12、重力(A)
1.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 ⑴地球上的物体受到重力,施力物体是地球。 ⑵重力的方向总是竖直向下的。
2.重心:物体的各个部分都受重力的作用,但从效果上看,我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点,这个点就是物体所受重力的作用点,叫做物体的重心。
① 质量均匀分布的有规则形状的均匀物体,它的重心在几何中心上。
② 一般物体的重心不一定在几何中心上,可以在物体内,也可以在物体外。一般采用悬挂法。
3.重力的大小:G=mg 13、弹力(A)
1.弹力
⑴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。
⑵产生弹力必须具备两个条件:①两物体直接接触;②两物体的接触处发生弹性形变。 2.弹力的方向:物体之间的正压力一定垂直于它们的接触面。绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向,在分析拉力方向时应先确定受力物体。
3.弹力的大小
弹力的大小与弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹力越大. 弹簧弹力:F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为劲度系数) 4.相互接触的物体是否存在弹力的判断方法
如果物体间存在微小形变,不易觉察,这时可用假设法进行判定. 14、摩擦力(A)
(1 ) 滑动摩擦力: f=μFN
说明 : a、FN为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b、μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面
积大小、接触面相对运动快慢以及正压力FN无关.
(2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围: O a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。 b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。 15、力的合成与分解(B) 1.合力与分力 如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力叫做这个力的分力。 2.共点力的合成 ⑴共点力 几个力如果都作用在物体的同一点上,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫共点力。 21 ⑵力的合成方法 求几个已知力的合力叫做力的合成。 a.若F1和F2在同一条直线上 ①F1 、F2同向:合力F?F1?F2方向与F1、F2的方向一致 F2 ②F1 、F2反向:合力F?F1?F2,方向与F1、F2这两个力中较大的那个力同向。 b.F1、F2互成θ角——用力的平行四边形定则 O F1 图1-5-1 F 平行四边形定则:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边,作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小及方向,这是矢量合成的普遍法则。 求F1、F2两个共点力的合力公式:F=F12+F22-2F1F2COSθ(θ为F1、F2的夹角) 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围: F1-F2 ≤F≤ F1 +F2 (3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力 (4)两个分力成直角时,用勾股定理或三角函数。 16、共点力作用下物体的平衡(A) 1.共点力作用下物体的平衡状态 (1)一个物体如果保持静止或者做匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态 (2)物体保持静止状态或做匀速直线运动时,其速度(包括大小和方向)不变,其加速度为零,这是共点力作用下物体处于平衡状态的运动学特征。 2.共点力作用下物体的平衡条件 共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,亦即F合=0 (1)二力平衡:这两个共点力必然大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。 (2)三力平衡:这三个共点力必然在同一平面内,且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,即任何两个力的合力必与第三个力平衡 (3)若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态,通常可采用正交分解,必有: F合x= F1x+ F2x + ???+ Fnx =0 F合y= F1y+ F2y + ???+ Fny =0 (按接触面分解或按运动方向分解) 17、牛顿运动三定律(A和B) 1.惯性:保持原来运动状态的性质, 质量是物体惯性大小的唯一量度 牛顿第一定律 2.平衡状态:静止或匀速直线运动 3.力是改变物体运动状态的原因,即 产生加速度的原因 1.内容:物体运动的加速度与所受的合外力成正比, 与物体的质量成反比,加速度方向与合外力方向一致 2.表达式: F合= ma 牛顿第二定律 22 3.力的瞬时作用效果:一有力的作用,立即产生加速度 4.力的单位的定义:使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力就是1N 牛顿运动定律 19、力学单位制(A) 1.物理公式在确定物理量数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系。基本单位就是根据物理量运算中的实际需要而选定的少数几个物理量单位;根据物理公式和基本单位确立的其它物理量的单位叫做导出单位。 2.在物理力学中,选定长度、质量和时间的单位作为基本单位,与其它的导出单位一起组成了力学单位制。选用不同的基本单位,可以组成不同的力学单位制,其中最常用的基本单位是长度为米(m),质量为千克(kg),时间为秒(s),由此还可得到其它的导出单位,它们一起组成了力学的国际单位制。 【巩固练习】 1.在力学单位制中,选定下面哪一组物理量的单位作为基本单位 ( C) A、速度、质量和时间 B、重力、长度和时间 C、长度、质量和时间 D、位移、质量和速度 2.关于摩擦力,有如下几种说法,其中错误的是:( C) A、摩擦力总是阻碍物体间的相对运动; B、摩擦力与物体运动方向有时是一致的; C、摩擦力的方向与物体运动方向总是在同一直线上; D、摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反。 3.如图所示,用细绳悬挂一个小球,小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地沿圆弧移动到Q点,在这个过程中,绳的拉力T和水平拉力F的大小变化情况是 ( C) A、T不断增大,F不断减小 B、 T不断减小,F不断增大 C、 T与F都不断增大 D、 T与F都不断减小 4. 在“互成角度的两个力合成”实验中,用A、B两只弹簧秤把皮条上的结点拉到某一位置O,这时AO、BO间夹角∠AOB<90°,如图所示,现改变弹簧秤A的拉力方向,使α角减小,但不改变它的拉力大小,那么要使结点仍被拉到O点,就应调节弹簧秤B拉力的大小及β角,在下列调整方法中,哪些是不可行的 ( D) A、增大B的拉力和β角 B、增大B的拉力,β角不变 C、增大B的拉力,减小β角 D、B的拉力大小不变,增大β角 23 5.关于物体的惯性,下面说法中正确的是 ( D) A、物体的惯性就是指物体在不受外力时,将保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的特性 B、静止在地面上的物体被推动是因为外力克服了木箱惯性的缘故 C、要消除运动物体的惯性,可以在运动的反方向上施加外力 D、同一列火车在静止时与运动时的惯性是相同的 6.物体在与其初速度始终共线的合外力F的作用下运动。取 v0 方向为正时,合外力F随时间 t 的变化情况如图所示,则在0-t1 这段时间内 ( C) A、 物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大 B、 物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小 C、 物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大 D、 物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小 7.在光滑的水平面上,有两个相互接触的物体,如图所示,已知M>m, 第一次用水平力F由左向右推M,物体间的相互作用力为N1;第二次用同样大小的水平力F由右向左推m,物体间的相互作用力为N2,则:( C) A、N1 >N2 B、N1 =N2 C、N1 9.一个物体置于光滑的水平面上,受到6N水平拉力作用从静止出发,经2s,速度增加到24m/s。(g取10m/s2)求: (1)物体的质量是多大? (2)若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体,它的加速度多大? (3)物体在这个竖直向上的力的作用下速度由零增大到4m/s的过程中,物体上升的 高度多大? 答案: (1)0.5kg (2)2m/s2 (3)4m 专题三:机械能和能源 【知识要点】 1、功(A级) (1)定义:物体受力的作用,并在力的方向上发生一段位移,就说力对物体做了功。 24 (2)公式:W=Fscosα,其中α为F与位移s的夹角,F是力的大小,s是位移大小。 (3)单位:焦耳(J),1J=1N·m (4)功是标量:没有方向,但有正负。正负表示是动力做功、还是阻力做功,正功并不大于 负功。 0 (ⅰ)当0<α<90时,W>0,力对物体做正功; 0 (ⅱ)当α=90时,W=0,力对物体不做功; 00 (ⅲ)当90<α<180时,W<0,力对物体做负功或说成物体克服这个力做功。 (5)总功的计算 (ⅰ)先用平行四边形定则求出合外力,再根据W=F合scosα计算功; (ⅱ)先分别求出各个外力做的功,再把各个外力的功代数相加。 2、功率(A级) (1)定义:功与完成这些功所用时间的比值。 (2)公式:定义式 P=W/t ,一般用于计算平均功率。 计算式 P=F·v cosα,一般用于计算瞬时功率,其中F是力的大小,v是瞬时速 度,α是F与v的夹角。对于F和v在同一直线上,可直接用P=F·v来计算。 3、动能(A级) (1)定义:物体由于运动而具有的能叫动能。 (2)公式:Ek=1/2 mv2,是标量,动能只与速度的大小有关,而与方向无关。 4、动能定理(A级) (1)内容:外力对物体做的总功等于物体动能的变化。 (2)公式:W合=1/2 mv22-1/2 mv12 说明:动能定理适用于单个物体,这里我们所说的外力,既可以是重力、弹力、摩擦力,也 可以是电场力,磁场力或其他的力;W合为所有外力做的总功。 动能定理中的位移和速度必须相对于同一个参考系。 5、重力势能(A级) (1)定义:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能,它是物体和地球的系统所共有的。 (2)表达式:Ep=mgh,重力势能具有相对性,物体在某位置具有的势能和零势能面的选择 有关。物体在两位置间的势能差和零势能面的选择无关。 (3)重力做功与路径无关:WG=-△Ep 6、机械能守恒定律(B级) (1)物体的动能和势能的总和称为物体的机械能。 (2)定律内容:在只有重力(及系统内弹簧的弹力)作功的情形下物体的动能和重力势能 (及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变,这个结论叫做机械能守恒定律。 (3)表达式:① Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 (初末势能要选同一零势能参考面) ② △Ek=-△Ep (4)条件:系统内只有重力(或弹力)做功,其它力不做功,或虽作功但做功的代数和为 零。 7、能量守恒定律 能源(A级) (1)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者 从一个物体转移到另一个物体,这就是能量守恒定律。 25