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时间:2018-07-29
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1、专题二相互作用与牛顿第运动定律包括力的概念、力的分类、力的合成与分解、受力分析的方法、共点力作用下力的平衡等。 [知识要点复习]一、相互作用 1.力的概念:力是物体对物体的作用 (1)力不能脱离物体独立存在(力的性质) (2)力的相互性、受力物体和施力物体总是成对出现,施力物体也是受力物体。 (3)力是矢量,既有大小,又有方向,可以用“力的图示”形象表示。 (4)力的效果:使物体发生形变或改变其运动状态。 2.重力 (1)产生:由于地球的吸引而产生。 (2)大小:G=mg,g
2、一般取9.8m/s2,粗略计算中可认为g=10m/s2,地球上不同位置g值一般有微小差异,一般的g值在两极比在赤道处大,在地势低处比地势高处大。 (3)方向:竖直向下 3.弹力 (1)产生条件:“直接接触”+“弹性形变” (2)弹力的方向:由物体发生形变方向判断:绳沿绳的方向,支持力和压力都垂直于支持面(或被压面),若支持面是曲面时则垂直于切线方向。 由物体的运动情况结合动力学知识判断。 (3)弹力的大小 一般的弹力与弹性形变的程度有关,形变越大,弹力越大,具体大小由运动情况
3、判断; 弹簧弹力的大小:f=kx;k是劲度系数,单位N/m,x是弹簧形变量的长度。 4.摩擦力 (1)产生条件:“相互接触且有弹力”+“接触面粗糙”+“有相运动或相对运动趋势”。 (2)摩擦力的方向 a.滑动摩擦力的方向:沿着接触面与物体的相对滑动方向相反。[注意相对运动(以相互作用的另一物体为参照物)和运动(以地面为参照物)的不同] b.静摩擦力的方向:沿着接触面与物体的相对运动趋势方向相反。 (3)摩擦力的大小 a.滑动摩擦力的大小f=μN,μ是滑动摩擦系数,仅与材料
4、、接触面的粗糙程度有关,无单位。N是正压力,它不一定等于重力。11 b.静摩擦力的大小0<f≤fm,fm与正压力成正比,在正压力一定时fm是一定值,它比同样正压力下的滑动摩擦力大,粗略运算中可以认为相等;静摩擦力的大小可以根据平衡条件或牛顿定律进行计算。 5.合力与分力,一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用所产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,那几个力就叫做这个力的分力,由于合力与分力产生的效果相同,一般情况下合力与分力可以相互替代。 6.力的合成与分解 求几个力的合力叫力的合成,
5、求一个力的分力叫力的分解。 运算法则:平行四边形法则,见图(A),用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么这两个邻边之间的对角线就表示合力F的大小和方向。 三角形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的线段首尾相接地画出,见图(B),把F1、F2的另外两端连接起来,则此连线就表示合力F的大小、方向。三角形定则是平行四边形定则的简化,本质相同。 正交分解法,这是求多个力的合力常用的方法,根据平行四边形定则,把每一个力都分解到互相垂直的两个方
6、向上,分别求这两个方向上的力的代数和Fx,Fy,然后再求合力。 7.共点力 a.共点力,几个力作用于同一点或它们的延长线交于同一点,这几个力就叫共点力。b.共点力作用下物体的平衡条件:当共点力的合力为零时,物体处于平衡状态(静止、匀速运动或匀速转动)二、牛顿运动定律(一)牛顿第一定律(即惯性定律)一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。(1)理解要点:①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的
7、原因,是使物体产生加速度的原因。③第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础,总结前人的研究成果加以丰富的想象而提出来的;定律成立的条件是物体不受外力,不能用实验直接验证。④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例,第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系。(2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。②质量是物体惯性大小的量度。③由牛顿第二定律定义的惯性质量
8、m=F/a和由万有引力定律定义的引力质量严格相等。④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。11(二)牛顿第二定律1.定律内容物体的加速度a跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量m成反比。2.公式:理解要点:①因果性:是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失;②方向性:a与都是矢量,方向严格相同;③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,是该时刻作用在该物体上的合外力。(三
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