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1、北師大版物理《第七章 運(yùn)動和力》知識點歸納
一、力的定義:力是物體之間的相互作用。
(1) 力具有物質(zhì)性:力不能離開物體而存在。
說明:①對某一物體而言,可能有一個或多個施力物體。
②并非先有施力物體,后有受力物體
(2)力具有相互性:一個力總是關(guān)聯(lián)著兩個物體,施力物體同時也是受力物體,受力物體同時也是施力物體。
說明:①相互作用的物體可以直接接觸,也可以不接觸。
②力的大小用測力計測量。
(3)力具有矢量性:力不僅有大小,也有方向。
(4)力的作用效果:使物體的形狀發(fā)生改變;使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化。
(5)力的種類:
①根據(jù)力的性質(zhì)命名:如重力
2、、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等。
②根據(jù)效果命名:如壓力、拉力、動力、阻力、向心力、回復(fù)力等。
說明:根據(jù)效果命名的,不同名稱的力,性質(zhì)可以相同;同一名稱的力,性質(zhì)可以不同。
二、重力
定義:由于受到地球的吸引而使物體受到的力叫重力。
說明:①地球附近的物體都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而產(chǎn)生的,但不能說重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物體是地球。
④在兩極時重力等于物體所受的萬有引力,在其它位置時不相等。
(1)重力的大?。篏=mg
說明:①在地球表面上不同的地方同一物體的重力大小不同的,緯度越高,同一物體的重力越大,因而同一物體在
3、兩極比在赤道重力大。
②一個物體的重力不受運(yùn)動狀態(tài)的影響,與是否還受其它力也無關(guān)系。
③在處理物理問題時,一般認(rèn)為在地球附近的任何地方重力的大小不變。
(2) 重力的方向:豎直向下(即垂直于水平面)
說明:①在兩極與在赤道上的物體,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響,與運(yùn)動狀態(tài)也沒有關(guān)系。
(3)重心:物體所受重力的作用點。
重心的確定:①質(zhì)量分布均勻。物體的重心只與物體的形狀有關(guān)。形狀規(guī)則的均勻物體,它的重心就在幾何中心上。
②質(zhì)量分布不均勻的物體的重心與物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān)。
③薄板形物體的重心,可用懸掛法確定。
說明:①
4、物體的重心可在物體上,也可在物體外。
②重心的位置與物體所處的位置及放置狀態(tài)和運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。
③引入重心概念后,研究具體物體時,就可以把整個物體各部分的重力用作用于重心的一個力來表示,于是原來的物體就可以用一個有質(zhì)量的點來代替。
三、彈力
(1) 形變:物體的形狀或體積的改變,叫做形變。
說明:①任何物體都能發(fā)生形變,不過有的形變比較明顯,有的形變及其微小。
②彈性形變:撤去外力后能恢復(fù)原狀的形變,叫做彈性形變,簡稱形變。
(2)彈力:發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀對跟它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力。
說明:①彈力產(chǎn)生的條件:接觸;彈性形變。
②彈力
5、是一種接觸力,必存在于接觸的物體間,作用點為接觸點。
③彈力必須產(chǎn)生在同時形變的兩物體間。
④彈力與彈性形變同時產(chǎn)生同時消失。
(3)彈力的方向:與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力方向相反。
幾種典型的產(chǎn)生彈力的理想模型:
① 輕繩的拉力(張力)方向沿繩收縮的方向。注意桿的不同。
② 點與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點與曲面接觸,彈力方向垂直于曲面接觸點所在切面。
③ 平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面,且指向受力物體;球面與球面接觸,彈力方向沿兩球球心連線方向,且指向受力物體。
(4)大小:彈簧在彈性限度內(nèi)遵循胡克定律F=kx,k是勁度系數(shù),表示彈簧本身的一
6、種屬性,k僅與彈簧的材料、粗細(xì)、長度有關(guān),而與運(yùn)動狀態(tài)、所處位置無關(guān)。其他物體的彈力應(yīng)根據(jù)運(yùn)動情況,利用平衡條件或運(yùn)動學(xué)規(guī)律計算。
四、摩擦力
(1) 滑動摩擦力:一個物體在另一個物體表面上相當(dāng)于另一個物體滑動的時候,要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力。
說明:①摩擦力的產(chǎn)生是由于物體表面不光滑造成的。
②摩擦力具有相互性。
ⅰ滑動摩擦力的產(chǎn)生條件:A.兩個物體相互接觸;B.兩物體發(fā)生形變;C.兩物體發(fā)生了相對滑動;D.接觸面不光滑。
ⅱ滑動摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并跟物體的相對運(yùn)動方向相反。
說明:①“與相對運(yùn)動方向相反”不能等同于“與
7、運(yùn)動方向相反”
②滑動摩擦力可能起動力作用,也可能起阻力作用。
ⅲ滑動摩擦力的大?。篎=μFN
說明:①FN兩物體表面間的壓力,性質(zhì)上屬于彈力,不是重力。應(yīng)具體分析。
②μ與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),無單位。
③滑動摩擦力大小,與相對運(yùn)動的速度大小無關(guān)。
ⅳ效果:總是阻礙物體間的相對運(yùn)動,但并不總是阻礙物體的運(yùn)動。
(2)滾動摩擦:一個物體在另一個物體上滾動時產(chǎn)生的摩擦,滾動摩擦比滑動摩擦要小得多。
(3)靜摩擦力:兩相對靜止的相接觸的物體間,由于存在相對運(yùn)動的趨勢而產(chǎn)生的摩擦力。
說明:靜摩擦力的作用具有相互性。
ⅰ靜摩擦力的產(chǎn)生條件:A.兩
8、物體相接觸;B.相接觸面不光滑;C.兩物體有形變;D.兩物體有相對運(yùn)動趨勢。
ⅱ靜摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并總跟物體的相對運(yùn)動趨勢相反。
說明:①運(yùn)動的物體可以受到靜摩擦力的作用。
②靜摩擦力的方向可以與運(yùn)動方向相同,可以相反,還可以成任一夾角θ。
③靜摩擦力可以是阻力也可以是動力。
ⅲ靜摩擦力的大?。簝晌矬w間的靜摩擦力的取值范圍0<F≤Fm,其中Fm為兩個物體間的最大靜摩擦力。靜摩擦力的大小應(yīng)根據(jù)實際運(yùn)動情況,利用平衡條件或牛頓運(yùn)動定律進(jìn)行計算。
說明:①靜摩擦力是被動力,其作用是與使物體產(chǎn)生運(yùn)動趨勢的力相平衡,在取值范圍內(nèi)是根據(jù)物體的“需要”取值,所以與正壓力
9、無關(guān)。
②最大靜摩擦力大小決定于正壓力與最大靜摩擦因數(shù)(選學(xué))Fm=μsFN。
ⅳ效果:總是阻礙物體間的相對運(yùn)動的趨勢。
五、編外
*力的合成
求幾個共點力的合力,叫做力的合成。
(1) 力是矢量,其合成與分解都遵循平行四邊形定則。
(2) 一條直線上兩力合成,在規(guī)定正方向后,可利用代數(shù)運(yùn)算。
(3) 互成角度共點力互成的分析
①兩個力合力的取值范圍是|F1-F2|≤F≤F1+F2
②共點的三個力,如果任意兩個力的合力最小值小于或等于第三個力,那么這三個共點力的合力可能等于零。
③同時作用在同一物體上的共點力才能合成(同時性和同體性)。
④合力可能
10、比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一個分力。
**力的分解
求一個已知力的分力叫做力的分解。
(1) 力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,同樣遵循平行四邊形定則。
(2) 已知兩分力求合力有唯一解,而求一個力的兩個分力,如不限制條件有無數(shù)組解。
要得到唯一確定的解應(yīng)附加一些條件:
①已知合力和兩分力的方向,可求得兩分力的大小。
②已知合力和一個分力的大小、方向,可求得另一分力的大小和方向。
③已知合力、一個分力F1的大小與另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大?。?
若F1=Fsinθ或F1≥F有一組解
若F>F1>Fsinθ有兩組解
若F<Fsinθ
11、無解
(3) 在實際問題中,一般根據(jù)力的作用效果或處理問題的方便需要進(jìn)行分解。
(4) 力分解的解題思路
力分解問題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效果畫出力的平行四邊形,接著就轉(zhuǎn)化為一個根據(jù)已知邊角關(guān)系求解的幾何問題。必須注意:把一個力分解成兩個力,僅是一種等效替代關(guān)系,不能認(rèn)為在這兩個分力方向上有兩個施力物體。
二、力的正交分解法
在處理力的合成和分解的復(fù)雜問題上的一種簡便的方法:正交分解法。
正交分解法:是把力沿著兩個選定的互相垂直的方向分解,其目的是便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式來解決矢量的運(yùn)算。
力的正交分解法步驟如下:
(1)正確選定直角坐標(biāo)系。通常選共點力的作用點為坐標(biāo)原點,坐標(biāo)軸方向的選擇則應(yīng)根據(jù)實際情況來確定,原則是使坐標(biāo)軸與盡可能多的力重合,即是使需要向兩坐標(biāo)軸分解的力盡可能少。
(2)分別將各個力投影到坐標(biāo)軸上。分別求x軸和y軸上各力的投影合力Fx和Fy,其中:
Fx=F1x+F2x+F3x+…… ;Fy=F1y+F2y+F3y+……
注意:如果F合=0,可推出Fx=0,F(xiàn)y=0,這是處理多個作用下物體平衡物體的好辦法,以后會常常用到。(僅供參考)