高中物理相互作用的重难点剖析新人教版必修1.doc

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《相互作用》难点剖析
相互作用部分研究的主要是三种性质力的性质和力的合成和分解问题，是高中物理的重要内容之一，贯穿整个物理始终，与后面的牛顿运动定律、曲线运动、功和能等都有密切联系。因三种基本作用力的分析是高中力学的开端，故而其中的弹力、摩擦力等成为初学者的学习难点，也是考试中考查的重点；因物体的运动状态由其受力情况决定，所以受力分析成为研究物体运动的基础，但学生在受力分析时很容易出现添力、漏力的情况，造成错解，形成学生不容易掌握的另一个难点；力的合成与分解运算不同于学生熟知的标量运算，因此其理解和应用对初学学生也有一定的难度，现对这些难点的突破做如下总结。
弹力有无的判断
弹力是发生弹性形变的物体对与之接触的物体产生的作用。弹力的产生条件是“接触且有弹性形变”。若物体间虽然有接触但无拉伸或挤压，则无弹力产生。
①直接判断
对于形变较明显的情况，由形变情况直接判断
②利用“假设法”判断
对于形变不明显的情况，可假设与研究对象接触的物体间没有弹力，判断研究对象的运动状态是否改变。若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处存在弹力。
③根据物体受力情况和运动状态判断
物体的受力必须和物体的运动状态相符合，通过对物体进行受力分析（假设弹力的大小和方向）依据物体所处的运动状态列平衡方程或牛顿第二定律方程，求出假设的弹力FN的大小，若FN为零，则说明此处不存在弹力；若FN不为零，则说明此处存在弹力。
A
B
C
图？
D
E
例1如图？所示，光滑斜槽由槽板AB、BC组成，AB与BC的夹角大于900，质量为m的均质球放在斜槽中，整个系统处于静止状态，分析在球和板接触的D、E点球受到的弹力。
解析分析球受到的弹力可以有两种方法：
方法一假设法
①假设在板和球接触的D点没有弹力（即取走AB板），小球仍将保持原来的静止状态，可以判定在D点球不受弹力；同理，假设在板和球接触的E点没有弹力（即取走BC板），小球将掉落下去（运动状态改变），故可以判定在E点球受到弹力。
②假设在板和球接触的D点存在弹力，则小球受到的弹力方向必垂直AB向上，由牛顿第二定律可知，小球必将向右加速运动（运动状态改变），可以判定在D点球不受弹力；同理，假设在板和球接触的E点存在弹力，则小球受到的弹力方向必垂直BC向上，因小球在竖直方向还将受到重力作用，故可保持原来静止状态（运动状态改变），故可以判定在E点球受到弹力。
mg
FNE
FND
图？
α
方法二根据物体受力情况和运动状态判断
α
分析球的受力（假设在D、E点板和球都存在弹力作用）如图？所示，根据球处于平衡状态可知FND一定为零，即在D点不存在弹力作用；FNE=mg，即在E点一定存在弹力作用。
点评判断弹力有无的三种方法中，第③种方法体现最基本的物理方法，也符合弹力作为“被动力”的特点，需要更好的理解和掌握。
拓展延伸
在上例中，若系统水平向右加速运动，分析在球和板接触的D、E点球受到的弹力。
弹力方向的判断方法
①根据物体形变的方向判断
物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反，与自身（受力物体）形变方向相同。
②根据物体受力情况和运动状态判断
物体的受力必须和物体的运动状态相符合，通过对物体进行受力分析（假设弹力的大小和方向）依据物体所处的运动状态列平衡方程或牛顿第二定律方程，求出假设的弹力FN的正负，若FN为正，则说明此处弹力方向和假设方向相同；若FN为负，则说明此处弹力方向和假设方向相反。
③几种常见模型中弹力方向的确定
弹力模型弹力方向面与面接触垂直于接触面指向受力物体点与面接触过接触点垂直于接触面（或接触面的切面）指向受力物体球与面接触沿接触点与球心连线指向受力物体球与球接触垂直于过接触点的公切面指向受力物体弹簧的弹力与弹簧中轴线重合，指向弹簧恢复的方向轻绳的弹力沿绳背离受力物体杆的弹力不确定点评通常情况下弹力的方向都按方法③判断，只是杆的弹力方向需要根据方法②判断，方法①运用较少。
弹力的大小
①对有明显形变的物体（如弹簧），且形变在弹性范围内的弹力的大小遵从胡克定律，fk=kx
②对没有明显形变的物体（如桌面、地面、绳子），弹力的大小由物体的受力情况和运动性质共同决定，即假设弹力的大小和方向，对物体进行受力分析，列平衡方程或牛顿第二定律方程确定弹力的大小和方向。
θ
图？
例2如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球。下列关于杆对小球的作用力F的判断中，正确的是（）
A.小车静止时，FN=mgsinθ，方向沿杆向上
B.小车静止时，FN=mgcosθ，方向垂直杆向上
C.小车向右以加速度a运动时，FN=ma/sinθ
D.小车向左以加速度a运动时，FN=
解析根据上述归纳，这儿的弹力的大小和方向要按方法②确定
小车静止时