力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)

1、1. 力的基本概念（一）二力平衡定義：物體在兩個(gè)力的作用下能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則稱這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，或叫作二力平衡。1）兩力平衡的條件：作用在一個(gè)物體上；大小相等；方向相反；作用在同一直線上。2）兩個(gè)平衡的力的合力為零。3）二力平衡的結(jié)果：物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。4）注意：物體在不受力或受到平衡力作用下都會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（二）慣性慣性：物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。牛頓第一定律也叫做慣性定律。慣性是物體的固有屬性，一切物體在任何情況下都具有慣性。慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，而與物體是否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的快慢、是否受外力等都沒有關(guān)系。注意：慣性不是“

2、力”，敘述時(shí)，不要說成“物體在慣性的作用下”或“受到慣性的作用”等說法。(三）牛頓第一定律牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。1）它包含兩層含義靜止的物體在不受外力作用時(shí)總保持靜止?fàn)顟B(tài)；運(yùn)動(dòng)的物體在不受外力作用時(shí)總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2）牛頓第一定律是理想定律。3）物體不受力，一定處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體不一定不受力。另：牛頓第一定律是在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步的推理而概括出來的，因而不能用實(shí)驗(yàn)來證明這一定律。（四）力的合成力的合成：已知幾個(gè)力的大小和方向，求合力的大小和方向叫做力的合成。1）當(dāng)二力方向相

3、同時(shí)，其合力的大小等于這兩個(gè)力之和；方向與兩力的方向相同；數(shù)學(xué)表述：F合=F1+F2。2）當(dāng)二力方向相反時(shí)，其合力的大小等于這兩個(gè)力之差，方向?yàn)檩^大力的方向；數(shù)學(xué)表述：F合=F1-F2（其中：F1>F2）。(五）合力合力：如果一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫做那兩個(gè)力的合力。理解：合力的概念是建立在“等效”的基礎(chǔ)上，也就是合力“取代了分力，因此合力不是作用在物體上的另外一個(gè)力，它只不過是替了原來作用的兩個(gè)力，不要誤認(rèn)為物體同時(shí)還受到合力的作用。兩個(gè)力合成的條件是這兩個(gè)力須同時(shí)作用在一個(gè)物體上，否則求合力無意義。（六）摩擦力1） 摩擦力定義：兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)

4、它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)在接觸面是產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力就叫摩擦力。2）摩擦的種類：滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦、靜摩擦。滾動(dòng)摩擦力遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦力。3）滑動(dòng)摩擦力的影響因素：與物體間的壓力有關(guān)；與接觸面的粗糙程度有關(guān)；與物體的運(yùn)行速度、接觸面的大小等無關(guān)。壓力越大、接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。4）增大有益摩擦的方法：增加物體間的壓力；增大接觸面的粗糙程度。5）減小有害摩擦的方法：(1)使接觸面光滑和減小壓力；(2)用滾動(dòng)代替滑動(dòng)；(3)加潤(rùn)滑油；(4)利用氣墊。（5）讓物體之間脫離接觸（如磁懸浮列車）。二.壓力，壓強(qiáng)（一）液體壓強(qiáng)原理液體壓強(qiáng)（帕斯卡定律）的原理我們知道，物體受

5、到力的作用產(chǎn)生壓力，而只要某物體對(duì)另一物體表面有壓力，就存在壓強(qiáng)，同理，水由于受到重力作用對(duì)容器底部有壓力，因此水對(duì)容器底部存在壓強(qiáng)。液體具有流動(dòng)性，對(duì)容器壁有壓力，因此液體對(duì)容器壁也存在壓強(qiáng)。壓強(qiáng)的意義在初中階段，液體壓強(qiáng)原理可表述為：“液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增大，同種液體在同一深度的各處，各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等；不同的液體，在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，密度越大，液體的壓強(qiáng)越大。”（二）壓強(qiáng)的意義受力面積一定時(shí)，壓強(qiáng)隨著壓力的增大而增大。（此時(shí)壓強(qiáng)與壓力成正比）同一壓力作用在支承物的表面上，若受力面積不同，所產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小也有所不同。受力面積小時(shí)，壓

6、強(qiáng)大；受力面積大時(shí)，壓強(qiáng)小。壓力和壓強(qiáng)是截然不同的兩個(gè)概念：壓力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力，跟支持面面積大小無關(guān)。壓強(qiáng)是物體單位面積受到的壓力。壓力、壓強(qiáng)的單位是有區(qū)別的。壓力的單位是牛頓，踉一般力的單位是相同的。壓強(qiáng)的單位是一個(gè)復(fù)合單位，它是由力的單位和面積的單位組成的。在國(guó)際單位制中是牛頓/平方米，稱“帕斯卡”，簡(jiǎn)稱“帕”。（三）壓力和壓強(qiáng)任何物體能承受的壓強(qiáng)有一定的限度，超過這個(gè)限度，物體就會(huì)損壞。物體由于外因或內(nèi)因而形變時(shí)，在它內(nèi)部任一截面的兩方即出現(xiàn)相互的作用力，單位截面上的這種作用力叫做壓力。一般地說，對(duì)于固體，在外力的作用下，將會(huì)產(chǎn)生壓(或張)形變和切形變。因此，要

7、確切地描述固體的這些形變，我們就必須知道作用在它的三個(gè)互相垂直的面上的力的三個(gè)分量的效果。這樣，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三個(gè)互相垂直的面，應(yīng)力F/A有九個(gè)不同的分量，因此嚴(yán)格地說應(yīng)力是一個(gè)張量。由于流體不能產(chǎn)生切變，不存在切應(yīng)力。因此對(duì)于靜止流體，不管力是如何作用，只存在垂直于接觸面的力；又因?yàn)榱黧w的各向同性，所以不管這些面如何取向，在同一點(diǎn)上，作用于單位面積上的力是相同的。由于理想流體的每一點(diǎn)上，F(xiàn)/A在各個(gè)方向是定值，所以應(yīng)力F/A的方向性也就不存在了，有時(shí)稱這種應(yīng)力為壓力，在中學(xué)物理中叫做壓強(qiáng)。壓強(qiáng)是一個(gè)標(biāo)量。壓強(qiáng)(壓力)的這一定義的應(yīng)用，一般總是被限制

8、在有關(guān)流體的問題中。垂直作用于物體的單位面積上的壓力。若用P表示壓強(qiáng)，單位為帕斯卡（1帕斯卡=1牛頓/平方米） 四）壓強(qiáng)公式：P=F/s，式中p單位是：帕斯卡，1帕=1N/m2，表示是物理意義是1m2的面積上受到的壓力為1N。公式：p=F/S（壓強(qiáng)=壓力÷受力面積）p-壓強(qiáng)-帕斯卡(單位：帕斯卡，符號(hào)：Pa)F-壓力-牛頓(單位：牛頓，符號(hào)：N)S-受力面積-平方米F=PS(壓力=壓強(qiáng)×受力面積)S=F/P(受力面積=壓力÷壓強(qiáng)）（壓強(qiáng)的大小與受力面積和壓力的大小有關(guān)）（五）液體壓強(qiáng)公式及計(jì)算液體壓強(qiáng)計(jì)算P=液gh（是液體密度，單位是kg/m3；h表示是液體的深度

9、，指液體自由液面到液體內(nèi)部某點(diǎn)的垂直距離，單位m。）液體壓強(qiáng)公式：P=gh，液體的壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān)，而與液體的體積和質(zhì)量無（六）測(cè)量壓強(qiáng)方法液U形管壓強(qiáng)計(jì)體壓強(qiáng)的測(cè)量液體壓強(qiáng)的測(cè)量的儀器叫U形管壓強(qiáng)計(jì)，利用液體壓強(qiáng)公式P=phg，h為兩液面的高度差，計(jì)算液面差產(chǎn)生的壓強(qiáng)就等于液體內(nèi)部壓強(qiáng)測(cè)定大氣壓的儀器是：氣壓計(jì)，常見金屬盒氣壓計(jì)測(cè)定大氣壓。飛機(jī)上使用的高度計(jì)實(shí)際上是用氣壓計(jì)改裝成的。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.013×105帕=76cm水銀柱高。3 浮力（一）浮力計(jì)算題方法總結(jié)：(1)、確定研究對(duì)象，認(rèn)準(zhǔn)要研究的物體。(2)、分析物體受力情況畫出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀

10、態(tài)(看是否靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng))。(3)、選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。（二）計(jì)算浮力方法：量法：F(浮)=GF(用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力)。力差法：F(浮)=F(向上)F(向下)（用浮力產(chǎn)生的原因求浮力）浮、懸浮時(shí)，F(xiàn)(浮)=G(二力平衡求浮力；)F(浮)=G(排)或F(浮)=(液)V(排)g（阿基米德原理求浮力，知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時(shí)常用）根據(jù)浮沉條件比較浮力（知道物體質(zhì)量時(shí)常用）（三）漂浮問題"五規(guī)律"規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；規(guī)律二：同一物體在不同液體里，所受浮力相同；規(guī)律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的

11、體積?。灰?guī)律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對(duì)物體增大的浮力。（四） 阿基米德原理：(1)、內(nèi)容：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。(2)、公式表示：F(浮)=G(排)=(液)V(排)g從公式中可以看出：液體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關(guān)。(3)、適用條件：液體（或氣體）（五）物體的沉浮條件1）前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。2）請(qǐng)根據(jù)示意圖完成下空。3）說明： 密

12、度均勻的物體懸?。ɑ蚱。┰谀骋后w中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸?。ɑ蚱。?。一物體漂浮在密度為的液體中，若露出體積為物體總體積的1/3，則物體密度為 2/3分析：F浮 = G 則：液V排g =物Vg物=（ V排V）·液= 2/3液 懸浮與漂浮的比較相同： F浮 = G不同：懸浮液 =物 ；V排=V物 漂浮液 <物；V排<V物判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較F浮 與G或比較液與物 。（六）浮力方向及產(chǎn)生原因浮力方向：豎直向上，施力物體：液（氣）體浮力產(chǎn)生的原因（實(shí)質(zhì)）：液（氣）體對(duì)物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差即浮力。四.功（一）功

13、率公式：功率單位：主單位W；常用單位kWmW馬力。功率換算：1kW=103W1mW=106W1馬力=735W。某小轎車功率66kW，它表示：小轎車1s內(nèi)做功66000J（二）功率1、定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的功2、物理意義：表示做功快慢的物理量。（三）總功定義：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功公式：W總=W有用+W額=FS=W有用/斜面：W總=fL+Gh=FL（4） 額外功定義：并非我們需要但又不得不做的功。公式：W額=W總-W有用=G動(dòng)h(忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組)斜面：W額=fL（5） 有用功：定義：對(duì)人們有用的功。公式：W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=W總斜面：W有用=Gh（六）功的原

14、理及應(yīng)用1、 內(nèi)容：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。2、說明：(請(qǐng)注意理想情況功的原理可以如何表述？)功的原理是一個(gè)普遍的結(jié)論，對(duì)于任何機(jī)械都適用。功的原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力，既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。使用機(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。我們做題遇到的多是理想機(jī)械(忽略摩擦和機(jī)械本身的重力)理想機(jī)械：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功(FS)=直接用手對(duì)重物所做的功(Gh)。3、應(yīng)用：斜面理想斜面：斜面光滑；理想斜面遵從功的原理；

15、理想斜面公式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長(zhǎng)；G：物重；h：斜面高度。如果斜面與物體間的摩擦為f，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對(duì)物體做功Gh。五簡(jiǎn)單機(jī)械（一）滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。如右圖所示。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析。根據(jù)使用情況不同，滑輪可分為定滑輪和動(dòng)滑輪。（二)三種滑輪特點(diǎn)1）定滑輪特點(diǎn)：不省力，但能改變動(dòng)力的方向。（實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿）。2）動(dòng)滑輪特點(diǎn)：省一半力，但不能改變動(dòng)力方向，要費(fèi)距離。(實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿)3）滑輪組：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著物

16、體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。(三）滑輪組1、定義：由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成。2、特點(diǎn)：可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí)，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即（條件：不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦）。注意：如果不忽略動(dòng)滑輪的重量則：3、動(dòng)力移動(dòng)的距離s和重物移動(dòng)的距離h的關(guān)系是：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用n段繩子吊著物體，提起物體所用的力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的n倍，即s=nh。如下圖所示。（n表示承擔(dān)物重繩子的段數(shù)）4、繩子端的速度與物體上升的速度關(guān)系：（四）動(dòng)滑輪定義：和重物一起移動(dòng)的滑輪。（可上下移動(dòng)，也可左右移動(dòng)）實(shí)質(zhì)：動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是：動(dòng)力臂為阻力臂2倍的