高中物理 第二章 力 第四章 物体的平衡知识点 教科版必亻1（通用）

1、第二章 力 一 力1.力的概念力是物体对物体的作用。理解：力具有物质性，力不能离开物体而独立存在，有力必有施力物体和受力物体。力具有相互性，相互作用的一对力称为作用力和反作用力，它们大小相等、方向相反、作用在一条直线上，分别作用在相互作用的两个物体上，他们同时产生、同时消失、具有相同的性质，不能说合力为零，也不能说保持平衡。2. 力的三要素是：大小、方向、作用点。力的图示为：用一根带箭头的线段表示力的大小、方向、作用点的方法。做力的图示的方法：确定研究对象，明确力的大小、方向、作用点；选取标度，过力的作用点作力方向上的一条直线力，根据标度和力的大小取线段的长度，根据力的方向确定箭头的方向；标上

2、力的大小和力的符号。力的示意图：只画力的方向和作用点。3. 力的作用效果是：使物体发生形变、改变物体的运动状态（即产生加速度）、使物体转动。影响力的作用效果的因素：力的大小、方向、作用点均。力在时间上的累积效果是：使物体的动量发生改变。力在空间上的累积效果是：使物体的动能发生变化。力不能从一个物体传递到另一个物体。保持力的大小和方向不变，沿力的作用线移动不改变力的效果；保持力的大小和方向不变，不沿力的作用线移动，要改变力的作用效果4.力的量性：力是矢量。比较矢量是否相同要先比较矢量的方向，后比较矢量的大小，只有矢量的大小和方向都相同，矢量才相同。两个力要相同必须大小、方向、和性质都相同。5.力

3、的国际单位为：牛顿。符号：N 常用单位有：达因、千克力。6.力的测量工具：弹簧秤、测力计。7.力的分类按力的性质分类有：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力。按力的效果分类有 ：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力。二 重力1.重力的产生重力是由于地球对物体的吸引而产生的.不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力.万有引力的另一个分量提供物体随地球一起自转的向心力，只有在地球外和两极处万有引力和重力才相等。但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力。2.重力的大小:地球表面G=mg，m为物体的质量、g为当地的重力加速度，高度增加，g减小，纬度增加，g增大。通常取

4、 g=9.8m/s2重力的大小与质量和当地的重力加速度有关，与物体的运动状态和受力情况无关。3.重力的方向:竖直向下。在地球上竖直方向与水平方向垂直，不一定指向地心。在地球外，某处与地心的连线称为竖直方向，指向地心为竖直向下，远离地心为竖直向上，水平方向与竖直方向垂直。4.重力的作用点：重心物体的各部分所受重力的作用都集中于一点，这一点叫物体的重心。重心是物体所受重力的等效作用点。重心的位置与物体的形状和质量分布有关。质量分布均匀的规则的物体、重心在其几何中心。物体的重心可在物体上、可在物体外。质量分布一定的物体的重心位置与物体所处运动状态、放置状态无关，但重心的高度与物体的摆放位置有关。一物

5、体的形状是中心对称，且重心就在其对称中心，其质量分布不一定均匀，如一根杆上穿四各玻璃球。可用悬挂法确定物体的重心。5.重力的测量：弹簧秤下挂一物体，物体静止时，弹簧秤的读数等于物体的重力。如物体加速上升，弹力大于重力；如物体加速下降，弹力小于重力。6.稳度：即物体的稳定程度。重心越低物体越稳，接触面越大物体越稳。要物体稳定，则重力的作用线一定在接触面内。 三、弹力1.形变：形变：是指物体的形状和体积的变化。任何物体都能发生形变，不发生形变的物体是没有的，只不过是明显与不明显而已。形变可分：拉伸或压缩形变、弯曲形变、扭转形变。形变又分：弹性形变、 塑性形变（非弹性形变、泛性形变）。弹性限度是指撤

6、去外力后，物体能恢复原状的范围，超过此限度，物体不能恢复原状。2.弹力: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力的作用. 这种力称为弹力。产生条件:直接接触;有弹性形变.弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.弹力是被动力：先有使物体发生形变的其他力，后才产生弹力。可用假设法分析弹力是否存在，物体的受力情况必须与物体的状态相符合。3.弹力的方向:与物体形变的方向相反，与恢复形变的方向相同。a.物体和支撑物间的弹力：在点面接触的情况下，垂直于面；面与面接触，垂直于面；在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面.压力指向被压物体，支持力指向被支

7、持物体。b.绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的拉（张）力大小处处相等. 绕过滑轮的绳为同一根绳，拉力处处相等。打结的绳为两段绳，拉力不同。绳的弹力可突变。 c.轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆.可沿任意方向。杆的弹力可突变。d.弹簧的弹力：弹簧为伸长形变时，弹力方向为弹簧收缩的方向，弹簧为压缩形变时，弹力方向为弹簧伸长的方向。弹簧为原长时，无弹力。弹簧的弹力只能渐变。4、弹力的大小:绳的拉力、支持力、压力：一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力：可由胡克定律来求解. 胡克定律:在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比

8、，即F=kx.x为弹簧的形变量，单位为米（m）。k为弹簧的劲度系数，反映弹簧的软硬程度，k大则弹簧硬，k小则弹簧软。它只与弹簧本身因素如弹簧的材料、长度、粗细有关，与弹力及形变量无关。单位是N/m. 四.摩擦力1. 摩擦力的概念滑动摩擦力的概念：两个相互接触的物体，当一个物体在另一个物体表面相对滑动的时候，要受到另一个物体阻碍相对运动的力称为滑动摩擦力。静动摩擦力的概念：两个相互接触的物体，当一个物体在另一个物体表面存在相对运动趋势时，要受到另一个物体阻碍相对运动趋势的力称为静动摩擦力。滚动摩擦力的概念：一个物体在另一个物体表面滚动而产生的摩擦力。滚动摩擦大大小于滑动摩擦力。2、摩擦力的产生的

9、条件:相互接触的物体间存在压力;接触面不光滑;接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可. 3、摩擦力的方向:沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反. 还可以与运动方向成一 定 夹角。判断相对运动或相对运动趋势的方法：a相对b 的运动，应站在b上看a如何运动。假设法：如果相对运动趋势不明显，则假设接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.可根

10、据二力平衡条件判断静止物体的静摩擦力的方向.根据牛顿第二定律判断加速运动物体所受的静摩擦力的方向。根据牛顿第三定律来判断：找该力的反作用力的方向。运动与摩擦力的关系：运动的物体可以受到静摩擦力的作用。静摩擦力的方向可与运动方向相同，可与运动方向相反，可与运动方向垂直，可与运动方向成任意夹角。静摩擦力可作动力、可作阻力。静止的物体可受滑动摩擦力。滑动摩擦力可作动力、可作阻力。摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功4、摩擦力的大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解. 滑动摩擦力大小:利用公式F=FN 进行计算，FN：是物体的正压力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G，甚

11、至可能和重力无关.：为动摩擦因素。它与俩物体的材料及接触面的情况（粗糙、软硬、干湿）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.。为纯数，无单位，表示滑动摩擦力为压力的多少倍。FN一定，越大，F越大；一定，FN越大，F越大。物体间有相对滑动，在、FN一定的情况下，滑动摩擦力大小就一定。滑动摩擦力大小与物体间的相对运动速度大小、受力状况无关。测的方法：用弹簧秤拉作物体在水平面上匀速运动，则F=F F=FN FN=mg =F/mg滑动摩擦力大小还可以根据:物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化，一般应根据物体的运动状态由

12、平衡条件或牛顿定律来求解.最大静摩擦力是指将物体推动的最小推力，一般比滑动摩擦力大，高中阶段认为他与滑动摩擦力相等。静摩擦力的大小与正压力无关，但最大静摩擦力与正压力成正比。 在水平面上，用一力推物体，只要推力小于最大静摩擦力，静摩擦力都等于推力，当推力大于最大静摩擦力后，物体滑动，摩擦力为滑动摩擦，比最大静摩擦力略小，若推力等于滑动摩擦力，则物体匀速滑动，若推力大于滑动摩擦力，则物体加速滑动，摩擦力仍等于滑动摩擦力。若接触面的粗糙程度或接触面的挤压程度发生变化，滑动摩擦力将发生变化。5. 自然界中的四种基本相互作用l 万有引力相互作用万有引力相互作用是指存在于任何两个物体之间的吸引力，它源于

13、物体的质量，质量越大引力越大在天体运行中引力起着重要作用，但在研究微观粒子的相互作用时可略去l 电磁相互作用电磁相互作用是指带电粒子或带电的宏观物体之间的作用力运动的电荷之间除了有电力的作用外，还有磁力的相互作用，统称为电磁力由于分子或原子都是由带电粒子构成的，它们之间的作用力主要就是电磁力在力学中提到的相互接触物体之间的弹力、摩擦力、流体的阻力、空气的压力、浮力以及黏合力等都是相互靠近的原子或分子之间的电磁相互作用的宏观表现l 强相互作用强相互作用是微观粒子之间的作用力它与电荷无关，无论粒子是否带电，此力都存在，正是这种力把原子核内的质子及中子紧紧地束缚在一起在核内两个相邻质子之间的作用力可

14、以达到104N，但作用范围很小，距离超过约10-15m时，这种作用力就小得可以略去不计l 弱相互作用弱相互作用也是发生在各种微观粒子(光子等除外)之间的一种作用如一些不稳定的原子核，从核内会自发地射出电子流，就是弱相互作用引起的 它的作用范围更小，通常认为小于10-18m，力也很弱，两个相邻质子之间的弱力约仅有10-2N五.物体的受力分析一、 物体受力分析的基本方法1、 确定研究对象。（若为连接体问题需隔离研究对象单独画出受力图）2、 画出物体的重力。（轻物体、质量忽略不计的物体不画重力）3、 找出研究对象与其他物体的接触处，并在每一接触处判断是否会产生弹力和摩擦力，若产生则画出。每一接触处最

15、多产生两个力。4、 观察物体在不在电场、磁场中，若在则画出电场力和磁场力二、 受力分析注意事项1、 确定所研究的物体，分析周围物体对它产生的作用，不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上.你所画出的每一个力都有唯一的一个施力物体，每一个施力物体只能施一个同种性质的力2、 按“性质力”的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析，不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.不画合力。3、 如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析.先假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，然后审查这个力应在什么方向，研究对象才能满足给

16、定的运动状态.且画出的受力图必须符合物体所处的状态。若为静止或匀速直线运动，则物体所受的合力为零，若变速运动，则合力一定不为零，若匀速圆周运动，则合力一定指向圆心。4、 画出的每一个力必须标上力的符号。（重力G、拉力F、支持力FN、压力FN、弹簧的弹力FK、磨擦力F）5、 检查自己所画的受力图是否正确：a、检查一下画出的每一个力能否找到他的施力物体，若没有施力物体，则该力一定不存在。B 、检查一下分析的结果是否符合物体所处的状态，如不符合，则必有“多力”、“漏力”现象。6、 画受力图是时，可按力的作用线平移力，将力的作用线画在同一点上，使受力图美观。六.力的合1.合力和分力：作用在物体上的一个

17、力产生的效果如果能跟作用于该物体的几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力， 那几个力叫做这一个力的分力。2、力的合成与分解：求几个已知力的合力叫力的合成求一个已知力的分力叫力的分解。3.共点力：如果几个力都作用在物体的同一点，或者他们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力。一个具体的物体，其各力的作用点并非完全在同一点上，如这个物体的形状、大小对所研究的问题没有影响，即可以把物体当成质点的情况下，我们就认为物体受到的力就是共点力。4.力的合成与分解的原则：a.平行四边形法则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，合力的大小和方向就可以用这两个

18、力所夹的对角线表示出来。b.三角形法则：将表示两个力的图示（或示意图）保持原来的方向依次首尾相接，从第一个力的作用点，到第二个力的箭头所指的方向为合力的方向，这条有向线段的长度表示合力的大小。注意：合力与分力构成封闭三角形，其中分力与分力间是箭头与箭尾相碰，合力与分力间是箭头与箭头相碰，或者是箭尾与箭尾相碰。c.力的多边形法则：一个物体受到多个共点力作用，这几个共点力平移后“首” “尾”相接，合力为起于第一个力始端，终于最后一个力末端的有向线段。5、求合力方法：l 图像法：根据平行四边形法则、三角形法则、多边形法则做力的图示求解。l 公式法：求F、的合力的公式： 为F1 、F2之间的夹角合力的

19、方向与F1成a角,合力方向与F2的夹角为：tga= tg= l 正弦定理：=l 直角三角形则用勾股定理、三角函数计算大小： 方向：正弦函数：sina=余弦函数：cosa=正切函数：tana=余切函数：cota=l 等腰三角形:引中垂线将等腰三角形化成直角三角形求解、或用相似三角形求解F=2F1cos30l 相似三角形:相似三角形对应边成比例、对应角相等。一般是找力的三角形与几何三角形相似=l 正交分解法6、有关合力的规律两个力的合力范围： F1F2 F F1 +F2当=0时，F= F1 +F2当=90时, 当=180时,F= F1F2 两个分力一定，合力的变化趋势：当增大时，F减小；当减小时，

20、F增大。合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。若F1= F2=F，则： 当=120时，F合=F分, 即：F合=F当120时，F合F分，即：F合F当120时，F合F分，即：F合F合力一定：两分力夹角越小，分力越小。夹角越大，分力越大。两分力一定：夹角越小，合力越大；夹角越大，合力越小。7两个以上的力的合成：用平行四边形法则，求出两个力的合力，再与第三个力求合力，再用力的多边形法则求合力。 互成120的三个相等的力的合成，其合力为零。如果多个力求合，有些力在一条直线上，可现将同一直线上的力求合，再求所有力的合力。求三（四）个力的合力范围：最大值：三（四）个力在一条直线上且同向，则F

21、=F1F2+F3（+F4 ）最小值：先求两( 三)个力的合力范围，若第三（四）个力在此合力范围内，则三（四）力合力的最小值为零。若第三（四）个力不在此范围内，则三（四）力合力的最小值必为两( 三)力合力的最大值或最小值与第三（四）个力反向时。5N 4N 3N ; 1N 5N 7N; 2N 6N 1N 5N.七、力的分解1.分力：作用于物体上的一个力产生的效果如果能跟作用于该物体的几个力共同作用产生的效果相同， 那几个力叫做这一个力的分力。力的分解：求一个已知力的分力叫力的分解。2.遵守的法则：平行四边形法则三角形法则 ：合力与分力构成一个封闭三角形。但对于一个确定的合力，用平行四边形定则或三角

22、形定则可得到无数组解。3.有确定分力解的条件已知两个分力的方向已知一个分力的大小和方向4.力的分解的有解、无解的讨论已知一个分力的大小有无数解已知一个分力的方向有无数的解，且另一分力具有最小值Fsin已知两个分力的大小 有两组解或一组解或无解已知一个分力的大小和另一个方向 若F2小于Fsin，则无解若F2等于Fsin，则有一组解若F2大于Fsin、小于F，则有两组解若F2大于Fsin、且大于F，则有一组解5.分力方向的确定分解的原则：根据力产生的效果进行分解，这样的分解才有意义。重力的作用效果F1=Gsin, F2 = GcosF1：使物体下滑，称为下滑分力。F2：使物体压紧斜面。注意：把一个

23、力分解成两个分力，仅是一种等效替代关系，不能认为在这两个分力方向有两个施力者。他们的施力者仍为地球，仍为引力性质。F2不是压力。 F1=mgtan F1=mgtan F1=mgtan F1=Gsin =F2=mg/cos F2=mg/cos F2=mg/cos F2 = Gcos拉力的作用效果F1=Fcos, F2=FsinF1:使物体前进F2：使物体与地面的挤压程度减弱推力的作用效果F1=Fcos, F2=FsinF1:使物体前进F2：使物体与地面的挤压程度加强绳拉力的作用效果F1=Fcot, F2=F/sinF1: 使BO绳拉长F2：使AO绳拉长在实际问题中，通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为