物理必修一第三章知识点总结

第三章相互作用专题一:力的概念、重力和弹力1．力的本质(1)力的物质性：力是物体对物体的作用。提到力必然涉及到两个物体:施力物体和受力物体，力不能离开物体而独立存在,(不离开不是一定要接触)有力时物体不一定接触。(2)力的相互性：力是成对出现的，作用力和反作用力同时存在。作用力和反作用力总是等大、反向、共线，分别作用在两个物体上，作用效果不能抵消.(3)力的矢量性：力有大小、方向，对于同一直线上力的矢量运算，同向相加，反向相减。(4)力作用的独立性：几个力作用在同一物体上，每个力对物体的作用效果均不会因其它力的存在而受到影响。2．力的作用效果力对物体作用有两种效果：一是使物体发生形变，二是改变物体的运动状态。这两种效果可各自独立产生，可同时产生。3．力的三要素：大小、方向、作用点完整表述一个力时，三要素缺一不可。当力F1、F2的大小、方向均相同时，我们说F1=F2。力的大小可用弹簧秤测量，也可通过定理、定律计算，力的单位是牛顿，符号是N。4．力的图示和力的示意图力的图示：用一条有向线段表示力的方法叫力的图示，用带有标度的线段长短表示大小，用箭头指向表示方向，作用点用线段的起点表示。5.重力（1）．重力的产生：重力是由于地球的吸收而产生的,重力的施力物体是地球。（2）．重力的大小：○1由G=mg计算，g为重力加速度，通常g取9.8米／秒方。○2由弹簧秤测量：物体静止时弹簧秤的示数为重力大小。（3）．重力的方向：重力的方向总是竖直向下的，不一定指向地心。（4）．重力的作用点——重心○1物体的各部分都受重力作用，效果上,认为各部分受到的重力作用都集中于一点，叫做物体的重心。(假设的点)○2重心跟物体的质量分布、物体的形状有关，重心不一定在物体上。质量分布均匀、形状规则的物体其重心在物体的几何中心上。（5）．重力和万有引力重力是地球对物体万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力提供物体随地球自转的向心力，同一物体在地球上不同纬度处的向心力大小不同，但由此引起的重力变化不大，一般情况可近似认为重力等于万有引力，即：mg=GMm/R2。除两极和赤道外，重力的方向并不指向地心。重力的大小及方向与物体的运动状态无关，在加速运动的系统中，例如：发生超重和失重的现象时，重力的大小仍是mg6．弹力1．产生条件：(1)物体间直接接触；(2)接触处发生形变(挤压或拉伸)。2．弹力的方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况如下：(1)轻绳只能产生拉力，方向沿绳指向绳收缩的方向.(2)弹簧产生的压力或拉力方向沿弹簧的轴线。(3)轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向沿杆。3．弹力的大小弹力的大小跟形变量的大小有关。弹簧的弹力，由胡克定律F=kx,k为劲度系数，由本身的材料、长度、截面积等决定，x为形变量，即弹簧伸缩后的长度L与原长Lo的差：x=|L-L0|，不能将x当作弹簧的长度L专题二:摩擦力1．产生的条件：(1)相互接触的物体间存在压力；(2)接触面不光滑；(3)接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力)。注意：静止物体受到的摩擦力一定是是静摩擦力。(错)运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力。(错，例：人走路)2．摩擦力的方向：沿接触面的切线方向。静止在斜面上的物体所受静摩擦力的方向沿接触面(斜面)向上。注意：相对运动是以相互作用的另一物体为参考系的运动，与以地面为参当人随车一起启动(即做加速运动)时，如图所示，受重力G、支持力N、静摩擦力f的作用。当车启动时，人相对于车有向后的运动趋势，车给人向前的静摩擦力作用；此时人随车向前运动，受静摩擦力方向与运动方向相同。3．摩擦力的大小：(1)静摩擦大小跟物体所受的外力及物体运动状态有关。静摩擦力的变化存在一个最大值-----最大静摩擦力。(最大静摩擦力与正压力成正比)(2)滑动摩擦力与正压力成正比，即f=,N并不总等于重力。专题三:力的合成与分解1．力的合成（1）合力和分力:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。合力与分力的关系是等效替代关系，即一个力若分解为两个分力，在分析和计算时，考虑了两个分力的作用，就不可考虑这个力的作用效果了。（2）．共点力物体同时受几个力作用，如果这些力的作用线交于一点，这几个力叫共点力。如图(b)为竖直墙面上挂一光滑球，它受三个力：重力、墙面弹力和悬线拉力，由于球光滑，它们的作用线必过球心。N（3）力的合成定则：○1平行四边形定则。○2三角形定则：F1、F2的有向线段首尾相接。2．力的分解(1)有确定解的条件：①已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小．(有唯一解)②已知合力和一个分力的大小与方向，求另一个分力的大小和方向．(有一组解或两组解)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．(有两个或唯一解)(2)力的正交分解：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。3、处理力的合成与分解问题的方法1．力的图示法：按力的图示作平行四边形，然后量出对角线的长短并找出方向．2．正交分解法：将各力沿互相垂直的方向先分解，然后求出各方向的合力，再合成．3．多边形法：将各力的首尾依次相连，由第一个力的始端指向最后一个力的尾端的有向线段表示合力的大小和方向．专题四:受力分析1．受力分析的依据(1)依据各种力的产生条件和性质特点，摩擦力的产生，除物体间相互挤压外，还要发生相对运动或相对运动趋势。(2)依据作用力和反作用力同时存在，受力物体和施力物体都受力，找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的。(3)依据物体所处的运动状态，利用物体的平衡条件，判断力是否存在。2．受力分析的程序(1)根据题意选取研究的对象．(2)把研究对象从周围的物体中隔离出来。一般应先分析重力；然后接触力(弹力和摩擦力);最后再分析其他场力(电场力、磁场力)等．(3)每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，这样可以避免分析出某些不存在的力．如竖直上抛的物体并不受向上的推力，而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”．(4)看一看根据你画的受力图，物体能否处于题目中所给的运动状态．3．受力分析的注意事项(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力。(2)每分析一个力，都应找出施力物体．(3)合力和分力不能同时作为物体所受的力．4．受力分析的常用方法：隔离法和整体法（1）．隔离法为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法。○1明确研究对象或过程、状态；○2将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来；○3画出某状态下的受力图或运动过程示意图；（2）．整体法当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法。○1明确研究的系统和运动的全过程；○2画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图；专题五:共点力作用下物体的平衡1．共点力的判别：同时作用在同一物体上的各个力的作用线交于一点就是共点力。2．平衡状态：对质点是指静止状态或匀速直线运动状态，对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。(1)二力平衡时，两个力必等大、反向、共线；(2)三力平衡时，若是非平行力，则三力作用线必交于一点，三力的矢量图必为一闭合三角形；(3)多个力共同作用处于平衡状态时，这些力在任一方向上的合力必为零；(4)多个力作用平衡时，其中任一力必与其它力的合力是平衡力；(5)若物体有加速度，则在垂直加速度的方向上的合力为零。3．平衡力与作用力、反作用力平衡力：作用于一个物体；作用力、反作用力：作用于两个物体。4．正交分解法解平衡问题将各力分解到相互垂直的两个方向上。正交分解方向的确定：①使所选取的方向上有较多的力；②选取运动方向和与其相垂直的方向为正交分解的两个方向。③使未知的力特别是不需要的未知力落在所选取的方向上，从而可以方便快捷地求解。