分力的计算
1.分解原则:
力的实际效果/解题方便(正交分解)
2.受力分析顺序:
GtNtFt电磁力
第五节共点力的平衡条件
共点力
如果几个力作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点(该点不一定在物体上)这几个力叫做共点力。
寻找共点力的平衡条件
1.物体保持静止或者保持匀速直线运动的状态叫平衡状态。
2.物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态,就叫做共点力的平衡。
3.二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,其平衡条件是这两个离的大小相
等、方向相反。
多力亦是如此。
4.正交分解法:
把一个矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上,利于处理多个不在同一直线上的矢量(力)作用分解。
第六节作用力与反作用力
探究作用力与反作用力的关系
1.一个物体对另一个物体有作用力时,同时也受到另一物体对它的作用力,这种相互作用力
称为作用力和反作用力。
2.力的性质:
物质性(必有施/手力物体),相互性(力的作用是相互的)
3.平衡力与相互作用力:
同:
等大,反向,共线异:
相互作用力具有同时性(产生、变化、小时),异体性(作用效果不同,不可抵消),
二力同性质。
平衡力不具备同时性,可相互抵消,二力性质可不同。
牛顿第三定律
1.牛顿第三定律:
两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。
2.牛顿第三定律适用于任何两个相互作用的物体,与物体的质量、运动状态无关。
二力的产
生和消失同时,无先后之分。
二力分别作用在两个物体上,各自分别产生作用效果。
第四章力与运动
第①节伽利略理想实验与牛顿第一定律
伽利略的理想实验(见P76、77,以及单摆实验)
牛顿第一定律
1.牛顿第一定律(惯性定律):
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外
力迫使它改变这种状态为止。
——物体的运动并不需要力来维持。
2.物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。
3.
量度。
惯性是物体的固有属性,与物体受力、运动状态无关,质量是物体惯性大小的唯
4.物体不受力时,惯性表现为物体保持匀速直线运动或静止状态;受外力时,惯性表现为运
动状态改变的难易程度不同
第二、三节影响加速度的因素/探究物体运动与受力的关系
加速度与物体所受合力、物体质量的关系(实验设计见B书P93)第四节牛顿第二定律
牛顿第二定律1.牛顿第二定律:
物体的加速度跟所受合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.a=kF/m(k=1)F=ma
3.k的数值等于使单位质量的物体产生单位加速度时力的大小。
国际单位制中k=1
4.当物体从某种特征到另一种特征时,发生质的飞跃的转折状态叫做临界状态。
5.极限分析法(预测和处理临界问题):
通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端,
从而把临界现象暴露出来。
6.牛顿第二定律特性:
1)矢量性:
加速度与合外力任意时刻方向相同
2)瞬时性:
加速度与合外力同时产生/变化/消失,力是产生加速度的原因。
3)相对性:
a是相对于惯性系的,牛顿第二定律只在惯性系中成立。
4)独立性:
力的独立作用原理:
不同方向的合力产生不同方向的加速度,彼此不受对方影响。
5)同体性:
研究对象的统一性。
第五节牛顿第二定律的应用
第六节超重与失重
超重和失重
1.物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况称为超重现象(视重>物重),物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况称为失重现象(物重<视重)。
2.只要竖直方向的a工0,物体一定处于超重或失重状态。
3.视重:
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力(仪器称值)。
4.实重:
实际重力(来源于万有引力)。
5.N=G+ma(设竖直向上为正方向,与v无关)
6.完全失重:
一个物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零,达到失重现象的极限的
现象,此时a=g=9.8m/s2。
7.自然界中落体加速度不大于g,人工加速使落体加速度大于g,则落体对上方物体(如果
有)产生压力,或对下方牵绳产生拉力。
第七节力学单位
单位制的意义
1.单位制是由基本单位和导出单位组成的一系列完整的单位体制。
基本单位选取的不同,
2.基本单位可任意选定,导出单位则由定义方程式与比例系数确定的
组成的单位制也不同
国际单位制中的力学单位
1.国际单位制(符号~单位):
时间(t)~s,长度(l)~m,质量(m)~kg,电流(I)
~A,物质的量(n)~mol,热力学温度~K,发光强度~cd(坎培拉)
2.1N:
使1kg的物体产生单位加速度时力的大小,即1N=1kgm/s2。
3.常见单位换算:
1英尺=12英寸=0.3048m,1英寸=2.540cm,1英里=1.6093km。
附:
力学知识点归纳
.定义:
力是物体之间的相互作用。
?
理解要点:
?
(1)?
力具有物质性:
力不能离开物体而存在。
?
说明:
①对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体。
?
2并非先有施力物体,后有受力物体?
(2)力具有相互性:
一个力总是关联着两个物体,施力物体同时也是受力物体,受力物体
同时也是施力物体。
?
说明:
①相互作用的物体可以直接接触,也可以不接触。
?
2力的大小用测力计测量。
?
3)力具有矢量性:
力不仅有大小,也有方向
4)力的作用效果:
使物体的形状发生改变;使物体的运动状态发生变化
(5)力的种类:
?
1根据力的性质命名:
如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
’
2根据效果命名:
如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。
?
说明:
根据效果命名的,不同名称的力,性质可以相同;同一名称的力,性质可以不同
重力?
定义:
由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
?
说明:
①地球附近的物体都受到重力作用。
?
2重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力。
?
3重力的施力物体是地球。
?
4在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等。
?
(1)重力的大小:
G=mg?
说明:
①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力
越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大。
?
2一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其它力也无关系。
?
3在处理物理问题时,一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。
?
2)?
重力的方向:
竖直向下(即垂直于水平面)
说明:
①在两极与在赤道上的物体,所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影响,与运动状态也没有关系
(3)重心:
物体所受重力的作用点。
?
形状规则的均匀物体,它
重心的确定:
①质量分布均匀。
物体的重心只与物体的形状有关。
的重心就在几何中心上。
2质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。
3薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。
?
说明:
①物体的重心可在物体上,也可在物体外。
?
②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。
③引入重心概念后,研究具体物体时,就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个
力来表示,于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替。
?
弹力?
(1)?
形变:
物体的形状或体积的改变,叫做形变。
?
说明:
①任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变及其微小。
?
②弹性形变:
撤去外力后能恢复原状的形变,叫做弹性形变,简称形变。
?
(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。
?
说明:
①弹力产生的条件:
接触;弹性形变
2弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点。
3弹力必须产生在同时形变的两物体间。
?
4弹力与弹性形变同时产生同时消失。
?
(3)弹力的方向:
与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
几种典型的产生弹力的理想模型:
?
1?
轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向。
注意杆的不同。
?
2?
点与平面接触,弹力方向垂直于平面;点与曲面接触,弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。
?
3?
平面与平面接触,弹力方向垂直于平面,且指向受力物体;球面与球面接触,弹力方向沿两球球心连线方向,且指向受力物体。
?
(4)大小:
弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx,k是劲度系数,表示弹簧本身的一种属
性,k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关,而与运动状态、所处位置无关。
其他物体的弹力应根据运动情况,利用平衡条件或运动学规律计算。
?
摩擦力?
(1)?
滑动摩擦力:
一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
?
说明:
①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。
?
②摩擦力具有相互性。
i滑动摩擦力的产生条件:
A.两个物体相互接触;B.两物体发生形变;C.两物体发生了相对
滑动;D.接触面不光滑。
?
ii滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反。
说明:
①“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”
②滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。
?
iii滑动摩擦力的大小:
F=疔N?
说明:
①FN两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力。
应具体分析。
?
2p与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,无单位。
?
3滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
?
iv效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动。
?
v滚动摩擦:
一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦要小得多。
*
(2)静摩擦力:
两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。
说明:
静摩擦力的作用具有相互性。
?
i静摩擦力的产生条件:
A.两物体相接触;B.相接触面不光滑;C.两物体有形变;D.两物体有相对运动趋势。
?
i静摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反。
说明:
①运动的物体可以受到静摩擦力的作用
2静摩擦力的方向可以与运动方向相同,可以相反,还可以成任一夹角0O?
3静摩擦力可以是阻力也可以是动力。
?
iii静摩擦力的大小:
两物体间的静摩擦力的取值范围0vFWFm,其中Fm为两个物体间的
最大静摩擦力。
静摩擦力的大小应根据实际运动情况,利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算。
说明:
①静摩擦力是被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡,在取值范围内是根据物体的“需要”取值,所以与正压力无关。
?
②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数(选学)Fm=psFNo?
iv效果:
总是阻碍物体间的相对运动的趋势。
对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学的重要方法,受力分析的程序是:
1.?
根据题意选取适当的研究对象,选取研究对象的原则是要使对物体的研究处理尽量简便,
研究对象可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统。
?
2.?
把研究对象从周围的环境中隔离出来,按照先场力,再接触力的顺序对物体进行受力分
析,并画岀物体的受力示意图,这种方法常称为隔离法。
?
3.?
对物体受力分析时,应注意一下几点:
?
(1)不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆。
?
(2)对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源,不能无中生有。
?
(3)分析的是物体受哪些“性质力”,不要把“效果力”与“性质力”重复分析。
?
力的合成?
求几个共点力的合力,叫做力的合成
(1)?
力是矢量,其合成与分解都遵循平行四边形定则。
?
(2)?
一条直线上两力合成,在规定正方向后,可利用代数运算。
?
(3)?
互成角度共点力互成的分析?
1两个力合力的取值范围是|F1—F2|2共点的三个力,如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力,那么这三个共点力
的合力可能等于零。
?
3同时作用在同一物体上的共点力才能合成(同时性和同体性)。
?
4合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一个分力。
?
力的分解?
求一个已知力的分力叫做力的分解。
?
(1)?
力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则。
?
(2)?
已知两分力求合力有唯一解,而求一个力的两个分力,如不限制条件有无数组解。
要得到确定的解应附加一些条件:
?
1已知合力和两分力的方向,可求得两分力的大小。
?
2已知合力和一个分力的大小、方向,可求得另一分力的大小和方向。
?
③已知合力、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大小:
?
若F1=Fsine或F1>F有一组解?
若F>F1>Fsine有两组解?
若FvFsine无解?
(3)?
在实际问题中,一般根据力的作用效果或处理问题的方便需要进行分解。
?
(4)?
力分解的解题思路?
力分解问题的关键是根据力的作用效果画出力的平行四边形,接着就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题。
因此其解题思路可表示为:
必须注意: