的大小：G＝mg ，在地球上不同位置，同一物体的重力大小略有不同。
(3)重力的方向：竖直向下 （注意：不是垂直于支撑面向下，也不是指向地心)．）。
(4)什么是重心：重力的“等效作用点”。（不是真实存在的点，是重力的等效作用点，可以均匀质量分布的在几何中心，不均匀的与质量分布有关，可以用悬挂法：两次悬挂后的连线交点就是重心。）
（5）1．重力的大小G＝mg，只与质量和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关．
（6）重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大；海拔越高，g越小，离地面越近，g越大．
练习3下列说法正确的是( )
A．自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大
B．在空中飞行的物体不受重力作用
C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变
D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变
解析 在地球上的同一位置，同一物体的重力为一定值，故A错；只要在地球上，物体所受重力就不为零，故B错；重力的方向始终竖直向下，与物体的运动状态无关，故C错．故答案 D
问题4.什么情况下可以看做重力等于万有引力？
答：重力能叫万有引力，重力是万有引力的一个分力，忽略自转时有G =mg，地球两极处重力大小等于万有引力大小。
问题5．什么是弹力？直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力。
(1)弹力产生条件是什么？答：①两物体直接接触。②物体发生弹性形变。
(2)弹力方向的怎样确定？怎样确定点、面、绳子、弹簧、杆的弹力方向？
答：①点面接触、面面基础的压力或支持力的方向总是垂直于接触面，与恢复形变的方向相同。
②绳的拉力方向总是沿着绳指向收缩的方向。弹簧与恢复弹性形变方向一致。
③杆的受力分为：“活杆”(不固定的杆，可绕其一端转动)的弹力必沿杆方向；“死杆”(固定的杆）的弹力方向不一定沿杆的方向。
(3)弹力大小的确定①弹簧在弹性限度内遵守胡克定律，F＝ kx 。
练习1．[弹力有无的判断]如图所示，A、B均处于静止状态，则A、B之间一定有弹力的是( )
练习1．答案 B
问题6怎么判断弹力方向？
1．几种常见的弹力方向
问题7、弹簧弹力与伸长量有什么关系？什么是弹性系数？什么是胡克定律？
解说：[导学探究] 一根弹簧，把它拉长不同的长度，什么情况下更费力？结论 拉得较长时更费力．
(1)胡克定律内容：在弹性限度内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．
(2)胡克定律公式：F＝kx.
(3)说明 ①应用条件：弹簧发生形变时必须在弹性限度内．②x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度．
③k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．
④F－x图象是一条过原点的倾斜直线(如图5所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.
(5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.
练习2如图所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系。根据图象判断，正确的结论是( )
A．弹簧的劲度系数为1 N/m B．弹簧的劲度系数为100 N/m
C．弹簧的原长为6 cm D．弹簧伸长2 cm时，弹力的大小为4 N
练习2
练习2答案： BC.解析： 弹簧处于原长时，弹簧的弹力应为0 N，由此可知弹簧原长为6 cm。由图象可知，当弹簧伸长2 cm时，弹力为2 N，根据胡克定律，可得劲度系数为100 N/m。因此答案为B、C。
练习3 .如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力( )【来源：21·世纪·教育·网】
A．大小为2 N，方向平行于斜面向上 B．大小为2 N，方向垂直于斜面向上
C．大小为2 N，方向竖直向上 D．大小为1 N，方向沿杆的切线方向
练习3.答案： C解析： 小球受到杆对它的弹力及其自身重力而静止，说明这两个力大小相等，方向相反，故C项正确。
练习4．下列说法中正确的是( )
A．放在桌面上的木块要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小的形变而产生的
B．拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿对它的弹力，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沿着绳而指向绳收缩的方向
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
练习4．答案： CD解析： 弹力是发生形变的物体对使其产生形变的物体的作用力，施力物体是发生形变的物体，受力物体是使其产生形变的物体。桌面对木块向上的弹力是由于桌面发生微小形变而产生的，竹竿对木头的弹力是由于竹竿发生形变而产生的，电线对电灯的拉力是由于电线发生微小形变而产生的，所以A、B错误，D正确；绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向，C正确。
问题8．什么是摩擦力？有哪些分类 它们有什么区别？大小怎么确定？
摩擦力 静摩擦力 滑动摩擦力
定义 两相对静止的物体间的摩擦力 两相对运动 的物体间的摩擦力
产生条件 ①接触面粗糙 ②接触处有压力。 ③两物体间有相对运动趋势 ①接触面 粗糙 ②接触处有压力 ③两物体间有 相对运动
大小、方向 大小：0＜F≤ Fmax 方向：与受力物体相对运动趋势的方向相反 大小：F＝ μF 方向：与受力物体相对运动的方向相反
作用效果 总是阻碍物体间的相对运动趋势 总是阻碍物体间的相对运动
练习5．(多选)关于摩擦力，以下说法中正确的是( )
A．运动物体可能受到静摩擦力作用，但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用
B．静止物体可能受到滑动摩擦力作用，但运动物体不可能受到静摩擦力作用
C．正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变
D．摩擦力方向可能与速度方向在同一直线上，也可能与速度方向不在同一直线上
练习5．答案 CD 平时所说的运动是相对地面为参考系的，相对运动是相对于接触面的，摩擦力是阻碍相对运动的
练习6 ．[“静静”突变]一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图10所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为( )
A．10 N，方向向左 B．6 N，方向向右 C．2 N，方向向右 D．0
练习6 答案 C 解析 当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知木块所受的摩擦力的大小为8 N，可知静摩擦力Fmax≥8 N．当撤去力F1后，F2＝2 N＜Fmax，木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在木块上的F2等大反向．C正确．
问题9、什么是作用力和反作用力？它们有什么性质特点？
(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相互依存、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．
问题10、什么是牛顿第三定律？
(1)牛顿第三定律：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)作用力与反作用力具有“四同”和“三异”的关系．
“四同”表示：①同大小：大小相等．②同直线：作用在同一条直线上．③同存亡：同时产生、同时消失、同时变化．
④同性质：作用力是引力，反作用力也是引力；作用力是弹力，反作用力也是弹力；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力．
“三异”表示：①异向：方向相反．②异体：作用在不同的物体上．③异效：在不同的物体上分别产生不同的作用效果，不能相互抵消，因此，不能认为作用力和反作用力的合力为零．
问题11、相互作用力和平衡力有什么区别和相同点？
练习1图
练习7.物体静放于水平桌面上，如图所示，则( )
A．桌面对物体的支持力等于物体的重力，这两个力是一对平衡力 B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力 D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
练习7.答案： A解析： 物体和桌面的受力情况如图所示。因物体处于平衡状态，且FN与G作用于同一物体，因此FN和G是一对平衡力，故A项对。因作用力和反作用力应分别作用在两个物体上，故B项错。因压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C项错。支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的，因此FN与FN′是一对作用力和反作用力，故D项错。
问题12．合力与分力的关系怎样？
答：合力可以根据平行四边形定则分解为两个分力，合力与分力的关系是等效替代关系。
问题13．力的合成与分解都遵循什么原则？什么是平行四边形定则？怎么绘制平行四边形？
答：矢量的合成与分解都要遵循平行四边形定则，力的合成可以将两个分力分别当做平行四边形的两个边，相夹的角绘制的对角线就是两者的合力；力的分解按对角线性质分别确定其他两个分力的大小和方向，知道两个分力方向就可以确定两个分力的大小；知道一个分力的大小和方向，还有一个力的方向，就可以确定另一个力的大小。如果是共点力就利用共点力平衡性质，把某一个力进行反向延长，那么其他两个的合力就是和这个延长线所形成的合力。
问题14．二力(F1、F2)合成的合力(F)的取值范围是什么？
答： |F1-F2|≤F≤|F1＋F2|。
问题15．如果两个力互成一定角度，怎样求解合力大小(α为F1和F2的夹角)？
答：(1)若α＝0°时，F1和F2同向，F＝ F1＋F2 。
(2)若α＝180°时，F1和F2反向，F＝F1－F2 或F＝F2－F1。
(3)若α＝90°时，F1和F2垂直，F＝ 。
（4）若两个相等的力互成角度α所得合力大小：F合＝2F1cos
（利用了菱形对角线相互垂直，且合力的一半刚好是对角线的一半，利用三角函数求得合力的一半再乘以2即可得合力大小）。
问题16．如果等大的两个共点力合成时的三个特殊值．夹角是60度，90度、120度时他们的合力分别是多少？
答：(1)若夹角θ＝60°时，F合＝F1＝ F2，如图2(a)．
(2)若夹角θ＝90°时，F合＝ F1＝ F2，如图(b)．
(3)若夹角θ＝120°时，F合＝F1＝ F2，如图(c)．
问题17、合力与夹角有什么规律？
答：1、夹角越大，合力越小，2、两个力夹角为120度的力，合力与分力相等。
练习8．[合力与分力的关系]如图3所示，体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(图甲)，然后身体下移，双臂缓慢张开到图乙位置，则在此过程中，吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为( )
A．FT减小，F不变 B．FT增大，F不变
C．FT增大，F减小 D．FT增大，F增大
练习8．答案 B 解析 吊环两绳拉力的合力与运动员重力相等，即两绳拉力的合力F不变．在合力不变的情况下，两分力之间夹角越大，分力就越大，由甲图到乙图的过程是两分力间夹角增大的过程，所以FT增大，选项B正确．
练习9．[力多解问题]已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N．则( )
A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的 C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向
练习9．答案 C 解析 由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出：
因F2＝30 N＞F20＝25 N且F2＜F，所以F1的大小有两个，即F1′和F1″，F2的方向有两个，即F2′的方向和F2″的方向，故选项A、B、D错误，选项C正确．
3题 4题 4题析 4.2
练习10．[力的效果分解法](多选)如图6所示，电灯的重力G＝10 N，AO绳与顶板间的夹角为45°，BO绳水平，AO绳的拉力为FA，BO绳的拉力为FB，则( )
A．FA＝10 N B．FA＝10 N C．FB＝10 N D．FB＝10 N
练习10．答案 AD解析 方法一：结点O和灯的重力产生了两个效果，一是沿AO向下的拉紧AO的分力F1，二是沿BO向左的拉紧BO绳的分力F2，分解示意图如图所示．
方法二：分析结点O与灯受力考虑到灯的重力与OB垂直，正交分解OA的拉力更为方便，其分解如图4.2所示．
问题18、受力分析的一般步骤是什么？答：受力分析归纳为：重力肯定有，弹力看四周，分析摩擦力，不忘电磁浮
解释：重力肯定有 ；弹力看四周，形变就存在，不形变则没有；分析摩擦力，看看运动否？趋势也可以；复杂环境中，不忘电磁浮。 但要注意，这几句话中的“形变”指“弹性形变”，“运动”指“相对运动”。
问题19、受力分析的注意事项是什么？
答：受力分析只需要分析物体受到的力，不用分析它对其他物体的力，
问题20、受力分析的基本原则是什么？
答：基本原则为：（1）每个力都必须有施力 物体；（2）受力情况必须和物体的运动状态相吻合。
练习11（正交分解法的应用）一个质量m的物体放在水平地面上,物体与地面间的摩擦因数为μ,轻弹簧的一端系在物体上,如图所示.当用力F与水平方向成θ角拉弹簧时,弹簧的长度伸长x，物体沿水平面做匀速直线运动.求弹簧的劲度系数.
练习11［解析］可将力F正交分解到水平与竖直方向，再从两个方向上寻求平衡关系！水平方向应该是力F的分力Fcosθ与摩擦力平衡，而竖直方向在考虑力的时候，不能只考虑重力和地面的支持力，不要忘记力F还有一个竖直方向的分力作用！
水平： Fcosθ=f=FN ① 竖直：FN ＋ Fsinθ=mg ② F=kx ③解出：k=
问题21．怎么解决轻绳和轻杆模型问题？
答（一）轻绳特点：(1)活结模型：跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳为同一根细绳，其两端张力大小相等．
(2)死结模型：如几个绳端有“结点”，即几段绳子系在一起，谓之“死结”，那么这几段绳子的张力不一定相等．
（二）．轻杆模型特点
(1)“死杆”：即轻质固定杆，它的弹力方向不一定沿杆的方向，作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得．
(2)“活杆”：即一端有铰链相连的杆属于活动杆，轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向．
例1、图6绳跨过光滑滑轮或挂钩，动滑轮挂在绳子上，绳子就属于“活结”，如图6，此时BC绳的拉力等于所挂重物的重力，轻绳属于“活结”模型．杆的受力与绳子的合力大小相等，方向相反。
图6 图7练习4 练习5
例2图7(1)绳与杆的一端连接为结点，轻绳属于“死结”．活杆接三角形支架两杆的弹力均沿杆的方向，可用轻绳代替的AB杆为拉力，不可用轻绳代替的BC杆为支持力．利用力的合成与分解进行计算。例如图7的甲、乙。(1)图7甲、乙中AB杆可用轻绳来代替；(2)研究对象为结点B，三力平衡；两杆的弹力均沿杆的方向。
练习12．如图4所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，∠ACB＝30°，g取10 m/s2，求：
(1)轻绳AC段的张力FAC的大小； (2)横梁BC对C端的支持力的大小及方向．
练习12解析 物体M处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力，取C点为研究对象，进行受力分析，如图所示．
(1)图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力大小为：
FAC＝FCD＝Mg＝10×10 N＝100 N
(2)由几何关系得：FC＝FAC＝Mg＝100 N方向和水平方向成30°角斜向右上方
练习13．若上题中横梁BC换为水平轻杆，且B端用铰链固定在竖直墙上，如图5所示，轻绳AD拴接在C端，求：(计算结果保留三位有效数字)(1)轻绳AC段的张力FAC的大小； (2)轻杆BC对C端的支持力．
练习13解析 对结点C受力分析如图：根据平衡方程FAC·sin 30°＝Mg FAC·cos 30°＝FBC
得：FAC＝2Mg＝200 N； FBC＝≈173 N方向水平向右
问题22、怎样解决动态平衡问题？
答：解题思路：先确定哪个力是大小方向 都是不变的，一般重力是不变的力；再确定哪个力是方向不变的力F1；再将方向不变的力F1反向延长，从竖直向下力F合的末端引方向变化的力与方向不变的力构成一个矢量三角形；不断地改变第二分力F2的方向观察第二分力F1的变化情况。当两个分力相互垂直时，第二个分力F2有最小值，且最小值是F2= F合sinθ。
练习13（动态平衡的应用）、如图2-5-3所示，用细线AO、BO悬挂重力，BO是水平的，AO与竖直方向成α角．如果改变BO长度使β角减小，而保持O点不动，角α（α < 450）不变，在β角减小到等于α角的过程中，两细线拉力有何变化？
练习13答：先确定重力是不变的力；再确定哪个力是方向不变的力F1；再将方向不变的力F1反向延长，从竖直向下力F合的末端引方向变化的力与方向不变的力构成一个矢量三角形；不断地改变第二分力F2的方向观察第二分力F1的变化情况，改变F2的的方向顺时针方向转动，明显在三角形中观察得：TOA始终减小，FOB先减小后增大。
13解析 练习14图 14解析
问题23.怎么用三角形法则解决受力分析问题？
答：对于共点力平衡问题，可以利用平行四边形法则简化为三角形法则，当三个力能够收尾相接组成封闭的三角形，则这三个力就能构成共点力平衡，合力为零。可以根据绳子或杆的长度按三角形比例关系，绳子或杆构成的封闭三角形与三力构成的三角形是相似三角形，然后就可以用解三角形的方法求解力的大小。
练习14.如图，轻绳的A端固定在天花板上，B端系一个重力为G的小球，小球静止在固定的光滑的大球球面上．已知AB绳长为l，大球半径为R，天花板到大球顶点的竖直距离AC = d，∠ABO > 900．求绳对小球的拉力和大球对小球的支持力的大小．
练习14.［解析］：小球为研究对象，其受力如图1.4.2(解)所示．绳的拉力F、重力G、支持力FN三个力构成封闭三解形，它与几何三角形AOB相似，则根据相似比的关系得到：==，于是解得F = G，
问题24.怎样解决极值问题和临界问题？
(1)极限法：首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即极大和极小．
(2)数学分析法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值)．
(3)物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值．利用三角形的边角关系和三角函数的增减性判断力的变化。
练习15.如图所示，物体重30 N，用OC绳悬挂于O点，OC绳能承受的最大拉力为20 N，再用一绳系在OC绳的A点，BA绳能承受的最大拉力为30 N，现用水平拉力作用于BA，可以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度？
练习15.答案： 30°解析： 当OA绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大时，OA绳和BA绳中的拉力都逐渐增大，其中某一根绳的拉力达到它本身能承受的最大拉力时，就不能再增大角度了，假设OA绳中的拉力先达到这一要求，所以有cos θ＝＝＝，θ＝30°。此时，FBA＝Gtan θ＝10 N<30 N，故所求的最大角度为30°。
问题25、胡克定律的实验原理与实验操作练习怎么做？
练习15．[对实验原理的考查]一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力F与弹簧长度l的图象如图1所示．下列表述正确的是( )
A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
练习16．[对实验操作的考查]如图2甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．(1)为完成实验，还需要的实验器材有：____________.(2)实验中需要测量的物理量有：________________.
(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是由于___________________________________．
(4)为完成该实验，设计的实验步骤如下：
A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；
B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0；
C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；
D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；
E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；
F．解释函数表达式中常数的物理意义；
G．整理仪器．
请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：________.
练习15．答案 B 解析 图象的横轴截距表示弹簧的原长，A错误；图象的斜率表示弹簧的劲度系数，B正确，C错误；图象不过原点，D错误．
练习16．答案 (1)刻度尺 (2)弹簧原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或对应的弹簧长度) (3)200 弹簧自身存在重力 (4)CBDAEFG
解析 (1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和形变量；(2)根据实验原理，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或对应的弹簧长度)；(3)取图象中(0.5,0)和(3.5,6)两个点，代入F＝kx可得k＝200 N/m，由于弹簧自身存在重力，使得弹簧不加外力时就有形变量；(4)根据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFG.
图1 图2 图5
问题26、平行四边形定则基本实验要求练习怎么做？
练习17．[对误差分析考查]李明同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小，如图5甲所示．(1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．
(2)有关此实验，下列叙述正确的是______．
A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可
(3)图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′是用一个弹簧测力计拉的图)
练习17．解析 (1)用平行四边形定则作图，即以F1、F2为两邻边作平行四边形，对角线就表示合力F.(标上箭头表明方向)
(2)两分力可以同时大于合力，故A正确；结点受三个力作用处于平衡状态，其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力——橡皮筋的拉力等大反向，是一对平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，故B错；只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同，故C对；若两个分力的大小变化而方向都不变，则合力必定变化，故D错．
(3)作图法得到的F必为平行四边形的对角线，单个弹簧测力计的拉力F′一定与橡皮筋共线，故张华的实验比较符合实验事实．
第三章 相互作用 章末检测题 满分100分
一、单选题
1．（本题4分）一本书静放在桌面上，则下列说法中正确的是
A、书受到的重力和桌面对书的支持力是一对相互作用力与反作用力 C、书对桌面的压力就是书的重力，它们是同一性质的力
B、桌面对书的支持力的大小等于书的重力，它们是一对平衡力 D、书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
3．（本题4分）两个物体A和B，质量分别为2m和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，，不计摩擦，则以下说法正确的是（ ）
A．绳上拉力大小为mg B．物体A对地面的压力大小为
C．物体A对地面的摩擦力大小为 D．地面对物体A的摩擦力方向向右
4．（本题4分）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若物块质量为6 kg，斜面倾角为，动摩擦因数为0.5，物块在斜面上保持静止，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10，，则F的可能值为 A．10 N B．20 N C．0 N D．62 N
5．（本题4分）（3分）（2011 海南）如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（ ）
A．等于零 B．不为零，方向向右 C．不为零，方向向左 D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右
6．（本题4分）如图所示,放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用,但物体仍保持静止状态,现将F分解为水平向右的力F1和竖直向上的力F2,下列说法正确的是 ( )
A．F1是物体对水平面的摩擦力 B．F2是水平面对物体的支持力
C．F1与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反 D．F2与物体的重力大小相等、方向相反
7．（本题4分）如图所示，质量为m的物体放置在倾角为的斜面上处于静止状态，物体与斜面的滑动摩擦因数为，则物体所受摩擦力的大小为
A． B． C． D．
4 5 6 7 8
8．（本题4分）如图所示，绳的一端固定在竖直的墙壁上，另一端系一光滑重球，设悬绳对球的拉力为F1，墙壁对球的支持力为F2，那么当绳的长度增加时，下面哪个说法正确（ ）
A．F1、F2均不变 B．F1减小，F2增大 C．F1增大，F2减小 D．F1减小，F2减小
9．（本题4分）架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状，下列说法中正确的是( )
A．夏季电线对电线杆的拉力较大 B．冬季电线对电线杆的拉力较大
C．夏季与冬季电线对电线杆的拉力一样大 D．夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向不变
10．（本题4分）如图所示，轻弹簧的劲度系数，当弹簧的两端各受20N拉力F的作用时在弹性限度内弹簧处于平衡，那么下列说法正确的是
A．弹簧所受的合力为40N B．该弹簧伸长5cm C．该弹簧伸长10cm D．该弹簧伸长20cm
二、实验题
11．（1）在“探究求合力的方法”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套如图A。实验中需用两个弹簧秤分别勾住细绳套，并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A.两根细绳必须等长 B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D.在实验中，若把细绳换成橡皮条，那么对实验结果有影响
其中正确的是______。填入相应的字母
图B是甲、乙两位同学在做本实验时分别得到的两幅图，其中F是用平行四边形作图得到的合力，是通过实验测得的合力，则哪幅图是符合实验事实的？______填“甲”或“乙”
三、解答题
1213 14 15
12．（本题10分）重为250N的物体放在水平地面上，如图所示，已知物体与水平地面间的最大摩擦力为140N，动摩擦因数是0.5，物体的一端连接一根劲度系数为4×103N/m的轻质弹簧。求：
（1）将弹簧沿水平方向拉长3cm时，物体受到地面的摩擦力是多少？
（2）将弹簧沿水平方向拉长5cm时，物体受到地面的摩擦力是多少？
13．（本题14分）如图所示，用轻绳AC和BC悬挂一重物，绳与水平天花板夹角分别为60°和30°，若物体重100 N，求绳AC和BC所受拉力的大小。
14．（本题15分）质量为的滑块放在水平面上，与接触面间的动摩擦因数，它受到一个与水平方向成的恒力F作用后，做匀速直线运动，如图所示。求恒力F的大小。取，，
15．（本题15分）绳OC 与竖直方向成 30°角，O为质量不计的光滑滑轮，已知物体B重1000N，物体A重400N，物块A和B均静止．求：
（1）物体B所受地面的摩擦力和支持力分别为多大？
（2）OC绳的拉力为多大？
第三章 相互作用 练习题 参考答案
1．B【解析】试题分析：书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力，书对桌面的压力的性质是弹力，重力的性质是重力，AC错误B正确；书对桌面的压力和桌面对书的支持力是作用力与反作用力的关系，D错误
3．AC试题分析：A、处于静止状态是，绳子对B的拉力等于B的重力，即；正确
B、以A为研究对象，进行受力分析可得；错误
C、物体A对地面的摩擦力大小；正确
D、在拉力作用下，物体A有向右运动的趋势，受到的摩擦力方向向左；错误故选AC考点：共点力平衡
点评：此类问题对A分析时，可用正交分解法，只需分解绳子拉力即可，这样可以使分解的力最少。
4．B【解析】试题分析：物体受力分析如图
正交分解后我们可以看到，垂直斜面方向两个力，，平行斜面方向有三个力，沿斜面向下，拉力F沿斜面向上，摩擦力方向不确定，可能沿斜面向上也可能沿斜面向下，最大不超过最大静摩擦力。物体在斜面上保持静止，即三力平衡，那么和的合力大小即等于F。因为和合力最大值为最小值，也就是F的最大和最小值，对照答案B正确。
考点：摩擦力 受力分析
5．A试题分析：本题中由于小木块与斜面体间有相对滑动，但无相对加速度，可以当作两物体间相对静止，摩擦力达到最大静摩擦力的情况，然后运用整体法研究．
由于物块匀速下滑，而斜劈保持静止，都处于平衡状态，将两者看做一个整体，整体在水平方向上不受摩擦力作用，故A正确；
6．C试题分析：AC、由题意可知，根据二力平衡得是F的水平分量，大小等于地面对物体的摩擦力，方向相反，与物体对水平面的摩擦力大小相等，但不是同一个力；A错误C正确
BD、由得水平面对物体的支持力；错误，故选C
考点：共点力平衡，点评：处于平衡状态的物体，所受各力水平分量和竖直分量的矢量和均为零。
7．A；对物块进行受力分析，物块受重力、支持力、静摩擦力，物体处于静止状态，所以合力为0；斜面倾角为α，根据平衡条件：沿斜面方向上有f=mgsinα，故选A。
【点睛】掌握共点力平衡的应用，理解力的实际效果分解，也可以运用正交分解法求解；本题滑块受的是静摩擦力；容易错用滑动摩擦力公式．
8．D；球受重力mg、悬绳对球的拉力为F1、墙壁对球的弹力为F2三个力作用，三个力构成封闭的矢量三角形。当绳的长度增加时，F1与竖直方向的夹角减小，所以F1减小，F2减小，如下图：故本题选D。
【点睛】分析球的受力情况，作出受力分析图，根据力的三角形定则分析拉力、支持力随变化情况，由牛顿第三定律即可知球对墙的压力变化情况。
9．B【分析】电线杆和电线整体处于平衡状态，所以电线杆对地面的压力可以用整体法求解；电线重力不变且在电线对称，对电线杆的拉力大小相等且合力与重力等大反向。【详解】对电线受力分析如图所示：
可知冬季电线拉力的夹角更大，合力不变则可得冬季对电线杆的拉力较大，故B正确，ACD错误。
【点睛】本题重点考查共点力平衡的条件及其应用（若合力大小方向始终不变且分力大小始终相等，则分力夹角越大，分力也越大）。
10．C【详解】A、轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用,两个F的方向相反,所以弹簧所受的合力为零,故A错误.
B、C、D、根据胡克定律 得弹簧的伸长量 ，故C对；BD错，故选C
【点】轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用,弹簧所受的合力为0,知道轻弹簧的劲度系数,根据胡克定律求解弹簧的伸长量.
11．C 甲【解析】（1）A、细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长，故A错误；
B、两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上，故B错误；
C、在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行，否则会影响力的大小，故C正确；
D、由于O点的作用效果相同，将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果，故D错误。
（2）实验测的弹力方向沿绳子方向，由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，故甲更符合实验事实。
点：对于实验题目，只有亲自做过实验，做起来才能心中有数，而且会起到事半功倍的效果，通过背实验而做实验题目效果会很差。
12．（1）20N（2）125N【解析】【详解】（1）弹簧的弹力：F1=kx1=4000×0.03N=120N；F1＜fmax，物体没有动，此时摩擦力：f1=F1=120N
（2）弹簧的弹力：F2=kx2=4000×0.05N=200N；F2＞fmax，物体滑动，此时摩擦力：f2=μG=0.5×250N=125N
【点睛】本题考查了静摩擦力和最大静摩擦力、滑动摩擦力的具体应用；解题时首先要判断物体是否运动，从而知道物体受的是静摩擦力还是滑动摩擦力.
13．50 N 86.6 N【解析】重物对结点C的拉力F大小等于物体重力G，根据F的实际作用效果，可分解为F1、F2，如图所示，由几何关系知：F1＝Gsin30°＝50 N，F2＝Gcos30°＝86.6 N。
思路分析：根据F的实际作用效果，对两条绳子产生力的作用，可分解为，由几何关系知：。试题点评：在对力进行分解时，必须弄清楚这个力产生的效果有哪些，这是力按效果分解的依据
1314
14．设在拉力作用下金属块所受地面的支持力为N，滑动摩擦力为f，受力分析如图：
则根据平衡条件得： 又 联立解得：
【点睛】解决本题的关键是正确地进行受力分析，根据共点力平衡，运用正交分解进行求解。
15．(1)N=800N，f=346.2N；(2)698.2N
【解析】试题分析：(1) 对物体B受力分析，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件列式求解；
(2) 同一根绳子张力处处相同，对滑轮受力分析，受三个拉力，根据平衡条件求解OC绳的拉力。
解：(1) 由于物体A保持静止，故：T=GA=400N；
对物体B受力分析，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，如下图所示：
根据平衡条件，有：N+Tsin30°=GB Tcos30°=f 求得：N=800N，；
(2) 对滑轮受力分析，受三个拉力，如上图所示：
根据平衡条件，有：TOC=2Tcos30°=
必修一 第三章 相互作用
问题1、什么是力？力有什么特点？
答：(1)力是物体与物体之间的相互作用．
(2)力的作用效果有两种：①使物体的运动状态发生变化．②使物体产生形变．
（3）力的特点：①力的物质性：力是物体对物体的作用，脱离物体而独立存在的力是不存在的．一个力一定同时具有受力物体和施力物体．②．力的相互性：只要一个物体对另一个物体施加了力，那么另一个物体也一定同时对这个物体施加了力，即力总是成对出现．
练习1下列说法正确的是( )
A．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的
B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为受到一个向前的推力
C．甲用力把乙推倒，只是甲对乙有力，而乙对甲没有力
D．两个物体发生相互作用不一定相互接触
练习1解析 力是物体对物体的作用，任何力都有它的施力物体和受力物体，“风吹草动”，施力物体是空气，故A错．踢出去的球向前运动，并没有受到向前的推力，因为找不到这个力的施力物体，而没有施力物体的力是不存在的，故B错．由力的相互性可知，甲推乙的同时，乙也“推”甲，故C错．物体发生相互作用并不一定相互接触，如磁铁之间不需要接触就有磁力，故D对．答案 D
问题2怎么表示力？什么是力的图示与力的示意图？
答：(1)力的图示：用一条带箭头的线段(有向线段 )来表示力．
①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小；②箭头指向表示力的方向；
③箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便，常把物体用一个点表示)．
(2)力的示意图：只表示力的方向和作用点．
（3）力的图示和力的示意图的区别：
①力的图示可以表示力的三个要素，即大小、方向和作用点．
②力的示意图只能表示力的两个要素，即方向和作用点．
练习2 在图3甲中木箱P点，用与水平方向成30°角斜向右上方的150 N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上方的20 N的力把木块抵在墙壁上，
①试作出甲、乙两图中所给力的图示。②作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．
图3答案 如图所示
问题3．什么是重力？重力的来源什么？方向如何？作用点在哪？
答 (1)重力的来源：由于地球的吸引而产生的力。但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”．
(2)重力的大小：G＝mg ，在地球上不同位置，同一物体的重力大小略有不同。
(3)重力的方向：竖直向下 （注意：不是垂直于支撑面向下，也不是指向地心)．）。
(4)什么是重心：重力的“等效作用点”。（不是真实存在的点，是重力的等效作用点，可以均匀质量分布的在几何中心，不均匀的与质量分布有关，可以用悬挂法：两次悬挂后的连线交点就是重心。）
（5）1．重力的大小G＝mg，只与质量和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关．
（6）重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大；海拔越高，g越小，离地面越近，g越大．
练习3下列说法正确的是( )
A．自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大
B．在空中飞行的物体不受重力作用
C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变
D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变
解析 在地球上的同一位置，同一物体的重力为一定值，故A错；只要在地球上，物体所受重力就不为零，故B错；重力的方向始终竖直向下，与物体的运动状态无关，故C错．故答案 D
问题4.什么情况下可以看做重力等于万有引力？
答：重力能叫万有引力，重力是万有引力的一个分力，忽略自转时有G =mg，地球两极处重力大小等于万有引力大小。
问题5．什么是弹力？直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力。
(1)弹力产生条件是什么？答：①两物体直接接触。②物体发生弹性形变。
(2)弹力方向的怎样确定？怎样确定点、面、绳子、弹簧、杆的弹力方向？
答：①点面接触、面面基础的压力或支持力的方向总是垂直于接触面，与恢复形变的方向相同。
②绳的拉力方向总是沿着绳指向收缩的方向。弹簧与恢复弹性形变方向一致。
③杆的受力分为：“活杆”(不固定的杆，可绕其一端转动)的弹力必沿杆方向；“死杆”(固定的杆）的弹力方向不一定沿杆的方向。
(3)弹力大小的确定①弹簧在弹性限度内遵守胡克定律，F＝ kx 。
练习1．[弹力有无的判断]如图所示，A、B均处于静止状态，则A、B之间一定有弹力的是( )
练习1．答案 B
问题6怎么判断弹力方向？
1．几种常见的弹力方向
问题7、弹簧弹力与伸长量有什么关系？什么是弹性系数？什么是胡克定律？
解说：[导学探究] 一根弹簧，把它拉长不同的长度，什么情况下更费力？结论 拉得较长时更费力．
(1)胡克定律内容：在弹性限度内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．
(2)胡克定律公式：F＝kx.
(3)说明 ①应用条件：弹簧发生形变时必须在弹性限度内．②x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度．
③k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．
④F－x图象是一条过原点的倾斜直线(如图5所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.
(5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.
练习2如图所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系。根据图象判断，正确的结论是( )
A．弹簧的劲度系数为1 N/m B．弹簧的劲度系数为100 N/m
C．弹簧的原长为6 cm D．弹簧伸长2 cm时，弹力的大小为4 N
练习2
练习2答案： BC.解析： 弹簧处于原长时，弹簧的弹力应为0 N，由此可知弹簧原长为6 cm。由图象可知，当弹簧伸长2 cm时，弹力为2 N，根据胡克定律，可得劲度系数为100 N/m。因此答案为B、C。
练习3 .如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力( )【来源：21·世纪·教育·网】
A．大小为2 N，方向平行于斜面向上 B．大小为2 N，方向垂直于斜面向上
C．大小为2 N，方向竖直向上 D．大小为1 N，方向沿杆的切线方向
练习3.答案： C解析： 小球受到杆对它的弹力及其自身重力而静止，说明这两个力大小相等，方向相反，故C项正确。
练习4．下列说法中正确的是( )
A．放在桌面上的木块要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小的形变而产生的
B．拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿对它的弹力，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沿着绳而指向绳收缩的方向
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
练习4．答案： CD解析： 弹力是发生形变的物体对使其产生形变的物体的作用力，施力物体是发生形变的物体，受力物体是使其产生形变的物体。桌面对木块向上的弹力是由于桌面发生微小形变而产生的，竹竿对木头的弹力是由于竹竿发生形变而产生的，电线对电灯的拉力是由于电线发生微小形变而产生的，所以A、B错误，D正确；绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向，C正确。
问题8．什么是摩擦力？有哪些分类 它们有什么区别？大小怎么确定？
摩擦力 静摩擦力 滑动摩擦力
定义 两相对静止的物体间的摩擦力 两相对运动 的物体间的摩擦力
产生条件 ①接触面粗糙 ②接触处有压力。 ③两物体间有相对运动趋势 ①接触面 粗糙 ②接触处有压力 ③两物体间有 相对运动
大小、方向 大小：0＜F≤ Fmax 方向：与受力物体相对运动趋势的方向相反 大小：F＝ μF 方向：与受力物体相对运动的方向相反
作用效果 总是阻碍物体间的相对运动趋势 总是阻碍物体间的相对运动
练习5．(多选)关于摩擦力，以下说法中正确的是( )
A．运动物体可能受到静摩擦力作用，但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用
B．静止物体可能受到滑动摩擦力作用，但运动物体不可能受到静摩擦力作用
C．正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变
D．摩擦力方向可能与速度方向在同一直线上，也可能与速度方向不在同一直线上
练习5．答案 CD 平时所说的运动是相对地面为参考系的，相对运动是相对于接触面的，摩擦力是阻碍相对运动的
练习6 ．[“静静”突变]一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图10所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为( )
A．10 N，方向向左 B．6 N，方向向右 C．2 N，方向向右 D．0
练习6 答案 C 解析 当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知木块所受的摩擦力的大小为8 N，可知静摩擦力Fmax≥8 N．当撤去力F1后，F2＝2 N＜Fmax，木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在木块上的F2等大反向．C正确．
问题9、什么是作用力和反作用力？它们有什么性质特点？
(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相互依存、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．
问题10、什么是牛顿第三定律？
(1)牛顿第三定律：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)作用力与反作用力具有“四同”和“三异”的关系．
“四同”表示：①同大小：大小相等．②同直线：作用在同一条直线上．③同存亡：同时产生、同时消失、同时变化．
④同性质：作用力是引力，反作用力也是引力；作用力是弹力，反作用力也是弹力；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力．
“三异”表示：①异向：方向相反．②异体：作用在不同的物体上．③异效：在不同的物体上分别产生不同的作用效果，不能相互抵消，因此，不能认为作用力和反作用力的合力为零．
问题11、相互作用力和平衡力有什么区别和相同点？
练习1图
练习7.物体静放于水平桌面上，如图所示，则( )
A．桌面对物体的支持力等于物体的重力，这两个力是一对平衡力 B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力 D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
练习7.答案： A解析： 物体和桌面的受力情况如图所示。因物体处于平衡状态，且FN与G作用于同一物体，因此FN和G是一对平衡力，故A项对。因作用力和反作用力应分别作用在两个物体上，故B项错。因压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C项错。支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的，因此FN与FN′是一对作用力和反作用力，故D项错。
问题12．合力与分力的关系怎样？
答：合力可以根据平行四边形定则分解为两个分力，合力与分力的关系是等效替代关系。
问题13．力的合成与分解都遵循什么原则？什么是平行四边形定则？怎么绘制平行四边形？
答：矢量的合成与分解都要遵循平行四边形定则，力的合成可以将两个分力分别当做平行四边形的两个边，相夹的角绘制的对角线就是两者的合力；力的分解按对角线性质分别确定其他两个分力的大小和方向，知道两个分力方向就可以确定两个分力的大小；知道一个分力的大小和方向，还有一个力的方向，就可以确定另一个力的大小。如果是共点力就利用共点力平衡性质，把某一个力进行反向延长，那么其他两个的合力就是和这个延长线所形成的合力。
问题14．二力(F1、F2)合成的合力(F)的取值范围是什么？
答： |F1-F2|≤F≤|F1＋F2|。
问题15．如果两个力互成一定角度，怎样求解合力大小(α为F1和F2的夹角)？
答：(1)若α＝0°时，F1和F2同向，F＝ F1＋F2 。
(2)若α＝180°时，F1和F2反向，F＝F1－F2 或F＝F2－F1。
(3)若α＝90°时，F1和F2垂直，F＝ 。
（4）若两个相等的力互成角度α所得合力大小：F合＝2F1cos
（利用了菱形对角线相互垂直，且合力的一半刚好是对角线的一半，利用三角函数求得合力的一半再乘以2即可得合力大小）。
问题16．如果等大的两个共点力合成时的三个特殊值．夹角是60度，90度、120度时他们的合力分别是多少？
答：(1)若夹角θ＝60°时，F合＝F1＝ F2，如图2(a)．
(2)若夹角θ＝90°时，F合＝ F1＝ F2，如图(b)．
(3)若夹角θ＝120°时，F合＝F1＝ F2，如图(c)．
问题17、合力与夹角有什么规律？
答：1、夹角越大，合力越小，2、两个力夹角为120度的力，合力与分力相等。
练习8．[合力与分力的关系]如图3所示，体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(图甲)，然后身体下移，双臂缓慢张开到图乙位置，则在此过程中，吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为( )
A．FT减小，F不变 B．FT增大，F不变
C．FT增大，F减小 D．FT增大，F增大
练习8．答案 B 解析 吊环两绳拉力的合力与运动员重力相等，即两绳拉力的合力F不变．在合力不变的情况下，两分力之间夹角越大，分力就越大，由甲图到乙图的过程是两分力间夹角增大的过程，所以FT增大，选项B正确．
练习9．[力多解问题]已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N．则( )
A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的 C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向
练习9．答案 C 解析 由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出：
因F2＝30 N＞F20＝25 N且F2＜F，所以F1的大小有两个，即F1′和F1″，F2的方向有两个，即F2′的方向和F2″的方向，故选项A、B、D错误，选项C正确．
3题 4题 4题析 4.2
练习10．[力的效果分解法](多选)如图6所示，电灯的重力G＝10 N，AO绳与顶板间的夹角为45°，BO绳水平，AO绳的拉力为FA，BO绳的拉力为FB，则( )
A．FA＝10 N B．FA＝10 N C．FB＝10 N D．FB＝10 N
练习10．答案 AD解析 方法一：结点O和灯的重力产生了两个效果，一是沿AO向下的拉紧AO的分力F1，二是沿BO向左的拉紧BO绳的分力F2，分解示意图如图所示．
方法二：分析结点O与灯受力考虑到灯的重力与OB垂直，正交分解OA的拉力更为方便，其分解如图4.2所示．
问题18、受力分析的一般步骤是什么？答：受力分析归纳为：重力肯定有，弹力看四周，分析摩擦力，不忘电磁浮
解释：重力肯定有 ；弹力看四周，形变就存在，不形变则没有；分析摩擦力，看看运动否？趋势也可以；复杂环境中，不忘电磁浮。 但要注意，这几句话中的“形变”指“弹性形变”，“运动”指“相对运动”。
问题19、受力分析的注意事项是什么？
答：受力分析只需要分析物体受到的力，不用分析它对其他物体的力，
问题20、受力分析的基本原则是什么？
答：基本原则为：（1）每个力都必须有施力 物体；（2）受力情况必须和物体的运动状态相吻合。
练习11（正交分解法的应用）一个质量m的物体放在水平地面上,物体与地面间的摩擦因数为μ,轻弹簧的一端系在物体上,如图所示.当用力F与水平方向成θ角拉弹簧时,弹簧的长度伸长x，物体沿水平面做匀速直线运动.求弹簧的劲度系数.
练习11［解析］可将力F正交分解到水平与竖直方向，再从两个方向上寻求平衡关系！水平方向应该是力F的分力Fcosθ与摩擦力平衡，而竖直方向在考虑力的时候，不能只考虑重力和地面的支持力，不要忘记力F还有一个竖直方向的分力作用！
水平： Fcosθ=f=FN ① 竖直：FN ＋ Fsinθ=mg ② F=kx ③解出：k=
问题21．怎么解决轻绳和轻杆模型问题？
答（一）轻绳特点：(1)活结模型：跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳为同一根细绳，其两端张力大小相等．
(2)死结模型：如几个绳端有“结点”，即几段绳子系在一起，谓之“死结”，那么这几段绳子的张力不一定相等．
（二）．轻杆模型特点
(1)“死杆”：即轻质固定杆，它的弹力方向不一定沿杆的方向，作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得．
(2)“活杆”：即一端有铰链相连的杆属于活动杆，轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向．
例1、图6绳跨过光滑滑轮或挂钩，动滑轮挂在绳子上，绳子就属于“活结”，如图6，此时BC绳的拉力等于所挂重物的重力，轻绳属于“活结”模型．杆的受力与绳子的合力大小相等，方向相反。
图6 图7练习4 练习5
例2图7(1)绳与杆的一端连接为结点，轻绳属于“死结”．活杆接三角形支架两杆的弹力均沿杆的方向，可用轻绳代替的AB杆为拉力，不可用轻绳代替的BC杆为支持力．利用力的合成与分解进行计算。例如图7的甲、乙。(1)图7甲、乙中AB杆可用轻绳来代替；(2)研究对象为结点B，三力平衡；两杆的弹力均沿杆的方向。
练习12．如图4所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，∠ACB＝30°，g取10 m/s2，求：
(1)轻绳AC段的张力FAC的大小； (2)横梁BC对C端的支持力的大小及方向．
练习12解析 物体M处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力，取C点为研究对象，进行受力分析，如图所示．
(1)图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力大小为：
FAC＝FCD＝Mg＝10×10 N＝100 N
(2)由几何关系得：FC＝FAC＝Mg＝100 N方向和水平方向成30°角斜向右上方
练习13．若上题中横梁BC换为水平轻杆，且B端用铰链固定在竖直墙上，如图5所示，轻绳AD拴接在C端，求：(计算结果保留三位有效数字)(1)轻绳AC段的张力FAC的大小； (2)轻杆BC对C端的支持力．
练习13解析 对结点C受力分析如图：根据平衡方程FAC·sin 30°＝Mg FAC·cos 30°＝FBC
得：FAC＝2Mg＝200 N； FBC＝≈173 N方向水平向右
问题22、怎样解决动态平衡问题？
答：解题思路：先确定哪个力是大小方向 都是不变的，一般重力是不变的力；再确定哪个力是方向不变的力F1；再将方向不变的力F1反向延长，从竖直向下力F合的末端引方向变化的力与方向不变的力构成一个矢量三角形；不断地改变第二分力F2的方向观察第二分力F1的变化情况。当两个分力相互垂直时，第二个分力F2有最小值，且最小值是F2= F合sinθ。
练习13（动态平衡的应用）、如图2-5-3所示，用细线AO、BO悬挂重力，BO是水平的，AO与竖直方向成α角．如果改变BO长度使β角减小，而保持O点不动，角α（α < 450）不变，在β角减小到等于α角的过程中，两细线拉力有何变化？
练习13答：先确定重力是不变的力；再确定哪个力是方向不变的力F1；再将方向不变的力F1反向延长，从竖直向下力F合的末端引方向变化的力与方向不变的力构成一个矢量三角形；不断地改变第二分力F2的方向观察第二分力F1的变化情况，改变F2的的方向顺时针方向转动，明显在三角形中观察得：TOA始终减小，FOB先减小后增大。
13解析 练习14图 14解析
问题23.怎么用三角形法则解决受力分析问题？
答：对于共点力平衡问题，可以利用平行四边形法则简化为三角形法则，当三个力能够收尾相接组成封闭的三角形，则这三个力就能构成共点力平衡，合力为零。可以根据绳子或杆的长度按三角形比例关系，绳子或杆构成的封闭三角形与三力构成的三角形是相似三角形，然后就可以用解三角形的方法求解力的大小。
练习14.如图，轻绳的A端固定在天花板上，B端系一个重力为G的小球，小球静止在固定的光滑的大球球面上．已知AB绳长为l，大球半径为R，天花板到大球顶点的竖直距离AC = d，∠ABO > 900．求绳对小球的拉力和大球对小球的支持力的大小．
练习14.［解析］：小球为研究对象，其受力如图1.4.2(解)所示．绳的拉力F、重力G、支持力FN三个力构成封闭三解形，它与几何三角形AOB相似，则根据相似比的关系得到：==，于是解得F = G，
问题24.怎样解决极值问题和临界问题？
(1)极限法：首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即极大和极小．
(2)数学分析法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值)．
(3)物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值．利用三角形的边角关系和三角函数的增减性判断力的变化。
练习15.如图所示，物体重30 N，用OC绳悬挂于O点，OC绳能承受的最大拉力为20 N，再用一绳系在OC绳的A点，BA绳能承受的最大拉力为30 N，现用水平拉力作用于BA，可以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度？
练习15.答案： 30°解析： 当OA绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大时，OA绳和BA绳中的拉力都逐渐增大，其中某一根绳的拉力达到它本身能承受的最大拉力时，就不能再增大角度了，假设OA绳中的拉力先达到这一要求，所以有cos θ＝＝＝，θ＝30°。此时，FBA＝Gtan θ＝10 N<30 N，故所求的最大角度为30°。
问题25、胡克定律的实验原理与实验操作练习怎么做？
练习15．[对实验原理的考查]一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力F与弹簧长度l的图象如图1所示．下列表述正确的是( )
A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
练习16．[对实验操作的考查]如图2甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．(1)为完成实验，还需要的实验器材有：____________.(2)实验中需要测量的物理量有：________________.
(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是由于___________________________________．
(4)为完成该实验，设计的实验步骤如下：
A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；
B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0；
C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；
D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；
E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；
F．解释函数表达式中常数的物理意义；
G．整理仪器．
请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：________.
练习15．答案 B 解析 图象的横轴截距表示弹簧的原长，A错误；图象的斜率表示弹簧的劲度系数，B正确，C错误；图象不过原点，D错误．
练习16．答案 (1)刻度尺 (2)弹簧原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或对应的弹簧长度) (3)200 弹簧自身存在重力 (4)CBDAEFG
解析 (1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和形变量；(2)根据实验原理，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或对应的弹簧长度)；(3)取图象中(0.5,0)和(3.5,6)两个点，代入F＝kx可得k＝200 N/m，由于弹簧自身存在重力，使得弹簧不加外力时就有形变量；(4)根据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFG.
图1 图2 图5
问题26、平行四边形定则基本实验要求练习怎么做？
练习17．[对误差分析考查]李明同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小，如图5甲所示．(1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．
(2)有关此实验，下列叙述正确的是______．
A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可
(3)图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′是用一个弹簧测力计拉的图)
练习17．解析 (1)用平行四边形定则作图，即以F1、F2为两邻边作平行四边形，对角线就表示合力F.(标上箭头表明方向)
(2)两分力可以同时大于合力，故A正确；结点受三个力作用处于平衡状态，其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力——橡皮筋的拉力等大反向，是一对平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，故B错；只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同，故C对；若两个分力的大小变化而方向都不变，则合力必定变化，故D错．
(3)作图法得到的F必为平行四边形的对角线，单个弹簧测力计的拉力F′一定与橡皮筋共线，故张华的实验比较符合实验事实．
第三章 相互作用 章末检测题 满分100分
一、单选题
1．（本题4分）一本书静放在桌面上，则下列说法中正确的是
A、书受到的重力和桌面对书的支持力是一对相互作用力与反作用力 C、书对桌面的压力就是书的重力，它们是同一性质的力
B、桌面对书的支持力的大小等于书的重力，它们是一对平衡力 D、书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
3．（本题4分）两个物体A和B，质量分别为2m和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，，不计摩擦，则以下说法正确的是（ ）
A．绳上拉力大小为mg B．物体A对地面的压力大小为
C．物体A对地面的摩擦力大小为 D．地面对物体A的摩擦力方向向右
4．（本题4分）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若物块质量为6 kg，斜面倾角为，动摩擦因数为0.5，物块在斜面上保持静止，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10，，则F的可能值为 A．10 N B．20 N C．0 N D．62 N
5．（本题4分）（3分）（2011 海南）如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（ ）
A．等于零 B．不为零，方向向右 C．不为零，方向向左 D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右
6．（本题4分）如图所示,放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用,但物体仍保持静止状态,现将F分解为水平向右的力F1和竖直向上的力F2,下列说法正确的是 ( )
A．F1是物体对水平面的摩擦力 B．F2是水平面对物体的支持力
C．F1与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反 D．F2与物体的重力大小相等、方向相反
7．（本题4分）如图所示，质量为m的物体放置在倾角为的斜面上处于静止状态，物体与斜面的滑动摩擦因数为，则物体所受摩擦力的大小为
A． B． C． D．
4 5 6 7 8
8．（本题4分）如图所示，绳的一端固定在竖直的墙壁上，另一端系一光滑重球，设悬绳对球的拉力为F1，墙壁对球的支持力为F2，那么当绳的长度增加时，下面哪个说法正确（ ）
A．F1、F2均不变 B．F1减小，F2增大 C．F1增大，F2减小 D．F1减小，F2减小
9．（本题4分）架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状，下列说法中正确的是( )
A．夏季电线对电线杆的拉力较大 B．冬季电线对电线杆的拉力较大
C．夏季与冬季电线对电线杆的拉力一样大 D．夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向不变
10．（本题4分）如图所示，轻弹簧的劲度系数，当弹簧的两端各受20N拉力F的作用时在弹性限度内弹簧处于平衡，那么下列说法正确的是
A．弹簧所受的合力为40N B．该弹簧伸长5cm C．该弹簧伸长10cm D．该弹簧伸长20cm
二、实验题
11．（1）在“探究求合力的方法”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套如图A。实验中需用两个弹簧秤分别勾住细绳套，并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A.两根细绳必须等长 B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D.在实验中，若把细绳换成橡皮条，那么对实验结果有影响
其中正确的是______。填入相应的字母
图B是甲、乙两位同学在做本实验时分别得到的两幅图，其中F是用平行四边形作图得到的合力，是通过实验测得的合力，则哪幅图是符合实验事实的？______填“甲”或“乙”
三、解答题
1213 14 15
12．（本题10分）重为250N的物体放在水平地面上，如图所示，已知物体与水平地面间的最大摩擦力为140N，动摩擦因数是0.5，物体的一端连接一根劲度系数为4×103N/m的轻质弹簧。求：
（1）将弹簧沿水平方向拉长3cm时，物体受到地面的摩擦力是多少？
（2）将弹簧沿水平方向拉长5cm时，物体受到地面的摩擦力是多少？
13．（本题14分）如图所示，用轻绳AC和BC悬挂一重物，绳与水平天花板夹角分别为60°和30°，若物体重100 N，求绳AC和BC所受拉力的大小。
14．（本题15分）质量为的滑块放在水平面上，与接触面间的动摩擦因数，它受到一个与水平方向成的恒力F作用后，做匀速直线运动，如图所示。求恒力F的大小。取，，
15．（本题15分）绳OC 与竖直方向成 30°角，O为质量不计的光滑滑轮，已知物体B重1000N，物体A重400N，物块A和B均静止．求：
（1）物体B所受地面的摩擦力和支持力分别为多大？
（2）OC绳的拉力为多大？
第三章 相互作用 练习题 参考答案
1．B【解析】试题分析：书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力，书对桌面的压力的性质是弹力，重力的性质是重力，AC错误B正确；书对桌面的压力和桌面对书的支持力是作用力与反作用力的关系，D错误
3．AC试题分析：A、处于静止状态是，绳子对B的拉力等于B的重力，即；正确
B、以A为研究对象，进行受力分析可得；错误
C、物体A对地面的摩擦力大小；正确
D、在拉力作用下，物体A有向右运动的趋势，受到的摩擦力方向向左；错误故选AC考点：共点力平衡
点评：此类问题对A分析时，可用正交分解法，只需分解绳子拉力即可，这样可以使分解的力最少。
4．B【解析】试题分析：物体受力分析如图
正交分解后我们可以看到，垂直斜面方向两个力，，平行斜面方向有三个力，沿斜面向下，拉力F沿斜面向上，摩擦力方向不确定，可能沿斜面向上也可能沿斜面向下，最大不超过最大静摩擦力。物体在斜面上保持静止，即三力平衡，那么和的合力大小即等于F。因为和合力最大值为最小值，也就是F的最大和最小值，对照答案B正确。
考点：摩擦力 受力分析
5．A试题分析：本题中由于小木块与斜面体间有相对滑动，但无相对加速度，可以当作两物体间相对静止，摩擦力达到最大静摩擦力的情况，然后运用整体法研究．
由于物块匀速下滑，而斜劈保持静止，都处于平衡状态，将两者看做一个整体，整体在水平方向上不受摩擦力作用，故A正确；
6．C试题分析：AC、由题意可知，根据二力平衡得是F的水平分量，大小等于地面对物体的摩擦力，方向相反，与物体对水平面的摩擦力大小相等，但不是同一个力；A错误C正确
BD、由得水平面对物体的支持力；错误，故选C
考点：共点力平衡，点评：处于平衡状态的物体，所受各力水平分量和竖直分量的矢量和均为零。
7．A；对物块进行受力分析，物块受重力、支持力、静摩擦力，物体处于静止状态，所以合力为0；斜面倾角为α，根据平衡条件：沿斜面方向上有f=mgsinα，故选A。
【点睛】掌握共点力平衡的应用，理解力的实际效果分解，也可以运用正交分解法求解；本题滑块受的是静摩擦力；容易错用滑动摩擦力公式．
8．D；球受重力mg、悬绳对球的拉力为F1、墙壁对球的弹力为F2三个力作用，三个力构成封闭的矢量三角形。当绳的长度增加时，F1与竖直方向的夹角减小，所以F1减小，F2减小，如下图：故本题选D。
【点睛】分析球的受力情况，作出受力分析图，根据力的三角形定则分析拉力、支持力随变化情况，由牛顿第三定律即可知球对墙的压力变化情况。
9．B【分析】电线杆和电线整体处于平衡状态，所以电线杆对地面的压力可以用整体法求解；电线重力不变且在电线对称，对电线杆的拉力大小相等且合力与重力等大反向。【详解】对电线受力分析如图所示：
可知冬季电线拉力的夹角更大，合力不变则可得冬季对电线杆的拉力较大，故B正确，ACD错误。
【点睛】本题重点考查共点力平衡的条件及其应用（若合力大小方向始终不变且分力大小始终相等，则分力夹角越大，分力也越大）。
10．C【详解】A、轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用,两个F的方向相反,所以弹簧所受的合力为零,故A错误.
B、C、D、根据胡克定律 得弹簧的伸长量 ，故C对；BD错，故选C
【点】轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用,弹簧所受的合力为0,知道轻弹簧的劲度系数,根据胡克定律求解弹簧的伸长量.
11．C 甲【解析】（1）A、细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长，故A错误；
B、两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上，故B错误；
C、在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行，否则会影响力的大小，故C正确；
D、由于O点的作用效果相同，将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果，故D错误。
（2）实验测的弹力方向沿绳子方向，由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，故甲更符合实验事实。
点：对于实验题目，只有亲自做过实验，做起来才能心中有数，而且会起到事半功倍的效果，通过背实验而做实验题目效果会很差。
12．（1）20N（2）125N【解析】【详解】（1）弹簧的弹力：F1=kx1=4000×0.03N=120N；F1＜fmax，物体没有动，此时摩擦力：f1=F1=120N
（2）弹簧的弹力：F2=kx2=4000×0.05N=200N；F2＞fmax，物体滑动，此时摩擦力：f2=μG=0.5×250N=125N
【点睛】本题考查了静摩擦力和最大静摩擦力、滑动摩擦力的具体应用；解题时首先要判断物体是否运动，从而知道物体受的是静摩擦力还是滑动摩擦力.
13．50 N 86.6 N【解析】重物对结点C的拉力F大小等于物体重力G，根据F的实际作用效果，可分解为F1、F2，如图所示，由几何关系知：F1＝Gsin30°＝50 N，F2＝Gcos30°＝86.6 N。
思路分析：根据F的实际作用效果，对两条绳子产生力的作用，可分解为，由几何关系知：。试题点评：在对力进行分解时，必须弄清楚这个力产生的效果有哪些，这是力按效果分解的依据
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14．设在拉力作用下金属块所受地面的支持力为N，滑动摩擦力为f，受力分析如图：
则根据平衡条件得： 又 联立解得：
【点睛】解决本题的关键是正确地进行受力分析，根据共点力平衡，运用正交分解进行求解。
15．(1)N=800N，f=346.2N；(2)698.2N
【解析】试题分析：(1) 对物体B受力分析，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件列式求解；
(2) 同一根绳子张力处处相同，对滑轮受力分析，受三个拉力，根据平衡条件求解OC绳的拉力。
解：(1) 由于物体A保持静止，故：T=GA=400N；
对物体B受力分析，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，如下图所示：
根据平衡条件，有：N+Tsin30°=GB Tcos30°=f 求得：N=800N，；
(2) 对滑轮受力分析，受三个拉力，如上图所示：
根据平衡条件，有：TOC=2Tcos30°=