物理必修一重力弹力摩擦力
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(完整版)高一物理必修一力学知识点总结高一物理必修一力学知识点总结本文档为高一物理必修一力学知识点的总结,旨在帮助学生复和巩固相关的概念和公式。
以下是本文档的主要内容:一、力的概念和分类1. 力的定义:力是物体相互作用时产生的作用。
2. 力的分类:接触力、重力、弹力、摩擦力等。
二、牛顿运动定律1. 第一定律:惯性定律,物体在无外力作用下保持匀速直线运动或静止。
2. 第二定律:力的大小与物体的加速度成正比,与物体的质量成反比,可以表示为 F=ma。
3. 第三定律:作用力与反作用力大小相等,方向相反,且作用在不同的物体上。
三、力的合成与分解1. 力的合成:将多个力按照法则进行合成,求得合力的大小和方向。
2. 力的分解:将一个力分解成两个或多个分力,满足力的平衡条件。
四、摩擦力与弹力1. 摩擦力:是接触面上物体相互摩擦时产生的力,可分为静摩擦力和动摩擦力。
2. 弹力:当物体发生弹性形变后恢复原状时,所产生的力。
五、重力与重力势能1. 重力:是地球或其他物体对物体吸引的力。
2. 重力势能:物体具有的由于位置高度而具有的势能。
六、匀速直线运动1. 速度和位移:速度表示物体运动快慢和方向,位移表示物体从一个位置到另一个位置的位置变化。
2. 加速度与匀速直线运动:加速度为零时,物体做匀速直线运动。
七、变速直线运动1. 加速度与变速直线运动:加速度不为零时,物体做变速直线运动。
2. 速度-时间图和位移-时间图:通过速度和位移随时间的关系图来描述物体的运动情况。
以上是高一物理必修一力学知识点的简要总结,希望对学生们的研究有所帮助。
高一必修一物理知识点总结力重力弹力摩擦力1、力:按照力命名的依据不同,可以把力分为①按性质命名的力(例如:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。
)②按效果命名的力(例如:拉力、压力、支持力、动力、阻力等)。
力的作用效果:①形变;②改变运动状态.2、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力。
重力的大小G=mg,方向竖直向下。
作用点叫物体的重心;重心的位置与物体的质量分布和形状有关。
质量均匀分布,形状规则的物体的重心在其几何中心处。
薄板类物体的重心可用悬挂法确定,注意:重力是万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力,在两极处重力等于万有引力.由于重力远大于向心力,一般情况下近似认为重力等于万有引力.3、弹力:(1)内容:发生形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用,这种力叫弹力。
(2)条件:①接触;②形变。
但物体的形变不能超过弹性限度。
(3)弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。
(平面接触面间产生的弹力,其方向垂直于接触面;曲面接触面间产生的弹力,其方向垂直于过研究点的曲面的切面;点面接触处产生的弹力,其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线。
)(4)大小:①弹簧的弹力大小由F=k____计算,②一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关,应结合平衡条件或牛顿定律确定.4、摩擦力:(1)摩擦力产生的条件:接触面粗糙、有弹力作用、有相对运动(或相对运动趋势),三者缺一不可.(3)摩擦力的大小:①滑动摩擦力:说明:a、FN为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于Gb、为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力FN无关。
②静摩擦:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围0<f静fm<p="">(fm为最大静摩擦力,与正压力有关)静摩擦力的具体数值可用以下方法来计算:一是根据平衡条件,二是根据牛顿第二定律求出合力,然后通过受力分析确定.(4)注意事项:a、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。
高中弹力重力摩擦力知识点总结
1. 弹力:弹力是物体受力后产生的一种恢复力,它的方向与物体
的变形方向相反。
弹力的大小正比于物体变形的大小。
2. 重力:重力是地球或其他天体对物体施加的引力,其大小与物
体的质量成正比。
重力的方向始终指向地心。
3. 摩擦力:摩擦力是物体相对运动或准备运动时所产生的阻力。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力两种。
静摩擦力是物体在静
止时所受到的摩擦力,动摩擦力是物体在运动时所受到的摩擦力。
4. 弹力与重力的平衡:当物体受到弹力和重力的两个相等大小但
方向相反的力时,物体处于平衡状态。
这个平衡状态称为弹力与
重力的平衡。
5. 摩擦力的大小与两个物体之间的接触面积和物体之间的粗糙程
度有关。
摩擦力的大小通常可以由摩擦力公式计算得出,公式为:摩擦力 = 摩擦系数 ×法向压力。
6. 法向压力是垂直于接触面的力,它的大小等于物体的重力。
7. 摩擦力与接触面积无关,只与物体之间的粗糙度和摩擦系数有关。
8. 摩擦系数是一个无单位的常数,它的大小取决于物体之间的材
料和条件。
常见的摩擦系数有静摩擦系数和动摩擦系数,分别对
应静摩擦力和动摩擦力。
9. 静摩擦系数一般大于动摩擦系数,因此物体在开始运动时所需
的力大于物体在已经运动时的所需的力。
10. 静摩擦力的大小通常小于最大静摩擦力,而动摩擦力的大小与
动摩擦系数相等。
物理必修一知识点总结1. 力学基础- 力的概念:力是物体间的相互作用,可以改变物体的运动状态。
- 力的分类:重力、弹力、摩擦力、电磁力等。
- 力的合成与分解:根据力的平行四边形法则进行力的合成与分解。
2. 运动的描述- 描述运动的物理量:位移、速度、加速度。
- 速度与加速度的关系:速度是位移对时间的导数,加速度是速度对时间的导数。
- 匀速直线运动:物体在直线路径上以恒定速度运动。
3. 牛顿运动定律- 牛顿第一定律:惯性定律,物体保持静止或匀速直线运动状态。
- 牛顿第二定律:力等于物体质量与加速度的乘积,F=ma。
- 牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等、方向相反。
4. 功与能量- 功的定义:力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
- 能量守恒定律:在一个封闭系统中,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。
- 动能定理:物体的动能变化等于外力对物体做的功。
5. 动量与动量守恒- 动量的定义:物体的质量与速度的乘积。
- 动量守恒定律:在一个没有外力作用的封闭系统中,系统总动量保持不变。
6. 机械振动与波动- 简谐振动:物体在平衡位置附近进行的周期性往复运动。
- 波动:能量在介质中的传播方式,包括横波和纵波。
7. 光学基础- 光的反射:光线遇到不同介质的界面时,部分光线返回原介质的现象。
- 光的折射:光线从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。
- 光的干涉与衍射:光波在相遇或通过障碍物时,波前发生叠加或弯曲的现象。
8. 电磁学基础- 电荷与电场:电荷是物质的基本属性,电场是电荷周围空间的物理场。
- 电流与电阻:电流是电荷的定向移动,电阻是阻碍电流流动的物理量。
- 电磁感应:变化的磁场在导体中产生电动势的现象。
9. 原子物理与核物理- 原子结构:原子由原子核和电子云组成,原子核由质子和中子组成。
- 放射性衰变:不稳定的原子核自发地放出辐射能,转变为更稳定状态的过程。
- 核反应:原子核通过吸收或放出粒子,转变为其他原子核的过程。
物理初中必修一知识点总结物理是一门研究物质、能量、力和运动等自然现象的科学。
它是自然科学的一个重要分支,对人类生活和工业生产有着重要的意义。
在初中物理必修一课程中,我们学习了许多基础知识,这些知识对我们理解世界、提高科学素养都有很大的帮助。
以下是对初中物理必修一的知识点总结:一、运动的描述运动是物体在空间中相对于其他物体位置的改变。
我们通常用位置、位移、速度和加速度来描述运动。
1. 位置和位移位置是物体所在的位置,它通常由空间中的一个点来表示。
位移是物体从一个位置到另一个位置的位置变化。
位移是一个矢量,它有大小和方向。
2. 速度速度是描述物体运动快慢的物理量。
平均速度是物体在某一时间段内所运动的距离与时间的比值。
瞬时速度是在某一瞬间的速度,它可以通过画出物体的位置-时间图来求得。
3. 加速度加速度是描述物体速度改变快慢的物理量。
如果一个物体的速度在单位时间内发生的改变量称为加速度。
加速度也是一个矢量,它有大小和方向。
二、力力是物体之间相互作用的结果,它是改变物体运动状态的原因。
力是一个矢量,它有大小和方向。
在初中物理必修一课程中,我们学习了许多力的知识点,如摩擦力、重力、弹力、弹簧力等。
1. 摩擦力摩擦力是两个物体在接触面上相互作用的力。
它的大小与物体之间的摩擦系数和垂直压力有关。
我们学习了静摩擦力和动摩擦力,以及如何计算它们的大小。
2. 重力重力是地球对物体的吸引力,它是地球吸引物体的结果。
重力的大小和物体的质量有关,与物体所在的位置无关。
在地球表面,重力的大小是9.8m/s²。
3. 弹力弹力是一种弹性物体在受到挤压或拉伸时产生的力。
弹力的大小与物体的形变量有关,弹力的方向与形变的方向相反。
三、能量能量是物质的广泛属性,它包括动能、势能、机械能、热能等。
在初中物理必修一课程中,我们学习了许多关于能量的知识点。
1. 动能动能是物体由于运动而具有的能量,它的大小与物体的质量和速度有关。
动能与速度的平方成正比,与质量成正比。
高中物理必修一知识点归纳一、力和运动的基本概念1. 力的概念- 力的定义- 力的分类:重力、弹力、摩擦力等- 力的图示和力的示意图2. 运动的描述- 机械运动的分类- 速度和加速度的定义- 直线运动和曲线运动3. 牛顿运动定律- 牛顿第一定律(惯性定律)- 牛顿第二定律(动力定律)- 牛顿第三定律(作用与反作用定律)二、力的作用效果1. 力的合成与分解- 力的平行四边形法则- 三力平衡的条件2. 摩擦力- 静摩擦力和动摩擦力- 摩擦力的计算和应用3. 万有引力- 万有引力定律- 万有引力常数- 重力和万有引力的关系三、功、能和功率1. 功的概念- 功的定义和计算公式 - 功的单位和物理意义2. 能的概念- 动能和势能- 机械能守恒定律3. 功率- 功率的定义和计算公式 - 功率与能量的关系四、简单机械1. 杠杆原理- 杠杆的分类- 杠杆平衡条件- 力臂的概念2. 滑轮和斜面- 滑轮的种类和工作原理 - 斜面的功和效率五、压强和浮力1. 压强的基本概念- 压强的定义和计算公式- 液体压强的特点2. 浮力的原理- 阿基米德原理- 浮力的计算- 浮沉条件六、功和能的综合应用1. 机械功的计算- 机械功的概念- 机械功的计算方法2. 机械效率- 机械效率的定义- 机械效率的计算3. 能量转换和守恒- 能量转换的实例分析- 能量守恒定律的应用结束语以上是对高中物理必修一课程中主要知识点的归纳总结。
掌握这些基础知识对于理解和应用物理原理至关重要。
学习过程中,应注重理论与实践相结合,通过解决实际问题来加深对物理概念的理解。
请注意,以上内容是一个简化的框架,具体的教学和学习过程中可能需要更详细的解释和示例。
此外,根据具体的教学大纲和教材,可能还会有其他知识点需要包含。
高中物理必修一――重力、弹力、摩擦力的初步讲解正式版文档资料可直接使用,可编辑,欢迎下载弹力定义 :产生弹性形变的物体,由于要恢复原装而对与之接触的物体产生力的作用。
这种力叫做弹力。
产生条件 :1、物体互相接触 2、物体发生弹性形变方向 :弹力的方向与物体形变的方向相反,作用在迫使其产生形变的物体上。
弹力有无的判断1、直接判断:对于形变较明显的情况,由形变情况直接判断2、利用“假设法”判断:对于形变不明显的情况,可假设将接触面去掉,判断研究对象的运动状态是否发生改变。
弹力大小的计算1、非弹簧弹力:对物体的运动状态进行分析,结合力学规律求解2、胡可定律(弹簧弹力 :在弹性限度内 F=Kdx弹簧“串并联”后的进度系数1、串联弹簧串联后,每个弹簧所受的弹力是相等的,既 F 1=F2 =......从而得出1/K=1/K1+1/K2+......+1/Kn 2、并联弹簧并联后,每个弹簧上的弹力不等,但是伸长(或压缩量相等,既 X 1=X2 =......从而得出K=K1+K2+......+Kn场力重力1摩擦力静摩擦力和动摩擦力的比较1、区分两种摩擦力:静止的物体有可能受滑动摩擦力的作用,运动的物体也有可能受到静摩擦力作用 ; 这里的“静”和“动”是针对接触面的相对运动而言的。
“运动”和“相对运动” 、“相对运动趋势”不同。
2、摩擦力的方向有可能和运动方向相同——充当动力, 做正功; 可能和运动方向相反——充当阻力, 做负功;也有可能和运动方向成某一夹角。
3、静摩擦力的方向判断:①假设法。
即假设接触面光滑。
若两物体发生相对滑动, 则说明他们有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向和假设接触面光滑时相对运动的方向相同,然后根据静摩擦力方向跟物体相对运动趋势方向相反,便可以确定静摩擦力的方向。
②结合物体的运动状态判断,由运动情况确定受力情况。
4、摩擦力大小的计算:(1静摩擦力大小的计算①物体处于平衡状态时,利用力的平衡条件来判断其大小。
初中物理重力、摩擦力、弹力知识点总结含典型例题重力一、重力1.重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受到的力叫重力;重力的符号是G,单位是N。
地球附近的所有物体都受到重力的作用.2.重力区别于其他力的基本特征是:(1)地面附近的一切物体,无论固体、液体、气体都受地球的吸引。
(2)重力特指地球对物体的吸引。
(3)重力的施力者是地球,受力者是物体。
二、重力的三要素1.重力的大小:通常把重力的大小叫重量。
物体所受重力大小跟它的质量成正比,计算公式: G=mg其中G表示重力,单位是牛顿,符号N;m表示质量,单位是千克,符号kg;g表示重力与质量的比值,单位是牛每千克,符号N/kg,其中g=9.8N/kg,粗略计算的时候g=10N/kg。
g的物理意义:表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N。
2.重力的方向:竖直向下(指向地心),建筑工人在砌墙时常利用铅垂线来确定竖直的方向.3.铅垂线:4.重力的作用点——重心:(1)对于整个物体,重力作用的表现就好像它作用在某一个点上,这个点就叫做物体的重心。
我们通常把物体的重心当作重力在物体上的作用点。
质地均匀、外形规则物体的重心,在它的几何中心上。
如球的重心在球心。
方形薄木板的重心在两条对角(2)线的交点。
不规则的物体,我们可以采用支撑法和悬挂法来确定它的重心。
※ 重心的位置不一定总在物体上,如圆环的重心在圆心,空心球的重心在球心。
5.稳度稳度就是物体的稳定程度,稳度越大,物体就越不容易倾倒。
提高稳度的方法:一是增大支持面,二是降低重心。
典型例题如图所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置。
(1)将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向(变化/不变);(2)剪断悬线OA,观察小球下落的方向是;(3)从以上实验现象分析可得出:重力方向,建筑工人经常使用的就是该原理的应用。
高中物理必修一第三章相互作用第一节重力基本相互作用一、重力基础概念即:重力定义、图示、符号、计算公式、重心等(详见课本P51—53)。
二、重点摘要1、重力属于性质力中的场力,即物体并不互相接触,跟距离有关系。
2、重力方向:指向地心(竖直向下)。
3、g—重力加速度 g单位:m/s² m/s²—加速度。
4、、g随高度的增加而增加,随纬度的升高而升高。
例:在南北极,g=10 N/kg 在赤道,g=9.8 N/kg 。
第二节弹力一、弹力基础概念1、弹力定义:当物体发生形变,使物体变回原来状态的力叫做弹力。
2、弹力的形变分为:弹性形变、弹塑性形变、塑性形变。
3、弹力的大小:由外力决定。
4、弹力的方向:点、面、曲面。
5、弹力的作用点:接触面上。
注意:有弹力一定有接触面,有接触面不一定有弹力。
6、更多基础概念(详见课本P54—56)。
二、重点摘要1、胡克定律:F = k·△x (F—弹力;k—劲度系数(N/m);△x—形变量)注意:胡克定律只能应用在常值物体。
2、弹力的受力分析:弹力与面接触:画出的力的方向与接触点垂直;弹力与曲面接触:画出的力的方向指向圆心。
2、在做受力分析时,杆上的力在任意方向上,所以不可先画出来。
第三节摩擦力一、摩擦力基础概念1、摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。
2、滑动摩擦属于动摩擦力;滚动摩擦本质是既属于静摩擦力又属于动摩擦力。
3、动摩擦力产生的前提:有弹力,有正压力(正压力:垂直于接触面的弹力,符号—Fn)。
4、动摩擦力与接触面的相对运动有关,方向与其运动方向相反,作用点在接触面上。
5、动摩擦力的大小与物体表面粗糙程度和正压力有关,表面越粗糙,μ越大。
(用Fn表示)公式即:f动 = μ· Fn 。
(μ是比例常数,叫做动摩擦因数)6、静摩擦力产生的前提:有正压力,有接触面,有相对运动趋势(使物体产生静摩擦力的外力),方向与外力方向相反。
7、在作受力分析时,不要先把静摩擦力画出来,应先通过计算,若再没有计算静摩擦力前,各个力已经平衡,则无摩擦力,若反之,则有摩擦力。
高中物理 必修一一、【重力 弹力 摩擦力】1.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是( )A .细绳一定对小球有拉力的作用B .轻弹簧一定对小球有弹力的作用C .细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D .细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力解析:选D .若小球与小车一起做匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a =g tan α,则轻弹簧对小球无弹力,D 正确.2.一轻质弹簧原长为8 cm ,在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ,弹簧未超出弹性限度.则该弹簧的劲度系数为( )A .40 m/NB .40 N/mC .200 m/ND .200 N/m解析:选D .由F =kx 知,弹簧的劲度系数k =F x =40.02N/m =200 N/m ,选项D 正确. 3.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例.当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是( )A .跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B .运动员受到的支持力,是运动员的脚发生形变而产生的C .此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D .此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力解析:选D .发生相互作用的物体均要发生形变,故A 错误;发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,B 错误;在最低点,运动员虽然处于瞬间静止状态,但接着运动员要加速上升,故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力,C错误,D 正确. 4.如图所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片.假设每块砖的质量均为m ,砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.要使砖恰好静止不动,则武警战士的头对砖施加的水平力为( )A .mg μB .2mg μC .3mg μD .4mg μ 解析:选B .以四块砖为研究对象,进行受力分析.砖恰好静止不动,则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等,即f 1+f 2=4mg ,又f 1=f 2=μF ,联立两式可得F =2mg μ,即武警战士施加的水平力为F =2mg μ,选项B 正确. 5.如图,一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F 的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为( )A .2- 3B .36C .33D .32解析:选C .当拉力水平时,物块做匀速运动,则F =μmg ,当拉力方向与水平方向的夹角为60°时,物块也刚好做匀速运动,则F cos 60°=μ(mg -F sin 60°),联立解得μ=33,A 、B 、D 项错误,C 项正确.6.如图所示,两木块的质量分别为m 1和m 2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧,在此过程中下面木块移动的距离为( )A .m 1g k 1B .m 2g k 1C .m 1g k 2D .m 2g k 2 解析:选C .在此过程中,压在下面弹簧上的压力由(m 1+m 2)g 减小到m 2g ,即减少了m 1g ,根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了Δl =m 1g k 2,即下面木块移动的距离为m 1g k 2,选项C 正确.7.如图所示,有8个完全相同的长方体木板叠放在一起,每个木板的质量为100 g ,某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F ,使木板水平静止.若手与木板之间的动摩擦因数为μ1=0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为μ2=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取10 m/s 2.则水平压力F 至少为( )A .8 NB .15 NC .16 ND .30 N解析:选B .先将所有的木板当成整体,受力分析,竖直方向受重力和静摩擦力,则二力平衡有2μ1F ≥8mg ;再对除两外侧木板剩余木板受力分析,竖直方向受重力和静摩擦力,由二力平衡有2μ2F ≥6mg ;联立解得F ≥15 N ;故B 正确,A 、C 、D 错误.8.(多选)轻杆的一端安装有一个小滑轮P ,用手握住杆的另一端支撑着悬挂重物的轻绳,如图所示.现使杆和竖直方向的夹角缓慢减小,则杆对滑轮P 的作用力( )A .大小变大B .大小不变C .方向发生变化,但始终沿杆方向D .方向始终在P 两侧轻绳的夹角的角平分线上,不一定沿杆解析:选BD .滑轮P 受到两侧轻绳的拉力和杆的作用力,其中两侧轻绳的拉力大小相等,且等于重物的重力,使杆和竖直方向的夹角缓慢减小时,两拉力的方向不变,则其合力也不变,方向始终在P 两侧轻绳夹角的角平分线上,因滑轮P 受力平衡,故杆对滑轮P 的作用力大小不变,方向始终在P 两侧轻绳夹角的角平分线上,不一定沿杆,选项B 、D 正确.9.如图所示,质量为m 的木块P 在质量为M 的长木板ab 上滑行,长木板ab 在地面上一直处于静止状态.若长木板ab 与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P 与长木板ab 间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab 受到地面的摩擦力大小为( )A .μ1MgB .μ1(m +M )gC .μ2mgD .μ1Mg +μ2mg解析:选C .木块P 对长木板ab 的滑动摩擦力大小为F =μ2mg ,长木板ab 始终静止,则地面对长木板ab 的静摩擦力大小为F ′=F =μ2mg ,故选项C 正确.10.如图所示,在竖直平面内固定一直杆,将轻环套在杆上.不计质量的滑轮用轻质绳OP 悬挂在天花板上,另一轻绳通过滑轮系在轻环上,不计所有摩擦.现向左缓慢拉绳,当环静止时,与手相连的绳子水平,若杆与地面间夹角为θ,则绳OP 与天花板之间的夹角为( )A .π2B .θC .π4+θ2D .π4-θ2解析:选C .当轻环静止不动时,PQ 绳对轻环的拉力与杆对轻环的弹力等大、反向、共线,所以PQ 绳垂直于杆,由几何关系可知,绳PQ 与竖直方向之间的夹角是θ;对滑轮进行受力分析如图,由于滑轮的质量不计,则OP 绳对滑轮的拉力与两个绳子上拉力的合力大小相等、方向相反,所以OP 绳的方向一定在两根绳子之间的夹角的角平分线上,由几何关系得OP 绳与天花板之间的夹角α=12β=12⎝⎛⎭⎫π2+θ=π4+θ2,C 正确.11.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm ;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A .86 cmB .92 cmC .98 cmD .104 cm解析:选B .将钩码挂在弹性绳的中点时,由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k )与竖直方向夹角θ均满足sin θ=45,对钩码(设其重力为G )静止时受力分析,得G =2k ⎝⎛⎭⎫1 m 2-0.8 m 2cos θ;弹性绳的两端移至天花板上的同一点时,对钩码受力分析,得G =2k ⎝⎛⎭⎫L 2-0.8 m 2,联立解得L =92 cm ,可知A 、C 、D 项错误,B 项正确.12.(多选)如图所示,将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开始时a 、b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F f a ≠0,b 所受摩擦力F f b =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )A .F f a 大小不变B .F f a 方向改变C .F f b 仍然为零D .F f b 方向向右解析:选AD .剪断右侧绳的瞬间,右侧绳上拉力突变为零,而弹簧对两木块的拉力没有发生突变,与原来一样,所以b 相对地面有向左的运动趋势,受到静摩擦力F f b 方向向右,C 错误、D 正确;剪断右侧绳的瞬间,木块a 受到的各力都没有发生变化,A 正确,B 错误.13.(多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中,设计了如图甲所示的演示装置,力传感器A 与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如图乙,则结合该图象,下列说法正确的是( )A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D.可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)解析:选ABC.t=0时刻,力传感器显示拉力为2 N,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为2 N,由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N,A选项正确;t =50 s时刻摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为3.5 N,同时小车启动,说明带有沙子的沙桶重力等于3.5 N,此时摩擦力立即变为滑动摩擦力,故摩擦力突变为3 N的滑动摩擦力,B、C选项正确;此后由于沙子和沙桶重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N,故50 s后小车将做匀加速运动,D选项错误.14.(多选)如图所示,水平地面粗糙,A、B两同学站在地上水平推墙.甲图中A向前推B,B向前推墙;乙图中A、B同时向前推墙.每人用力的大小都为F,方向水平.则下列说法中正确的是()A.甲图方式中墙受到的推力为2FB.乙图方式中墙受到的推力为2FC.甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD.乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F解析:选BD.对于乙图,墙壁在水平方向所受到人的作用力如图(a)所示(俯视图),此时墙壁所受到的推力为F合=2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为F f=F.故B、D正确.对于甲图,先以墙壁为研究对象,此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F,如图(b)所示.然后再以B为研究对象,B同学的受力情况如图(c)所示,B受到A的推力F和墙壁的反作用力F1′,由于F=F1′,所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用.再以A为研究对象,A同学的受力情况如图(d)所示,根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F,所以B对A的反作用力F2′=F,根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力F f=F,故A、C错误.二、【力的合成与分解】1.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,若F1、F2、F3三个力不共线,则这三个力可能选取的数值为()A.15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 NC.1 N、2 N、10 N D.1 N、6 N、7 N解析:选B.物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动,则三个力的合力必定为零,只有B选项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线,B正确.2. (多选)一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进,则对小孩和车下列说法正确的是()A.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B.拉力与摩擦力的合力大小等于车和小孩重力大小C.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D.小孩和车所受的合力为零解析:选CD.小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据共点力平衡条件,拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力,故选项A错误;拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡,重力、支持力的合力竖直向下,故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上,故选项B错误,C正确;小孩和车做匀速直线运动,故所受的合力为零,故选项D正确.3.如图所示是轿车常用的千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时,汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°.下列判断正确的是()A.此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104 NB.此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104 NC.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将增大D.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将减小解析:选D.汽车对千斤顶的压力大小为1.0×105 N,根据牛顿第三定律,千斤顶对汽车的支持力也为1.0×105 N,B项错误;两臂夹角为120°,由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为1.0×105 N,A项错误;继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶两臂夹角减小,每臂受到的压力减小,C项错误,D项正确.4.(多选)如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图.一根绳绕过两个定滑轮后两端各挂着一个相同质量的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内.如果要增大颈椎所受的拉力,可采取的办法是()A.只增加绳的长度B.只增加重物的重量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动解析:选BC.对力进行合成,可知颈椎所受的拉力F=2mg cos θ,增加mg或减小θ,都可以增大F,选项B、C正确.5.如图所示,一个“U”形弹弓顶部跨度为L,在左、右顶部分别连接两根相同的橡皮条,橡皮条均匀且弹性良好,其自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去.若橡皮条伸长时的弹力满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则弹丸被发射过程中所受的最大合力为()A .152kLB .32kL C .2kL D .kL解析:选A .当橡皮条伸长L 时,弹力最大,为kL ,弹丸受合力最大,由几何关系可得4L 2-14L 22L =12F kL ,得F =152kL ,故A 正确. 6.(多选)已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角,大小未知,另一个分力F 2的大小为33F ,方向未知,则F 1的大小可能是( )A .3F 3B .3F 2C .23F 3D .3F 解析:选AC .如图所示,因F 2=33F >F sin 30°,故F 1的大小有两种可能情况,由ΔF =F 22-(F sin 30°)2=36F ,即F 1的大小分别为F cos 30°-ΔF 和F cos 30°+ΔF ,即F 1的大小分别为33F 和233F ,A 、C 正确.7.(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验,他将细绳的一端系在手指上,细绳的另一端系在直杆的A 端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A 端悬挂不同的重物,并保持静止.通过实验会感受到( )A .细绳是被拉伸的,杆是被压缩的B .杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C 指向AC .细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B 指向AD .所挂重物质量越大,细绳和杆对手的作用力也越大 解析:选ACD .重物所受重力的作用效果有两个,一是拉紧细绳,二是使杆压紧手掌,所以重力可分解为沿细绳方向的力F 1和垂直于掌心方向的力F 2,如图所示,由三角函数得F 1=G cos θ,F 2=G tan θ,故选项A 、C 、D 正确.8.蹦床可简化为如图所示的完全相同的网绳构成的正方形,点O 、a 、b 、c 等为网绳的结点.当网水平张紧时,若质量为m 的运动员从高处竖直落下,并恰好落在O 点,当该处下凹至最低点时,网绳aOe 、cOg 均成120°向上的张角,此时O 点受到的向下的冲击力为F ,则这时O 点周围每根网绳的拉力的大小为( )A .F 4B .F 2C .F +mg 4D .F +mg 2解析:选B .设每根网绳的拉力大小为F ′,对结点O 有:4F ′cos 60°-F =0,解得F ′=F 2,选项B 正确. 9.如图所示,小球A 、B 通过一条细绳跨过定滑轮连接,它们都套在一根竖直杆上.当两球平衡时,连接A 、B 两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ 和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计,则A 、B 球的质量之比为( )A .2cos θ∶1B .1∶2cos θC .tan θ∶1D .1∶2sin θ解析:选B .对A 、B 两球受力分析如图所示,由力的平衡条件可知,T ′sin θ=m A g ,T sin 2θ=m B g ,T ′=T ,解得m A ∶m B =sin θ∶sin 2θ=1∶2cos θ,B 正确.10.(多选)如图所示,重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂,重物B放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P被一根斜拉短线系于天花板上的O点;O′是三根线的结点,bO′水平拉着B物体,cO′沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态,g=10 m/s2.若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20 3 N,则下列说法中正确的是()A.弹簧的弹力为10 NB.重物A的质量为2 kgC.桌面对B物体的摩擦力为10 3 ND.OP与竖直方向的夹角为60°解析:选ABC.O′点是三根线的结点,属于“死结”,而小滑轮重力不计且与细线间的摩擦力可忽略,故P处为“活结”.由m A g=F O′a,F OP=2F O′a cos 30°可解得:F O′a=20 N,m A=2 kg,选项B正确;OP的方向沿绳子张角的角平分线方向,故OP与竖直方向间的夹角为30°,选项D错误;对O′受力分析,由平衡条件可得:F弹=F O′a sin 30°,F O′b=F O′a cos 30°,对物体B有:f B=F O′b,联立解得:F弹=10 N,f B=103N,选项A、C均正确.11.如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m1,小环乙的质量为m2,则m1∶m2等于()A.tan 15°B.tan 30°C.tan 60°D.tan 75°解析:选C.小环C为轻环,重力不计,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为60°,C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°,A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°,乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为60°,设细线拉力为T,根据平衡条件,对甲环有2T cos 30°=m1g,对乙环有2T cos 60°=m2g,得m1∶m2=tan 60°,故选C.12.(2019·全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则()A.F1=33mg,F2=32mg B.F1=32mg,F2=33mgC.F1=12mg,F2=32mg D.F1=32mg,F2=12mg解析:选D.如图所示,卡车匀速行驶,圆筒受力平衡,由题意知,力F1′与F2′相互垂直.由牛顿第三定律知F1=F1′,F2=F2′,则F1=mg sin 60°=32mg,F2=mg sin 30°=12mg,选项D正确.13.如图所示,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,半球右侧面是光滑的,左侧面粗糙,O点为球心,A、B是两个相同的小物块(可视为质点),物块A静止在左侧面上,物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上,A、B处在同一高度,AO、BO与竖直方向的夹角均为θ,则A、B分别对半球面的压力大小之比为()A.sin θ∶1 B.sin2θ∶1C.cos θ∶1 D.cos2θ∶1解析:选D .分别对A 、B 进行受力分析,如图所示,由物体的平衡条件知N A =mg cosθ,同理可知N B cos θ=mg ,则N A N B=cos 2θ,再根据牛顿第三定律知A 、B 分别对半球面的压力大小之比为cos 2θ∶1,故D 选项正确.14.(多选)如图所示,叠放在一起的A 、B 两物体放置在光滑水平地面上,A 、B 之间的水平接触面是粗糙的,细线一端固定在A 物体上,另一端固定于N 点,水平恒力F 始终不变,A 、B 两物体均处于静止状态,若将细线的固定点由N 点缓慢下移至M 点(线长可变),A 、B 两物体仍处于静止状态,则( )A .细线的拉力将减小B .A 物体所受的支持力将增大C .A 物体所受摩擦力将增大D .水平地面所受压力将减小解析:选A B .以A 、B 两物体组成的系统作为研究对象,受力分析如图甲所示.水平方向:F T cos α=F ,竖直方向:F N +F T sin α=(m A +m B )g ,因为细线与水平地面的夹角α减小,cos α增大,sin α减小,F T 将减小,F N 将增大,所以细线所受拉力减小,地面受到的压力增大,A 正确,D 错误;以物体A 为研究对象,受力分析如图乙所示,竖直方向:F N A +F T sin α=m A g ,F T 减小,sin α减小,所以F N A 增大,B 正确;以B 为研究对象,在水平方向上由力的平衡可得F f =F ,B 物体所受摩擦力不变,故A 物体所受摩擦力不变,C 错误.三、【受力分析 共点力的平衡】1.设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S 成正比,与下落速度v 的二次方成正比,即f =kS v 2,其中k 为比例常数,且雨点最终都做匀速运动.已知球的体积公式为V =43πr 3(r 为半径).若两个雨点的半径之比为1∶2,则这两个雨点的落地速度之比为( )A .1∶2B .1∶2C .1∶4D .1∶8解析:选A .当雨点做匀速直线运动时,重力与阻力相等,即f =mg ,故k ×πr 2×v 2=mg =ρ×43πr 3×g ,即v 2=4g ρr 3k,由于半径之比为1∶2,则落地速度之比为1∶2,选项A 正确.2. (多选)如图所示,水平地面上的L 形木板M 上放着小木块m ,M 与m 间有一个处于拉伸状态的弹簧,整个装置处于静止状态.下列说法正确的是( )A .M 对m 无摩擦力作用B .M 对m 的摩擦力方向向左C .地面对M 的摩擦力方向向左D .地面对M 无摩擦力作用解析:选BD .对m 受力分析,m 受到重力、支持力、水平向右的弹簧的拉力和木板的摩擦力,根据平衡条件知,M 对m 的摩擦力方向向左,故A 错误,B 正确;对整体受力分析,在竖直方向上受到重力和支持力平衡,若地面对M 有摩擦力,则整体合力不为零,故地面对M 无摩擦力作用,故C 错误,D 正确.3.如图所示,水平面上A 、B 两物块的接触面水平,二者叠放在一起在作用于B 上的水平恒定拉力F 的作用下沿地面向右做匀速运动,某时刻撤去力F 后,二者仍不发生相对滑动,关于撤去F 前后下列说法正确的是( )A .撤去F 之前A 受3个力作用B .撤去F 之前B 受到4个力作用C .撤去F 前后,A 的受力情况不变D .A 、B 间的动摩擦因数μ1不小于B 与地面间的动摩擦因数μ2解析:选D .撤去F 前,整体做匀速运动,故B 受地面的摩擦力与F 平衡,而A 水平方向不受外力,故A不受B的摩擦力,B受重力、支持力、压力、拉力和地面的摩擦力共5个力作用;A只受重力和B对A的支持力两个力的作用,A、B错误;撤去拉力F后,由于整体做减速运动,A受到重力和B对A的支持力及B对A的摩擦力3个力的作用,C 错误;撤去拉力F后,由于整体做减速运动,整体的加速度a=μ2g,而A的加速度a A=μ2g ≤μ1g,即μ2≤μ1,D正确.4.如图甲所示,在粗糙水平面上静止放置一个截面为三角形的斜劈,其质量为M.两个质量分别为m1和m2的小物块恰好能沿两侧面匀速下滑.若现在对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1和F2,且F1>F2,如图乙所示.则在两个小物块沿斜面下滑的过程中,下列说法正确的是()A.斜劈可能向左运动B.斜劈受到地面向右的摩擦力作用C.斜劈对地面的压力大小等于(M+m1+m2)gD.斜劈对地面的压力大小等于(M+m1+m2)g+F1sin α+F2sin β解析:选C.在未施加力之前,三个物体都处于平衡状态,故可以对三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,故支持力为(M+m1+m2)g,没有摩擦力;施加力之后,m1、m2与M的摩擦力、弹力都不变,则M受力情况不变,斜劈仍保持静止,根据牛顿第三定律可知斜劈对地面的压力大小等于(M+m1+m2)g,与地面间没有摩擦力,C正确.5. (多选)如图所示,A球被固定在竖直支架上,A球正上方的点O悬有一轻绳拉住B 球,两球之间连有轻弹簧,平衡时绳长为L,张力为T1,弹簧弹力为F1.若将弹簧换成原长相同的劲度系数更小的轻弹簧,再次平衡时绳中的张力为T2,弹簧弹力为F2,则() A.T1>T2B.T1=T2C.F1<F2D.F1>F2解析:选BD.以B球为研究对象,B球受到重力G、弹簧的弹力F和绳子的张力T,如图所示.B球受力平衡时,F与T的合力与重力G大小相等、方向相反,即G′=G.根据三角形相似得G ′OA =T OB =F AB,换成劲度系数小的轻弹簧,形变量增大,AB 减小,则T 不变,F 减小,选项B 、D 正确.6.物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行.已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33,重力加速度取10 m/s 2.若轻绳能承受的最大张力为1 500 N ,则物块的质量最大为( )A .150 kgB .100 3 kgC .200 kgD .200 3 kg解析:选A .物块沿斜面向上匀速运动,受力如图,根据平衡条件F = F f + mg sin θ①F f = μF N ②F N =mg cos θ③由①②③式得F =mg sin θ+μmg cos θ,所以m =F g sin θ+μg cos θ,代入数据得m =150 kg ,选项A 正确. 7.如图所示,桌面上固定一个光滑竖直挡板,现将一个长方形物块A 与截面为三角形的垫块B 叠放在一起,用水平外力F 缓缓向左推动B ,使A 缓慢升高,设各接触面均光滑,则该过程中( )A .A 和B 均受三个力作用而平衡B .B 对桌面的压力越来越大C .A 对B 的压力越来越小D.推力F的大小恒定不变解析:选D.设B的倾角为θ,对A物体受力分析,如图所示,则F3与竖直方向的夹角为θ,由平衡条件有F3cos θ=G A,F3sin θ=F2,所以A对B的压力不变,选项C错误;A受三个力的作用,B受四个力的作用,选项A错误;对A、B整体受力分析,可知B对桌面的压力F′=G A+G B,推力F=F2,因G A、G B、F2均不变,故B对桌面的压力不变,推力F不变,选项B错误,D正确.8.(多选)如图所示,将一充有氢气的气球系在一个石块上,风沿水平方向吹,气球受到的风力大小为F风=kS v2(k是阻力系数,S是迎风横截面积),石块开始静止于水平地面上,则()A.若风速逐渐增大,气球会连同石块一起离开地面B.无论风速多大,气球连同石块都不会离开地面C.若风速逐渐增大,气球会连同石块一起沿地面向左滑动D.无论风速多大,气球连同石块都不会被吹动解析:选BC.解析法分析动态变化.如图,整体分析气球与石块.开始时受力平衡,水平风力增大,不改变竖直方向的各个力,则石块不会离开地面,故选项A错误,B正确;开始时系统平衡,有F风=F f,又有F f≤F fmax=μF N(μ为石块与地面的动摩擦因数),解得F≤μF N,若F风增大,竖直方向F N=(M+m)g-F浮不变,当F风增大到μF N时,系统会沿风地面向左滑动,故选项C正确,D错误.9.如图所示,两个相同的小物体P、Q静止在斜面上,P与Q之间的弹簧A处于伸长。
物理必修一知识点总结一、力和运动的基本概念1. 力的定义与分类- 力是物体间相互作用的量,可由重力、弹力、摩擦力等产生。
- 力的作用效果包括改变物体的运动状态和形状。
2. 力的合成与分解- 合力与分力的关系,以及如何通过平行四边形法则进行力的合成与分解。
3. 牛顿运动定律- 第一定律(惯性定律):物体保持静止或匀速直线运动状态,除非受到外力作用。
- 第二定律(动力定律):F=ma,力等于物体质量与加速度的乘积。
- 第三定律(作用与反作用定律):作用力与反作用力大小相等、方向相反。
4. 摩擦力- 静摩擦力与动摩擦力的区别及其计算方法。
- 摩擦力的方向和大小与接触面的性质和正压力有关。
5. 圆周运动- 匀速圆周运动的特征和向心力的计算。
- 向心加速度的概念及其与线速度、角速度的关系。
二、功、能和功率1. 功的定义和计算- 功是力在位移方向上所做的工,计算公式为W=Fscosθ。
- 功的单位是焦耳(J)。
2. 功率的概念- 功率是单位时间内做功的多少,计算公式为 P=W/t。
- 功率的单位是瓦特(W)。
3. 动能和势能- 动能:Ek=1/2mv^2,与物体的质量和速度有关。
- 重力势能:Ep=mgh,与物体的质量、重力加速度和高度有关。
4. 机械能守恒定律- 在没有非保守力做功的情况下,系统的总机械能保持不变。
三、万有引力和天体运动1. 万有引力定律- 任何两个物体间都存在引力,其大小与两物体质量的乘积和距离的平方成反比。
2. 天体运动- 开普勒定律描述了行星围绕恒星运动的规律。
- 行星轨道的椭圆形状和面积速度定律。
3. 卫星运动- 卫星在地球引力场中的运动规律。
- 轨道速度、周期与轨道半径的关系。
四、流体静力学1. 流体静压力- 流体静压力与深度的关系,以及如何应用流体静力学方程。
2. 阿基米德原理- 浮力的计算和原理,物体在流体中受到的向上力与其所排流体的重量相等。
3. 压强测量- 利用U型管和压力计测量流体的压强。
第三章 力的相互作用 第1讲 力 重力和弹力 摩擦力一、力:是物体对物体的作用(1) 施力物体与受力物体是同时存在、同时消失的;力是相互的 (2) 力是矢量(什么叫矢量——满足平行四边形定则) (3) 力的大小、方向、作用点称为力的三要素 (4) 力的图示和示意图(5)力的分类:根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等;根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。
(提问:效果相同,性质一定相同吗?性质相同效果一定相同吗?大小方向相同的两个力效果一定相同吗?)(6) 力的效果:1、加速度或改变运动状态 2、形变(7) 力的拓展:1、改变运动状态的原因 2、产生加速度 3、牛顿第二定律 4、牛顿第三定律二、常见的三种力 1重力(1) 产生:由于地球的吸引而使物体受到的力,是万有引力的一个分力 (2) 方向:竖直向下或垂直于水平面向下 (3) 大小:G=mg ,可用弹簧秤测量两极 引力 = 重力 (向心力为零)赤道 引力 = 重力 + 向心力 (方向相同)由两极到赤道重力加速度减小,由地面到高空重力加速度减小(4) 作用点:重力作用点是重心,是物体各部分所受重力的合力的作用点。
重心的测量方法:均匀规则几何体的重心在其几何中心,薄片物体重心用悬挂法;重心不一定在物体上。
2、弹力(1)产生:发生弹性形变的物体恢复原状,对跟它接触并使之发生形变的另一物体产生的力的作用。
(2)产生条件:两物体接触;有弹性形变。
(3)方向:弹力的方向与物体形变的方向相反,具体情况有:轻绳的弹力方向是沿着绳收缩的方向;支持力或压力的方向垂直于接触面,指向被支撑或被压的物体;弹簧弹力方向与弹簧形变方向相反。
(4)大小:弹簧弹力大小F=kx (其它弹力由平衡条件或动力学规律求解)1、 K 是劲度系数,由弹簧本身的性质决定2、 X 是相对于原长的形变量3、 力与形变量成正比(5) 作用点:接触面或重心3、摩擦力(1)产生:相互接触的粗糙的物体之间有相对运动(或相对运动趋势)时,在接触面产生的阻碍相对运动(相对运动趋势)的力; (2)产生条件:接触面粗糙;有正压力;有相对运动(或相对运动趋势); (3)摩擦力种类:静摩擦力和滑动摩擦力。
物理必修一知识点物理必修一知识点概述一、力和运动的基本概念1. 力的定义与分类- 力是物体间相互作用的结果,能够使物体的静止状态或运动状态发生改变。
- 分类:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。
2. 力的合成与分解- 力的合成:将多个力合并为一个等效力的过程。
- 力的分解:将一个力分解为几个分力的过程。
3. 运动的描述- 机械运动:物体位置的变化。
- 速度:物体单位时间内位置的变化量。
- 加速度:物体速度的变化率。
二、牛顿运动定律1. 牛顿第一定律(惯性定律)- 物体在没有外力作用下,保持静止或匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律(动力定律)- 物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比,加速度方向与作用力方向相同。
3. 牛顿第三定律(作用与反作用定律)- 两个物体间的相互作用力大小相等、方向相反。
三、功、能和功率1. 功的定义- 力在物体上产生位移时所做的工作。
2. 功的计算- W = F × d × cosθ,其中W是功,F是力,d是位移,θ是力与位移方向的夹角。
3. 动能- 物体由于运动而具有的能量。
4. 势能- 物体由于位置或状态而具有的能量。
5. 机械能守恒定律- 系统内动能和势能之和保持不变。
6. 功率- 单位时间内做功的多少。
四、简单机械1. 杠杆原理- 通过改变力的作用点和方向,可以放大或缩小力的作用效果。
2. 滑轮系统- 利用滑轮改变力的方向和大小,实现省力或改变力的方向。
3. 斜面原理- 通过斜面可以减少提升物体所需的力。
五、圆周运动1. 圆周运动的特点- 物体沿圆周路径运动,速度和加速度方向不断改变。
2. 向心力- 使物体沿圆周路径运动的力。
3. 角速度- 物体绕圆周运动的速率。
六、万有引力1. 万有引力定律- 任何两个物体间都存在引力,大小与两物体质量的乘积成正比,与两物体间距离的平方成反比。
2. 引力场- 物体周围的空间,其中任何其他物体都会感受到引力的作用。
重力弹力摩擦力Ⅰ知识网络一、力的概念:1.力是物体对物体的_______。
2.力的基本特征(1)力的物质性:力不能____________而独立存在。
(2)力的相互性:力的作用是______的。
(3)力的矢量性:力是矢量,既有________,又有________。
(4)力的独立性:力具有独立作用性,用牛顿第二定律表示时,则有合力产生的加速度等于几个分力产生的加速度的________。
3.力的分类:(1)按力的______分类:如重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力、分子力、核力等(2)按力的______分类:如拉力、推力、支持力、压力、动力、阻力等.二、常见的三类力。
1.重力:重力是由于____________而使物体受到的力。
(1)重力的大小:重力大小等于________,g是常数,通常等于9.8N/kg.(2)重力的方向:____________的. (3)重力的作用点—重心:重力总是作用在物体的各个点上,但为了研究问题简单,我们认为一个物体的重力集中作用在___________,这一点称为物体的重心. ①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的___________.②不规则物体的重心可用__________求出重心位置.2.弹力:发生弹性形变的物体,由于要__________,对跟它__________会产生力的作用,这种力叫做弹力.(1)弹力产生的条件:①______________; ②_______________________.(2)弹力的方向:跟物体__________的方向相同.○1一般情况:凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因_______而对物体产生的弹力;支持力的方向总是_________________________.○2一般情况:凡是一根线(或绳)对物体的拉力,都是这根线(或绳)因为__________而对物体产生的弹力;拉力的方向总是__________.○3弹力方向的特点:由于弹力的方向跟接触面垂直,面面结触、点面结触时弹力的方向都是__________ (3)弹力的大小:①与形变大小有关,弹簧的弹力_____ ②可由力的________求得.力 概念 定义:力是物体对物体的作用,不能离开施力物体与受力物体而存在。
效果: 要素:大小、方向、作用点(力的图示) 使物体发生形变改变物体运动状态 分类 效果:拉力、动力、阻力、支持力、压力 性质: 重力: 方向、作用点(关于重心的位置) 弹力: 产生条件、方向、大小(胡克定律) 摩擦力:(静摩擦与动摩擦)产生条件、方向、大小 运算——平行四边形定则力的合成 力的分解 |F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 23.滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在_______的时候,要受到另一个物体________________的力,这种力叫做滑动摩擦力.(1)产生条件:①接触面是_____;②两物体接触面上有________;③两物体间有___________.(2)方向:总是沿着____________________________.(3)大小:与正压力成正比,即__________4.静摩擦力:当一个物体在另一个物体表面上有____________时,所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力.(1)产生条件:①接触面是________的;②两物体有__________;③两物体接触面上有______.(2)方向:沿着接触面的_________________________.(3)大小:由受力物体所处的运动状态根据_________或___________来计算Ⅱ初入江湖1.如图1所示的皮带传动装置中,O1是主动轮,O2是从动轮,A、B分别是皮带上与两轮接触的点,C、D 分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见,图中将两轮与皮带画得略微分开,而实际上皮带与两轮是紧密接触的).当O1顺时针启动时,若皮带与两轮不打滑,则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向分别是( )A.向上,向下,向下,向上B.向下,向上,向上,向下C.向上,向上,向下,向下D.向下,向下,向上,向上图12. 物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上。
B 中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是3.下列有关重力概念的说法,正确的是( )A.重力方向总是垂直于物体的支持面 B.重力不随物体位置变化而变化C.粉笔在使用时,质量变小,重力变小 D.空中向上飘的气球没有受到重力4.如图所示,静止的弹簧测力计受到大小都为40N的F1,F2的作用,弹簧测力计的示数为( ) A.0N B.40NC.80N D.无法确定5.用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图2所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30°角的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30°角的同样大的恒力,最后达到平衡时,如下图3中正确的是( )6.一质量为M 的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F 始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g .现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球篮中减少的质量为( )(A)2(M F g -) (B) M 2F g - (C) 2M F g- (D)0 7. 如图2-1-17所示,位于斜面上的物块M ,在沿斜面向上的力F 作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力( )A .方向可能沿斜面向上B .方向可能沿斜面向下C .大小可能等于零D .大小可能等于F8.如图2-1-18所示,物体A 靠在竖直墙面上,在力F 作用下,A 、B 保持静止。
物体B的受力个数为() A . 2 B . 3 C . 4 D . 59 .如图2-1-19所示,质量均为m 的两木块a 与b 叠放在水平面上,a 受到斜向上与水平面成θ角的力作用,b 受到斜向下与水平成θ角的力作用,两力大小均为F ,两木块保持静止状态,则( )A .a 、b 之间一定存在静摩擦力B .b 与地面之间一定存在静摩擦力C .b 对a 的支持力一定小于mgD .地面对b 的支持力一定大于2mg10.如图2-1-20所示有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上,白毛巾的中间用绳与墙壁连结着,黑毛巾的中部用手将它拉住,欲将其分离开来,若两条毛巾的质量均为m ,毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数为μ,问:将黑毛巾匀速拉出需加多大的水平力?如果有n 条白、黑毛巾交替折叠放置着,要将n 条黑毛巾一起匀速拉出,要多大的力?11.如图2-1-21所示,一劲度系数为k 1的弹簧,竖直地放在桌面上,上面压一质量为m的物体,另一劲度系数为k 2的弹簧竖直放在物体上面,其下端与物体的上表面连接在一起,两个弹簧的质量都不计.要使下面弹簧的弹力减为原来的32时,应将上面弹簧的上端A 竖直向上提高多少? 12.如图所示,在超市内倾角为θ的电梯斜面上有一箱西瓜随电梯匀速向上运动,在箱子的中央有一只质量为m 的西瓜,则在该西瓜随箱一起匀速前进的过程中,周围其它西瓜对它的作用力的方向为( )A .沿斜面向上B .沿斜面向下C .竖直向上D .垂直斜面向上13.放在粗糙水平面上的物体A 上叠放着物体B .A 和B 之间有一被压缩的弹簧.A 、B 均处于静止状态,下列说法中正确的是( )A .B 受到向右的摩擦力 B .B 对A 的摩擦力向右C .地面对A 的摩擦力向右D .地面对A 没有摩擦力图2-1-20图2-1-21图2-1-17 图2-1-182-1-1914.如图所示,在水平力F 作用下,木块A 、B 均保持静止.若木块A 与B 的接触面是水平的,且F ≠0.则关于木块B 的受力个数可能为( )A .3个或4个B .3个或5个C .4个或5个D .4个或6个15.如图所示,物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上,水平力F 作用于C 物体,使A 、B 、C 以共同速度向右匀速运动,且三者相对静止,关于摩擦力的说法,正确的是( )A .C 不受摩擦力作用B .B 不受摩擦力作用C .A 受摩擦力的合力不为零Ⅲ武林高手1.如图2-1-9所示,质量为m 的物体A 以一定初速度v 沿粗糙斜面上滑,物体A 在上滑过程中受到的力有图2-1-9A .向上的冲力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力B .重力、斜面的支持力和下滑力C .重力、对斜面的正压力和沿斜面向下的摩擦力D .重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力2.如图2-1-10所示,在粗糙的水平面上放一块三角形木板a ,若物体b 在a 的斜面上匀速下滑,则图2-1-10A .a 保持静止,而且没有相对于水平面运动的趋势B .a 保持静止,但有相对水平面向右运动的趋势C .a 保持静止,但有相对于水平面向左运动的趋势D .因未给出所需数据,无法对a 是否运动或有无运动趋势作出判断3.如图2-1-11,(2008广东理科基础2).人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如图1所示。
以下说法正确的是A .人受到重力和支持力的作用B .人受到重力、支持力和摩擦力的作用C .人受到的合外力不为零D .人受到的合外力方向与速度方向相同 D .人受到的合外力方向与速度方向相同4.关于地球上的物体,下列说法中正确的是A .物体只有静止时才受到重力作用B .物体只有落向地面时才受到重力作用C .物体落向地面时比物体上抛时所受的重力大D .物体所受重力的大小与物体的质量有关,与物体是否运动及怎样运动无关图2-1-115.关于相互接触的两个物体之间的弹力和摩擦力,以下说法中正确的是A .有弹力必有摩擦力B .有摩擦力必有弹力C .摩擦力的大小一定与弹力大小成正比D .以上说法都不正确6.关于物体的重心,以下说法中正确的是A .物体的重心不一定在物体上B .用线悬挂的物体静止时,细线方向一定通过重心C .一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变D .舞蹈演员在做各种优美动作时,其重心的位置不变7.一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化A .把它从赤道拿到南极B .把它送到月球上去C .把它放到水里D .改变它的运动状态8.如图2-1-12所示,重35N 的物体沿倾角为370的斜面恰好能匀速下滑,物体与斜面间的动动摩擦因数μ= .如果要使物体能沿斜面匀速向上滑动,则作用于物体上的水平恒力F 的大小是 .9.如图2-1-13所示,物体A 、B 的质量m A =6kg ,m B =4kg ,A 与B 、B 与地面之间的动摩擦因数都等于0.3在外力F 的作用下,A 和B 一起做匀速运动,求A 对B 和地面对B 的摩擦力的大小和方向.(g 取10m/s 2)10.运动员双手握着竹杆匀速上爬或匀速下滑时,他受到的摩擦力分别为F 1、F 2.则A .F 1、F 2均向上,F 1=F 2B .F 1、F 2均向下,F 1=F 2C .F 1向下、F 2向上,F 1>F 2D .F 1向下、F 2向上,F 1<F 2Ⅳ天外飞仙1.对以a =2 m/s 2,做匀加速直线运动的物体,下列说法正确的是( )A .在任意1 s 内末速度比初速度大2 m/sB .第n s 末的速度比第1 s 末的速度大2n m/sC .2 s 末速度是1 s 末速度的2倍D .n s 时的速度是n 2s 时速度的2倍 2.物体做匀加速直线运动,加速度为a ,物体通过A 点时的速度为v A ,经过时间t 到达B 点,速度为v B ,再经过时间t 到达C 点速度为v C ,则有( )A .vB =(v A +vC )/2 B .v B =(AB +BC )/2tC .a =(BC -AB )/t 2D .a =(v C +v A )/2t3.汽车遇情况紧急刹车,经1.5 s 停止,刹车距离为9 m .若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最后1 s 的位移是( )A .4.5 mB .4 mC .3 mD .2 m4.电影特技中有一种叫做“快镜头”的方法,对于一个从静止开始做匀加速直线运动的汽车,不使用特技时,屏幕上汽车的加速度为a ,汽车运动到某点时的速度为v ,当使用2倍速度的“快镜头”时,屏幕上汽车的加速度和运动到同一点的速度分别为 ( )A .2a 、2vB .2a 、4vC .4a 、2vD .4a 、4v5.2011年1月,我国第四代战斗机“歼20”首飞成功.假设该战机某次训练中,起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v 所需时间t ,飞行一段时间后返回飞机场,以速度v 做匀减速直线运动,经过时间t 恰好停下,则( )A .起飞前的运动距离为vtB .起飞前的运动距离为vt2C .匀减速直线运动的位移是2vtD .起飞前的运动和匀减速直线运动的位移大小相等6.某乘客用手表估测火车的加速度,他先观测3分钟,发现火车前进了540 m ;隔3分钟后又观测1分钟,发现火车前进了360 m ,若火车在这7分钟内做匀加速直线运动,则这列火车加速度大小为( )A .0.03 m/s 2B .0.01 m/s 2C .0.5 m/s 2D .0.6 m/s 2F 图2-1-13图2-1-127.物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间的变化规律如图所示,取开始运动方向为正方向,则物体运动的v -t 图象中正确的是( )8.将物体以一定的初速度竖直上抛,经过时间t 0回到抛出点,空气阻力大小恒为重力的31。