物理必修1复习(到力学单位)

1、3-3（补充内容）力 重力（1）力1.定义：力是物体间的相互作用2.性质：力不能脱离物体存在对一个力而言一定有受力物体和施力物体 力的作用是相互的施力物体同时是受力物体，反之亦然 力有大小，也有方向3.作用效果：改变物体运动状态；使物体发生形变 物体的运动不需要力来维持4.分类：性质力：如重力、弹力、摩擦力、电场力、分子力 效果力：如压力、支持力、拉力、推力、动力、阻力、浮力 力的作用效果相同力的性质、产生条件相同5.力的作用效果由力的三要素（大小、方向、作用点）决定 表示方法：力的图示、力的示意图 用一根带箭头的线段来表示力，选取标度，在受力物体上沿着力的方向画一条线段，线段的长度（是标度的

2、整数倍）表示力的大小，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的方法叫做力的图示。用简单一根带箭头的线段来表示力（无标度，也并不严格要求其长度与力的大小相匹配，但相对大的力要画的长些），这叫力的示意图。（2）重力1.产生：地球对物体的吸引而使物体受到的力 （不一定等于万有引力，在地表附近可近似认为相等）2.大小：G=mg注意：m是物体固有属性，不会变化；g与物体所在纬度、高度有关； G与物体运动状态无关 测定：弹簧秤等3.方向：竖直向下不一定和接触面垂直4.重心：物体所受重力的作用点 规则而密度均匀物体的重心就是它的几何中心 影响因素：物体形状物体质量分布

3、（重心不一定在物体上） 确定：悬挂法 用绳子找其一端点悬挂，后用铅垂线挂在此端点上（描下来）。而后用同样的方法作另一条线。两线交点即其重心。此即悬挂法。3-4力的合成与分解（1）力的合成1.合力和分力 定义：一个力的作用效果与几个力共同作用效果相同，则这一个力就是那几个力的合力， 那几个力就是这一个力的分力 关系：互相等效替代；合力的大小不一定要比分力大或小 注意：合力与分力并不能同时作用在一个物体上， 即在分析时，同一状况下只能认为合力存在或分力存在2.力的合成：求几个力的合力的过程。力的合成遵循平行四边形法则。 平行四边形法则：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，该平行四

4、边形的对角线即这两个力的合力（如右图） 两个力（F1、F2）合力的大小与方向：（设这两个力间夹角为） 大小： 与F2夹角： 特殊情况：=0时，F= F1+F2 =90°时， =120°且F1=F2时F=F1=F2， =180°时，方向沿大小较大的分力方向。 两个力大小相同：，3.共点力：几个力作用在同一点或作用线相交于同一点，这样的力叫共点力。4.合力范围确定： 两个力： 三个力或更多：令Fm为其中最大的力，F为其他力的代数和（直接相加的结果） （2）力的分解1.力的分解：求已知力的分力的过程，遵循平行四边形法则2.原则：根据实际情况分解3.分解实例：斜面上的物体

5、：（注意垂直于斜面的分力并不是物体对斜面压力，是斜面倾斜角）水平面上受斜向上拉力的物体被杆子支撑的物体被绳子挂住的球被垂直水平面的挡板挡住的斜面上的球变式：被与斜面夹角为的挡板挡住，求挡板弹力T及斜面支持力N（请自行推导）被绳子挂住的物体4.几种常见情况已知合力大小、方向与两个分力的方向，求两个分力的大小一组解已知合力大小、方向和一个分力大小、方向，求另一个分力一组解已知合力大小、方向及一个分力(F1)的方向以及另一个分力（F2）的大小（F1与合力的夹角为）：F2Fsin，无解；F2=Fsin，有唯一解；FsinF2F，有两组解；F2F，有唯一解.已知合力（F）大小、方向及一分力方向（与F夹角

6、），求另一分力最小值Fsin已知一个分力（F）大小、方向和合力方向（与F夹角），求另一分力最小值Ftan已知合力大小方向和两分力的大小求两分力的方向：FF1+F2，无解；F=F1+F2，有唯一解，F1和F2跟F同向；F=F1F2，有唯一解；F1与F同向，F2与F反向；F1F2FF1+F2，有无数组解（若限定在某一平面内，有两组解）.5.正交分解法把一个力分解成两个互相垂直的两个分力的方法叫做力的正交分解法。力F沿x轴方向的分力Fx和沿y轴方向的分力Fy（如图）分别为：式中是力F与x轴所成的夹角。注意：与两轴重合的力不需分解； 物体不平衡时一般总让一个轴和加速度方向重合，或分解加速度 选取坐标轴

7、应考虑尽可能少分解力及不分解方向未知的待求力 （如匀速运动的物体所受动摩擦力，由于没有指定运动方向，摩擦力方向也不定）3-5受力分析 共点力的平衡条件（1）受力分析1.一般思路 明确研究对象：研究对象可以是质点、绳子结点、物体、整体 按顺序分析：重力弹力摩擦力其他力 画出受力图；不考虑形变和转动时，各力全部从重心画起 检验2.注意：（1）只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力 （2）只分析性质力，不分析效果力 （3）每一个力都应该找得出施力物体 （4）合力和分力不能同时作为物体所受的力3.隔离法和整体法隔离法：目的是明确系统中某物体受力与运动情况，步骤：明确研究对象、过程、状

8、态分离某个研究对象受力分析列方程求解整体法：目的是研究整个系统的受力与运动情况 注意分析时系统各部分之间的相互作用（即内力）不需分析（2）共点力的平衡条件1.平衡状态：静止或匀速直线运动2.平衡条件：物体所受合外力=0，在正交分解法中即Fx=O且Fy=0 此时去掉其中一个力，余下的力的合力将会与这个力等大、反向。3.平衡问题常用方法：力的分解相似三角形法：利用条件给出的几何三角形与力的三角形相似的原理， 求出未知的力（1） 在直角三角形支架中，如果已知钢索与支撑杆间的夹角，则（2） 在斜三角形支架中，如果已知支架三个边的长度，可以根据相似三角形对应边成比例的关系求出F1和F2的大小把问题中菱形

9、通过其对角线分割成4个直角三角形（有时有意想不到的用处）4.动态平衡问题特点：物体只受三个力的作用，其中一个是重力，合力始终不变，一个分力方向不变，另一个分力大小、方向都在变，又两力垂直时大小、方向均变化的力取最小值。用图解法求解：做出数个状态下的平衡受力图比较各受力图间平行四边形各边长度变化与各角度变化5.临界状态问题特点：物体的状态恰要变化的时候称临界状态， 如物体恰要（将要）滑动（有最大静摩擦力）、恰要（将要）分离（弹力=0）绳子将断（达到最大拉力）求解：一般假设已达到临界状态，再分析该情况符不符合要求3-6实验：验证力的平行四边形定则 1实验目的：验证互成角度的两个共点力合成时遵循力的

10、平行四边形定则 2实验方法：等效替代法 3实验步骤： 一橡皮条一端固定在A点，另一端固结两个细绳套（实际上都使用橡皮条并不影响实验结果）两个相同的弹簧秤分别勾住绳套互成角度地拉，使橡皮条伸长，结点到达O点，对结点分别施力Fl、F2以F1、F2为邻边作出平行四边形（严格按力的图示步骤作图），求出F1、F2的合力图解值F 再用一个弹簧秤勾住绳套拉橡皮条使结点仍到达O点，施力F因为F的作用效果与F1、F2共同作用的效果相同，所以依合力与分力的定义知，F是F1和F2的合力按同样标度作出力F的图示 比较F（F1和F2的合力图解值）和F（F1和F2的合力测量值），发现它们（在实验允许的误差范围内）大小相等

11、，方向相同这就说明两个共点力的合力可以通过作力平行四边形求出来，即验证了互成角度的两个共点力合成时遵循力的平行四边形定则 3弹簧秤（测力汁）：此实验中最重要的实验仪器 （1）弹簧秤在使用前，应了解量程、单位和最小分度值；检查和校正零点，用标准砝码检查示值是否准确 （2）实验前挑选两只规格、性能相同的弹簧秤（测量F1和F2用）具体作法是：将两个弹簧秤互相勾住，放在水平面上向相反的两个方向对拉，观察两个弹簧秤的示数是否相同；选择两个读数一样的弹簧秤使用，以减小系统误差 （3）使用弹簧秤时，拉力应沿弹簧秤的轴线方向，弹簧秤中弹簧伸长方向与细绳方向一致且与细绳套、橡皮条位于平行纸面的同一平面内弹簧秤的

12、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦（否则所求合力会变小，方向会改变）要轻拉缓放 （4）测力F1、F2时，拉力适当大一些以减小相对误差（但不要过大，以免用一只弹簧秤测合力F时超出量程），同时拉力的角度不要过大 （5）拉动停止时开始读数读数时视线要正对刻度，要按有效数字规则正确读数和记录，要估读到最小刻度的下一位 4实验误差 （1）由作图法得到的F和直接测量得到的F不可能完全重合，在误差允许的范围内可以认为F与F相等（大小相等，方向相同），不要硬凑数据 （2）本实验允许的误差范围是：力F与F大小的误差F不大于F的5%，方向偏差不超过5°对于F0，=0和F>0.05

13、 F，>5°的情况都要分析误差产生的原因 （3）本实验误差的主要来源除弹簧秤本身误差外，还有读数误差、作图误差等 （4）减小实验误差的措施 选用的橡皮条应富有弹性，能发生弹性形变实验时，应缓慢地将橡皮条拉伸到预定的长度，不要拉过头再让它缩回到预定的长度 同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置必须保持不变；以三绳交点为结点（而不是橡皮条端点），结点应尽量小 在描画结点位置和两个分力方向时，要保持弹簧秤的位置不变从结点正上方，视线通过结点垂直于纸面，在结点下用铅笔点一个点，使描下的点恰好被结点挡住标记每条细绳方向的方法是：使视线通过细绳垂直于纸面，在细绳下面点两个定位点，使这两个点恰

14、好被细绳遮住（两个定位点的距离要尽量远些），然后移开细绳，通过两定位点画一条细直线 作图时铅笔尖要细，比例标度要尽量大些要用严格的几何方法作出平行四边形，图旁要有比例标度，图中应注明每个力大小作力Fl、F2、F、F的图示时，应选同一个标度 实验中，为了减少测量的相对误差，两个分力和合力的取值都应尽可能大些为了减小作图误差，系橡皮条的细绳结点应尽量地小，拉橡皮条的两条细绳要长些；两个分力间的夹角不能取得太大（夹角越大，用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大）3-7作用力与反作用力1.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。2.说明：a.作用力与反作

15、用力同时产生、同时消失，作用在不同物体上，各产生其效果，不会相互抵消 b.作用力和反作用力的关系与物体运动状态、力的作用时间无关c.平衡力是作用在同一个物体上的，且力的性质可不同，不一定同时变化， 可以叠加，可以求合力；此即相互作用力和平衡力的差别d.通过牛顿第三定律可以改变研究对象（如摩擦力题中叠体问题）4力与运动4-1伽利略的理想实验和牛顿第一定律（1）伽利略的理想实验内容：事实把两个斜面对接,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面 推论如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度 减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度 继续减小第二个斜面的倾角,最终成为水平,小球沿水

16、平面以恒定速度持续运动下去（此即结论）（2）牛顿第一定律1.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态， 直到有外力迫使它改变这种状态为止2.解读：力是改变物体运动状态（即产生加速度）的原因 物体的运动不需要力来维持 一切物体都具有惯性3.注意：牛顿第一定律不是实验得到的定律，是推理得到的定律 牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例 所受合外力为0时物体也会保持原来的运动状态，但这不是牛一定律的内容。 物体究竟是静止还是匀速直线运动，取决于参考系和初始运动状态。（3）惯性1.定义：物体保持静止或匀速直线运动状态的性质2.注意：惯性是物体的固有属性，不能改变、克服或抵消， 大小与受力情况、空间位

17、置、运动状况、物体的大小、形状、物态无关； 即，即使不受平衡力、物体存在加速度，物体仍然有惯性 质量是惯性的唯一量度，质量越大，惯性越大，物体运动状态越难改变 但一旦改变，无论质量大小，改变量仅由初始运动状态和受力情况决定 （如忽视一切阻力时，运动的小车突然停止，车上原先不相撞的小球仍然不相撞） 惯性的体现：不受外力或合外力为0时，惯性使物体保持原来的运动状态不变 合外力不为0时，惯性即改变物体运动状态的难易程度3.物体的倾斜方向向右倾斜有向左加速度（加速向左/减速向右运动时）向左倾斜有向右加速度（加速向右/减速向左运动时）向前倾斜有向后加速度（加速向后/减速向前运动时，如急刹车）向后倾斜有向

18、前加速度（加速向前/减速向后运动时，如突然启动）4-2探究加速度与受力的关系（1）各种方案（2）传统考纲内容.实验方法：控制变量法.实验器材：电磁打点计时器、复写纸片和纸带、一端有定滑轮的长木板、小车、小盘、低压交流电源、天平、砝码、刻度尺、导线.实验操作(1)用天平测出小车和小盘的质量M和M，把数值记录下来(2)按照如图实41所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细线系在小车上(即不给小车加牵引力)(3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，反复移动薄木块的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速运动状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受重力在斜面方

19、向上的分力平衡(4)把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘，先接通电源再放开小车打点计时器在纸带上打下一系列的点，打点完成后切断电源，取下纸带，在打点纸带上标上纸带号码(5)保持小车及车内砝码的质量不变，在小盘内放入质量为m的砝码，重复步骤4.在小盘内分别放入质量为m，m，的砝码，再重复步骤4.m，m，m的数值都要记录在纸带上(或表格内)(6)在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明计数点，测量计数点间的距离，算出每条纸带上的加速度的值(7)用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点若这些点在一条直线上，便证明了加速度与作用力成正比(8)保持砝码和小盘的质量不变，在小

20、车上依次加砝码(也需作好记录)，重复上述步骤，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车与砝码的总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果画出相应的点，如果这些点在一条直线上，就证明加速度与质量成反比.注意事项1在实验中，小车所受的摩擦力是造成系统误差的一个重要因素减小这种误差的方法是在长木板的一端垫上小木块，使其适当倾斜，利用小车重力沿斜面方向的分力平衡摩擦力2判断小车是否做匀速直线运动，一般可目测，必要时可以打一条纸带，看上面各点间的距离是否相等3在本实验中，由于两颗小车轮子的灵活程度可能不相同，所受的摩擦力也可能不相等，平衡摩擦力就有困难应该尽可能选取光滑的长木板进行实验，以减小因摩擦而造成的系统

21、误差4安装器材时，要调整滑轮的高度，使拴小车的细绳与斜面平行，且连接小车和砝码盘应在平衡摩擦力之后5为使所作的aF图象和a1/m图象趋于精确，每个图都要求至少取5条以上的纸带取一条纸带时，要同时在纸带上记录相应的小车受的拉力和小车质量的数据，并编号填表6描点作图时，应使尽可能多的点落在直线上，其余的点均匀分布在直线的两侧，舍去个别误差较大的点7改变小车的质量或拉力的大小时，改变量应尽可能大一些，但应满足砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量一般来说，砝码盘和盘内砝码的总质量不超过小车和车上砝码总质量的10%.8称量物体的质量时，应遵守天平的操作规则.误差分析1摩擦力平衡不准确、质

22、量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差2因实验原理不完善造成误差，本实验中用小盘和盘中砝码的总重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于小盘和盘中砝码的总重力)，存在系统误差如砝码质量过大（无法保证mM时）,a-1/m图像如图所示4-3牛顿第二定律（1）牛顿第二定律1.内容：物体的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比2.公式：F=ma 实际公式是F=kma（或a=kF/m），k是比例系数，当式中各项均为国际单位制时，k=1 规定1N=1kg·M/s²3.性质：瞬时性：牛二定律是力的瞬时作用规律，力是加速度产生的根本原因，

23、 加速度与力同时存在、同时变化、同时消失； 某一刻的加速度只取决于这一刻的合外力 矢量性：F=ma是一个矢量方程，a与F的方向相同 哪里有加速度，哪里就有合外力 曲线运动物体所受合力一定不是0，且不与运动方向相同 独立性：物体受到几个力的作用时，一个力的加速度只和这个力有关，和其他力无关 同体性：F、m、a对应的物体都是指同一个 利用整体法分析时，整体合外力为有加速度的部分的质量与加速度乘积 相对性：只适用于相对与地球静止或做匀速直线运动的参考系（即所谓惯性系） 只适用于宏观物体（相对于原子分子）、低速物体（相对于光速） 因果性：力是物体产生加速度的原因 统一性：各个物理量的单位都应该是国际单

24、位制（2）利用牛二定律解题1.基本思想：牛顿第二定律是将物体受力情况和运动情况了解起来的桥梁2.题目基本类型：已知受力情况求运动状况；已知运动状况求受力情况3.注意几种基本模型：轻绳：质量不计，内部弹力处处相等、可瞬间变化，形变量可忽略，能拉不能压轻杆：质量不计，内部弹力处处相等、可瞬间变化，形变量可忽略，能拉又能压轻弹簧：质量不计，内部弹力处处相等、不能瞬间变化，形变量不能忽略，能拉又能压弹性绳：质量不计，内部弹力处处相等、不能瞬间变化，形变量不能忽略，能拉不能压4.物体运动的性质、轨迹的形状是由物体所受合外力及初速度共同决定的 v0=0，F合=0静止 v00，F合=0匀速直线运动 v0=0

25、或0，F合0且与v0共线变速运动（F合恒定时则是匀变速运动）5.几类问题定性推导问题：通过推导合外力的变化来推出加速度的变化， 主要问题是弹簧问题，需注意弹簧有三种状态：拉伸、压缩、恰无弹力；瞬时（突变）问题：主要涉及的是弹簧（或橡皮绳）、轻绳（或接触面）两个基本模型 注意在这样的问题中，绳子的弹力可以马上发生变化，弹簧弹力视为不变 E.g.两个同样小球A、B分别用线或弹簧连接在一起 1.天花板与A、A与B之间都是细线，剪断上方细线： aA=g，aB=g（即使A、B质量不等亦然） （如果下面有多个物体且都用细线相连，所有物体a=g） 2.天花板与A间是细线、A与B之间是弹簧，剪断细线： aA=

26、2g，aB=0（A、B质量不等且m B=kmA时，aA=（k+1）g，aB=0） （如果下面有多个物体且都用弹簧相连，则a A=所有物体重力/所有物体质量，其余物体a=0） 3.天花板与A间是细线、A与B之间是弹簧，剪断弹簧： aA=0，aB=g 4.天花板与A间是弹簧、A与B之间是细线，剪断细线： aA=g，aB=g（A、B质量不等时，aA=G B/m B，aB=g） E.g2仍然是剪断绳子 1.情况如右，剪断细绳OA 加速度：方向为垂直OB向下 2.情况如右，剪断细绳OA 加速度：方向沿AO向左 3.情况如右，剪断细绳OB 加速度：方向为垂直OA向下 4.情况如右，剪断细绳OB 加速度：方

27、向为沿BO向下 临界问题：关键是分析物体恰达到临界状态（恰要动、恰离开、F最大/小，a最大/小） 时物体的受力情况，并根据平衡条件或牛二定律列出方程组求解多体问题（连接体问题）：常见连接体：a F F对于一个物体而言，牛顿运动定律指出：物体所受的合外力等于其质量与加速度的乘积，即对于一个具有共同运动加速度的连接体所构成的系统而言，牛顿运动定律指出：系统所受的合外力等于系统的总质量与加速度的乘积，即对于一个加速度不等的连接体所构成的系统而言，牛顿运动定律指出：系统所受的合外力等于系统内各个物体所受合外力之和，即，采用正交分解法，其两个分量的方程形式为和其中是求和符号，代表让各项下标取所有可能取的

28、i值并将得到的代数式全部加起来如传送带问题1.水平放置的传送带无初速度放上的物体会先受一个摩擦力使其具有加速度直至物体与传送带速度相等为止最短时间、最小运行速率即保证物体始终做匀加速运动时对应的速率和时间2.倾斜放置的传送带物体在速度与传送带速度相同之前，物体做匀加速直线运动物体速度等于传送带速度后，要看mgsin与最大静摩擦力的关系。简化即4-4超重和失重1.视重：重物对水平面压力或弹簧秤对悬挂物的拉力 实重：物体实际所受重力，这个大小不会发生变化（除非系统质量改变）2.超重、失重、完全失重定义产生条件视重超重物体视重大于实重的现象物体有向上加速度（加速向上/减速向下）F=m(g+a)a是物体/系统加速度向上的分加速度失重物体视重小于视重的现象物体有向下加速度（加速向下/减速向上）F=m（g-a）a是物体/系统加速度向下的分加速度完全失重物体视重为0的状态a=g且方向向下F=0物体的超重和失重取决于物体加