一、知识梳理要点:
主干知识
1.力的概念:三性一点,物质性、相互性、矢量性与作用点
(1)定义:力是物体对物体的作用。
力的物质性:力不能脱离施力、受力物体而单独存在;力作用的相互性:有作用力必有反作用力;力的矢量性:力有方向。
(2)作用效果:力(合外力)是使物体运动状态发生变化的原因;力是使物体(宏观物体)发生形变的原因。
(3)力的三要素:大小、方向和作用点
(4)力的表示方法:力的图示、力的示意图、用语言描述
(5)力的测量:测力计,常见弹簧秤
2.三种性质的力:重力、弹力、摩擦力
(1)重力
产生:由于地球的吸引而使物体受到的力(地面上或地球附近),是万有引力,但不等于万有引力
方向:竖直向下
大小:从平衡的角度看,等于处于平衡时的物体对竖直悬绳的拉力或水平支持面的压力;从牛顿第二定律看,G=mg。
作用点:重心。形状规则、质量分布均匀物体的重心在其几何中心。用悬挂法可以找薄板状物体的重心
(2)弹力
产生条件:接触、发生弹性形变
方向:作用在使之发生形变的物体上,与接触面垂直(点接触时,垂直于过接触点的切面),指向形变前的位置
常见的弹力:弹簧的弹力、绳的拉力、压力和支持力
大小:弹簧的弹力大小遵循胡克定律f=kx,劲度系数k(N/m)
(3)摩擦力
产生条件:接触、有正压力、接触面不光滑、发生相对运动和相对运动的趋势
方向:沿接触面,与相对运动或相对运动方向相反
大小:滑动摩擦力f=μN,静摩擦力f0、最大静摩擦力fm一般由平衡条件求,在近似计算时,fm近似等于f。
摩擦力既可以做阻力,也可以做动力。
这三种力,重力是场力,弹力是接触力、被动力。有摩擦力一定有弹力,而有弹力不一定有摩擦力。
3.牛顿第三定律
内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上。
作用力和反作用力跟一对平衡力比较:
(1)三同:等值、方向、共线
(2)三异:前者不共物,同性质,同时产生、变化、消失;后者共物,不一定同性质,不一定同生同逝
4.力的合成与分解:实质、规则及计算方法
(1)合力、分力:一个物体受到几个力的作用,可以找一个力来代替那几个力,这一个力叫合力,那几个力叫分力。
实质:这里的“代替”是等效代替,并非同时存在。
(2)力的合成与分解规则:
力是矢量,合成与分解遵循的规则:平行四边形定则(三角形法)或同一坐标轴的代数和运算。
(3)力的合成与分解的计算方法:解三角形或同一坐标轴上的代数和运算。
5.共点力作用下物体的平衡
(1)平衡状态:物体保持静止状态或匀速直线运动状态。即加速度为零的状态。
(2)共点力作用下物体的平衡条件:物体处于平衡状态,其合外力为零。即 ∑ F = 0 ,三力平衡解三角形,多力平衡用正交分解法平衡条件为:∑Fx = 0 ∑Fy = 0 。
6.力矩的平衡
(1)力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩,M=FL,单位:N·m。
力矩是使物体转动状态发生变化的原因。力矩是矢量。
(2)平衡状态:物体保持匀速转动状态或静止状态。即角速度不变的状态。
(2)力矩的平衡条件:物体处于平衡状态,其所受合力矩为零。
即 ∑ M = 0 ;M逆 = M顺
……
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