高中物理必修一第三章知识点整理

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第三章知识点整理

3.1重力

1.力

(1)概念:力是物体间的相互作用

(2)作用效果:①改变物体的运动状态②使物体发生形变 (3)力的性质:

①物质性:不能离开物体而存在。有力必定有施力物体和受力物体。

②相互性:物体间力的作用是相互的。A 对B 作用的同时B 也对A 也有作用,一个物体是受力物体的同时也是施力物体。

③同时性:物体间的相互作用同时产生同时消失。 ④矢量性:力不仅有大小,而且有方向,是矢量。

(4)影响力的作用效果的因素——力的三要素:力的大小、方向和作用点 (5)如何来表示一个力? ①力的图示:精确表示(大小、方向、作用点) ②力的示意图:粗略表示(方向、作用点) 作力的图示步骤: ① 选取合适的标度;

② 从力的作用点沿力的方向画一条线段,线段的长短按选定的标度和力的大小确定; ③ 在线段的末端加箭头表示力的方向。

注意:画同一物体受多个力的图示时,表示各力的标度应统一。

2.重力

(1)概念:是由地球吸引而使物体受到的力。 (2)特点:

①重力不等于地球的吸引力,它只是地球吸引力的一部分。 ②重力的施力物体是地球 ③重力是非接触力

④地面附近的物体都受重力,与物体所处的运动状态、速度大小无关。 (3)重力的大小和方向

①大小:G=mg (g 为重力加速度)

同一物体在赤道上重力最小;在两极最大。 ②方向:竖直向下而不是垂直向下 (4)重力的作用点——重心

①影响重心位置的因素:质量分布、形状。

②重心位置的确定:形状规则的均匀物体:几何中心;薄板型物体:悬挂法。 注意:物体的重心可以不在物体上,重心也不是物体上最重的点。

3.四种基本相互作用

万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。

3.2弹力

1. 概念:发生弹性形变的物体, 由于要恢复原状, 对跟它接触的物体会产生力的作用, 这种力称为弹力。

★2.产生条件:弹性形变、直接接触 ★3.弹力的方向: (1)压力和支持力

①面面接触:弹力垂直接触面

②点面接触:弹力通过接触点而垂直接触面

③点点接触:弹力通过接触点垂直于切面而指向圆心

注意:弹力方向是从施力物体指向受力物体,画在受力物体身上。(2)绳子的拉力(弹簧的拉力):沿着绳子而指向绳子收缩的方向。

(3)轻杆的拉力:①可沿杆②可不沿杆,要依具体情况确定

判断弹力的有无:

(1)条件判断法:弹性形变、直接接触

(2)假设推理法:先假设有弹力、再根据受力平衡分析

4.胡克定律在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量(或压缩量)成正比:kx

F= k——弹簧的劲度系数(其大小只跟弹簧的形状、大小、长短、钢丝的线径、材料等因素有关,与弹簧受到多大的弹力无关),单位为N/m。

x为弹簧在拉力F

作用下的伸长量或压缩量。

实验:探究弹力与弹簧伸长量的关系

(1)F-x(形变量)图象:图线的斜率表示劲度系数k。公式:kx

F=

(2)F-L(弹簧长度)图像:图线与L轴的交点表示弹簧的原长L0,斜率表示劲度系数k。公式:)

L

L

k

F-

=

(3)F-L(弹簧长度)图像:0-L0表示压缩弹簧,L0-L表示拉伸弹簧。

注意:

(1)求图线斜率时,注意单位换算。

(2)读数时,注意估读到最小刻度的下一位。如图为:2.40N。

思考:用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,最后画出的图线可能是?

典型例题1:一个实验小组在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力f与弹簧长度L的图象如图所示,下列表述正确的是( B )

A、a的原长比b的大

B、a的劲度系数比b的大

C、a的劲度系数比b的小

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D、测得的弹力与弹簧的长度成正比

典型例题2:在“探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验

装置如右图所示.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力.实验时先

测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹

簧总长度。

(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中,请作出F-L图线.

(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=____5___cm,劲度系数k=___20____ N/m.

(3)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较。

优点在于:避免弹簧自身所受重力对实验的影响。

缺点在于:弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差。

3.3摩擦力

1.静摩擦力

(1)定义:两个相互接触并挤压的物体间,存在相对运动趋势而又没有相对运动

时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力称静摩擦力。

(2)产生条件:①接触面不光滑;②有相对运动趋势(没有相对运动);③接触且

有挤压(即有弹力)。

(3)作用点:在两物体接触面上

(4)方向:沿着接触面,与相对运动趋势方向相反。

①运动或静止的物体都可以受到静摩擦力。

②静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,但与运动方向无必然联系。

③静摩擦力可以是动力或阻力,但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动。

★(5)大小:①由外力决定,一般与拉力(推力)相等;②随外力的增大而增大,

但有一定限度,即在0与最大静摩擦力fmax(0< f ≤fmax)之间。

注意:最大静摩擦力fmax会随压力的增大而增大。

静摩擦力有无的判断:

1、条件判断法

★2、平衡条件法:当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,可

根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向。

3、假设法

2.滑动摩擦力

(1)定义:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它

滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。

(2)产生条件:①接触面不光滑;②接触且有挤压(即有弹力);③具有相对运动。

(3)作用点:在两物体接触面上

(4)方向:沿着接触面,与相对运动的方向相反。

①静止的物体也可以受滑动摩擦力,方向跟相对运动方向相反。

②滑动摩擦力方向可以跟运动方向相同,但一定跟相对运动方向相反。

★(5)大小:滑动摩擦力的大小跟压力(垂直接触面)成正比:

N

F

=

μ为动摩擦因数,没有单位,数值与材料及接触面的情况(如粗糙程度)有关。

注意:滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关。

★求摩擦力的大小:

(1)求最大静摩擦力fmax

(2)判断:

当外力

m ax

f

F≤时,物体受到的是静摩擦力,则f=F;

当外力

max

f

F>时,物体受到的是滑动摩擦力,则

N

F

=。

典型例题:如图所示,质量为2kg的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩

擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平拉力F(g取

10m/s2)

(1)当拉力大小为5N时,地面对物体的摩擦力是多大?

(2)当拉力大小为12N时,地面对物体的摩擦力是多大?

(3)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力多大?

解:该物体的最大静摩擦力N

kg

N

kg

mg

F

f

N

10

/

10

2

5.0

max

=

=

=

μ

(1)当F=5N时,

m ax

f

F<,物体受到的是静摩擦力,则f=F=5N

(2)当F=12N时,

max

f

F>,物体受到的是静摩擦力,则N

mg

f10

=

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