第三章 相互作用—力 知识点清单-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第三章 相互作用——力 1　重力与弹力 一、重力 1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．方向：竖直向下．与水平面垂直向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心． 3．大小：G＝mg，g是自由落体加速度，只与质量m和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关．重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大(同一高度)；海拔越高，g越小，海拔越低，g越大． 4．作用点——重心 (1)重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心． (2)决定因素：①物体的形状；②物体的质量分布． (3)对形状不规则的物体，可以应用二力平衡的知识通过实验来确定其重心位置．如薄板状物体的重心位置可以通过悬挂法来确定． (4)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力作用．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心．重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．重心位置可变化． 二、力的图示和示意图 1．力的图示：用有向线段来表示力． (1)有向线段的长短(严格按标度画)表示力的大小； (2)箭头表示力的方向． (3)箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 3．力的图示与力的示意图的画法 作图步骤 力的图示 力的示意图 选标度 选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力) 画线段 从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段 标方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 三、弹力 1．形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化． 2．弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力． 3．弹力的方向 (1)支持力和压力的方向：总是垂直于接触面，并指向被支持或被压的物体上． (2)绳子的拉力的方向：沿着绳子而指向绳子收缩的方向． 4．弹力的产生必须同时具备两个条件 (1)两物体直接接触； (2)两物体接触处发生弹性形变． 5．弹力有无的判断 (1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．多用来判断形变较明显的情况． (2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力． ①假设无弹力：假设撤去接触面，看物体还能否在原位置保持原来的状态，若能保持原来的状态，则说明物体间无弹力作用；否则，有弹力作用． ②假设有弹力：假设接触物体间有弹力，画出假设状态下的受力分析图，判断受力情况与所处状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力；若不矛盾，则存在弹力． 如图，接触面光滑，若A处有弹力，则无法使球处于静止状态，故A处无弹力． (3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断是否存在弹力． 6．弹力方向的确定 四、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的形变． 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(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度． 3．内容：弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即F＝kx. 4．劲度系数：式中k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m.是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量． 5．胡克定律F＝kx的理解 (1)x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度． (2)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关． 2．F－x图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k. 3．胡克定律的推论：ΔF＝kΔx.弹簧弹力的变化量ΔF跟弹簧形变量的变化量Δx成正比． 4．胡克定律的适用条件：弹簧在弹性限度内发生形变． 5．弹力常见模型分析 轻绳 弹性绳 轻弹簧 轻杆 质量大小 0 0 0 0 受外力作用时形变的种类 拉伸形变 拉伸形变 拉伸形变、压缩形变 拉伸形变、压缩形变、弯曲形变 受外力作用时形变量大小 微小,可忽略 较大,不可忽略 较大,不可忽略 微小,可忽略 弹力方向 沿着绳,指向绳收缩的方向 沿着绳,指向绳收缩的方向 沿着弹簧,指向弹簧恢复原长的方向 既可沿着杆,也可跟杆成任意角度 弹力大小变化情况 可以突变 不能突变 不能突变 可以突变 2　摩擦力 一、滑动摩擦力 1．定义：两个相互接触的物体，当它们相