力與平衡知識點(diǎn)詳細(xì)歸納

1、第二章：力 物體的平衡第一模塊：力的的概念及常見的三種力夯實(shí)基礎(chǔ)知識一力1、定義：力是物體對物體的作用力是物體對物體的作用。2、力的性質(zhì)（1）物質(zhì)性：由于力是物體對物體的作用，所以力概念是不能脫離物體而獨(dú)立存在的，任意一個(gè)力必然與兩個(gè)物體密切相關(guān)，一個(gè)是其施力物體，另一個(gè)是其受力物體。把握住力的物質(zhì)性特征，就可以通過對形象的物體的研究而達(dá)到了解抽象的力的概念之目的。（2）矢量性：作為量化力的概念的物理量，力不僅有大小，而且有方向，在相關(guān)的運(yùn)算中所遵從的是平行四邊形定則，也就是說，力是矢量。把握住力的矢量性特征，就應(yīng)該在定量研究力時(shí)特別注意到力的方向所產(chǎn)生的影響，就能夠自覺地運(yùn)用相應(yīng)的處理矢量的

2、“幾何方法”。（3）瞬時(shí)性：力作用于物體必將產(chǎn)生一定的效果，物理學(xué)之所以十分注重對力的概念的研究，從某種意義上說就是由于物理學(xué)十分關(guān)注力的作用效果。而所謂的力的瞬時(shí)性特征，指的是力與其作用效果是在同一瞬間產(chǎn)生的。把握住力的瞬時(shí)性特性，應(yīng)可以在對力概念的研究中，把力與其作用效果建立起聯(lián)系，在通常情況下，了解表現(xiàn)強(qiáng)烈的“力的作用效果”往往要比直接了解抽象的力更為容易。（4）獨(dú)立性：力的作用效果是表現(xiàn)在受力物體上的，“形狀變化”或“速度變化”。而對于某一個(gè)確定的受力物體而言，它除了受到某個(gè)力的作用外，可能還會(huì)受到其它力的作用，力的獨(dú)立性特征指的是某個(gè)力的作用效果與其它力是否存在毫無關(guān)系，只由該力的三

3、要素來決定。把握住力的獨(dú)立性特征，就可以采用分解的手段，把產(chǎn)生不同效果的不同分力分解開分別進(jìn)行研究。（5）相互性：力的作用總是相互的，物體A施力于物體B的同時(shí)，物體B也必將施力于物體A。而兩個(gè)物體間相互作用的這一對力總是滿足大小相等，方向相互，作用線共線，分別作用于兩個(gè)物體上，同時(shí)產(chǎn)生，同種性質(zhì)等關(guān)系。把握住力的相互性特征，就可以靈活地從施力物出發(fā)去了解受力物的受力情況。3、力的分類：按性質(zhì)分類：重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力、安培力等（按現(xiàn)代物理學(xué)理論，物體間的相互作用分四類：長程相互作用有引力相互作用、電磁相互作用；短程相互作用有強(qiáng)相互作用和弱相互作用。宏觀物體間只存在前兩種相互

4、作用。）按效果分類：拉力、壓力、支持力、動(dòng)力、阻力、向心力、浮力、回復(fù)力等按研究對象分類：內(nèi)力和外力。按作用方式分類：重力、電場力、磁場力等為場力，即非接觸力，彈力、摩擦力為接觸力。說明：性質(zhì)不同的力可能有相同的效果，效果不同的力也可能是性質(zhì)相同的。4、力的作用效果：是使物體發(fā)生形變或改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)A、瞬時(shí)效應(yīng)：使物體產(chǎn)生加速度F=maB、時(shí)間積累效應(yīng)：產(chǎn)生沖量I=Ft，使物體的動(dòng)量發(fā)生變化Ft=pC、空間積累效應(yīng)：做功W=Fs，使物體的動(dòng)能發(fā)生變化W=Ek5、力的三要素是：大小、方向、作用點(diǎn)6、力的圖示：用一根帶箭頭的線段表示力的三要素的方法。7、力的單位：是牛頓，使質(zhì)量為1千克的物體產(chǎn)

5、生1米秒2加速度力的大小為 1牛頓二重力1、產(chǎn)生：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。說明：重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力，但它并不就等于地球時(shí)物體的引力重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力的一個(gè)分力，另一個(gè)分力提供物體隨地球旋轉(zhuǎn)所需的向心力。由于物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力很小，所以計(jì)算時(shí)一般可近似地認(rèn)為物體重力的大小等于地球?qū)ξ矬w的引力。（1）重力的大?。褐亓Υ笮〉扔趍g，g是常數(shù)，通常等于9.8N/kg（說明：物體的重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及所處的狀態(tài)都無關(guān)）（2）重力的方向：豎直向下的（說明：不可理解為跟支承面垂直）（3）重力的作用點(diǎn)重心：重力總是作用在物體的各個(gè)點(diǎn)上，但為了研究問題簡單，我們認(rèn)

6、為一個(gè)物體的重力集中作用在物體的一點(diǎn)上，這一點(diǎn)稱為物體的重心質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心不規(guī)則物體的重心可用懸線法求出重心位置說明：（l）重心可以不在物體上物體的重心與物體的形狀和質(zhì)量分布都有關(guān)系。重心是一個(gè)等效的概念。（2）有規(guī)則幾何形狀、質(zhì)量均勻的物體，其重心在它的幾何中心質(zhì)量分布不均勻的物體，其重心隨物體的形狀和質(zhì)量分布的不同而不同。（3）薄物體的重心可用懸掛法求得三、彈力彈力：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力（1）形變：物體形狀或體積的改變叫形變在外力停止作用后，能夠恢復(fù)原狀的形變叫彈性形變，課本中提到的形變，一般都是指

7、彈性形變。（1）彈力產(chǎn)生的條件：物體直接相互接觸； 物體發(fā)生彈性形變（2）彈力的方向：跟物體恢復(fù)形狀的方向相同一般情況：凡是支持物對物體的支持力，都是支持物因發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力；支持力的方向總是垂直于支持面并指向被支持的物體一般情況：凡是一根線(或繩)對物體的拉力，都是這根線(或繩)因?yàn)榘l(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力；拉力的方向總是沿線（或繩）的方向桿一端受的彈力方向不一定沿桿的方向。彈力方向的特點(diǎn)：由于彈力的方向跟接觸面垂直，面面結(jié)觸、點(diǎn)面結(jié)觸時(shí)彈力的方向都是垂直于接觸面的（3）彈力的大?。号c形變大小有關(guān)，同一物體形變越大彈力越大對有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體，彈力的大小可以由胡克定律

8、計(jì)算。胡克定律可表示為（在彈性限度內(nèi)）：F=kx，還可以表示成F=kx，即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比。一根張緊的輕繩上的張力大小處處相等?？捎闪Φ钠胶鈼l件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求得四、摩擦力1、滑動(dòng)摩擦力：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上存在相對滑動(dòng)的時(shí)候，要受到另一個(gè)物體阻礙它們相對滑動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力（1）產(chǎn)生條件：接觸面是粗糙；兩物體接觸面上有壓力；兩物體間有相對滑動(dòng)（2）方向：總是沿著接觸面的切線方向與相對運(yùn)動(dòng)方向相反（3）大小滑動(dòng)摩擦定律滑動(dòng)摩擦力跟正壓力成正比，也就跟一個(gè)物體對另一個(gè)物體表面的垂直作用力成正比。即其中的FN表示正壓力，不一定等于重力G。為動(dòng)摩擦因數(shù)，取決

9、于兩個(gè)物體的材料和接觸面的粗糙程度，與接觸面的面積無關(guān)。2、靜摩擦力：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上有相對運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí)，所受到的另一個(gè)物體對它的力，叫做靜摩擦力（1）產(chǎn)生條件：接觸面是粗糙的；兩物體有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢；兩物體接觸面上有壓力（2）方向：沿著接觸面的切線方向與相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反（3）大?。红o摩擦力的大小與相對運(yùn)動(dòng)趨勢的強(qiáng)弱有關(guān)，趨勢越強(qiáng)，靜摩擦力越大，但不能超過最大靜摩擦力，即0ffm ，具體大小可由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)結(jié)合動(dòng)力學(xué)規(guī)律求解。必須明確，靜摩擦力大小不能用滑動(dòng)摩擦定律F=FN計(jì)算，只有當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，其最大值一般可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，既Fm=FN3、摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

10、摩擦力的方向總是與物體間相對運(yùn)動(dòng)(或相對運(yùn)動(dòng)的趨勢)的方向相反。而不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。如：課本上的皮帶傳動(dòng)圖。物體向上運(yùn)動(dòng)，但物體相對于皮帶有向下滑動(dòng)的趨勢，故摩擦力向上。摩擦力總是阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng)的。而不一定是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)的。如上例，摩擦力阻礙了物體相對于皮帶向下滑，但恰恰是摩擦力使物體向上運(yùn)動(dòng)。注意：以上兩種情況中，“相對”兩個(gè)字一定不能少。這牽涉到參照物的選擇。一般情況下，我們說物體運(yùn)動(dòng)或靜止，是以地面為參照物的。而牽涉到“相對運(yùn)動(dòng)”，實(shí)際上是規(guī)定了參照物。如“A相對于B”，則必須以B為參照物，而不能以地面或其它物體為參照物。摩擦力不一定是阻力，也可以是動(dòng)力。摩擦力不一定使

11、物體減速，也可能使物體加速。受靜摩擦力的物體不一定靜止，但一定保持相對靜止?；瑒?dòng)摩擦力的方向不一定與運(yùn)動(dòng)方向相反第二模塊：力的合成與分解夯實(shí)基礎(chǔ)知識1、合力和力的合成：一個(gè)力產(chǎn)生的效果如果能跟原來幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力，求幾個(gè)力的合力叫力的合成2、力的平行四邊形定則：求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力的合力，可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，合力的大小和方向就可以用這個(gè)平行四邊形的對角線表示出來。共點(diǎn)的兩個(gè)力F1，F(xiàn)2的合力F的大小，與它們的夾角有關(guān)，越大，合力越小；越小，合力越大，合力可能比分力大，也可能比分力小，F(xiàn)1與F2同向時(shí)合力最大，F(xiàn)1與F2反向時(shí)合力最

12、小，合力大小的取值范圍是 | F1F2|F（F1F2）多個(gè)力求合力的范圍有n個(gè)力，它們合力的最大值是它們的方向相同時(shí)的合力，即，而它們的最小值要分下列兩種情況討論：若n個(gè)力中的最大力大于，則它們合力的最小值是若n個(gè)力中的最大力小于，則它們合力的最小值是0。3、三角形法則：求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1，F(xiàn)2的合力，可以把F1，F(xiàn)2首尾相接地畫出來，把F1，F(xiàn)2的另外兩端連接起來，則此連線就表示合力F的大小和方向；4、分力與力的分解：如果幾個(gè)力的作用效果跟原來一個(gè)力的作用效果相同，這幾個(gè)力叫原來那個(gè)力的分力求一個(gè)力的分力叫做力的分解5、分解原則：平行四邊形定則力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，同樣遵循的平

13、行四邊形定則。同樣，由力的分解所遵循的平行四邊形定則可知：如不加任何限制而將某個(gè)力分解為兩個(gè)分力，則可以得到無數(shù)種分解的方式，這是毫無意義的。通常作力的分解時(shí)所加的限制有兩種：按照力的作用效果進(jìn)行分解，按照所建立的直角坐標(biāo)將力作正交分解6、正交分解法物體受到多個(gè)力作用時(shí)求其合力，可將各個(gè)力沿兩個(gè)相互垂直的方向直行正交分解，然后再分別沿這兩個(gè)方向求出合力，正交分解法是處理多個(gè)力作用用問題的基本方法，值得注意的是，對、方向選擇時(shí)，盡可能使落在、軸上的力多；被分解的力盡可能是已知力。步驟為：正確選擇直角坐標(biāo)系，一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn)，水平方向或物體運(yùn)動(dòng)的加速度方向?yàn)閄軸，使盡量多的力在坐標(biāo)軸上。

14、正交分解各力，即分別將各力投影在坐標(biāo)軸上，分別求出坐標(biāo)軸上各力投影的合力。分別求出軸方向上的各分力的合力Fx和軸方向上各分力的合力Fy。Fx=F1xF2xFnx Fy =F1yF2yFny利用勾股定理及三角函數(shù)，求出合力的大小和方向，共點(diǎn)力合力的大小為F=，合力方向與X軸夾角第三模塊：受力分析、物體的平衡夯實(shí)基礎(chǔ)知識物體受力情況的分析（1）物體受力情況分析的理解：把某個(gè)特定的物體在某個(gè)特定的物理環(huán)境中所受到的力一個(gè)不漏，一個(gè)不重地找出來，并畫出定性的受力示意圖。對物體進(jìn)行正確地受力分析，是解決好力學(xué)問題的關(guān)鍵。（2）物體受力情況分析的方法：為了不使被研究對象所受到的力與所施出的力混淆起來，通常

15、需要采用“隔離法”，把所研究的對象從所處的物理環(huán)境中隔離出來；為了不使被研究對象所受到的力在分析過程中發(fā)生遺漏或重復(fù)，通常需要按照某種順序逐一進(jìn)行受力情況分析，而相對合理的順序則是先找重力，再找接觸力（彈力、摩擦力），最后分析其它力（場力、浮力等）。重力是否有；彈力看四周；分析摩擦力；不忘電磁浮（3）受力分析的幾個(gè)步驟靈活選擇研究對象：也就是說根據(jù)解題的目的，從體系中隔離出所要研究的某一個(gè)物體，或從物體中隔離出某一部分作為單獨(dú)的研究對象，對它進(jìn)行受力分析 所選擇的研究對象要與周圍環(huán)境聯(lián)系密切并且已知量盡量多；對于較復(fù)雜問題，由于物體系各部分相互制約，有時(shí)要同時(shí)隔離幾個(gè)研究對象才能解決問題究竟怎

16、樣選擇研究對象要依題意靈活處理對研究對象周圍環(huán)境進(jìn)行分析：除了重力外查看哪些物體與研究對象直接接觸，對它有力的作用凡是直接接觸的環(huán)境都不能漏掉分析，而不直接接觸的環(huán)境千萬不要考慮進(jìn)來然后按照重力、彈力、摩擦力的順序進(jìn)行力的分析，根據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和所滿足的物理規(guī)律，確定它們的存在或大小、方向、作用點(diǎn)審查研究對象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：是平衡態(tài)還是加速狀態(tài)等等，根據(jù)它所處的狀態(tài)有時(shí)可以確定某些力是否存在或?qū)δ承┝Φ姆较蜃鞒雠袛喔鶕?jù)上述分析，畫出研究對象的受力分析圖；把各力的方向、作用點(diǎn)（線）準(zhǔn)確地表示出來（4）物體受力情況分析的依據(jù)：在具體的受力分析過程中，判斷物體是否受到某個(gè)力的依據(jù)通常有如下三個(gè)。從力

17、的概念判斷，尋找施力物體；從力的性質(zhì)判斷，尋找產(chǎn)生原因；從力的效果判斷，尋找是否產(chǎn)生形變或改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)六平衡概念的理解及平衡條件的歸納1共點(diǎn)力：物體受到的各力的作用線或作用線的延長線能相交于一點(diǎn)的力2平衡狀態(tài)：在共點(diǎn)力的作用下，物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。說明：這里的靜止需要二個(gè)條件，一是物體受到的合外力為零，二是物體的加速度為零，僅速度為零時(shí)物體不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)，如物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)刻，物體速度為零，但物體不是處于靜止?fàn)顟B(tài)，因?yàn)槲矬w受到的合外力不為零3共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件：合力為零，即0說明；三力匯交原理：當(dāng)物體受到三個(gè)非平行的共點(diǎn)力作用而平衡時(shí)，這三個(gè)力必交于一點(diǎn)；物體受到N個(gè)共點(diǎn)力作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，取出其中的一個(gè)力，則這個(gè)力必與剩下的（N-1）個(gè)力的合力等大反向。若采用正交分解法求平衡問題，則其平衡條件為：FX合=0，F(xiàn)Y合=0；有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件轉(zhuǎn)動(dòng)平衡狀態(tài)是靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；其共同的物理本質(zhì)是描述轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的角速度這一物理量保持恒定；而能夠迫使物體轉(zhuǎn)動(dòng)角速度發(fā)生