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高一物理视频课程:力学复习课

核心导读:高中学习网为大家整理了高一物理视频课程:力学复习课,希望帮助大家学好高一物理!

 

高一物理力学相关知识点:

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.
  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.形状规则的均匀物体,它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=μFN
  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.
  ②μ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.
  ⅱ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θ.
  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0<F≤Fm,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=μsFN.
  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,并画出物体的受力示意图,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|≤F≤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.
  要得到唯一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=Fsinθ或F1≥F有一组解
  若F>F1>Fsinθ有两组解
  若F<Fsinθ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:把一个力分解成两个力,仅是一种等效替代关系,不能认为在这两个分力方向上有两个施力物体.
  矢量与标量
  既要由大小,又要由方向来确定的物理量叫矢量;
  只有大小没有方向的物理量叫标量
  矢量由平行四边形定则运算;标量用代数方法运算.
  一条直线上的矢量在规定了正方向后,可用正负号表示其方向.
  思维升华——规律•方法•思路
  一、物体受力分析的基本思路和方法
  物体的受力情况不同,物体可处于不同的运动状态,要研究物体的运动,必须分析物体的受力情况,正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键,是必须掌握的基本功.
  分析物体的受力情况,主要是根据力的概念,从物体的运动状态及其与周围物体的接触情况来考虑.具体的方法是:
  1. 确定研究对象,找出所有施力物体
  确定所研究的物体,找出周围对它施力的物体,得出研究对象的受力情况.
  (1)如果所研究的物体为A,与A接触的物体有B、C、D……就应该找出“B对A”、“C对A”、“D对A”、的作用力等,不能把“A对B”、“A对C”等的作用力也作为A的受力;
  (2)不能把作用在其它物体上的力,错误的认为可通过“力的传递”而作用在研究的对象上;
  (3) 物体受到的每个力的作用,都要找到施力物体;
  (4) 分析出物体的受力情况后,要检查能否使研究对象处于题目所给出的运动状态(静止或加速等),否则会发生多力或漏力现象.
  2. 按步骤分析物体受力
  为了防止出现多力或漏力现象,分析物体受力情况通常按如下步骤进行:
  (1)先分析物体受重力.
  (2)其研究对象与周围物体有接触,则分析弹力或摩擦力,依次对每个接触面(点)分析,若有挤压则有弹力,若还有相对运动或相对运动趋势,则有摩擦力.
  (3)其它外力,如是否有牵引力、电场力、磁场力等.
  3. 画出物体力的示意图
  (1)在作物体受力示意图时,物体所受的某个力和这个力的分力,不能重复的列为物体的受力,力的合成与分解过程是合力与分力的等效替代过程,合力和分力不能同时认为是物体所受的力.
  (2)作物体是力的示意图时,要用字母代号标出物体所受的每一个力.
  二、力的正交分解法
  在处理力的合成和分解的复杂问题上的一种简便的方法:正交分解法.
  正交分解法:是把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解,其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算.
  力的正交分解法步骤如下:
  (1)正确选定直角坐标系.通常选共点力的作用点为坐标原点,坐标轴方向的选择则应根据实际情况来确定,原则是使坐标轴与尽可能多的力重合,即是使需要向两坐标轴分解的力尽可能少.
  (2)分别将各个力投影到坐标轴上.分别求x轴和y轴上各力的投影合力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,Fy=0,这是处理多个作用下物体平衡物体的好办法,以后会常常用到.

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