高中物理力学复习.docx
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高中物理力学复习
力的专题复习
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一—施力物体和受力物体，力不能离开物体而独立存在。
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，属同性质的力、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，对于同一直线上的矢量运算，用正负号表示同一直线上的两个方向，使矢量运算简化为代数运算；这时符号只表示力的方向，不代表力的大小。
（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，这就是力的独立作用原理。
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，也可能同时产生。
通过力的效果可检验力的存在。
3．力的三要素：
大小、方向、作用点
4．力的图示和力的示意图
5．力的分类
（1）性质力：
由力的性质命名的力。
如；重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力等。
（2）效果力：
由力的作用效果命名的力。
如：
拉力、压力、支持力、张力、下滑力、分力：
合力、动力、阻力、冲力、向心力、回复力等。
【】1.下述各力中，根据力的性质命名的有（）.
（A）重力（B）拉力（C）动力（D）支持力（E）弹力
答案:
AE
【】6.下列说法中正确的是（）.
（A）甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用
（B）只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，
（C）任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体
（D）在力的图示法中，线段长短与对应力的大小成正比
答案:
CD
6．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：
由G=mg计算，g为重力加速度，通常在地球表面附近，g取9.8米／秒2，表示质量是1千克的物体受到的重力是9.8牛顿。
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，即与水平面垂直，不一定指向地心.重力是矢量。
（4）．重力的作用点——重心
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，这个点就是重力的作用点，叫做物体的重心。
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mg
【】关于物体的重心，以下说法正确的是（）
A．物体的重心一定在该物体上
B．形状规则的物体，重心就在其中心处
C．用一根悬线挂起的物体静止时，细线方向一定通过物体的重心
D．重心是物体上最重的一点
【】5.下列关于重力的说法中正确的是（）.
（A）只有静止在地面上的物体才会受到重力
（B）重力是由于地球的吸引而产生的，它的方向指向地心
（C）在同一个地方质量大的物体受到的重力一定比质量小的物体受到的重力大
（D）物体对支持面的压力必定等于物体的重力【
7．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
一般物体所受弹力的大小，应根据运动状态，利用平衡条件和牛顿运动定律计算，例2小车的例子就说明这一点。
【】2.关于弹力，下列说法中正确的是（）.
（A）物体只要相互接触就有弹力作用
（B）弹力产生在直接接触而又发生弹性形变的两物体之间
（C）压力或支持力的方向总是垂直于支持面并指向被压或被支持的物体
（D）弹力的大小与物体受到的重力成正比
答案:
BC
【】下列关于力的说法中，正确的是（）
A．只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用
B．力是不能离开物体而独立存在的，一个力既有施力物体，又有受力物体
C．一个物体先对别的物体施加力后，才能受到反作用力
D．物体的施力和受力是同时的
【】如图所示，小车上固定一根折成α角的曲杆，杆的另一端一固定一质量为m的球，则当小车静止时和以加速度a向右加速运动时杆对球的弹力大小及方向如何?
4.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）。
2．摩擦力的方向：
沿接触面的切线方向（即与引起该摩擦力的弹力的方向垂直），与物体相对运动（或相对：
运动趋势）的方向相反。
例如：
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。
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，只能根据物体所处的状态（平衡或加速）由平衡条件或牛顿定律求解。
静摩擦力的变化存在一个最大值-----最大静摩擦力，即物体将要开始相对滑动时摩擦力的大小（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=
μ为动摩擦因数，与接触面材料和粗糙程度有关；N指接触面的压力，并不总等于重力。
【】6.如图所示，木块放在粗糙的水平桌面上，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N.若撤去力F1，则木块受到的摩擦力是（）.
（A）8N，方向向右（B）8N，方向向左
（C）2N，方向向右（D）2N，方向向左
【】在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为ι、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，如图甲所示．木块与地面间的动摩擦因数为μ，现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是（）
【】如右图所示，质量为m的木块在倾角为θ的斜面上沿不同方向以不同速度Vl、V2、V3滑行时，小木块受到的滑动摩擦力多大?
斜面受到的滑动摩擦力多大?
（已知动摩擦因数为μ）．
【】8.在水平力F作用下，重为G的物体匀速沿墙壁下滑，如图所示:
若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小为（）.
（A）μF（B）μF+G（C）G（D）
专题三．力的合成与分解
1．力的合成
利用一个力（合力）产生的效果跟几个力（分力）共同作用产生的效果相同，而做的一种等效替代。
力的合成必须遵循物体的同一性和力的同时性。
（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；反过来，若考虑了合力的效果，也就不能再去重复考虑各个分力的效果。
（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（a）所示，为一金属杆置于光滑的半球形碗中。
杆受重力及A、B两点的支持力三个力的作用；N1作用线过球心，N2作用线垂直于杆，当杆在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时，这三力的作用线必汇于一点，所以重力G的作用线必过N1、N2的交点0；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。
（3）力的合成定则：
平行四边形定则：
求共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段为邻边作平行四边形，它的对角线即表示合力的大小和方向，如图a。
三角形定则：
求F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的有向线段首尾相接，从F1的起点指向F2的末端的有向线段就表示合力F的大小和方向，如图b。
2．合力的计算
正交分解！
！
3．力的分解
（1）在分解某个力时，要根据这个力产生的实际效果或按问题的需要_进行分解．
（2）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）
（3）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．利用力的正交分解法可以求几个已知共点力的合力，它能使不同方向的矢量运算简化为同一直线上的矢量运算．
力的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知边角关系求解的几何问题。
【】1.两个共点力F1=10N、F2=4N的合力F的取值范围为______≤F≤______.
【】.三个大小分别为6N、10N、14N的力的合力最大为多少牛，最小为多少牛?
方法：
【】．在倾角为α的斜面上，放一质量为m的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则球对斜面的压力为（）
【】12.从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5（图），已知F1=f，且各个力的大小跟对应的边长成正比，这五个力的合力大小为_____，方向______.
【】分解一个力，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下正确的是（）
A．只有唯一组解B．一定有两组解
C．可能有无数组解D．可能有两组解
【】改：
（1）知道合力，及一个分力的大小和方向
（2）知道合力，及两个分力的大小
（3）知道合力，及两个分力的方向
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，每种力的产生条件提供了其存在的可能性，由于力的产生原因不同，形成不同性质的力，这些力又可归结为场力和接触力，接触力（弹力和摩擦力）的确定是难点，两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件，弹力产生原因是物体发生形变，而摩擦力的产生，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同时存在。
一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力，找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的；另一方面，依据作用力和反作用力的关系，可灵活变换研究对象，由作用力判断出反作用力。
（3）依据物体所处的运动状态：
有些力存在与否或者力的方向较难确定，要根据物体的运动状态，利用物体的平衡条件或牛顿运动定律判断。
2．受力分析的程序
（1）根据题意选取研究的对象．选取研究对霖豹原慰是要使对留题懿研穷尽量藩侵j研究对象可以是单个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统．
（2）把研究对象从周围的物体中隔离出来，为防止漏掉某个力，要养成按一般步骤分析的好习惯．一般应先分析重力；然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力；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）画完受力图后要进行定性检验，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）只分析根据性质命名的力．
（3）每分析一个力，都应找出施力物体．
（4）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．
运用隔离法解题的基本步骤是：
明确研究对象或过程、状态；
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；
画出某状态下的受力图或运动过程示意图；
选用适当的物理规律列方程求解．
（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．运用整体法解题的基本步骤是：
明确研究的系统和运动的全过程；
画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图；
选用适当的物理规律列方程求解．
隔离法和整体法常常交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快．
【例9】如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。
若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，试分析小车受哪几个力的作用
【例10】一个底面粗糙，质量为M的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面夹角为300，现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球与斜面的夹角为30。
，如图所示。
（1）当劈静止时绳子中拉力大小为多少?
（2）若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的岸倍，为使整个系统静止，
值必须符合什么条件?
【例11】如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，
，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_________。
【例12】如图所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。
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。
这里要注意的是“同时作用”和“同一物体”两个条件，而“力的作用线交于一点”和“同一作用点”含义不同。
当物体可视为质点时，作用在该物体上的外力均可视为共点力：
力的作用线的交点既可以在物体内部，也可以在物体外部。
，
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
一对平衡力
一对作用力与反作用力
作用对象
只能是同一物体，
分别作用在两个物体上
力的性质
可以是不同性质的力
一定是同一性质的力
作用效果
二者的作用相互抵消
各自产生自己的效果，互不影响。
共同点：
一对平衡力和一对作用力反作用力都是大小相等、方向相反，作用在一条直线上的两个力。
【注意】①一个力可以没有平衡力，但一个力必有其反作用力。
②作用力和反作用力同时产生、同时消失；对于一对平衡力，其中一个力存在与否并不一定影响另一个力的存在。
4．正交分解法解平衡问题
正交分解法是解共点力平衡问题的基本方法，其优点是不受物体所受外力多少的限制。
解题依据是根据平衡条件，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：
原则上可随意选取互相垂直的两个方向；但是，为解题方便通常的做法是：
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。
在直线运动中，运动方向上可以根据牛顿运动定律列方程，与其相垂直的方向上受力平衡，可根据平衡条件列方程。
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。
【例13】如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。
一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为ml和mz的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与0点的连线与水平线的夹角为α=600，两小球的质量比为（）
专题六．动态平衡问题分析
【例14】如图所示，质量为m的球放在倾角为a的光滑斜面上，试分析挡板Ao与斜面间的倾角
多大时，Ao所受压力最小?
【例15】如图所示，滑轮本身的质量忽略不计，滑轮轴。
安在一根轻木杆B上，一根轻绳Ac绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物，B0与竖直方向夹角θ=45。
，系统保持平衡。
若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是（）
A．只有角θ变小，弹力才变大
B．只有角θ变大，弹力才变大
C．不论角θ变大或变小，弹力都变大
D．不论角θ变大或变小，弹力都不变
专题七．实验：
互成角度的两个力的合成
2．验证原理
如果两个互成角度的共点力F。
、F。
作用于橡皮筋的结点上，与只用一个力F’作用于橡皮筋的结点上，所产生的效果相同（橡皮条在相同方向上伸长相同的长度），那么，F’就是F1和F2的合力。
根据平行四边形定则作出两共点力F1和F2的合力F的图示，应与F’的图示等大同向。
3．实验器材
方木板一块；白纸；弹簧秤（两只）；橡皮条；细绳套（两个）；三角板；刻度尺；图钉（几个）；细芯铅笔。
4．实验步骤
①用图钉把白纸钉在方木板上。
②把方木板平放在桌面上，用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
（固定点A在纸面外）
③用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置o（如图1～133所示）。
（位置0须处于纸面以内）
④用铅笔描下结点0的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。
⑤从力的作用点（位置o）沿着两条绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的拉力F，和F：
的图示，并用平行四边形定则作出合力F的图示。
⑥只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样
的位置o，记下弹簧秤的读数和细绳的方向。
用刻度尺从。
点按同样标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F’的图示。
⑦比较力F’的图示与合力F的图示，看两者是否等长，同向。
⑧改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次。
5．注意事项
①不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳再连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置。
②不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条，要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧秤读数有无变化。
③A点应选在靠近木板上边中点为宜，以使。
点能确定在纸的上侧，结点O的定位要力求准确，同一次实验中橡皮条拉长后的结点位置0必须保持不变。
④弹簧秤在使用前应将其水平放置，然后检查、校正零点。
将两弹簧秤互相钩着水平拉伸，选择两只读数完全一致的弹簧秤使用。
⑤施加拉力时要沿弹簧秤轴线方向，并且使拉力平行于方木板。
⑥使用弹簧秤测力时，拉力适当地大一些。
⑦画力的图示时应选择适当的标度，尽量使图画得大一些，要严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形。
特别说明：
．实验采用了等效的方法：
实验中，首先用两只弹簧秤通过细绳互成角度地拉一端固定的橡皮条，使细绳的结点延伸至某一位置O，再用一只弹簧秤拉橡皮条，并使其结点位置相同，以保证两只弹簧秤的拉力的共同作用效果跟原来一只弹簧秤的拉力的效果相同，若按平行四边形定则求出的合力的大小和方向跟第二次一只弹簧秤的拉力的大小和方向完全相同，或者误差很小，这就验证了互成角度的共点力合成的平行四边形定则的正确性。
在做到两共点力F1、F2与F’等效的前提下，准确做出F1和F2的图示，用平行四边形定则做出其合力F的图示，以及F’的图示是本实验成功的关键，为此，要求F1、F2的大小方向，须记录准确，做图示时要选择合适的标度，以使所做平行四边形尽量大，画平行四边形的平行线时，要用两只三角板或一只三角板和一把直尺，严格作图。
．实验误差的来源与分析
本实验误差的主要来源除弹簧测力计本身的误差外，还出现读数误差、作图误差。
因此，读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录，两力的对边一定要平行，两个分力F1、F2问夹角
越大，用平行四边形作用得出的合力F的误差
F就越大，所以，实验中不要把
取得太大。
本实验允许的误差范围是：
力的大小
F≤5％F，F’与F的夹角
≤70。
【例16】在做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点。
以下操作中错误的是（）
A．同一次实验过程中，O位置允许变动
B．实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤的大小和方向，把橡皮条另一端拉到0点
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到。
点时，两个弹簧秤之间夹角应取90。
，以便于算出合力大小
第四章力与运动
核心内容
课标解读
伽利略实验与牛顿第一定律
1
了解相关物理学史
2
知道伽利略理想实验装置
3
了解伽利略以实验为基础进行逻辑推理的思想方法
4
理解惯性的概念，能解释惯性现象
影响加速度的因素
5
能利用基本的测量方法测量加速度
6
认识加速度与力、质量的关系，并能与生活相联系
7
对影加速度的因素进行合理的假设和判断
牛顿第二定律
8
理解加速度与物体所受合外力、质量的关系
9
知道测量加速度大小的方法
10
了解几种测量器材，
11
理解牛顿第二定律的内容和公式
12
理解1N的大小定义
超重和失重
13
了解超重和失重现象
14
理解超重现象和失重的原因
15
知道完全失重现象
力学单位
16
理解单位制，知道基本单位和导出单位
牛顿第一定律（惯性定律）：
◎知识梳理
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。
1．理解要点：
①运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持。
②它定性地揭示了运动与力的关系：
力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因。
③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础，总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的；定律成立的条件是物体不受外力，不能用实验直接验证。
④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例，第一定律定性地给出了力与运动的关系，第二定律定量地给出力与运动的关系。
2．惯性：
物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。
①惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关。
②质量是物体惯性大小的量度。
③由牛顿
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