物理必修一第三章知識點總結

專題一：力的概念、重力和彈力力是物體對物體的作用。它必然涉及到兩個物體：施力物體和受力物體。力不能離開物體而獨立存在。有力時，物體不一定接觸。力是成對出現(xiàn)的，作用力和反作用力同時存在。它們總是等大、反向、共線，分別作用在兩個物體上，作用效果不能抵消。力有大小、方向，對于同一直線上力的矢量運算，同向相加，反向相減。幾個力作用在同一物體上，每個力對物體的作用效果均不會因其他力的存在而受到影響。力對物體作用有兩種效果：一是使物體發(fā)生形變，二是改變物體的運動狀態(tài)。這兩種效果可各自獨立產(chǎn)生，可同時產(chǎn)生。完整表述一個力時，三要素缺一不可。當力的大小、方向均相同時，我們說它們相等。力的大小可用彈簧秤測量，也可通過定理、定律計算，力的單位是牛頓，符號是N。用一條有向線段表示力的方法叫力的圖示，用帶有標度的線段長短表示大小，用箭頭指向表示方向，作用點用線段的起點表示。重力是由于地球的吸收而產(chǎn)生的，重力的施力物體是地球。重力的大小可以通過G=mg計算，其中g為重力加速度，通常取9.8米/秒方；也可以通過彈簧秤測量，物體靜止時彈簧秤的示數(shù)為重力大小。重力的方向總是豎直向下的，不一定指向地心。物體的各部分都受重力作用，效果上，認為各部分受到的重力作用都集中于一點，叫做物體的重心（假設的點）。重心跟物體的質量分布、物體的形狀有關，重心不一定在物體上。質量分布均勻、形狀規(guī)則的物體其重心在物體的幾何中心上。重力是地球對物體萬有引力的一個分力，萬有引力的另一個分力提供物體隨地球自轉的向心力。在加速運動的系統(tǒng)中，例如發(fā)生超重和失重的現(xiàn)象時，重力的大小仍是mg。彈力是物體相互接觸時產(chǎn)生的一種力。當物體發(fā)生形變時，內部會產(chǎn)生彈力，使物體恢復原狀。彈力的大小和方向與形變程度有關，符合胡克定律。物體受到的力可以分解為兩個垂直方向的力，如圖所示。這時，分解后的兩個力稱為原力的分力。(2)分解定則：將一個力沿著兩個垂直方向分解時，分解后的兩個力大小分別為原力與分解方向的夾角的余弦值與正弦值的乘積。(3)力的分解可以方便我們分析物體的運動狀態(tài)和受力情況，例如在斜面上的物體受到的重力可以分解為垂直于斜面和平行于斜面的兩個力，從而方便我們計算物體在斜面上的運動情況。1.求解共點力作用下物體平衡的條件共點力是指多個力作用于物體的同一點上，物體在這種情況下能夠保持靜止的條件有兩個：（1）合力為零，即所有力的矢量和為零；（2）力矩為零，即所有力的力臂乘力的矢量和為零。2.求解共點力作用下物體平衡的方法（1）平衡條件法：根據(jù)平衡條件，列出方程組，求解未知量。（2）力的圖示法：將各力按照大小和方向畫在同一張圖上，通過觀察圖形來判斷物體的平衡情況。（3）力的分解法：將共點力按照某個方向分解成多個分力，然后再根據(jù)平衡條件求解未知量。3.求解共點力作用下物體平衡的注意事項（1）選擇合適的坐標系，方便計算和分析。（2）注意力的正負方向，避免計算出錯。（3）注意力的單位，保持一致性。（4）注意力的作用點，避免計算出現(xiàn)偏差。4.求解共點力作用下物體平衡的實例如圖所示，一個物體受到三個力的作用，分別為F1、F2、F3，其中F1和F2的大小已知，F(xiàn)3的大小和方向未知。根據(jù)平衡條件，我們可以列出以下方程組：F1+F2+F3=0F1×d1+F2×d2-F3×d3=0其中，d1、d2、d3分別為F1、F2、F3力臂的長度。通過解方程組，我們可以求解出F3的大小和方向，從而判斷物體是否處于平衡狀態(tài)。共點力是指同時作用于同一物體上的各個力，其作用線交于一點。平衡狀態(tài)對質點來說是指靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，對轉動的物體來說是指靜止狀態(tài)或勻速轉動狀態(tài)。在平衡狀態(tài)下，任何方向上的合力都必須為零。當有兩個力平衡時，這兩個力必須等大、反向、共線。而當有三個力平衡時，如果它們不是平行力，則這三個力的作用線必須交于一點，且它們的矢量圖必須形成一個閉合三角形。在多個力共同作用下達到平衡狀態(tài)時，這些力在任何方向上的合力都必須為零。此外，其中任一力必須與其它力的合力是平衡力，否則物體將加速運動。如果物體有加速度，則在垂