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【物理】高一物理第二单元“相互作用”知识点详解!
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高中物理知识详解
相互作用
【单元介绍】
本模块主要涉及物体与物体之间的相互作用力，与初中相比，高中阶段对力的理解更加深入，应用也更加复杂。
本模块所涉及的内容有重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解以及一些相关应用，这些知识都是为了给第三个模块（牛顿运动定律）打好基础。
力的合成与分解，是本模块的重点，也是难点，不仅在后面解决平衡问题时会用到相关知识，更是牛顿第二定律相关问题的前置内容.
Part.01
力
01
力的概念
(1)力是物体间的相互作用，其国际单位是牛顿，简称牛，符号是N.
(2)力的基本属性：任何力都有四个基本属性，即物质性、相互性、瞬时性和矢量性.
①物质性：指力不能离开施力物体和受力物体而独立存在.
②相互性：指力是物体与物体间的相互作用，施力物体同时也是受力物体.
③瞬时性：力可在瞬间产生，瞬间消失，可以在瞬间突变.
④矢量性：既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则.
02
力的作用效果
（1）力可以使物体发生形变。
（2）力可以改变物体的运动状态，即改变物体运动速度的大小和方向。
03
力的分类
（1）按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力……
（2）按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力…
（3）按产生条件分：
①场力（非接触力、主动力）：重力，分子力，电场力，磁场力。
②接触力（被动力）：弹力（拉力，压力，支持力，张力，浮力），摩擦力。
04
力的表示
（1）力的图示：
力的大小——有向线段的长度，（长度精确表示力的大小）
力的作用点——有向线段的起点或终点，
力的方向——有向线段的方向
（2）力的示意图：
力的大小——有向线段的长度（定性表示力的大小）
力的作用点——有向线段的起点或终点
力的方向——有向线段的方向
Part.02
重力
01
重力的特点
（1）重力的产生
由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力
（2）重力的特点
①地球上的一切物体都受到重力的作用。
②重力是非接触力.
③重力的施力物体是地球，受力物体为地球上的物体．
02
重力三要素
(1)重力的大小：
G=mg,g=9.8m/s²,粗略情况下，g也可以取值为g=10m/s²。在同一位置，g是恒定的，随着高度的增加，g越来越小，纬度越大，g值越大(赤道位置，g值最小；两极，g值最大).
(2)重力的方向：
竖直向下(与水平面垂直，向下).不一定指向地心，在两极和赤道上才指向地心.
(3)重心
一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心.
说明：
重心是重力的等效作用点，并不是重力的实际作用点，也不一定在物体上.物体重心的位置由物体的形状及质量分布情况所决定，与物体的放置状态无关，与物体的运动状态无关.
03
质量分布均匀物体的重心求解方法
(1)对于形状规则，质量分布均匀的物体，重心位于物体的几何中心处.
(2)对于形状不规则，质量分布均匀的物体，可以用悬挂法求解重心位置。
薄板重心的求法——悬挂法
先在薄板的边缘取一点A,在A点把薄板悬挂起来，当薄板处于平衡时，由二力平衡的条件知道，物体所受的重力跟悬绳的拉力在同一直线上.所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上；
然后在D点把物体悬挂起来，同样可以知道，物体的重心一定在过D点的竖直线DE上，AB和DE的交点C就是薄板重心的位置.
Part.03
弹力
01
形变
(1)形变相关概念
①形变：物体在外力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫做形变.
②弹性：在外力的作用下发生形变的物体，在去掉外力后能恢复原状的性质，叫做弹性.
③弹性形变：有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变.
④弹性限度：当弹性物体的形变达到某一限度时，即使撤去外力也不能恢复原状，这个限度叫做弹性限度.
⑤塑性形变：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原来的形状.这个形变叫做塑性形变.
(2)其他形变类别
拉伸形变、压缩形变、弯曲形变、扭转形变等.
02
弹力
(1)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，这种力叫做弹力.
(2)产生原因：施力物体发生了弹性形变.
(3)大小：在弹性限度内，弹性形变越大，弹力越大；形变消失，弹力消失.
(4)方向：与受力物体形变的方向相同，与施力物体形变的方向相反.
(5)作用点：在接触点或接触面上.
03
弹力的方向
（1）平面&平面：垂直接触面，指向受力物体。
（2）曲面&平面：垂直接触面，指向受力物体。
（3）点&平面：垂直接触面，指向受力物体。
（4）点&曲面：垂直曲面切面，如果曲面为圆弧面，沿半径方向。
（5）点&杆：垂直杆，指向受力物体
说明：
(1)绳的弹力：只能提供沿绳方向拉力.(单方向)
(2)弹簧弹力：提供沿弹簧方向的拉力与支持力.(双方向)
(3)杆的弹力：特定情况提供沿杆方向的拉力与支持力(活杆且轻杆);也可以不沿杆方向(死杆).
04
胡克定律
(1)内容：在弹性限度内，弹簧的弹力和其形变量(伸长或缩短的长度)成正比.
(2)表达式：F=kx(k为劲度系数，单位为N/m,或N/cm)
Part.04
摩擦力
01
摩擦力
一个物体在另一个物体表面上发生相对运动或具有相对运动趋势时，要受到另一个物体阻碍它相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力.
02
摩擦力产生的条件
(1)两物体直接接触；
(2)两接触面不光滑(粗糙);
(3)两接触的物体必须相互挤压，发生弹性形变，有弹力；
(4)两物体间发生了相对滑动(滑动摩擦力)或者有相对运动的趋势(静摩擦力).
03
静摩擦力与滑动摩擦力对比
说明：最大静摩擦力
(1)概念：当两个物体接触时，即将发生相对运动却未发生相对运动时产生的摩擦力称为最大静摩擦力.
(2)大小说明：最大静摩擦力是静摩擦力的最大值，与接触面之间的压力成正比，略大于滑动摩擦力，与接触面的粗糙程度有关.
Part.05
力的合成与分解
01
共点力
(1)力的作用线：经过作用点且沿力的方向所在的直线称为力的作用线，即力的图示中力所在的直线.
(2)共点力：几个力如果作用在物体上的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，则这几个力称为共点力.
02
力的合成
(1)合力与分力的概念：
①当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力.
②力的合成：求几个力的合力的过程叫做力的合成.
(2)力的运算法则——平行四边形定则
①力的平行四边形定则：
以表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两边夹角的对角线大小和方向就表示合力的大小和方向.(只适用于共点力)
②三角形定则
将待合成的力按原来力的方向“首”、“尾”相接，合力即为起于一个力的“首”,止于另一个力的“尾”的有向线段.
③多边形定则
若是物体受到几个力的作用，那么求这几个力合力，可以把这几个力首尾相接，合力即为从第一个力的始端指向最后一个力的尾端.如：
（3）力的合成运算
03
力的分解
（1）定义：把求一个力的分力的过程叫做力的分解.
（2）力的分解的运算法则
力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则，即把已知力作为平形四边形的对角线，那么,与已知力共面的平行四边形的两条邻边就表示已知力的两个分力.
（3）力的分解方法
①正交分解法：将一个力沿着两个互相垂直的方向进行分解的方法。
②效果分解法：根据一个力产生的实际效果进行分解发方法。
04
共点力的平衡
条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0.
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上坡路永远是费劲的，但是通过努力它能让你增值，有压力才能激发潜在更深的潜力。熬过那三厘米，才能看到更高的海拔。同学们，当你觉得学习很累坚持不下去的时候，不妨读读这篇文章，瞬间让你能量爆棚！
01人生这一路，躺着最舒服
人生这一路，躺着最舒服。而增值期往往会让你抓狂，让你痛苦，但它毕竟能让你增值。像是喝苦涩的中药过后，命运送来的一颗冰糖。所以，值。
其实，人都有惰性不是吗，要有些压力，才能激发出潜藏在更深处的能力。
向内挖掘当然是个艰苦的过程，可顺遂本性的安逸，也同时意味着毫无作为、原地踏步。
宁愿在年轻的时候多向上攀爬，也不愿到老来吁叹：“终究是见不到山顶的美景。”
02
人生需要储备！ 多少人，没熬过那三厘米
竹子告诉你，什么是价值！同是两根竹子，一支做成了笛子，一支做成了晾衣杆。晾衣杆不服气的问笛子：“我们都是同一片山上的竹子，凭什么我天天日晒雨淋，不值一文，而你却价值千金呢？”
笛子：“因为你只挨了一刀，而我却经历了千刀万剐，精雕细做。”
人生亦是如此，经得起打磨，耐得起寂寞，扛得起责任，肩负起使命！人生才会有价值！看见别人辉煌的时候，不要嫉妒，因为别人付出的比你多！
虚度光阴的快乐，像大风中的游云，是会飘走的快乐；充实努力的快乐，像把石头推上山，一路流汗，脚也发酸，但却是落得到实处的快乐。
等你真正努力过后，再忆起这一段苦涩的历程时，那种名为“成就感”的甜，是从心灵深处冒出来的，源源不绝的甜。
上坡路永远是最费劲的、最让人崩溃的，但它能让你到达更高的海拔。毕竟，“所有千夫所指的困难，都是为了淘汰掉懦夫，仅此而已”。
与所有努力的孩子们共勉。
走过这段最狭窄的地方，那些你吃过的苦，熬过的夜，做过的题，背过的单词，都会铺成一条宽阔的路，带你走到你想去的地方。
上坡路永远是费劲的，但是通过努力它能让你增值，有压力才能激发潜在更深的潜力。熬过那三厘米，才能看到更高的海拔。同学们，当你觉得学习很累坚持不下去的时候，不妨读读这篇文章，瞬间让你能量爆棚！
01人生这一路，躺着最舒服
人生这一路，躺着最舒服。而增值期往往会让你抓狂，让你痛苦，但它毕竟能让你增值。像是喝苦涩的中药过后，命运送来的一颗冰糖。所以，值。
其实，人都有惰性不是吗，要有些压力，才能激发出潜藏在更深处的能力。
向内挖掘当然是个艰苦的过程，可顺遂本性的安逸，也同时意味着毫无作为、原地踏步。
宁愿在年轻的时候多向上攀爬，也不愿到老来吁叹：“终究是见不到山顶的美景。”
02
人生需要储备！ 多少人，没熬过那三厘米
竹子告诉你，什么是价值！同是两根竹子，一支做成了笛子，一支做成了晾衣杆。晾衣杆不服气的问笛子：“我们都是同一片山上的竹子，凭什么我天天日晒雨淋，不值一文，而你却价值千金呢？”
笛子：“因为你只挨了一刀，而我却经历了千刀万剐，精雕细做。”
人生亦是如此，经得起打磨，耐得起寂寞，扛得起责任，肩负起使命！人生才会有价值！看见别人辉煌的时候，不要嫉妒，因为别人付出的比你多！
虚度光阴的快乐，像大风中的游云，是会飘走的快乐；充实努力的快乐，像把石头推上山，一路流汗，脚也发酸，但却是落得到实处的快乐。
等你真正努力过后，再忆起这一段苦涩的历程时，那种名为“成就感”的甜，是从心灵深处冒出来的，源源不绝的甜。
上坡路永远是最费劲的、最让人崩溃的，但它能让你到达更高的海拔。毕竟，“所有千夫所指的困难，都是为了淘汰掉懦夫，仅此而已”。
与所有努力的孩子们共勉。