第6讲 相互作用
6.1 力
知识点睛
目前物理学界公认，世界存在四种基本的相互作用：万有引力（如重力）、电磁力（如弹力、摩擦力、磁力）、强相互作用、弱相互作用。 1. 力的概念
力是物体间的相互作用。任何力都有四个基本属性，即物质性、相互性、瞬时性和方向性。
⑴ 力的物质性：力不能离开施力物体和受力物体而独立存在，即只要有力，必须同时存在施力物 体和受力物体。一个力对应两个物体。 ．．．．．．．．．
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力的产生，两物体一定要接触吗？有两物体不接触而两者之间存在力的情况吗？请举例。 1
⑵ 力的相互性：力是物体与物体间的相互作用，施力物体也是受力物体。
力总是成对出现的，这两个力同时产生，同 时消失，而且性质相同。且这一对力为一对作 用力与反作用力。
⑶ 力的瞬时性：力随力的施加与否而瞬时同步有无。 ．．．．⑷ 力的方向性：力是矢量。 2. 力的作用效果
力可以使物体发生形变，也可以改变物体的运动状态。
例题精讲
正确理解力的四个基本属性，尤其是力的相互性。
【例1】 下列说法中正确的是
A．甲物体对乙物体施力后，随后必有乙物体对甲物体的施力
B．施力物体对受力物体施加了力，施力物体本身可能不受力的作用
C．垒球被抛出后，运动状态仍在变化，垒球为受力物体，但施力物体不是运动员 D．某物体作为一个施力物体，也一定是一个受力物体
【答案】 CD
【例2】 下列说法中正确的是
A．拳击运动员一拳打出去却没击中对方，此时只有施力物体而没有受力物体 B．马拉车前进，是马先对车施加了力，车后对马施力，否则车就不能前进
C．只有有生命或有动力的物体才能施力，无生命或无动力的物体只能受到力，不能施力 D．不接触的物体之间也可能有力的作用
【答案】 D
2
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6.2 重力
知识点睛
1. 重力：由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。 2. 重力的三要素
⑴ 重力的大小：G?mg，通常取g?9.8N/kg。 ⑵ 重力的方向：总是竖直向下，与当地的水平面垂直。重力的方向与运动状态无关。 ．．．．
重力的方向可以说成垂直地面向下吗？重力的 方向始终指向地心吗？
⑶ 重力的作用点：重力的作用点在物体的重心上，重心是重力的等效作用点。 物体受到的重力，就作用在重心上，这话对 吗？重心一定在物体上吗？
3. 薄板重心的求法——悬挂法
对于质量分布不均匀、形状不规则的薄板状物体，可用悬挂法确定其重心的位置，如图所示。
4. 重心问题：重心的本质是杠杆原理：
2mx2my2mzyc?ii zc?ii 质心和重心：质心是质量的中心．其计算方法：xc?ii
2mi2mi2mi其中（xc，yc，zc）是质心的坐标，mi是系统中第i个质点的质量，（xi，yi，zi）是第i个质点的
坐标．注意质心不仅和物体几何形状有关，还与其质量分布相关．
重心是重力合力的作用点．当物体所在位置处的重力加速度g是常量时，重心就是质心．若物体很大，以致各处的g并不能认为相同，则重心不等同于质心．
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3
例题精讲
对重力概念、大小、性质的理解以及对重心位置的判断。
【例3】 关于重力的说法，正确的是
A．同一地点物体所受重力的大小仅与物体质量有关，与物体是否运动及怎样运动无关 B．重力的大小可以用测力计称出，物体对弹簧的拉力（或压力），就是物体受到的重力 C．物体受到的重力，就作用在重心上
D．具有规则几何形状的物体的重心，不一定就在其几何中心
【答案】 AD
【例4】 在如图中，松手后双锥体会自动向上滚。请解释这种现象。
【答案】 双锥体两端的形状是圆锥体，放在轨道上重心不稳，在重力的作用下重心将会下降。因为轨
道下面窄，上面宽，双锥体越往轨道上方滚，两端进入斜槽的部分越多，使重心不断下降。
【例5】 求由三根均匀杆构成的三角形的重心位置，其中三杆长度为a，b，c，其中a2?b2?c2 【解析】 设密度为?，并以直角边建立坐标系，把三根棒可以看成三个质点
a???b??ba?a棒：?a?0，?；b棒：?b?，0?；c棒：?c?，?
2???2??22?bb?a?0??b???c?1b2?bc22??重心：xc?
?a??b??c2a?b?caa?a???b?0??c?1a2?ac22?? yc?
?a??b??c2a?b?c思考如果，a、b、c不能组成直角三角形呢？
6.3 弹力
知识点睛
1. 形变及其种类
⑴ 定义：物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变。物体在形变后能够恢复原状的形变
叫做弹性形变；如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后，物体就不能完全恢复．．．．
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原来的形状，这个限度叫做弹性限度。 ．．．．
⑵ 形变的种类：拉伸形变、压缩形变、弯曲形变、扭转形变等。 用力去压桌子，桌子会发生形变吗？如
果有为什么看不到，如何验证？
2. 弹力
发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。
⑴ 弹力的产生：弹力的施力者是发生形变的物体，受力者是使它发生形变的另一个物体。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⑵ 弹力的方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
要产生弹力，需要哪些条件？绳，杆，弹
簧产生弹力的方向分别是怎样的？
3. 胡克定律
⑴ 内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x 成正比。
⑵ 公式：F?kx，另有变形式?F?k?x。其含义为：在弹簧的弹性限度以内，
弹力大小的增量?F与弹簧长度的增量?x成正比（由F1?F2?k(x1?x2)得 ?F?k?x）。（其中?F和?x可正可负）
⑶ 公式中的k称为弹簧的劲度系数（或倔强系数），单位是牛顿每米，符号用
N/m表示。
⑷ 胡克定律仅适用于在弹性限度内弹簧的拉伸或压缩形变。
4. 弹簧的串并联：在忽略弹簧本身质量的情况下，两根劲度系数分别为k1，k2
二弹簧串联有：k1x1?k2x2，等效进度系数k满足：
111=+； kk1k2二弹簧并联有：F??Fi???kixi??(?ki)x??kx，等效劲度系数为：k?k1?k2.
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