高一物理知识点总结复习

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　　三、力的正交分解法：

　　在处理力的合成和分解的复杂问题时，有一种比较简便宜行的方法--正交分解法。

　　求多个共点力合成时，如果连续运用平行四边形法则求解，一般说来要求解若干个斜三角形，一次又一次地求部分的合力的大小和方向，计算过程显得十分复杂，如果采用力的正交分解法求合力，计算过程就简单多了。

　　正交分解法--把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解，其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量运算。

　　力的正交分解法步骤如下：

　　1、正确选定直角坐标系：通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴的方向的选择则应根据实际问题来确定。原则是使坐标轴与尽可能多的力重合，即是使需要向两坐标轴投影分解的力尽可能少，在处理静力学问题时，通常选用水平方向和竖直方向上的直角坐标，当然在其它方向较简便时，也可选用。

　　2、分别将各个力投影到坐标轴上：分别求x轴和y轴上各力的投影的合力和其中：

　　（式中的轴上的两个分量，其余类推。）

　　这样，共点力的合力大小可由公式：

　　求出。

　　设力的方向与轴正方向之间夹角是。

　　∴通过数学用表可知数值。

　　注意：如果这是处理多个力作用下物体平衡问题的好办法。

　　◎ 例题评析

　　【例7】。在倾角为α的斜面上，放一质量为m的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则球对斜面的压力为    （    ）

　　【分析与解答】：小球的重力产生两个效果：水平挤压木板；垂直斜面方向压紧斜面。故可将重力沿水平方向和垂直斜面方向分解为Fl、F2如右图所示，根据平行四边形定则，可得：F=mg/cosα。

　　答案：C

　　【例8】分解一个力 ，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下正确的是    （  ）

　　A.只有唯一组解    B.一定有两组解

　　C.可能有无数组解  D.可能有两组解

　　专题一、受力分析

　　受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来，并画出相应受力图。

　　1.受力分析的依据

　　（1）依据各种力的产生条件和性质特点，每种力的产生条件提供了其存在的可能性，由于力的产生原因不同，形成不同性质的力，这些力又可归结为场力和接触力，接触力（弹力和摩擦力）的确定是难点，两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件，弹力产生原因是物体发生形变，而摩擦力的产生，除物体间相互挤压外，还要发生相对运动或相对运动趋势。

　　（2）依据作用力和反作用力同时存在，受力物体和施力物体同时存在。一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力，找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的；另一方面，依据作用力和反作用力的关系，可灵活变换研究对象，由作用力判断出反作用力。

　　（3）依据物体所处的运动状态：有些力存在与否或者力的方向较难确定，要根据物体的运动状态，利用物体的平衡条件或牛顿运动定律判断。

　　2.受力分析的程序

　　（1）根据题意选取研究的对象。选取研究对霖豹原慰是要使对留题懿研穷尽量藩侵j研究对象可以是单个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统。

　　（2）把研究对象从周围的物体中隔离出来，为防止漏掉某个力，要养成按一般步骤分析的好习惯。一般应先分析重力；然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力；最后再分析其他场力（电场力、磁场力）等。

　　（3）每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，这样可以避免分析出某些不存在的力。如竖直上抛的物体并不受向上的推力，而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”。

　　（4）画完受力图后要进行定性检验，看一看根据你画的受力图，物体能否处于题目中所给的运动状态。

　　3.受力分析的注意事项

　　（1）只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力。

　　（2）只分析根据性质命名的力。

　　（3）每分析一个力，都应找出施力物体。

　　（4）合力和分力不能同时作为物体所受的力。

　　4.受力分析的常用方法：隔离法和整体法

　　（1）。隔离法

　　为了弄清系统（连接体）内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法。

　　运用隔离法解题的基本步骤是：

　　○1明确研究对象或过程、状态；

　　○2将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来；

　　○3画出某状态下的受力图或运动过程示意图；

　　○4选用适当的物理规律列方程求解。

　　（2）。整体法

　　当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法。运用整体法解题的基本步骤是：

　　○1明确研究的系统和运动的全过程；

　　○2画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图；

　　○3选用适当的物理规律列方程求解。

　　隔离法和整体法常常交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快。

　　◎ 例题评析

　　【例9】如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，试分析小车受哪几个力的作用

　　【分析与解答】  对M和m整体分析，它们必受到重力和地面支持力，由于小车静止，由平衡条件知墙面对小车必无作用力。以小车为研究对象，如图所示，它受四个力：重力Mg，地面的支持力FN，m对它的压力F2和静摩擦力f，由于m静止，可知f和FN的合力必竖直向下。

　　【说明】  M与墙有接触，但是否有挤压，应由M和m的状态决定。若m沿M加速下滑，加速度为a，则墙对M就有弹力作用，弹力FN水平。

　　【注意】  ①为防止丢力，在分析接触力时应绕研究对象观察一周，对每个接触点要逐一分析。②不能把作用在其它物体上的力错误地认为通过力的传递作用在研究对象上。③正确画出受力示意图。画图时要标清力的方向，对不同的力标示出不同的符号。

　　【例10】一个底面粗糙，质量为M的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面夹角为300，现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球与斜面的夹角为30。，如图所示。

　　（1）当劈静止时绳子中拉力大小为多少？

　　（2）若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的倍，为使整个系统静止，值必须符合什么条件？

　　【分析与解答】 （1）以水平方向为x轴，建立坐标系，并受力分析如图所示。

　　（2）以劈和小球整体为研究对象，受力分析如图

　　【例11】如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_________。

　　【分析与解】：物块ABC受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡，由平衡条件不难得出静摩擦力大小为

　　。

　　【例12】如图所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。

　　【分析与解】：作出A受力图如图28所示，由平衡条件有：

　　F.cosθ-F2-F1cosθ=0,

　　Fsinθ+F1sinθ-mg=0

　　要使两绳都能绷直，则有：F1

　　由以上各式可解得F的取值范围为：。

　　专题二。共点力作用下物体的平衡

　　1.共点力的判别：同时作用在同一物体上的各个力的作用线交于一点就是共点力。这里要注意的是“同时作用”和“同一物体”两个条件，而“力的作用线交于一点”和“同一作用点”含义不同。当物体可视为质点时，作用在该物体上的外力均可视为共点力：力的作用线的交点既可以在物体内部，也可以在物体外部。

　　2.平衡状态：对质点是指静止状态或匀速直线运动状态，对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。

　　（1）二力平衡时，两个力必等大、反向、共线；

　　（2）三力平衡时，若是非平行力，则三力作用线必交于一点，三力的矢量图必为一闭合三角形；

　　（3）多个力共同作用处于平衡状态时，这些力在任一方向上的合力必为零；

　　（4）多个力作用平衡时，其中任一力必与其它力的合力是平衡力；

　　（5）若物体有加速度，则在垂直加速度的方向上的合力为零。

　　3.平衡力与作用力、反作用力

　　一对平衡力一对作用力与反作用力

　　作用对象只能是同一物体，分别作用在两个物体上

　　力的性质可以是不同性质的力一定是同一性质的力

　　作用效果二者的作用相互抵消 各自产生自己的效果，互不影响。

　　共同点：一对平衡力和一对作用力反作用力都是大小相等、方向相反，作用在一条直线上的两个力。

　　【注意】

　　①一个力可以没有平衡力，但一个力必有其反作用力。

　　②作用力和反作用力同时产生、同时消失；对于一对平衡力，其中一个力存在与否并不一定影响另一个力的存在。

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