第一节 重力与弹力、摩擦力-2023年高考物理一轮系统复习学思用

第一节 重力与弹力、摩擦力 【要点归纳】 一、力和力的图示 1．力的概念：力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而单独存在。力不但有大小，而且还有方向。它是由大小和方向共同决定的。 2．力的性质：物质性、相互性、矢量性、瞬时性、独立性。 (1)物质性：力是不能摆脱物体而独立存在的。 (2)相互性：任何两个物体之间的作用总是相互的，施力物体同时也一定是受力物体。 (3)矢量性：力是矢量，力既有大小，又有方向。 (4)瞬时性：力既可以瞬间产生，也可以瞬间消失。 (5)独立性：一个力的作用并不影响另一个力的作用。 3．力的三要素：大小、方向、作用点。 4．力的图示：在物理学中，通常用一根带箭头的线段来表示力，选取标度，在受力物体的作用点上沿着力的方向画一条线段，线段的长度表示力的大小，在线段的末端内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。  5．力的单位：国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N． 二、重力和重心 1．重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。 2．重力的特点： (1)施力物体：地球 (2)方向：总是竖直向下的 (3)大小：G＝mg。m是物体的质量，单位用kg，g重力加速度(g值随地球纬度的增加而增大，随距地面高度的增大而减小)。通常情况下，g取9．8 N/kg()，为了运算方便，有时g也取10 N/kg。 3．重心：一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。物体重心的位置跟物体的形状和物体内质量的分布都有关系，跟物体的放置情况和运动状态无关。 三、形变 1．形变的概念：物体在力的作用下形状或者体积发生改变，这种变化叫做形变。 形变有两个方面： 2．特点：形状的改变指受力时物体的外观发生变化，如橡皮条拉紧时，由短变长。体积的改变指受力时物体的体积发生变化，如用力压排球。任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的，只不过有的形变比较明显，可以直接看见，有的形变极其微小。 四、弹力 1．弹力的概念：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。 2．弹力有无的判断方法 (1)假设法：可以假设将与物体接触的物体撤去．看物体还能否保持原来的状态，若能则无弹力，若不能，则存在弹力。 (2)状态法：因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合，所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡等)来判断物体间的弹力。 (3)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换．如将侧壁、斜面用海绵来替换、将硬杆用轻弹簧来替换。 3．弹力方向的判断 (1)接触方式 面与面 点与面 点与点 点与曲面 曲面与平面 垂直于接触面 垂直于接触面 垂直于切面 垂直于切面 垂直于平面 (2)轻绳、轻杆、轻弹簧 绳的弹力一定沿绳 杆的弹力不一定沿杆 弹簧分拉伸、压缩 五、胡克定律 1．弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。 2．弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的状态，这个限度叫弹性限度。 3．胡克定律：在弹性限度内，弹簧的弹力大小跟弹簧的形变量成正比，即F＝kx。其中x是弹簧的伸长量或压缩量即弹簧的形变量；k称为弹簧的劲度系数，简称劲度，单位是N/m．注意：x是，是弹簧伸长(或缩短)的长度，而不是弹簧的长度。 六、静摩擦力 1．静摩擦力的概念：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动的趋势，但两者又保持相对静止状态时，物体受到的另一个物体对它的阻碍这种相对运动趋势的力。 2．静摩擦力的产生的条件：(1)接触面是粗糙的．(2)两物体有相对运动的趋势．(3)两物体在接触面上有正压力(弹力)． 3．静摩擦力的方向：总跟物体相对运动趋势方向相反． 4．最大静摩擦力：最大静摩擦力(Fm)是指物体接触面间静摩擦力的最大值，所以静摩擦力的取值范围是0≤F≤Fm． 七、滑动摩擦力 1．滑动摩擦力的定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力。 2．滑动摩擦力的产生的条件： (1)产生滑动摩擦力的条件：两个物体互相接触；两接触的物体必须相互挤压，发生形变，有弹力；两物体间要发生相对滑动；两接触面间不光滑． (2)滑动摩擦力产生的原因是相互接触的物体间有相对运动而产生的力． (3)滑动摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动，但不阻碍物体的运动．它可以是阻力，也可以是动力． 3．滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，并跟物体相对运动的方向相反． 4．滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力的大小可用F＝μFN来表示，式中F、FN、μ分别表示滑动摩擦力、正压力、动摩擦因数