2026届人教版高考物理一轮复习讲义：相互作用力（含解析）

相互作用力
一、力
1．定义：力是物体与物体间的相互作用．
2．作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)．
3．性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征．
4．四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用．
二、重力
1．产生：由于地球吸引而使物体受到的力．
注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力．
2．大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量．
注意：(1)物体的质量不会变；(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的．
3．方向：总是竖直向下．
注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心．
4．重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点，即物体的重心．
(1)影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布．
(2)不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法．
注意：重心的位置不一定在物体上．
三、弹力
1．弹力
(1)定义：发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力．
(2)产生条件：
①物体间直接接触；
②接触处发生形变．
(3)方向：总是与施力物体形变的方向相反．
2．胡克定律
(1)内容：在弹性限度内，弹力的大小和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比．
(2)表达式：F＝kx.
①k是弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，用符号N/m表示；k的大小由弹簧自身性质决定．
②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．
四、摩擦力
1．静摩擦力与滑动摩擦力
名称 项目 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 0方向 与受力物体相对运动趋势的方向相反 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
2.动摩擦因数
(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力和正压力的比值．公式μ＝.
(2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度．
五、力的合成
1．合力与分力
(1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力．
(2)关系：合力与分力是等效替代关系．
2．共点力
作用在物体的同一点，或作用线交于一点的几个力．如图1均为共点力．
图1
3．力的合成
(1)定义：求几个力的合力的过程．
(2)运算法则
①平行四边形定则：求两个互成角度的分力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．如图2甲所示，F1、F2为分力，F为合力．
图2
②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量．如图乙，F1、F2为分力，F为合力．
六、力的分解
1．定义：求一个力的分力的过程．
力的分解是力的合成的逆运算．
2．遵循的原则
(1)平行四边形定则．(2)三角形定则．
3.分解方法
(1)效果分解法．如图3所示，物体重力G的两个作用效果，一是使物体沿斜面下滑，二是使物体压紧斜面，这两个分力与合力间遵循平行四边形定则，其大小分别为G1＝Gsin θ，G2＝Gcos θ.
图3
(2)正交分解法．
七、矢量和标量
1．矢量：既有大小又有方向的物理量，叠加时遵循平行四边形定则，如速度、力等．
2．标量：只有大小没有方向的物理量，求和时按代数法则相加，如路程、速率等．
八、牛顿第一定律　惯性
1．牛顿第一定律
(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．
(2)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律；
②揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因．
2．惯性
(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．
(2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．
(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关．
九、牛顿第三定律
1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体同时对前一个物体也施加力．
2．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．
3．表达式：F＝－F′.
巩固练习
一、单选题
1．下面关于合力和分力关系的叙述中，正确的是（　　）
A．两个力的合力一定大于其中任意一个分力
B．3N、6N、7N三个共点力的合力的最小值为2N
C．两个分力的大小不变，夹角在0~180°之间变化，夹角越大，其合力越小
D．两个分力F1和F2的夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就一定增大
2．某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，如图甲所示。如图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是（ ）
A．作用力和反作用力的方向总是相反的
B．作用力和反作用力有时相等，有时不相等
C．作用力变化和反作用力的变化有一定的时间差
D．图中的两个力是一对平衡力
3．如图所示，一小物块从斜面底端以一定的初速度v0冲上粗糙斜面，关于物块上滑过程中的受力，下列说法正确的是(　 　)

A．重力、支持力、摩擦力、向前的冲力
B．重力、支持力、摩擦力、下滑力
C．重力、支持力、摩擦力
D．重力、支持力、摩擦力、沿斜面向上的拉力
4．如图所示，在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块，图中木块倾角为θ，木块与水平面间动摩擦因数为μ，木块所受重力为G，现用一水平恒力F推木块，使木块由静止开始向左运动，则木块所受的摩擦力大小为（　　）

A．F B． C． D．
5．考试中，右手拿橡皮在答题卡上擦除错误选项，左手把答题卡摁在桌面上静止。若全程只有橡皮和左手与答题卡的上表面接触，下列关于答题卡受到的摩擦力，说法正确的是（　　）
A．答题卡处于静止状态，受到的摩擦力都是静摩擦力
B．答题卡处于静止状态，不受摩擦力作用
C．橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力
D．答题卡相对于左手没有运动趋势
6．如图所示，质量分别为m、M的两个物体系在一根通过轻质定滑轮的轻绳两端，M放在水平地板上，m被悬在空中，若将M沿水平地板向左缓慢移动少许后，M仍静止，则（　　）
A．绳中张力变小
B．M对地面的压力变大
C．绳子对滑轮的力变大
D．M所受的静摩擦力变小
7．一同学设计的无能耗永动汽车的想象图如图所示，有关这幅想象图，下列说法正确的是（　　）
A．磁铁对铁块的作用力大于铁块对磁铁的作用力
B．磁铁与铁块之间的相互作用力属于这辆车的内力，不能使汽车运动
C．只要屏蔽掉部分的铁块对磁铁的吸引力，就能使汽车运动
D．只要磁铁的磁性足够强，汽车就可以一直运动下去
8．如图所示，弹性轻绳的一端固定在O点，另一端拴一个物体，物体静止在水平地面上的B点，并对水平地面有压力，O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑杆，OA为弹性轻绳的自然长度，现在用水平力使物体沿水平面运动，在这一过程中，物体所受水平面的摩擦力的大小的变化情况是（　　）

A．先变大后变小
B．先变小后变大
C．保持不变
D．条件不够充分，无法确定
9．如图所示，一轻杆两端分别固定着质量为mA和mB的两个小球A和B（均可视为质点）。将其放在一个直角形光滑槽中，已知轻杆与槽右壁成α角，槽右壁与水平地面成θ角时，两球刚好能平衡，且α≠θ，则A、B两小球的质量之比为（　　）

A． B．
C． D．
10．如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成， 其重量分别为Gp和 ，用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手， P处于“磁悬浮”状态（即P和Q的其余部分均不接触）， P与Q间的磁力大小为F。下列说法正确的是（　　）

A．Q对P的磁力大小等于
B．P对Q的磁力方向竖直向下
C．Q对电子秤的压力大小等于G0
D．电子秤对Q的支持力大小等于
二、填空题
11．如图所示，弹簧秤右端用绳子系在墙上，左端一人用力拉，发现弹簧秤读数为100N，若右端也改为用人拉且弹簧秤读数不变，则左右端两人用力为 。
12．牛顿第三定律
(1)实验探究：如图所示，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，结果发现两个弹簧测力计的示数是 的。改变拉力，弹簧测力计的示数也随着改变，但两个弹簧测力计的示数总是 的，方向 。
(2)牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是 ， ，作用在同一条直线上。
13．一个力的大小为F，若将它分解为两个力，已知其中一个分力F1的方向与F成α角，当另一个力F2有最小值时，F1的大小为 。
14．共点力平衡的推论：
(1)二力平衡：若物体在两个力作用下处于 状态，则这两个力一定 、 、共线。
(2)多力平衡：若物体在多个 作用下处于 状态，则其中任意 与其余所有力的合力 、 、 。
15．如图所示。A、B木块叠放在水平地面上，A在水平恒力F拉动下恰匀速运动，B却静止。A、B之间存在 对作用反作用力。其中B施于A的支持力其反作用力是 ，这两个力的性质分别是 与 。其中与接触面平行的一对力其性质是 ，B施于A的滑动摩擦力，A施于静止的B是 摩擦力，地施于B的是 摩擦力。
三、实验题
16．某同学在做验证力的平行四边形定则的实验,主要实验步骤如下：
A．在桌面上放一块木板，在木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在木板上
B．用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端打成绳套
C．用两个弹簧测力计分别勾住绳套，平行于木板且互成角度地拉橡皮条，把橡皮条的结点拉到某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数并记录其方向
D．按选好的比例，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F'
E.只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一比例作出这个力F的图示
F.比较力F'和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论
（1）上述操作有重要遗漏的步骤序号是 ，遗漏的内容是 。
（2）在白纸上根据实验结果画出的力的图示如图所示，下列说法正确的是 。
A．图中的F是合力的理论值，F'是合力的实际测量值
B．图中的F'是合力的理论值，F是合力的实际测量值
C．在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果没有影响
D．在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果有影响
17．（1）在“探究弹簧弹力F与弹簧长度l的关系”的实验中，装置如图甲所示。毫米刻度尺的0刻度线与弹簧上端对齐，实验中通过改变弹簧下端所悬挂钩码的质量，改变弹簧弹力。
①实验中某次测量弹簧长度如图1所示，则此时弹簧长度l = cm；

②多次实验，记录数据后描点连线得到F—l图像，由此可知该弹簧的劲度系数k = N/m。（计算结果保留三位有效数字）。
18．小明在家中用一根轻弹簧、水瓶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，验证力的平行四边形定则．实验步骤如下：
i．先用图钉将弹簧一端固定在白纸上，弹簧另一端通过细绳悬挂矿泉水瓶（与墙、纸无摩擦），如图甲所示；
ii．将另一细绳拴于细绳上点，并将细绳水平拉直后用图钉固定，在白纸上：记下的位置，如图乙所示；
iii．在保证点位置不变的情况下，交换弹簧与细绳的位置，使其方向与（ⅱ）中对应方向平行，如图丙所示；
iv．按照上述方法改变弹簧与细绳的夹角多测几次．
（1）对于本实验，下列说法或操作正确的是 ；（选填选项前的字母）
A．还需要用天平测出矿泉水的质量
B．还需要测量弹簧的原长以及图甲、乙、丙中弹簧的长度
C．为了保证实验结果尽可能准确，弹簧与细绳的夹角应该越大越好
D．步骤（iv）中每次重复实验时，都应保证点位置与第一次实验记录的位置一致
（2）小明在进行步骤（iii）时由于粗心将水瓶中的水洒落了少许，但弹簧和细绳的方向都与（ii）中平行，点位置也与（ii）中重合，这一操作 （选填“会”或“不会”）造成误差．
四、解答题
19．重为40 N的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的最大静摩擦力为12N，动摩擦因数为0.25。如果分别用8N和16N的水平力推木箱，求木箱受到的摩擦力分别为多少？
20．图甲中物体A、B并排静止在光滑水平面上；图乙中物体A、B叠放在光滑水平面上，也处于静止状态。
(1)图甲中物体A、B之间有弹力吗？为什么？
(2)图乙中物体A、B之间有弹力吗？为什么？
21．如图所示，斜面倾角为α，质量为M、m的两物块用不计质量、不能伸长的光滑线绕挂于滑轮两边，当不挂物块m时，物块M将下滑，设M与斜面间最大静摩擦力为fm，求系统静止时m值为多大？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
五、综合题
22．有三个力F1、F2、F3作用于物体同一点O，并在同一平面内，则：（要求写出求解过程—即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明）
(1)若三个力互成，且大小都为，如图1所示，求它们的合力的大小；
(2)第（1）问中，将顺时针旋转，求它们的合力的大小；
(3)若三个力大小分别为、、，如图2所示，求它们的合力的大小。
(4)若已知F1=20N，与水平方向成37°角向右上方；F2=6N，竖直向下；F3=10N，水平向左；如图所示，求三个力的合力F合的大小和方向。（sin37°=0.6， cos37°=0.8）
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．C
【详解】A．不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力，故A错误；
B．3N、6N合力范围为3~9N，7N在范围内，所以三力合力最小值为0，故B错误；
C．根据平行四边形定则，两个共点力的夹角在0~180°之间，其合力随两力夹角的增大而减小，故C正确；
D．若夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，当F2与F1反向时且F1大于F2，则合力F会减小，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】ABC．根据图线可以得出的结论是作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，且同时变化，BC错误，A正确；
D．图中的两个力是一对作用力和反作用力，D错误。
故选A。
3．C
【详解】物体受到重力、支持力、摩擦力，下滑力是重力的分力不是物体实际受到的力，冲力、拉力都找不到施力物体，所以不存在。
故选C。
4．C
【详解】以木块为对象，竖直方向根据受力平衡可得
则木块所受的摩擦力大小为
故选C。
5．C
【详解】ABC．橡皮相对答题纸运动，则橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力，对答题纸由平衡条件可知，答题纸受到桌面与手的摩擦力，答题纸相对于桌面静止，桌面与答题纸之间的摩擦力为静摩擦力，故C正确，AB错误；
D．若将左手移开，答题卡会相对桌面滑动，可知答题卡静止时受手的摩擦力，答题卡相对于左手有运动趋势，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．以m为研究对象，得到绳子张力
F＝mg
将M沿水平地板向左缓慢移动少许后，M仍静止两物体仍平衡，则绳中张力不变，故A错误；
BD．以M为研究对象，分析受力，如图所示
由平衡条件得地面对M的支持力
FN＝Mg－Fcos α
静摩擦力
Ff＝Fsin α
M沿水平地板向左缓慢移动少许后α增大，由数学知识得到FN变大，Ff变大；根据牛顿第三定律得知M对地面的压力也变大，故B正确，D错误；
C．设两绳的夹角为，则作用在两绳上的拉力的合力为
M沿水平地板向左缓慢移动少许，角变大，则合力变小，即绳子对滑轮的力变小，故C错误。
故选B。
7．B
【详解】磁铁与铁块之间是一对相互作用力，任何时候都是等大反向的，对于车而言，磁铁与铁块之间的作用力是一对内力，不可能使车运动，故B正确，ACD错误。
故选B。
8．C
【详解】假设弹性轻绳和水平方向夹角为θ，lAB＝x，则弹性绳的弹力
T＝
对物体进行受力分析，竖直方向
Tsin θ＋N＝mg
得
N＝mg－Tsin θ
物体沿水平面运动过程摩擦力为滑动摩擦力，即
f＝μN＝μmg－μTsin θ＝μmg－μkx
可知滑动摩擦力和夹角无关。
故选C。
9．D
【详解】A，B各受三个力而平衡，在沿斜槽方向，对A球有
对B球有
联立解得
故D正确。

10．D
【详解】AB．由题意可知，因手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，即Q对P有水平向左的磁力；P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态，则说明Q对P有竖直向上的磁力，则Q对P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于，根据作用力与反作用力知P对Q的磁力方向斜向右下方向，其磁力F大小大于，故AB错误；
CD．对PQ的整体受力分析，竖直方向电子秤对Q的支持力大小等于，即Q对电子秤的压力大小等于，故C错误，D正确。
故选D。
11．100N
【详解】[1]弹簧秤的示数等于其挂钩所受的拉力大小，当弹簧秤水平放置时，两端拉力大小相等，故两人用力大小都为100N。
12．(1) 相等 大小相等 相反
(2) 大小相等 方向相反
【详解】（1）[1][2][3]两个弹簧测力计的示数是相等的；两个弹簧测力计的示数总是大小相等，方向相反；
（2）[1]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。
13．
【详解】合力大小为F，力F和一个分力F1的方向的夹角为α，根据平行四边形定则作图，如图所示
可知，另一个分力的最小值为
则F1的大小为
14．(1) 平衡 等大 反向
(2) 共点力 平衡 一个力 等大 反向 共线
【详解】（1）[1][2][3]二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向、共线。
（2）[1][2][3][4][5][6]多力平衡：若物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一个力与其余所有力的合力等大、反向、共线。
15． 两 A施于B的压力 弹力 摩擦力 摩擦力 滑动 静
【详解】[1][2][3][4]A、B之间存在两对作用反作用力，分别是：A对B的压力和B对A的支持力，A对B的摩擦力和B对A的摩擦力。其中B施于A的支持力其反作用力是A施于B的压力。这两个力的性质分别是弹力与摩擦力。
[5][6][7]其中与接触面平行的一对力其性质是摩擦力，B施于A的滑动摩擦力，A施于静止的B是滑动摩擦力，地施于B的是静摩擦力。
16． E 将橡皮条的结点拉到同一位置O点 BC/CB
【详解】（1）[1][2]步骤E应该是只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，将橡皮条的结点拉到同一位置O点，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一比例作出这个力F的图示。
（2）[3]AB．F1与F2合成的理论值是用平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉橡皮条时的值，因此F1与F2合成的F'是理论值，F是合力的实际测量值。故A错误；B正确；
CD．只要保证两次的作用效果相同，将两个细绳换成两根橡皮筋，不会影响实验结果。故C正确；D错误。
故选BC。
17． 8.82 200
【详解】（1）①[1]由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，此时弹簧的实际长度为8.82cm。
②[2]图像斜率代表弹簧的劲度系数，则
18． B 会
【详解】（1）[1] AB．根据实验原理可知甲图可测量合力，乙、丙两图测量分力，结合胡克定律可知
还需要测量弹簧的原长以及图甲、乙、丙中弹簧的长度，以便测量三个力的大小，不需要用天平测量矿泉水的质量，故A错误，B正确；
C．为了保证实验结果尽可能准确，弹簧与细绳的夹角适当即可，故C错误；
D．步骤（iv）中每次重复实验时，不需要保证点位置与第一次实验记录的位置一致，从而使实验更具有普遍性，故D正确；
故选B。
（2）[2]小明在进行步骤（iii）时由于粗心将水瓶中的水洒落了少许，虽然弹簧和细绳L2的方向都与（ii）中平行，O点位置也与（ii）中重合，会导致弹簧弹力变小，从而造成实验误差。
19．8N，10N
【详解】用8N的水平力推木箱，推力小于最大静摩擦力，木箱推不动；由二力平衡条件可知，木箱受到了8N的静摩擦力；用16N的水平力推木箱，推力大于最大静摩擦力，木箱运动，由于竖直方向受力平衡，由二力平衡条件可知，木箱对地面的压力等于它受到的重力，则滑动摩擦力
20．(1)见解析
(2)见解析
【详解】（1）没有。图甲中，物体A和物体B静止，说明虽然A、B接触，但相互之间没有弹力的作用。
（2）有。图乙中，如果将物体A快速撤出，物体B会立即下落，这说明A阻止了B的下落，说明A、B之间有弹力的作用。
21．
【详解】当物块M所受的摩擦力沿斜面向上则
若静摩擦力达到最大时，物块m的质量最小为
当物块M所受的摩擦力沿斜面向下则
若静摩擦力达到最大时，物块m的质量最大为
故系统静止时m值为
22．(1)0
(2)N
(3)N
(4)6N，方向与x轴正方向夹角为45°指向右上方
【详解】（1）先合成F1、F2，根据力的平行四边形定则与几何关系可得
N
方向竖直向上，如图
又F1、F2的合力与F3等大反向，所以F1、F2、F3的合力等于0。
（2）将F1顺时针旋转120°，以水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立直角坐标系，如图
x轴
Ny轴
F1、F2、F3的合力大小为N，方向水平向右。
（3）以水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立直角坐标系，如图
x轴
Ny轴
NF1、F2、F3的合力大小为
N
方向为
与水平方向成60°斜向右下方。
（4）以水平向右为x轴正方向，以竖直向上为y轴正方向，建立直角坐标系，把力F1分解到两个坐标轴上，沿x方向
N
沿y轴方向
N
因此，如图所示，总合力为
N
根据
tanφ==1
所以
φ=45°
则三个力的合力大小为6N，方向与x轴正方向夹角为45°指向右上方。
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