一、学习目标

• 正确画出重力、弹力和摩擦力。
• 区分相互作用力与平衡力。
• 用矢量合成、分解和正交法处理平衡。

二、核心概念

重力与弹力： 重力方向竖直向下、作用点可等效在重心；弹力产生于接触且发生弹性形变，方向垂直接触面或沿绳。

摩擦力： 摩擦力阻碍相对运动或相对运动趋势；静摩擦随外力变化，滑动摩擦满足 $f=\mu N$。

牛顿第三定律： 两个物体间作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，分别作用在不同物体。

力的合成和分解： 力是矢量，合成和分解遵循平行四边形定则；分解应根据实际效果选方向。

共点力的平衡： 物体处于静止或匀速直线运动时合力为零；正交分解后各方向合力均为零。

高中物理强调模型、矢量、图像和守恒思想。所有计算都要明确参考系、正方向、单位和适用条件。

三、重点知识

本章常用关系：

$$G=mg$$ $$f=\mu N$$ $$\sum F_x=0,\quad\sum F_y=0$$

四、知识点讲解

知识图用于连接本章的模型、矢量方向和关键关系。先读图，再按分节建立完整解题链。

1. 重力与弹力

重力方向竖直向下、作用点可等效在重心；弹力产生于接触且发生弹性形变，方向垂直接触面或沿绳。

处理问题时先选研究对象和参考系，规定正方向并画图，再列矢量关系。常用关系为：

$$G=mg$$

2. 摩擦力

摩擦力阻碍相对运动或相对运动趋势；静摩擦随外力变化，滑动摩擦满足 $f=\mu N$。

处理问题时先选研究对象和参考系，规定正方向并画图，再列矢量关系。常用关系为：

$$f=\mu N$$

3. 牛顿第三定律

两个物体间作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，分别作用在不同物体。

处理问题时先选研究对象和参考系，规定正方向并画图，再列矢量关系。常用关系为：

$$\sum F_x=0,\quad\sum F_y=0$$

4. 力的合成和分解

力是矢量，合成和分解遵循平行四边形定则；分解应根据实际效果选方向。

处理问题时先选研究对象和参考系，规定正方向并画图，再列矢量关系。实验题要写清控制变量、数据处理和误差来源。

5. 共点力的平衡

物体处于静止或匀速直线运动时合力为零；正交分解后各方向合力均为零。

处理问题时先选研究对象和参考系，规定正方向并画图，再列矢量关系。实验题要写清控制变量、数据处理和误差来源。

五、易错点

六、例题

例题 1

10 kg物体取 $g=10$ m/s²，重力？

解析： 用 $G=mg$。

答案： 100 N，竖直向下。

例题 2

水平面上 $N=50$ N，$\mu=0.2$，滑动摩擦力？

解析： 用 $f=\mu N$。

答案： 10 N。

七、练习题和答案

1. 重力方向？
2. 绳拉力方向？
3. 静摩擦力有固定公式吗？
4. 作用反作用力作用在哪里？
5. 三力平衡时合力多少？

参考答案

1. 竖直向下。
2. 沿绳指向绳收缩方向。
3. 没有，随外力变化且不超最大值。
4. 不同物体。
5. 0。