高一物理必修一第三第四章(教师整理)

物理必修一第三、四章知识点总结三．力与合成分解
重力基本相互作用力和力
的表示
力物体与物体之间的相互作用。

牛顿（N）。

施力物体同时是受力物体。

力的图示
用带箭头的线段表示。

长短表示力的大小，箭头指向表示力
的方向，箭尾或箭头表示力的作用点。

取标度（2~5整数段）力的示意图用带箭头射线表示,区别在大小的表示,用于受力分析画图。

重力
定义由于地球的吸引而使物体受到的力。

（重力≠地球吸引力）
大小G=mg（一般g=9.8m/s²，且g随纬度增大而减小，随高度增大而增大）
方向重力是矢量，既有大小，又有方向。

方向为竖直向下。

重心
（作用点）
一个物体各部分受到的重力作用集中的一点。

重心≠重量最大的一点；重心不一定在物体上（圆环）
规则物体：几何中心不规则薄物体：悬挂法
质量均匀分布的物体，中心的位置只跟物体的形状有关；质量分布不均匀
的物体，中心的位置跟物体的形状有关，还跟物体内质量的分布有关。

四种基
本相互
作用
万有引力存在于一切物体之间，强度随距离增大而减弱。

电磁相互作用存在于电荷之间及磁体之间，同性相斥，异性相吸。

强相互作用将原子核紧密保持在一起，随距离增大急剧减小。

弱相互作用存在于放射现象中，强度只有强相互作用的10¯¹²倍。

弹力
形变
定义物体在力的作用下形状或体积发生改变。

一切物体都能发生形变。

弹性形变物体在形变后能恢复原状的形变。

例：压弯直尺。

非弹性形变(塑性形变)物体在形变后无法恢复原状的形变。

例：抓皱纸张。

弹性
限度
形变过大且超过一定限度，撤去力后物体不能完全恢复原状，这个限度叫做弹性限度。

定义及
性质
发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力的作用。

产生条件1、物体直接接触；2、接触处发生弹性形变。

方向垂直于接触面，总是与施力物体发生形变的方向相反。

几种
弹力
压力和支持力：N(F N) 。

方向：垂直于接触面指向被压（被支持）物体。

拉力：T（F T）。

方向：沿着绳指向绳收缩的方向。

胡克
定律
弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力随之消失。

F=kx（k—弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米（N/m）。

X--弹簧长度的变化量△L。

）
弹簧伸长X=L-L0 (L0：原长，L：伸长时的长度)
弹簧压缩X=L0 -L （L0：原长，L：压缩时的长度）
判断有无受到弹力1、定义法：从产生条件出发；2、假设法：假设存在，判断是否符合题意。

各种接触面
间的弹力方
向判断
点
与
平
面
曲
面
与
平
面
曲
面
与
曲
面
N
A
B
N
A
N
B
N A
B
N
N
摩擦力定义
两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，
在接触面上所产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。

产生
条件
1、相互接触并挤压；
2、接触面不光滑；
3、具有相对运动或相对运动趋势
静摩
擦力
定义两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时产生的摩擦力。

方向沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。

大小二力平衡：静摩擦力的大小随着所受的力的变化而变化。

(0<F≤F max)
最大静
摩擦力
静摩擦力的增大有个限度，最大值在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。

与正压力有关，略大于滑动摩擦力。

滑动
摩擦
力
定义当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，所受到的阻碍它相对运动的力。

方向沿着接触面，跟物体的相对运动方向的方向相反。

大小
滑动摩擦力的大小跟压力成正比。

公式：F=μN
μ—动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关（钢-冰0.02）。

滚动摩擦力
一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。

（效果：当压力相同时，滚动摩擦比华东摩擦小很多）知识拓展
摩擦力可以是阻力，也可以是动力。

（例：传送带）
运动的物理可以受到静摩擦力，静止的物体可以受到滑动摩擦力。

力的合成
合力如果一个力产生的效果与几个力共同作用时产生效果相同，这个力就叫做合力。

分力
如果一个力作用于某一物体，对物体运动产生的效果相当于另外的几个力同时作用于该物体时产生的效果，则这几个力就是原先那个作用力的分力。

力的合成
定义求几个力的合力的过程。

l F1-F2l≤F≤F1+F2平行四边形
定则
两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形，
这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。

(注意虚线实线) 求解方法1、作图法；2、计算法（勾股定理）
*余弦定理：
F2=F12+F22-2F1F2cosθ合力唯一解 1.已知合力和其中一力的大小及方向；2、已知合力和两力的方向。

共点力
共点力
一个物体受到几个外力的作用，如果这几个力有共同的作用点或者这
几个力的延长线或反向延长线交于一点，这几个外力称为共点力。

非共点力既不作用在同一点上，延长线也不交于一点的一组力。

力的分解
力的分解定义求一个力的分力的过程。

矢量相加
的法则
三角形定则把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法。

矢量既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则（或三角形定则）。

标量只有大小没有方向，求和时按照算术法则相加。

按作用效
果分解
正交分
解法
把一个力分解成两个相互垂直的力，当受力平衡时列出平衡方程：Fx=0，Fy=0求解。

（x轴：沿着物体运动的方向；y轴：垂直于物体运动的方向）
三角函数sinθ=对边/斜边cosθ=邻边/斜边tanθ=对边/邻边
ө
Ｔ
Ｎ
G
θ
F
F
F θ
G
F
F
θ
θG
F
F
θ
θ
F
F
G
θ
θ
F
F
G
θ
A
B
O
A
B
C
θ
F
F
θ
F
A
B
C
θ
F
F
θ
F
四、牛顿运动定律
牛顿第一定律
亚里士多德力是维持物体运动的原因，必须有力作用在物体上，物体才能运动。

伽利略斜面小球理想实验结论：力不是维持物体运动的原因。

（实验+推论）笛卡儿如果运动中的物体没有受到力的作用，这物体将继续做匀速直线运动。

牛顿第一定律
（惯性定律）
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力
迫使它变这种状态。

（力是改变物体运动状态的原因）
惯性
(固有属性)
物体所具有的保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。

质量是惯性的唯一量度。

质量越大，惯性越大。

质量是标量，只有大小，没有方向。

单位：千克（kg）
惯性参考系有些参考系中，不受力的物体会保持静止或匀速直线运动状态，叫做惯性系。

非惯性参考系有些参考系中，不受力的物体会做变速运动，叫做非惯性系。

（例：加速列车）
实验：探究加速度与力、质量的关系a与F的关系
控制
变量法
保持物体质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，
分析加速度与力的关系。

a与m的关系
保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用
下的加速度，分析加速度与质量的关系。

实验注意由砝码及托盘的重力提供恒力F，且砝码质量m << M小车质量。

实验一
（夹子作用）
控制小车同时启动，同时停止，时间相同，由位移比得出加速度比。

实验二
（垫高斜面）
1、斜面垫高是为了利用重力垂直于斜面的分力来平衡摩擦力。

2、由斜率可得①=②>③，则质量m①=m②<m③
3、①木块垫得太高，力F=0时已经存在加速度。

②刚好平衡了摩擦力。

③木块垫得太低，还需作用部分力F。

④图像弯曲的原因是随着力F的增大，砝码
质量增加以至不再远远小于小车质量。

牛顿第二定律牛顿第二定律
物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

F=kma
（k是比例系数，由F、m、a的单位推出。

F指的是物体所受的合力。

）公式及单位
牛顿第二定律的数学表达式：F=ma，F指所受合外力。

力的单位：千克米每二次方秒。

Kg·m/s²性质1、同体性；2、瞬时性；3、矢量性；4、独立性。

力学单位制
基本量
可以利用物理量之间的关系推
导出其他物理量的物理量。

基本单位
基本量的单位。

（例）长度：m；
时间：s；质量：kg等。

导出单位
由基本量根据物理关系推导出
来其它物理量单位。

（例）速度
m/s；加速度m/s²等。

单位制
由基本单位和导出单位组成。

国际单位制（SI）(1960)
国际单位制
7个基本单位
[力学范围三个基本单位]：长度(l)m；质量（m）kg；时间（t）s；
[其他]电流（I）A；热力学温度（T）K；物质的量（n）mol；发光强度（I）cd。

F
a
①
③
④
②
牛顿第三定律
作用力和
反作用力
物体间相互作用的这一对力。

作用力和反作用力总是互相依存，同时存在的。

牛顿第三
定律
（F=﹣F′）
两个物体之间作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

一对相互作用力一对平衡力
共同大小相同，方向相反，作用在同一条直线上
不同
作用在两个不同的物体上作用在同一物体上
同时产生，同时变化，同时消失不一定同时产生，变化，消失
一定是相同性质的力不一定是相同性质的力
效果不能抵消，不能求合力可以抵消，合力为零，F=0
用牛顿运动定律解决问题从受力确定运动情况受力分析-->合力F-->由F=ma求a-->代入运动学公式求解所求量
从运动情况确定受力受力及运动情况分析-->求a-->由F=ma求合力F-->受力分析求其他力
共点力的
平衡条件
（正交分解法）
平衡状态指一个物体在力作用下保持静止或匀速直线运动状态时所处状态。

如果一个物体受到N个共点力的作用而处于平衡状态，那么这N个力合力为零。

在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0，即F合=0。

物体受共点力作用并平衡，则其中一个力与其余力的合力大小相同，方向相反。

超重
定义物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象。

判断加速度方向向上视重F=m（g﹢a）；合力为F﹣G
例子电梯加速上升；电梯减速下降
失重
定义物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象。

判断加速度方向向下视重F=m（g﹣a）；合力为G﹣F
例子电梯加速下降；电梯减速上升
完全失重
定义物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零的现象。

判断加速度大小为g，方向竖直向下视重F=0，a=g；合力为G
例子自由落体运动，竖直上抛运动
从动力学看
自由落体运动
物体时从静止开始下落的，V0=0。

运动过程中它只受重力的作用。

受力
分析
画图步骤：
1、重力（只有一个）
2、弹力（≤接触面个数）
3、摩擦力（≤弹力个数）
4、已知力。

连接
体问
题
整体法求整体加速度将连接着的物体看成一个整体，则质量等于个物体质量和。

隔离法
求物体间
相互作用力
将所求物体从整体中隔离开来，进行受力分析。