高中物理必修一第一章力.docx

1、高中物理必修一 第一章力2004年高考说明对本章知识的要求及难度1力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态的原因，力是矢量，力的合成和分解（B）2万有引力定律。重力是物体在地球表面附近所受到的地球对他的引力，重心（B）3形变和弹力胡克定律（B）；4静摩擦，最大静摩擦力(A)；5滑动摩擦，滑动摩擦定律（B）6共点力作用下的物体的平衡（B） 说明：不要求知道静摩擦因数第一章 力的知识结构1反之不一定成立 2。力的作用的相互性 3。施力与受力物的同时存在性物体对物体的作用力的概念力的描述1力是矢量 2。力的三要素 3。力的图示 4。力的示意图动力、阻力、向心力、回复力、张力、浮力、引力、表

2、面张力等 *1.同一名称性质可能不同 2.不同名称性质可能相同按效果分类重力1大小及影响因素。2。方向。3。作用点按性质分类1产生条件。（接触，产生形变（拉伸、压缩、弯曲、扭转等）2方向（常见的五种情况）3大小（弹簧情况f=kx 及k的含义，串并联问题。非弹簧问题弹力力的分类摩擦力1滑动摩擦力2静摩擦力各种摩擦产生的条件、方向、大小及做功情况等分子力、电磁力，核力1接触力。如弹力、摩擦力 2非接触力。如重力、电场力按是否接触分类1平行四边形定则（三角形定则）2两个力合成合力的大小范围3。三个共点力合成的合力范围及平衡问题4。任意个力合成的方法。5。唯一分解情况。力的作用效果力的作用力的合成与分

3、解力的平衡1共点力的平衡（条件F=0 物受三个不平行的力平衡，该三个力共点、共面）2有固定转轴平衡（力矩及力矩概念、方向、单位、力矩和与合力的力矩的等效性。条件M=0第一节 力一、力的概念：1定义：力是物体之间的相互作用2理解要点力的基本特征：（1）力具有物质性：力是物体对物体的作用，力不能离开物体而独立存在，施力物与受力物是同时成对存在的，找不到施力物体的力是不存在的。（2）力具有相互性：力是物体之间的相互作用，受力物体与施力物体之间的作用力与反作用力具有同性质、同产生、同消失、同变化、同处于一条直线并且方向相反的特点。说明：相互作用的物体，可以直接接触，也可以不接触，但不能凭空作用，不需要

4、接触的作用，必须借助于场发生作用（3）力具有矢量性：力既具有大小，也具有方向，力的运算遵循平行四边形定则。在没有规定正方向的情况下，力不谈正负问题。力的三要素：大小、方向、作用点力的图示：用一根带箭头的线段表示出力的三要素的方法。具体步骤是：第一，定作用点；第二，定方向；第三，定标度；第四，定刻度说明：定标度时，选的数不要过大，以免定的刻度过少，增大测量时的相对误差（如：共点力的合成实验力的示意图：只正确的表示出力的方向，按大致比例画出力的大小。说明：力的图示要求严格，必须确切反应出力的三要素，而力的示意图着重于力的方向的画法，不要求做出标度（4）力作用的独立性：一个物体同时受到几个力的作用时

5、，其中一个力产生的效果不会因为其它力的存在而发生改变。（5）力作用的积累性：力对时间的积累效果是力的冲量，力对空间的积累效果是力的功。（6）力的作用效果：第一，力能使物体发生形变（如使物体拉伸、压缩、扭转等）；第二，力是改变物体运动状态的原因（力也是使物体产生加速度的原因）说明：形变从外力撤消后物体能否恢复原状划分为：弹性形变、泛性形变形变从形变量的大小角度划分为：明显形变、微小形变二力的分类1按性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等2按效果分：动力、阻力、向心力、回复力、压力、拉力、浮力等说明：按效果划分的同一名称的力性质可能不同按效果划分的不同名称的力性质可能相同例一：下列说法

6、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只有有生命的物体才会施力，无生命的物体只会受力，不会施力C任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体D在力的图示中，长的线段所对应的力一定比短的线段所对应的力大分析：正确答案是C。A力的作用都是相互的，只是效果可以不同，故A错。B不管物体是否有生命，当它与别的物体发生作用时，它既是施力物体，同时也是受力物体，不存在只施力不受力的物体，也不存在只受力不施力的物体，故B错。D在同一个标度下，此说法没有错，但在没有指明力的标度或采用不同标度时，线段的长度就失去了表示力大小的意义了，由于前提不明确，故D说法错。例二：有人

7、说射出枪口的子弹，可以飞行很远的距离，是因为受到推力的作用，你认为这种说法对吗？分析：此种说法是错误的，子弹离开枪膛后不再受推力的作用，推力只存在于子弹在枪膛内运行期间。第二节 力学中常见的三种力：重力、弹力、摩擦力一重力：由于受到地球的吸引而使物体受到的力1大小：G=mg 其中由于g与物体所处的位置有关，所以重力为位置的函数。F心=m2r （r为物体到地轴的距离，为地球自传的角速度）F引= （R为地球的半径，h为物体到地面的距离，M为地球的质量，m为物体的质量）为定值，但很小，所以F心远小于F引F引近似等于重力纬度越大r越小，向心力越小，R越小引力越大重力越大，两极附近重力最大，赤道附近重力

8、最小纬度一定，h越大，物体离地面越高，r、R越大，向心力越大，引力越小，重力越小地壳中含重金属矿的地方，物体的重力加速度大，重力大。2方向：总是竖直向下。但不一定指向地心，竖直向下指垂直于水平面向下。3作用点：即物体的重心形状规则，质量分布均匀的物体重心在物体的几何中心，但不一定在物体上形状不规则，或质量分布不均匀的物体中心可以用悬挂法找物体的重心说明：地球附近的任何物体（包括有形与无形的物体，如空气等）都受到重力的作用重力是由于地球的吸引而产生的，但不能认为重力就是地球对物体的吸引力。重力的施力物体是地球重力与物体所处的地理位置有关，与物体所处的运动状态无关地壳内物体所受的重力大小是物体离地

9、心越近，重力越小，地心处物体所受重力为零例三：下面关于重心的说法，正确的是 （ ）A重心就是物体上最重的一点B形状规则的物体重心必与其几何中心重合C直铁丝被弯曲后，重心便不在中点，但一定还在该铁丝上D重心就是物体的各部分所受的重力的合力的作用点。分析：正确答案选D重心是物体各部分所受重力的合力的作用点，并非物体上最重的一点，故A错；只有形状规则，质量分布均匀的物体重心才位于物体的几何中心，故B错；铁丝被弄弯曲后，重心既不在中点，也不在铁丝上，故C错。例四：下列说法正确的是 （ ）A重力就是地球对物体的吸引力 B。形状规则物体的重心在几何中心C重力的方向总是垂直向下的 D。物体的重心，可能在物体

10、上，也可能在物体外分析：正确答案是D二弹力：发生弹性形变的物体，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力说明：形变是指物体形状和体积的变化形变的分类：任何物体均发生形变，按形变的大小分为明显形变与微小形变；按外力撤去后物体能否回复原状分为弹性形变与泛性形变；从形变后物体的形状划分为拉伸或压缩形变、弯曲形变、扭转形变等产生弹力时，施力物体与受力物体同时形变，但弹力是由于施力物体形变而引起的1产生条件：两物体直接接触；发生弹性形变说明：弹力是一种接触力，必须存在于直接接触的物体间弹力的作用是相互作用的两个物体之间的，因此弹力必须产生在同时形变的两物体间，不可能出现一个物体产生形变对另一物体产

11、生弹力，而受到弹力的物体却不发生形变弹力与形变同时产生，同时消失。2弹力的作用点：作用点在两物体的接触点或接触面上，并且在受力物体上。3弹力的方向：垂直于接触面与施力物体形变的方向相反。平面产生的弹力方向：垂直于平面指向受力物体。如图地面的支持力曲面产生的弹力方向：垂直于曲面在接触点处的切面，并指向受力物体。如图球对地面的压力点产生的弹力方向：如点与平面接触，方向是垂直于平面指向受力物体；如点与曲面接触，方向是垂直于过该点的曲面的切面指向受力物体。如图球受到的支持力，杆受到支点的支持力绳产生拉力方向总是沿着绳子指向绳收缩的方向，如绳是弯曲的，则沿绳切线方向。如图所示两小球受到的拉力方向杆受到的

12、弹力与题有关。如图所示：杆给两绳子结点的弹力方向与杆的重力有关（可以杆为研究对象应用力矩平衡分析两绳对杆拉力的合力方向，杆给两绳弹力的方向与两绳拉力的合力方向相反）Nf4弹力的大小：（1）对于平衡类问题，弹力的计算由平衡条件计算。如：例五：质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，求斜面对物体G的支持力分析：由共点力的平衡知：支持力N大小等于G垂直于斜面的分力mgcos（2）对于非平衡类问题，由牛顿第二定律计算。如：例六：质量为m的小球用细线系着，随装置一起以加速度a水平向右作匀加速度直线运动，稳定后求小球受到的线的拉力T，及悬线摆起的角度分析：由牛顿第二定律知小球所受的合外力F方向水平向右且F=m

13、a 则T=由三角函数关系知：tg=F/mg =arctg(F/mg)（3）弹簧类问题：遵守胡克定律f=kx 其中k为弹簧的劲度系数，反应弹簧的软硬程度。K在国际单位制中的单位为:N/m影响k的因素为：弹簧的材料；材料的横截面积S，S越大k越大；弹簧本身的横截面积S/，S/越大k越小；弹簧的自然长度L，L越长，k越小。胡克定律的适用条件：在弹性限度内有f=kx 及 f=kx 恒成立。弹簧的串联问题：等效弹簧的劲度系数k为说明：弹簧的串联相当于增加了弹簧的自然长度，劲度系数会减小，弹簧的并联相当于增加了弹簧材料的横截面积，劲度系数会增大5关于弹力的判断方法：假设法（1）平衡态问题：方法是，假设某一

14、弹力不存在（或是存在），看物体在假设的前提下所处的状态是否是题中给定的运动状态，如是，则假设成立，否则假设不成立。例五 判断下图中球所受弹力的方向，（A）中细线竖直，（B）中的细线倾斜。均处于平衡状态，斜面均光滑。分析：小球均受重力作用，假设不受绳子拉力，则小球均要沿斜面下滑，可见小球要受绳子拉力作用，假设小球不受斜面支持力，则可以将斜面撤去，（A）图小球仍然处于竖直状态，（B）图拉小球的细线将变成竖直状态，与题中给定的状态不符，可见（A）中不受斜面支持力，（B）中小球受斜面支持力作用。（2）非平衡态问题：方法是，假设物体受某一弹力作用，并且假定一个方向，并按题中给定的加速度进行计算，如果算出的弹力等于零，说明不受该弹力作用，如果算出弹力不等于零，并且为正，说明物体受该弹力作用，大小就等于求出的数值，方向与假设的方向一致；如果算出的弹力不等零，并且为负，说明物体受该弹力作用，大小等于求出的值，方向与假设方向相反。NF例六 如图所示，质量为m=1kg的小球用细线栓在光滑的斜面上随斜面一起以加速度a=10m/s2水平向左作匀加速直线运动,斜面的倾角为450，问绳子对小球的拉力存在与否，如果存在mg大小为多少？分析：假设小球受绳子的拉力F，小球受力分析如图所示将N、F沿水平方向与竖直方向分别正交分解竖直方向 Ncos+Fsin=mg水平方向 Nsin-Fcos=