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高中物理力学知识点汇总:重力与万有引力

更新时间:2024-06-30 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

力是高中物理的重要组成部分,也是高考的重点,所以复习的时候一定要重视,本文就力学的相关知识点进行总结,希望对同学们有用。VuG物理好资源网(原物理ok网)

力学基础知识总结VuG物理好资源网(原物理ok网)

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力学体系概要VuG物理好资源网(原物理ok网)

1.重力VuG物理好资源网(原物理ok网)

由于地球引力而对物体施加的力称为重力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

物体所受的重力G与其质量m的关系为G=mg。g称为重力加速度或自由落体加速度,与物体所处的高度、纬度有关。VuG物理好资源网(原物理ok网)

重力方向垂直向下,指向北极或赤道处的地球中心。VuG物理好资源网(原物理ok网)

重力作用于物体各部分的等效点称为重心。重心的位置与物体的形状、质量分布等有关。VuG物理好资源网(原物理ok网)

2.引力VuG物理好资源网(原物理ok网)

引力是自然界中任意两个物体之间存在的力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

引力F与两物体的质量m1、m2以及两物体间距离r的关系为:VuG物理好资源网(原物理ok网)

F=G·m1·m2/r^2高中物理的动能知识点,G称为引力常数,适用于任意两个物体,其值约为6.67×10ˆ-11单位N·m²/kg²。VuG物理好资源网(原物理ok网)

重力方向位于两个物体的连线上。VuG物理好资源网(原物理ok网)

3. 弹性VuG物理好资源网(原物理ok网)

弹性变形的物体在试图恢复到其原始形状时对与其接触的物体施加的力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

弹簧的弹力F与其变形量x的关系为F=kx,其中k称为弹簧常数,单位为N/m,与弹簧的长度、厚度、材料、截面积等因素有关。VuG物理好资源网(原物理ok网)

弹力的方向与变形的方向相反。VuG物理好资源网(原物理ok网)

弹簧具有弹性极限,一旦超过弹性极限,上述力与变形的关系就不再成立。VuG物理好资源网(原物理ok网)

4.静摩擦VuG物理好资源网(原物理ok网)

当两个互相接触的物体有相对运动或有相对运动的趋势时高中物理的动能知识点,接触面上存在着阻碍相对运动或相对运动趋势的力,叫做摩擦力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

当两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时,此时的摩擦力叫做静摩擦力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

两个物体之间的静摩擦力有一个极限,当两个物体刚开始做相对运动时,它们之间的摩擦力称为最大静摩擦力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

两物体间的实际静摩擦力F介于0与最大静摩擦力Fmax之间。VuG物理好资源网(原物理ok网)

静摩擦力的方向总是沿着接触表面的方向,并与物体相对运动趋势的方向相反。VuG物理好资源网(原物理ok网)

5.滑动摩擦VuG物理好资源网(原物理ok网)

当一个物体在另一个物体的表面滑动时,它会受到来自另一个物体的阻碍其滑动的力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

滑动摩擦的大小与压力(两个物体表面之间的垂直力)成正比。VuG物理好资源网(原物理ok网)

滑动摩擦力f与压力FN的关系为f=uFN,式中u称为动摩擦系数,它与接触两物体的材料、接触面状况等有关。VuG物理好资源网(原物理ok网)

滑动摩擦的方向总是沿着接触表面的方向,并与物体的相对运动方向相反。VuG物理好资源网(原物理ok网)

6.静电力VuG物理好资源网(原物理ok网)

静止点电荷之间的力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

静电力F与两点电荷q1、q2以及它们之间距离r的关系为,k称为静电力常数,其大小为。VuG物理好资源网(原物理ok网)

当两个点电荷带同种电荷时,它们之间的力是排斥力;当两个点电荷带异种电荷时,它们之间的力是吸引力。静电力又称库仑力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

7.电场力VuG物理好资源网(原物理ok网)

测试电场中对电荷(带电体)施加的力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

电场力F与测试电荷的电荷量q的关系为F=Eq,式中E称为电场强度。其大小由电场本身决定,方向与电场力作用于正电荷的方向相同,其单位为N/C。VuG物理好资源网(原物理ok网)

8. 安培力VuG物理好资源网(原物理ok网)

磁场中载流导线所受的力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

当直导体垂直于均匀磁场方向时,作用在导体上的安培力F与导体中的电流强度I、导体的长度L、磁感应强度B之间的关系为F=BIL。VuG物理好资源网(原物理ok网)

安培力的方向可以用左手定则确定。VuG物理好资源网(原物理ok网)

安培力是洛伦兹力作用于大量带电粒子的宏观表现。VuG物理好资源网(原物理ok网)

9.洛伦兹力VuG物理好资源网(原物理ok网)

带电粒子在磁场中移动时所受到的力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

当粒子运动方向垂直于磁感应强度方向时,粒子所受的洛伦兹力与粒子所带电荷q、粒子运动速度v、磁感应强度B的关系为F=qvB。洛伦兹力的单位为牛顿,符号为N。VuG物理好资源网(原物理ok网)

洛伦兹力的方向总是垂直于运动方向,并且永远不做功。VuG物理好资源网(原物理ok网)

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10.分子力VuG物理好资源网(原物理ok网)

分子之间存在的力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

分子间的力比较复杂,分子间既有吸引力,也有排斥力,当分子间距离为r0时,吸引力与排斥力的合力为0,当r>r0时,合力表现为吸引力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

11.核力VuG物理好资源网(原物理ok网)

原子核中核子之间存在的力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

核力是强相互作用的一种表现形式,在原子核尺度上,核力比库仑力强得多,核力是一种短程力,作用范围在原子核以内。VuG物理好资源网(原物理ok网)

引力的本质是万有引力,是物体与地球之间万有引力的具体表现,如果不考虑地球自转的影响,地面上物体所受的引力等于地球对物体的引力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

弹力、摩擦力、静电力、电场力、安培力、洛伦兹力的本质都是电磁相互作用。VuG物理好资源网(原物理ok网)

核力是一种强相互作用。VuG物理好资源网(原物理ok网)

还有一种基本相互作用称为弱相互作用,它与放射性现象有关。VuG物理好资源网(原物理ok网)

四种基本相互作用构成了力的系统。VuG物理好资源网(原物理ok网)

力学中最常见的错误和混淆总结VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误一:对基本概念理解不准确VuG物理好资源网(原物理ok网)

容易出错的分析:VuG物理好资源网(原物理ok网)

准确理解描述运动的基本概念是学习运动学乃至整个动力学的​​基础。VuG物理好资源网(原物理ok网)

这可以通过比较三组概念来掌握:VuG物理好资源网(原物理ok网)

①位移与距离:VuG物理好资源网(原物理ok网)

位移是从起始位置到终止位置的一条有向线段,是一个矢量;VuG物理好资源网(原物理ok网)

距离是物体运动轨迹的实际长度,是一个标量。一般来说,位移的大小不等于距离。VuG物理好资源网(原物理ok网)

②平均速度与瞬时速度。前者对应于一段时间,后者对应于某一时刻。需要注意的是,该公式仅适用于匀加速直线运动。VuG物理好资源网(原物理ok网)

③平均速度与平均速率:平均速度=位移/时间,平均速率=距离/时间。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误2:图像的物理意义与实际情况不符VuG物理好资源网(原物理ok网)

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要理解运动图像,首先要理解vt、xt图像的含义,然后重点理解图像的几个关键点:VuG物理好资源网(原物理ok网)

①坐标轴所表示的物理量。如有必要,先写出两轴物理量之间的关系表达式;VuG物理好资源网(原物理ok网)

②斜率的含义;VuG物理好资源网(原物理ok网)

③截距的意义;VuG物理好资源网(原物理ok网)

④“面积”的含义。注意,有些面积是有意义的,比如表示位移的vt图像的“面积”,而有些面积则无意义,比如xt图像的面积。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误三:没有辨别问题的关键条件而犯错误VuG物理好资源网(原物理ok网)

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分析和解决问题的方法和技巧:VuG物理好资源网(原物理ok网)

(一)要把握好一个条件、两个关系。一个条件:VuG物理好资源网(原物理ok网)

即两物体的速度相等,这往往是物体能否追上或两者间最大、最小距离的临界条件,也是分析判断的出发点;VuG物理好资源网(原物理ok网)

两个关系:时间关系和位移关系。通过画草图找到两个物体之间的位移关系是解决问题的突破口。VuG物理好资源网(原物理ok网)

②若被追逐的物体以匀速减速运动,在追赶之前必须注意物体是否已停止运动。VuG物理好资源网(原物理ok网)

③图像VT分析的应用往往直观、清晰。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误4:对摩擦理解不足导致失误VuG物理好资源网(原物理ok网)

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摩擦力是一种被动力,它的产生以其他力的存在为前提,与物体间的相对运动有关。VuG物理好资源网(原物理ok网)

它会随着其他外力或者运动状态的变化而变化,所以分析的时候要注意防止摩擦力随着外力或者物体运动状态的变化而突然变化。VuG物理好资源网(原物理ok网)

区分静摩擦力与滑动摩擦力,只能根据Fμ=μFN来计算滑动摩擦力,而FN并不总是等于物体的重量。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误五:误解杆的弹力方向VuG物理好资源网(原物理ok网)

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需要理解的是,杆的弹力和绳子的弹力方向是不一样的,绳子的拉力一定是沿着绳子的,但是杆的弹力方向却不一定是沿着杆的。VuG物理好资源网(原物理ok网)

分析杆对物体的弹力方向,一般需要结合物体的运动状态进行分析。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误六:不善于用矢量三角形分析问题VuG物理好资源网(原物理ok网)

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平行四边形(三角形)法则是进行力计算的常用工具,因此无论是分析受力情况、力的可能方向、力的最小值等,都可以通过画出力分析图或力的向量三角形来完成。VuG物理好资源网(原物理ok网)

许多看似复杂的问题可以通过图表来解决,变得简单、直观。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误七:误解力与运动的关系VuG物理好资源网(原物理ok网)

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根据牛顿第二定律F=ma,合外力决定的是加速度而不是速度,力和速度之间没有必然联系。VuG物理好资源网(原物理ok网)

加速度与合外力之间存在瞬时对应关系:VuG物理好资源网(原物理ok网)

加速度的方向始终与合外力的方向相同,加速度的大小随着合外力的增大(减小)而增大(减小);VuG物理好资源网(原物理ok网)

当加速度与速度方向一致时,物体加速;当加速度与速度方向相反时,物体减速。力与速度只有通过加速度这座桥梁才能“沟通”。VuG物理好资源网(原物理ok网)

如果让力量和速度直接沟通,那么坚持阿里加多德的观点、永不悔改的人就是“顽固分子”。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误 8:未处理暂时性问题VuG物理好资源网(原物理ok网)

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根据牛顿第二定律,可知加速度与合外力之间的瞬时对应关系。VuG物理好资源网(原物理ok网)

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所谓瞬时对应,是指物体受到外力作用后,立即产生加速度。当外力不变时,加速度也不变;当外力发生变化时,加速度立即发生变化;当外力消失时,加速度立即消失。在分析瞬时对应时,要注意两个基本模型特点的区别:VuG物理好资源网(原物理ok网)

(1)光绳模型:①光绳无法拉伸;②光绳张力可突变;VuG物理好资源网(原物理ok网)

(2)轻弹簧模型:VuG物理好资源网(原物理ok网)

①弹力的大小为F=kx,其中,k为弹簧刚度系数,x为弹簧的变形量。VuG物理好资源网(原物理ok网)

②弹力突变特点:若松开未连接的物体,轻弹簧的弹力能突然变为零;VuG物理好资源网(原物理ok网)

若释放端仍连接有重物,则轻弹簧的弹力不会发生突变,仍维持释放瞬间的原值。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误九:不理解超重和失重的本质VuG物理好资源网(原物理ok网)

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我们必须彻底搞清楚超重与失重的本质,超失重与物体的速度无关,只与加速度有关。VuG物理好资源网(原物理ok网)

物体具有垂直向上的加速度或垂直向上的分量加速度。VuG物理好资源网(原物理ok网)

失重状态下,物体具有垂直向下的加速度或垂直向下的分加速度。VuG物理好资源网(原物理ok网)

处于超重或失重状态的物体仍受重力影响,但视重(支撑力或拉力)大于或小于重力。对于完全失重状态的物体,视重为零。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误10:无法找到两个物体之间的运动联系VuG物理好资源网(原物理ok网)

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动力学的核心问题是研究运动与力的关系,除了正确分析物体所受的力之外,还要正确分析物体的运动。VuG物理好资源网(原物理ok网)

当给定的情况涉及两个物体,且物体之间存在相对运动时,求出两个物体之间的位移关系或速度关系就显得尤为重要。特别需要注意的是,物体的位移是相对于地面的,所以木块的位移不等于木板的长度。VuG物理好资源网(原物理ok网)

一般来说,若两个物体朝同一方向运动网校头条,位移之差等于木板的长度;朝相反方向运动时,位移之和等于木板的长度。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误11:无法识别组合运动和分割运动,导致速度分解错误VuG物理好资源网(原物理ok网)

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两个相互连接在一起的物体的速度往往是不相等的,一般通过速度分解来确定两个物体之间的速度关系。VuG物理好资源网(原物理ok网)

降低速度时,需要记住两件事:VuG物理好资源网(原物理ok网)

①只有物体的实际运动才是合运动。例如,物体A向右运动,物体A向右运动的速度就是合速度。也就是说,要分解的合运动必须是物体的实际运动。VuG物理好资源网(原物理ok网)

② 两物体沿绳或杆运动的速度(或分速度)相等。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误12:无法建立匀速圆周运动模型VuG物理好资源网(原物理ok网)

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圆周运动分析是牛顿第二定律的进一步延伸,分析过程中必须做两个分析:VuG物理好资源网(原物理ok网)

①分析受力情况,选取指向圆心的方向为正方向,计算指向圆心方向的合外力;VuG物理好资源网(原物理ok网)

②分析运动情况,物体做的是哪种圆周运动(匀速圆周运动还是变速圆周运动?),确定圆心和半径。VuG物理好资源网(原物理ok网)

③结合牛顿第二定律与向心力公式,解该方程。VuG物理好资源网(原物理ok网)

容易犯的错误13:混淆同步卫星、近地卫星和地球赤道物体运动的特征VuG物理好资源网(原物理ok网)

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人造卫星受到万有引力提供的向心力,而赤道处的物体除受到万有引力外,还要受到地面的支撑力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

即重力和支撑力的合力为物体提供向心力,使物体做圆周运动。因此,GMm/r2=ma适用于同步卫星和低地球卫星,不适用于赤道上的物体。VuG物理好资源网(原物理ok网)

另外,解答该题的关键是找出问题所涉及的对象,并逐一找出它们的相似之处。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误14:不理解轨迹变化问题中数量的变化VuG物理好资源网(原物理ok网)

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首先我们要明白轨迹变化的本质:VuG物理好资源网(原物理ok网)

当卫星的速度发生变化时,圆周运动所需的向心力不等于万有引力。VuG物理好资源网(原物理ok网)

为了增加卫星的轨道半径,使卫星做离心运动,就必须提高卫星的速度,使万有引力小于所需的向心力;反之,如果降低卫星的速度,万有引力就会大于所需的向心力,卫星就会做向心运动。VuG物理好资源网(原物理ok网)

卫星的加速度是由万有引力决定的,所以卫星在不同轨道上同一点的加速度是相同的。这部分公式比较多,需要了解公式的来龙去脉,注意公式的适用条件,不能生搬硬套。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误15:未能正确计算可变力所做的功VuG物理好资源网(原物理ok网)

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解决做功问题,首先要根据做功的情况,判断力对物体是否做功,做功是正还是负。一般可以从力与位移的方向关系(做功的恒定力)或力与速度的方向关系(做功的变化力)入手进行分析。VuG物理好资源网(原物理ok网)

解决变力所作的功,最常用的方法就是动能定理。VuG物理好资源网(原物理ok网)

错误16:未能正确理解各种函数关系VuG物理好资源网(原物理ok网)

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用函数关系解决问题时,首先要明确各种力所作的功与相应的能量变化之间的关系。重要的函数关系有:VuG物理好资源网(原物理ok网)

①重力所作的功等于重力势能变化的负值,即WG=-△Ep;VuG物理好资源网(原物理ok网)

②合力对物体所作的功等于物体动能的改变量,即动能定理=△Ek;VuG物理好资源网(原物理ok网)

③除重力(或弹力)以外的力所作的功,等于物体机械能的改变量,即W'other=△;VuG物理好资源网(原物理ok网)

④当=0时,表示只有重力做功,因此系统机械能守恒;VuG物理好资源网(原物理ok网)

⑤系统克服滑动摩擦所作功的代数和等于机械能转换成的内能,即f·d=Q(d为两物体间相对运动的距离)。VuG物理好资源网(原物理ok网)

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