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单元二 相互作用
——2025届高考物理一轮复习讲义
【高考考情分析】
命题特点：
从各省高考试卷来看，高考对该考点的考查主要以选择题的形式出现，偶尔也在计算题中作为一个力学或电学考点来命题。试题往往是以生活生产实际或力、电平衡模型为背景的静态或动态平衡问题，考查受力分析、平衡条件的应用以及处理平衡问题用到的整体法与隔离法、合成法、正交分解法等。
备考建议：
相互作用是牛顿运动定律的基础，也是高考考查的重点和热点，复习时要抓住以下几点：(1)重点理解共点力平衡的条件，会解决共点力平衡问题，同时熟练掌握解决各种平衡问题的方法，例如恰当地选择整体法和隔离法解决问题；选择合适的方法处理三力动态平衡问题；利用极限法、数学分析法和物理分析法等方法处理平衡的临界问题和极值问题。
(2)关注与生活生产有关的平衡问题，要从实际情境中抽象出物理模型，正确分析受力，画出受力分析图，利用力的平衡条件解决问题。(3)数学三角函数知识的利用在该类题中尤其突出，特别是极值、临界问题。还有一些特殊方法，例如利用正弦定理、余弦定理等处理问题。
【基础知识复习】
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）。
二、常见的三种力
1.重力
1）产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。
2）大小：，与物体的运动状态无关，与物体所在的纬度、高度有关。
3）方向：竖直向下。
4）重心：重心不是物体的实际受力点，是人们为了研究问题方便假设的点。物体的重心可以在物体上，也可以在物体外。
2.弹力
1）产生条件：两物体相互接触；发生弹性形变。
2）弹力的大小
①弹簧类——胡克定律
内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小眼弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即。
k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号用N/m表示。
②非弹簧类——依据物体所处的状态（平衡或非平衡态）及所受其他力的情况求解。
3）摩擦力
静摩擦力 滑动摩擦力
定义 两个具有相对遇到趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力 两个具有相对运动的4物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力
产生条件（必要条件） （1）接触面粗糙 （2）接触处有弹力 （3）两物体间有相对运动趋势（仍保持相对静止） （1）接触面粗糙 （2）接触处有弹力 （3）两物体间有相对运动
大小 （1）静摩擦力为被动力，与正压力无关 （2）最大静摩擦力大小与正压力有关 （为动摩擦因数，取决于接触面粗糙程度，为正压力）
方向 沿接触面与受力物体相对不运动趋势的方向相反 沿接触面与受力物体相对不运动的方向相反
作用点 实际上接触面上各点都是作用点，常把它们等效到一个点上，在作力的图示或示意图时，一般把力的作用点画到物体的重心上
三、合力与分力
1.定义：一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力；假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力叫作这个力的分力。
2.关系：合力和分力是等效替代的关系。
3.共点力：作用在物体的同一点,或作用线相交于同一点的几个力。这几个力叫作共点力。如下面三图中的几个力均是共点力。
四、力的合成与分解
1.力的合成
（1）遵循的规律：平行四边形定则。
（2）二力的合成：两个共点力和的大小均不变，它们之间的夹角为，其合力的大小为，当夹角变化时，合力的取值范围是。
（3）两种合成方法
①作图法求合力
1.平行四边形定则：如图1所示
2.三角形定则：把两个矢量首尾相连，作出矢量三角形，从而得到合矢量，如图2所示。
②计算法求合力
余弦定理：合力的大小；如图所示，合力的方向满足。
2.力的分解
力的分解是力的合成的逆运算。
遵循的规律：平行四边形定则。
分解原则：分解某个力时，一般要根据这个力产生的实际效果进行分解。
力的正交分解
①将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。
②建立坐标轴的原则：使尽量多的力落在坐标轴上。
③方法：物体受到多个力的作用，求合力时，可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解。
五、受力分析及共点力平衡
1.物体的受力分析
（1）选取研究对象：选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便，可以使单个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统。
（2）受力分析一般顺序：先找场力，再找接触力，最后分析其他力。
（3）检验
2.平衡状态及平衡条件
（1）平衡状态：
（2）共点力作用下物体的平衡条件
物体所受合外力为零即
3.平衡条件的重要推论
（1）二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反，为一对平衡力。
（2）三力平衡
①如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反。
②物体在三个共点力的作用下处于平衡状态时，表示这三个力的有向线段通过平移可构成封闭三角形。
③物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，如图所示，则有：
【重点难点复习】
探究一、弹力的有无及方向的判定、大小计算的方法
弹力的方向与接触面或接触面的切面垂直。
各种情境下弹力的方向特点
根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。
探究二、摩擦力的分析与计算
摩擦力有无及方向的判断
假设法
状态法 先判断物体的运动状态，然后通过受力分析列方程（列平衡方程；，），最后确定摩擦力的大小及方向
相互作用法 先确定受力较少的物体受到的摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的摩擦力的方向
【基本方法与技能复习】
一、弹力分析
二、力的合成与分解
解题秘籍
受力分析的基本思路与方法
①明确研究对象
研究对象选取方法：整体法或隔离法。可以是单个物体，也可以是多个物体的组合。
②隔离物体进行受力分析
先分析重力，然后按接触面分析接触力（弹力、摩擦力），再分析其他力（电场力、浮力等），最后分析已知力。
③画出受力示意图
边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标出各力的方向
④检查受力分析是否有误
检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目中所给的运动状态。否则，必然发生了漏力、多力或错力现象。
【典型例题复习】
1.粗糙的半圆柱体固定在水平地面上，截面如图所示。质量为m的小物块在拉力F的作用下，从半圆柱体的底端缓慢向上滑动。已知拉力F的方向始终与小物块的运动方向相同（与圆弧相切），小物块与半圆柱体表面的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。若小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为θ，在θ从0增大到90°的过程中( )
A.拉力F一直增大 B.拉力F先减小后增大
C.时，拉力F最大 D.拉力F的最小值为
2.如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时静止.现用力F沿斜面向上推A，但仍未动.下列说法正确的是( )
A.施力后之间的摩擦力一定比施力前大
B.施力后B与墙面间的弹力可能与施力前相等
C.施力后B与墙面间的摩擦力可能与施力前相等
D.施力后A对B的作用力可能比施力前小
3.如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，质量为1.5kg的箱子静止在斜面上，质量为0.1kg的小球通过细绳悬挂在箱子顶面的O点。现给箱子一沿斜面向下的力，箱子沿斜面向下运动，稳定后细绳与竖直方向成角。已知重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.稳定时细绳上的拉力为1N
B.稳定时细绳上的拉力为2N
C.改变F大小系统再次稳定后细绳处于竖直方向，此时力F为4N
D.改变F大小系统再次稳定后细绳处于竖直方向，此时力F为8N
4.如图所示为长度相同、平行硬质通电直导线a、b的截面图。a导线放置在O点正下方的粗糙水平地面上，b导线通过绝缘细线悬挂于O点，且。开始时，a导线通以垂直纸面向里的恒定电流，b导线静止于实线位置。现将b导线中的电流缓慢增加，b导线缓慢移动到虚线位置再次静止。通电直导线的粗细可忽略不计，b导线移动过程中a导线始终保持静止且两导线保持平行。下列说法正确的是( )
A.b导线中的电流方向垂直纸面向里
B.b导线在实线位置时所受安培力的方向与Ob垂直
C.a导线对地面的压力逐渐增大
D.b导线缓慢移动的过程中，细线对b导线的拉力逐渐变大
5.一条光滑轻质柔软晾衣绳两端分别固定在两根竖直杆上等高的A、B两点，一个下端带挂钩的轻质圆环穿过晾衣绳，圆环与绳子的接触点为O，在挂钩上施加一个大小不变的力F，如图所示。当力F的方向由竖直向下沿顺时针缓慢转动60°角的过程中（不考虑杆和绳的形变），下列说法正确的是( )
A.绳子拉力保持不变 B.绳子拉力一直变小
C.绳子拉力先减小后增大 D.一直增大
答案以及解析
1.答案：C
解析：AB.由于物块缓慢移动，可看作是平衡状态，小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为θ，对物块受力分析，由平衡条件可得
由数学知识可知
其中
得
即
所以在θ从0增大到90°的过程中，F先增大后减小，故AB错误；
C.时，，拉力最大，故C正确；
D.时，有最小值
故D错误。
故选C。
2.答案：D
解析：A、对A物体分析，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为，若，则之间的静摩擦力大小还是等于，所以之间的摩擦力可能不变，故A错误;
B、以整体为研究对象，开始时B与墙面的弹力为零，施加カF后，B与墙面的弹力变为，弹力增大，故B错误;
C、对整体分析，因为AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于的总重力，由于水平方向没有外力作用，故整体和墙间没有弹力，也就肯定没有摩擦力;施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡条件知，则B与墙之间一定有摩擦力，摩擦力大小等于力F在竖直方向的分力，方向竖直向下，所以施力前后的摩擦力不可能相等，故C错误;
D、对A分析可知，施力前A受重力和B对A的作用力处于平衡，B对A的作用力大小等于A的重力，施力后A受重力、推力以及B对A的作用力，推力和B对A的作用力的合力等于A的重力，根据力的合成可知，B对A的作用力可能小于A的重力，再由牛顿第三定律可知，施力后A对B的作用力可能比施力前小，故D正确。
故选:D。
3.答案：AC
解析：AB.设小球质量为m，箱子质量为M，稳定时具有共同的沿斜面向下的加速度a，此时对小球垂直斜面方向
沿斜面方向
解得，
对整体分析得
解得箱子受到斜面的滑动摩擦力大小为，故A正确，B错误；
CD.稳定后当细绳处于竖直方向时，可知此时小球加速度为零，故整体加速度为零，处于平衡状态，由于此时箱子处于运动状态，受到沿斜面向上的滑动摩擦力f，对整体根据平衡条件可得
解得故C正确，D错误。故选AC。
4.答案：C
解析：A.对导线b受力分析，a、b导线间为斥力时b导线才能平衡，根据“同向电流吸引，反向电流排斥” ，可知b中的电流方向为垂直纸面向外，故A错误；
B.导线b所受安培力方向沿ab连线斜向左上，因为，所以安培力不可能与拉力方向垂直，故B错误；
D.b导线受力分析如图所示，与力的矢量三角形相似，有
不变，而Ob长度也不变，所以拉力T也不变，故D错误；
C.将ab导线看作一个整体，竖直方向：整体的重力不变，拉力不变，拉力与竖直方向夹角变小，所以拉力竖直方向分力变小，所以支持力变大，由牛顿第三定律可得，a导线对地面的压力变大，故C正确。
故选C。
5.答案：B
解析：D.在力F的方向由竖直向下沿顺时针缓慢转动60°角的过程中，挂钩的运动轨迹为以A、B两点为焦点的椭圆，则一直减小，故D错误；
ABC.根据平衡条件，绳子OB和绳子OA拉力大小始终相等且合力与F等大反向，由D选项可得，绳子OB和绳子OA的夹角变小，则绳子OB和绳子OA拉力大小始终减小，故B正确，AC错误。故选B。(共34张PPT)
单元二 相互作用
——2025届高考物理一轮复习一站式复习之课件
高考考情分析
PART.01
命题特点
从各省高考试卷来看，高考对该考点的考查主要以选择题的形式出现，偶尔也在计算题中作为一个力学或电学考点来命题。试题往往是以生活生产实际或力、电平衡模型为背景的静态或动态平衡问题，考查受力分析、平衡条件的应用以及处理平衡问题用到的整体法与隔离法、合成法、正交分解法等。
备考建议
相互作用是牛顿运动定律的基础，也是高考考查的重点和热点，复习时要抓住以下几点：(1)重点理解共点力平衡的条件，会解决共点力平衡问题，同时熟练掌握解决各种平衡问题的方法，例如恰当地选择整体法和隔离法解决问题；选择合适的方法处理三力动态平衡问题；利用极限法、数学分析法和物理分析法等方法处理平衡的临界问题和极值问题。
(2)关注与生活生产有关的平衡问题，要从实际情境中抽象出物理模型，正确分析受力，画出受力分析图，利用力的平衡条件解决问题。
(3)数学三角函数知识的利用在该类题中尤其突出，特别是极值、临界问题。还有一些特殊方法，例如利用正弦定理、余弦定理等处理问题。
基础知识复习
PART.02
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）。
二、常见的三种力
1.重力
1）产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。
2）大小：，与物体的运动状态无关，与物体所在的纬度、高度有关。
3）方向：竖直向下。
4）重心：重心不是物体的实际受力点，是人们为了研究问题方便假设的点。物体的重心可以在物体上，也可以在物体外。
2.弹力
1）产生条件：两物体相互接触；发生弹性形变。
2）弹力的大小
①弹簧类——胡克定律
内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小眼弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即。
k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号用N/m表示。
②非弹簧类——依据物体所处的状态（平衡或非平衡态）及所受其他力的情况求解。
3）摩擦力
三、合力与分力
1.定义：一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力；假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力叫作这个力的分力。
2.关系：合力和分力是等效替代的关系。
3.共点力：作用在物体的同一点,或作用线相交于同一点的几个力。这几个力叫作共点力。如下面三图中的几个力均是共点力。
2.力的分解
力的分解是力的合成的逆运算。
（1）遵循的规律：平行四边形定则。
（2）分解原则：分解某个力时，一般要根据这个力产生的实际效果进行分解。
（3）力的正交分解
①将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。
②建立坐标轴的原则：使尽量多的力落在坐标轴上。
③方法：物体受到多个力的作用，求合力时，可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解。
五、受力分析及共点力平衡
1.物体的受力分析
（1）选取研究对象：选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便，可以使单个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统。
（2）受力分析一般顺序：先找场力，再找接触力，最后分析其他力。
（3）检验
2.平衡状态及平衡条件
（1）平衡状态：
（2）共点力作用下物体的平衡条件
物体所受合外力为零即
3.平衡条件的重要推论
（1）二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反，为一对平衡力。
（2）三力平衡
①如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反。
②物体在三个共点力的作用下处于平衡状态时，表示这三个力的有向线段通过平移可构成封闭三角形。
③物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，如图所示，则有：
重点难点复习
PART.03
一、弹力的有无及方向的判定、大小计算的方法
弹力的方向与接触面或接触面的切面垂直。
1.各种情境下弹力的方向特点
2.根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。
二、摩擦力的分析与计算
摩擦力有无及方向的判断
基本方法与技能复习
PART.04
解题秘籍
受力分析的基本思路与方法
①明确研究对象
研究对象选取方法：整体法或隔离法。可以是单个物体，也可以是多个物体的组合。
②隔离物体进行受力分析
先分析重力，然后按接触面分析接触力（弹力、摩擦力），再分析其他力（电场力、浮力等），最后分析已知力。
③画出受力示意图
边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标出各力的方向
④检查受力分析是否有误
检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目中所给的运动状态。否则，必然发生了漏力、多力或错力现象。
典型例题复习
PART.05

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