高中物理必修一第三章知识点整理

第三章知识点整理

3.1重力

1.力

（1）概念：力是物体间的相互作用

（2）作用效果：①改变物体的运动状态②使物体发生形变 （3）力的性质：

①物质性：不能离开物体而存在。有力必定有施力物体和受力物体。

②相互性：物体间力的作用是相互的。A 对B 作用的同时B 也对A 也有作用，一个物体是受力物体的同时也是施力物体。

③同时性：物体间的相互作用同时产生同时消失。 ④矢量性：力不仅有大小，而且有方向，是矢量。

（4）影响力的作用效果的因素——力的三要素：力的大小、方向和作用点 （5）如何来表示一个力？ ①力的图示：精确表示（大小、方向、作用点） ②力的示意图：粗略表示（方向、作用点） 作力的图示步骤： ① 选取合适的标度；

② 从力的作用点沿力的方向画一条线段，线段的长短按选定的标度和力的大小确定； ③ 在线段的末端加箭头表示力的方向。

注意：画同一物体受多个力的图示时，表示各力的标度应统一。

2.重力

（1）概念：是由地球吸引而使物体受到的力。 （2）特点：

①重力不等于地球的吸引力，它只是地球吸引力的一部分。 ②重力的施力物体是地球 ③重力是非接触力

④地面附近的物体都受重力，与物体所处的运动状态、速度大小无关。 （3）重力的大小和方向

①大小：G=mg （g 为重力加速度）

同一物体在赤道上重力最小；在两极最大。 ②方向：竖直向下而不是垂直向下 （4）重力的作用点——重心

①影响重心位置的因素：质量分布、形状。

②重心位置的确定：形状规则的均匀物体：几何中心；薄板型物体：悬挂法。 注意：物体的重心可以不在物体上，重心也不是物体上最重的点。

3.四种基本相互作用

万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。

3.2弹力

1. 概念：发生弹性形变的物体, 由于要恢复原状, 对跟它接触的物体会产生力的作用, 这种力称为弹力。

★2.产生条件：弹性形变、直接接触 ★3.弹力的方向： （1）压力和支持力

①面面接触：弹力垂直接触面

②点面接触：弹力通过接触点而垂直接触面

③点点接触：弹力通过接触点垂直于切面而指向圆心

注意：弹力方向是从施力物体指向受力物体，画在受力物体身上。

（2）绳子的拉力（弹簧的拉力）：沿着绳子而指向绳子收缩的方向。

（3）轻杆的拉力：①可沿杆②可不沿杆，要依具体情况确定

判断弹力的有无：

（1）条件判断法：弹性形变、直接接触

（2）假设推理法：先假设有弹力、再根据受力平衡分析

4.胡克定律

在弹性限度，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量（或压缩量）成正比：kx

F=

k——弹簧的劲度系数(其大小只跟弹簧的形状、大小、长短、钢丝的线径、材料等

因素有关，与弹簧受到多大的弹力无关)，单位为N/m。

x为弹簧在拉力F作用下的伸长量或压缩量。

实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系

（1）F-x（形变量）图象：图线的斜率表示劲度系数k。公式：kx

F=

（2）F-L（弹簧长度）图像：图线与L轴的交点表示弹簧的原长L0，斜率表示劲度

系数k。公式：）

（

L

L

k

F-

=

（3）F-L（弹簧长度）图像：0-L0表示压缩弹簧，L0-L表示拉伸弹簧。

注意：

（1）求图线斜率时，注意单位换算。

（2）读数时，注意估读到最小刻度的下一位。如图为：2.40N。

思考：用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸

长后的长度L，把L-L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，最后画出的图线可能是？

典型例题1：一个实验小组在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，使用两条

不同的轻质弹簧a和b，得到弹力f与弹簧长度L的图象如图所示，下列表述正确

的是（ B ）

A、a的原长比b的大

B、a的劲度系数比b的大

C、a的劲度系数比b的小

D、测得的弹力与弹簧的长度成正比

典型例题2：在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验

装置如右图所示．所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先

√

测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹

簧总长度。

(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出F－L图线．

(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝____5___cm，劲度系数k＝___20____ N/m.

(3)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较。

优点在于：避免弹簧自身所受重力对实验的影响。

缺点在于：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差。

3.3摩擦力

1.静摩擦力

（1）定义：两个相互接触并挤压的物体间，存在相对运动趋势而又没有相对运动

时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力称静摩擦力。

（2）产生条件：①接触面不光滑；②有相对运动趋势（没有相对运动）；③接触且

有挤压（即有弹力）。

（3）作用点：在两物体接触面上

（4）方向：沿着接触面，与相对运动趋势方向相反。

①运动或静止的物体都可以受到静摩擦力。

②静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，但与运动方向无必然联系。

③静摩擦力可以是动力或阻力，但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动。

★（5）大小：①由外力决定，一般与拉力（推力）相等；②随外力的增大而增大，

但有一定限度，即在0与最大静摩擦力fmax（0< f ≤fmax）之间。

注意：最大静摩擦力fmax会随压力的增大而增大。

静摩擦力有无的判断：

1、条件判断法

★2、平衡条件法：当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，可

根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向。

3、假设法

2.滑动摩擦力

（1）定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它

滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。

（2）产生条件：①接触面不光滑；②接触且有挤压（即有弹力）；③具有相对运动。

（3）作用点：在两物体接触面上

（4）方向：沿着接触面，与相对运动的方向相反。

①静止的物体也可以受滑动摩擦力，方向跟相对运动方向相反。

②滑动摩擦力方向可以跟运动方向相同，但一定跟相对运动方向相反。

★（5）大小：滑动摩擦力的大小跟压力（垂直接触面）成正比：

N

F

fμ

=

μ为动摩擦因数，没有单位，数值与材料及接触面的情况（如粗糙程度）有关。

注意：滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关。

★求摩擦力的大小：

（1）求最大静摩擦力fmax

（2）判断：

当外力

m ax

f

F≤时，物体受到的是静摩擦力，则f=F；

当外力

max

f

F>时，物体受到的是滑动摩擦力，则

N

F

fμ

=。

典型例题：如图所示，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩

擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平拉力F（g取

10m/s2）

（1）当拉力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多大？

（2）当拉力大小为12N时，地面对物体的摩擦力是多大？

（3）若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力多大？

解：该物体的最大静摩擦力N

kg

N

kg

mg

F

f

N

10

/

10

2

5.0

max

=

⨯

⨯

=

=

=μ

μ

（1）当F=5N时，

m ax

f

F<，物体受到的是静摩擦力，则f=F=5N

（2）当F=12N时，

max

f

F>，物体受到的是静摩擦力，则N

mg

f10

=

=μ

（3）当F=0时，物体仍会滑动一段距离，此时物体受到的仍是滑动摩擦力，则

N

f10

=

最大静摩擦力和滑动摩擦力大小的对比：

F

max

略大于F滑：