1、新东方 物理组 高一秘籍 1第一章 力知识要点：1、本专题知识点及基本技能要求（1）力的本质（2）重力、物体的重心（3）弹力、胡克定律（4）摩擦力（5）物体受力情况分析1、力的本质： （1）力是物体对物体的作用。脱离物体的力是不存在的，对应一个力，有受力物体同时有施力物体。找不到施力物体的力是无中生有。（例如：脱离枪筒的子弹所谓向前的冲力，沿光滑平面匀速向前运动的小球受到的向前运动的力等）（2）力作用的相互性决定了力总是成对出现：甲乙两物体相互作用，甲受到乙施予的作用力的同时，甲给乙一个反作用力。作用力和反作用力，大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，它们总是同种性质的力。（例如：图中 N
2、 与 N 均属弹力， 均属静摩擦力）f0与 （3）力使物体发生形变，力改变物体的运动状态（速度大小或速度方向改变）使物体获得加速度。这里的力指的是合外力。合外力是产生加速度的原因，而不是产生运动的原因。对于力的作用效果的理解，结合上定律就更明确了。（4）力是矢量。矢量：既有大小又有方向的量，标量只有大小。力的作用效果决定于它的大小、方向和作用点（三要素）。大小和方向有一个不确定作用效果就无法确定，这就是既有大小又有方向的物理含意。（5）常见的力：根据性质命名的力有重力、弹力、摩擦力；根据作用效果命名的力有拉力、下滑力、支持力、阻力、动力等。2、重力，物体的重心（1）重力是由于地球的吸引而产生的
3、力；（2）重力的大小：G=mg，同一物体质量一定，随着所处地理位置的变化，重力加速度的变化略有变化。从赤道到两极 G大（变化千分之一），在极地 G最大，等于地球与物体间的万有引力；随着高度的变化 G小（变化万分之一）新东方 物理组 高一秘籍 2。在有限范围内，在同一问题中重力认为是恒力，运动状态发生了变化，即使在超重、失重、完全失重的状态下重力不变；（3）重力的方向永远竖直向下（与水平面垂直，而不是与支持面垂直）；（4）物体的重心。物体各部分重力合力的作用点为物体的重心（不一定在物体上）。重心位置取决于质量分布和形状，质量分布均匀的物体，重心在物体的几何对称中心。确定重心的方法：悬吊法，支持法
4、。3、弹力、胡克定律（1）弹力是物体接触伴随形变而产生的力。弹力是接触力弹力产生的条件：1 接触（并发生形变），（2）有挤压或拉伸作用。常见的弹力：拉力，绳子的张力，压力，支持力；（2）弹力的大小与形变程度相关。形变程度越重，弹力越大。（3）弹力的方向：弹力的方向与施力物体形变方向相反（是施力物体恢复形变的方向），与接触面垂直。准确分析图中 A 物体受到的支持力（弹力），结论：两物体接触发生形变，面面接触弹力垂直面（图 11），点面接触垂直面（图 12、13），接触面是曲面，弹力则垂直于过接触点的切面（图 14）。（4）胡克定律：内容：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧伸长（或压缩）的长度成正比。
5、数学表达式：F=Kx (x 长度改变量： )xx现 长 原 长00,4、摩擦力思考：摩擦力可以做正功么？新东方 物理组 高一秘籍 3（1）摩擦力发生在相互接触且挤压有相对运动或相对运动趋势的物体之间。发生相对运动，阻碍相对运动的摩擦力称为滑动摩擦力。有相对运动的趋势，阻碍相对运动趋势的摩擦力称为静摩擦力。摩擦力是接触力摩擦力产生的条件：接触、挤压，有相对运动或相对运动趋势存在。（含盖了产生弹力的条件）（2）摩擦力的方向：总是与相对运动或相对运动趋势方向相反，与接触面相切。判断相对运动方向，或相对运动趋势方向是确定摩擦力方向的关键。当根据摩擦力产生的条件，确定存在摩擦力时，以此力的施力物体为参照
6、物，判断受力物体相对运动（或相对运动趋势）方向，摩擦力方向与相对运动（或相对运动趋势）方向相反，从而找到摩擦力的方向：（见例）eg. 物块 A 放在小车 B 上，置于水平面上：a、没加任何力： A、B 处于静平衡状态，由于 A、B受重力作用，A 与 B 接触，车轮与地面接触，并均有挤压，但无相对运动，也没相对运动趋势存在，无摩擦力产生。b、A 物体上加一个水平力 ，AB 处于静止状F态。分析 A，由于受到力 的作用，以 B 为参照物，A 相对 B 有向右的趋势，所以受到与趋势相反的静摩擦 ，方向向左。f0根据作用力反作用力的关系，小车 B 受到水平A 拖予的静摩擦力 。小车 B 受到水平向右的
7、静摩力 的作用，相对地面有f0 f0向右的运动趋势，但没动，受到地面施予的与运动趋势方向相反的静摩擦力 ，f0方向向左。（结论：大小上， ）。fffF000， ，C、A 物体受到水平向右的力 F 作用，A、B 相对静止，一起沿水平向右加速运动（选择题常考）：分析 A 物体：仍受到一个拉力 F 和 B 施予的静摩擦力 。（fA0）。Ffma0分析 B 物体：受到 A 施予的 的反作用力 的同时，AB 相对地面向右fA0fB0运动，地面给 B 物体一个向左的滑动摩擦力 。（据题意： ）fB0小车 B 受到 静摩擦力的作用，在小车向右加速运动的过程中， 与 B 小车运动方向相同；此时，f0摩擦力 不
8、但对 B 做功，而且做的还是正功；在效果上起着动力的作用。f0（3）摩擦力的大小滑动摩擦力 ， 为正压力fN新东方 物理组 高一秘籍 4静摩擦力是一组值，其中有一个最大值，称为最大静摩擦（使物体开始运动时的静摩擦力）。不能用 来计算，只能根据作用力、反作用力的关fN系，平衡条件或牛顿二定律求解。滑动摩擦力的大小只与正压力、滑动摩擦系数有关，而与接触面的大小无关。5、物体受力情况分析（受力分析）（1）物体受力情况分析的 依据主要是力的概念，从研究对象所处的处所着手，明确它与周围哪些物体发生作用，运用各种力产生的条件，做出判断。结合运动状态，依据牛顿运动定律和物体平衡的条件进而确定力之间的数量关系
9、。（2）分析受力时，只找研究对象受到的力，它施于其它物体的力，在分析其它物体受力时再考虑。（3）合力和分力不能重复地列为物体所受的力。（4）受力分析的步骤：先重力，再找弹力，再摩擦力，最后其它力：磁场力，电场力。（5）养成作图的习惯，要检查受力图中所有的力的施力物体是否存在，特别要检查受力分析的结果，是否满足题目给定的条件（平衡状态，沿各方向合力应为零）避免缺力或多力。6、力的平衡平衡条件平衡态 00ZMZF有 固 定 转 轴 物 体）匀 速 转 动 （ 一 般 性 了 解共 点 力 作 用匀 速 直 线 运 动静 止平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态，统称平衡状态。一组平衡力：若干个力
10、作用在同一个物体上，物体处于平衡状态。我们称这若干力为一组平衡力。互为平衡的力：一组平衡力中的任意一个力是其余所有力的平衡力。一个物体沿水平面做匀速直线运动。我们说这个物体处于动平衡状态。（1）如果它受到两个力的作用：这两个力是互为平衡的力。它们大小相等、方向相反。（2）如果它受到七个力的作用：这七个力是一组平衡力、其中任意一个力是其余六个力的平衡力。（3）如果它受到 n 个力的作用：这 n 个力是一组平衡力，其中任意一个力是其余（n1 )个力的平衡力。7、共点力平衡的条件及推论新东方 物理组 高一秘籍 5共点力平衡的条件： Fxy合 0（1）一个物体受若干个力的作用处于平衡状态。这若干个力是
11、一组平衡力，合力为零，沿任何方向的合力均为零。其中的任意一个力与其余所有力的合力平衡。（即这个力与其余所有力的合力大小相等方向相反。）（2）受三个力作用物体处于平衡状态，其中的某个力必定与另两个力的合力等值反向。（3）一个物体受到几个力的作用而处于平衡状态，这几个力的合力一定为零。其中的一个力必定与余下的（n1）个力的合力等值反向，撤去这个力，余下的（n1）个的合力失去平衡力。物体的平衡状态被打破，获得加速度。力的合成与分解掌握内容：1、力的合成与分解。会用直角三角形知识及相似三角形等数学知识求解。2、力的分解。3、力矩及作用效果。知识要点：一、力的合成：1、定义：求几个力的合力叫力的合成。2
12、、力的合成：（1） 同一直线情况F12， 同 向反 向 （ ）FF1212（2） 成 角情况：， 遵循平行四边形法则。两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。作图时应注意：合力、分力作用点相同，虚线、实线要分清。应用方法作 图 法 ： 严 格 作 出 力 的 合 成 图 示 ， 由 图 量出 合 力 大 小 、 方 向 。计 算 法 ： 作 出 力 的 合 成 草 图 ， 根 据 几 何 知识 算 出 大 小 、 方 向 。F注意：在 大小一定的情况下，合力 F 随 增大而减小，随 减小而F12， 新东方 物理组 高一秘籍
13、6增大，F 最大值是 范围是FFF121212， 最 小 值 是 （ ） ，合力 有可能大于任一个分力，也有可能小于任一个分()()12力，还可能等于某一个分力的大小，求多个力的合力时，可以先求出任意两个力的合力，再求这个合力与第三个力的合力，依此类推。3、合力的计算(1)合力的大小：若两个共点力 F1，F 2的夹角为 ，根据余弦定理,其合力大小为: . cos21合力的范围是：|F 1-F2|FF 1+F2，还可以看出：合力可能大于分力，可能小于分力，也可能等于分力。(合力与分力的关系就是平行四边形的对角线与邻边的关系；对角线可以大于邻边，也可以小于邻边，还可以等于邻边；合力与分力的关系还可
14、以看成是三角形三边的关系，任意两边之和大于第三边，任意两边之差小于第三边)(2)合力的方向：若 F 与 F1的夹角为 ，则：tan = ,cosin21F当 时 tan =0912(3)同一直线上的矢量运算：几个力在一条直线上时，先在此直线上选定正方向，与其同向的力取正值，反之取负值，然后进行代数运算求其合力。这时“+”或“-”只代表方向，不代表大小。 (4)同一根轻绳中各处张力相等，此外当大小相等的两力夹角为 1200时，合力大小等于两分力大小二、力的分解：求一个力的分力叫力的分解。是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形法则。一个力的分解应掌握下面几种情况：1、已知一个力（大小和方向）和它的
15、两个分力的方向，则两个分力有确定的值；2、已知一个力和它的一个分力，则另一个分力有确定的值；3、已知一个力和它的一个分力的方向，则另一分力有无数解，且有最小值（两分力方向垂直）；4、一个力可以在任意方向上分解，且能分解成无数个分力；5、一个分力和产生这个分力的力是同性质力，且产生于同一施力物体，如图，G 的分力是沿斜面的分力和垂直于斜面的分力（此力不能说成是对斜面的压力）。6、在实际问题中，一个力如何分解，应按下述步骤：根据力 F 产生的两个效果画出分力 的方向；根据平行四边形法则用作图法求 的大F12和 12和新东方 物理组 高一秘籍 7小，且注意标度的选取；根据数学知识用计算法求出分力 的
16、大小。F12和三、力的正交分解法：在处理力的合成和分解的复杂问题时，有一种比较简便宜行的方法正交分解法。求多个共点力合成时，如果连续运用平行四边形法则求解，一般说来要求解若干个斜三角形，一次又一次地求部分的合力的大小和方向，计算过程显得十分复杂，如果采用力的正交分解法求合力，计算过程就简单多了。正交分解法把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解，其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量运算。力的正交分解法步骤如下：1、正确选定直角坐标系：通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴的方向的选择则应根据实际问题来确定。原则是使坐标轴与尽可能多的力重合，即是使需要向两坐标轴投影分解的力尽可能少，在处理静
17、力学问题时，通常选用水平方向和竖直方向上的直角坐标，当然在其它方向较简便时，也可选用。2、分别将各个力投影到坐标轴上：分别求 x 轴和 y 轴上各力的投影的合力和 其中：FxyFxxyy123 （式中的 轴上的两个分量，其余类推。）x11和 是 在 轴 和这样，共点力的合力大小可由公式：求出。Fxy()22设力的方向与 轴正方向之间夹角是 。tgyx通过数学用表可知 数值。注意：如果 这是处理多个力作用下物体平衡FFxy合 ， 可 推 出 ，00问题的好办法。 例题评析【例 7】在倾角为 的斜面上，放 一质量为 m 的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则球对 斜面的压力为 ( )新东方 物理组
18、高一秘籍 8【分析与解答】：小球的重力产生两个效果：水平挤压木板；垂直斜面方向压紧斜面故可将重力沿水平方向和垂直斜面方向分解为 Fl、F 2如右图所示，根据平行四边形定则，可得：F=mg/cos答案：C【例 8】分解一个力 ，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下正确的是 ( )A只有唯一组解 B一定有两组解C可能有无数组解 D可能有两组解专题一受力分析 受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来，并画出相应受力图。1受力分析的依据(1)依据各种力的产生条件和性质特点，每种力的产生条件提供了其存在的可能性，由于力的产生原因不同，形成不同性质的力，这些力又可归结为场力和
19、接触力，接触力(弹力和摩擦力)的确定是难点，两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件，弹力产生原因是物体发生形变，而摩擦力的产生，除物体间相互挤压外，还要发生相对运动或相对运动趋势。(2)依据作用力和反作用力同时存在，受力物体和施力物体同时存在。一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力，找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的；另一方面，依据作用力和反作用力的关系，可灵活变换研究对象，由作用力判断出反作用力。(3)依据物体所处的运动状态：有些力存在与否或者力的方向较难确定，要根据物体的运动状态，利用物体的平衡条件或牛顿运动定律判断。2受力分析的程序(1)根据题意选取研究的对象选
20、取研究对霖豹原慰是要使对留题懿研穷尽量藩侵 j 研究对象可以是单个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统(2)把研究对象从周围的物体中隔离出来，为防止漏掉某个力，要养成按一新东方 物理组 高一秘籍 9般步骤分析的好习惯一般应先分析重力；然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力；最后再分析其他场力(电场力、磁场力)等(3)每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，这样可以避免分析出某些不存在的力如竖直上抛的物体并不受向上的推力，而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”(4)画完受力图后要进行定性检验，看一看根据你画的受力图，物体能否处
21、于题目中所给的运动状态3受力分析的注意事项(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)只分析根据性质命名的力(3)每分析一个力，都应找出施力物体(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力4受力分析的常用方法：隔离法和整体法（1）隔离法为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法运用隔离法解题的基本步骤是：明确研究对象或过程、状态； 1将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来； 2画出某状态下的受力图或运动过程示意图； 3选用适当的物理规律列方程求解 4（2）整体法当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法运
22、用整体法解题的基本步骤是：明确研究的系统和运动的全过程； 1画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图； 2选用适当的物理规律列方程求解 3隔离法和整体法常常交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快 例题评析【例 9】如图所示，斜面小车 M 静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体 m，且 M、m 相对静止，试分析小车受哪几个力的作用【分析与解答】 对 M 和 m 整体分析，它们必受到重力和地面支持力，由于小车静止，由平衡条件知墙面对小车必无作用力。以小车为研究对象，如图所示，它受四个力：重力 Mg，地面的支持力 FN，m 对它的压力 F2和静摩擦力 f，由于 m 静止，可
23、新东方 物理组 高一秘籍 10知 f 和 FN的合力必竖直向下。【说明】 M 与墙有接触，但是否有挤压，应由 M 和 m 的状态决定。若 m 沿 M加速下滑，加速度为 a，则墙对 M 就有弹力作用，弹力 FN水平. 【注意】 为防止丢力，在分析接触力时应绕研究对象观察一周，对每个接触点要逐一分析。不能把作用在其它物体上的力错误地认为通过力的传递作用在研究对象上。正确画出受力示意图。画图时要标清力的方向，对不同的力标示出不同的符号。【例 10】一个底面粗糙，质量为 M 的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面夹角为 300，现用一端固定的轻绳系一质量为 m 的小球，小球与斜面的夹角为 30。
24、，如图所示。(1)当劈静止时绳子中拉力大小为多少?(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的倍，为使整个系统静止， 值必须符合什么条件?【分析与解答】 (1)以水平方向为 x 轴，建立坐标系，并受力分析如图所示。(2)以劈和小球整体为研究对象，受力分析如图【例 11】如图所示，质量为 m，横截面为直角三角形的物块 ABC， ，AB 边靠在竖直墙面上，F 是垂直于斜面 BC 的推力，现 ABC物块静止不动，则摩擦力的大小为_。【分析与解】：物块 ABC 受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡，由平衡条件不难得出静摩擦力大小为。fmgsin【例 12】如图所示，物体的质量为 2kg，两根轻绳 AB 和 AC 的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成 =60 0 的拉力 F，若要使两绳都能伸直，求拉力 F 的大小范围。【分析与解】：作出 A 受力图如图 28 所示，由平衡条件有：F.cos-F 2-F1cos=0,Fsin+F 1sin-mg=0GF2F1FxyABCF
