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《第七章 運動和力》知識點歸納
一、力的定義：力是物體之間的相互作用。
（1） 力具有物質性：力不能離開物體而存在。
說明：①對某一物體而言，可能有一個或多個施力物體。
②并非先有施力物體,后有受力物體
（2）力具有相互性：一個力總是關聯著兩個物體，施力物體同時也是受力物體，受力物體同時也是施力物體。
說明：①相互作用的物體可以直接接觸，也可以不接觸。
②力的大小用測力計測量。
（3）力具有矢量性：力不僅有大小，也有方向。
（4）力的作用效果：使物體的形狀發生改變；使物體的運動狀態發生變化。
（5）力的種類：
①根據力的性質命名：如重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等。
②根據效果命名：如壓力、拉力、動力、阻力、向心力、回復力等。
說明：根據效果命名的，不同名稱的力，性質可以相同；同一名稱的力，性質可以不同。
二、重力
定義：由于受到地球的吸引而使物體受到的力叫重力。
說明：①地球附近的物體都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而產生的，但不能說重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物體是地球。
④在兩極時重力等于物體所受的萬有引力，在其它位置時不相等。
（1）重力的大小：G=mg
說明：①在地球表面上不同的地方同一物體的重力大小不同的，緯度越高，同一物體的重力越大，因而同一物體在兩極比在赤道重力大。
②一個物體的重力不受運動狀態的影響，與是否還受其它力也無關系。
③在處理物理問題時，一般認為在地球附近的任何地方重力的大小不變。
（2） 重力的方向：豎直向下（即垂直于水平面）
說明：①在兩極與在赤道上的物體，所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影響，與運動狀態也沒有關系。
（3）重心：物體所受重力的作用點。
重心的確定：①質量分布均勻。物體的重心只與物體的形狀有關。形狀規則的均勻物體，它的重心就在幾何中心上。
②質量分布不均勻的物體的重心與物體的形狀、質量分布有關。
③薄板形物體的重心，可用懸掛法確定。
說明：①物體的重心可在物體上，也可在物體外。
②重心的位置與物體所處的位置及放置狀態和運動狀態無關。
③引入重心概念后，研究具體物體時，就可以把整個物體各部分的重力用作用于重心的一個力來表示，于是原來的物體就可以用一個有質量的點來代替。
三、彈力
（1） 形變：物體的形狀或體積的改變，叫做形變。
說明：①任何物體都能發生形變，不過有的形變比較明顯，有的形變及其微小。
②彈性形變：撤去外力后能恢復原狀的形變，叫做彈性形變，簡稱形變。
（2）彈力：發生形變的物體由于要恢復原狀對跟它接觸的物體會產生力的作用，這種力叫彈力。
說明：①彈力產生的條件：接觸；彈性形變。
②彈力是一種接觸力，必存在于接觸的物體間，作用點為接觸點。
③彈力必須產生在同時形變的兩物體間。
④彈力與彈性形變同時產生同時消失。
（3）彈力的方向：與作用在物體上使物體發生形變的外力方向相反。
幾種典型的產生彈力的理想模型：
① 輕繩的拉力（張力）方向沿繩收縮的方向。注意桿的不同。
② 點與平面接觸，彈力方向垂直于平面；點與曲面接觸，彈力方向垂直于曲面接觸點所在切面。
③ 平面與平面接觸，彈力方向垂直于平面，且指向受力物體；球面與球面接觸，彈力方向沿兩球球心連線方向，且指向受力物體。
（4）大小：彈簧在彈性限度內遵循胡克定律F=kx，k是勁度系數，表示彈簧本身的一種屬性，k僅與彈簧的材料、粗細、長度有關，而與運動狀態、所處位置無關。其他物體的彈力應根據運動情況，利用平衡條件或運動學規律計算。
四、摩擦力
（1） 滑動摩擦力：一個物體在另一個物體表面上相當于另一個物體滑動的時候，要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力。
說明：①摩擦力的產生是由于物體表面不光滑造成的。
②摩擦力具有相互性。
ⅰ滑動摩擦力的產生條件：A.兩個物體相互接觸；B.兩物體發生形變；C.兩物體發生了相對滑動；D.接觸面不光滑。
ⅱ滑動摩擦力的方向：總跟接觸面相切，并跟物體的相對運動方向相反。
說明：①“與相對運動方向相反”不能等同于“與運動方向相反”
②滑動摩擦力可能起動力作用，也可能起阻力作用。
ⅲ滑動摩擦力的大小：F=μFN
說明：①FN兩物體表面間的壓力，性質上屬于彈力，不是重力。應具體分析。
②μ與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關，無單位。
③滑動摩擦力大小，與相對運動的速度大小無關。
ⅳ效果：總是阻礙物體間的相對運動，但并不總是阻礙物體的運動。
（2）滾動摩擦：一個物體在另一個物體上滾動時產生的摩擦，滾動摩擦比滑動摩擦要小得多。
（3）靜摩擦力：兩相對靜止的相接觸的物體間，由于存在相對運動的趨勢而產生的摩擦力。
說明：靜摩擦力的作用具有相互性。
ⅰ靜摩擦力的產生條件：A.兩物體相接觸；B.相接觸面不光滑；C.兩物體有形變；D.兩物體有相對運動趨勢。
ⅱ靜摩擦力的方向：總跟接觸面相切，并總跟物體的相對運動趨勢相反。
說明：①運動的物體可以受到靜摩擦力的作用。
②靜摩擦力的方向可以與運動方向相同，可以相反，還可以成任一夾角θ。
③靜摩擦力可以是阻力也可以是動力。
ⅲ靜摩擦力的大小：兩物體間的靜摩擦力的取值范圍0＜F≤Fm，其中Fm為兩個物體間的最大靜摩擦力。靜摩擦力的大小應根據實際運動情況，利用平衡條件或牛頓運動定律進行計算。
說明：①靜摩擦力是被動力，其作用是與使物體產生運動趨勢的力相平衡，在取值范圍內是根據物體的“需要”取值，所以與正壓力無關。
②最大靜摩擦力大小決定于正壓力與最大靜摩擦因數（選學）Fm＝μsFN。
ⅳ效果：總是阻礙物體間的相對運動的趨勢。
五、編外
*力的合成
求幾個共點力的合力，叫做力的合成。
（1） 力是矢量，其合成與分解都遵循平行四邊形定則。
（2） 一條直線上兩力合成，在規定正方向后，可利用代數運算。
（3） 互成角度共點力互成的分析
①兩個力合力的取值范圍是|F1－F2|≤F≤F1＋F2
②共點的三個力，如果任意兩個力的合力最小值小于或等于第三個力，那么這三個共點力的合力可能等于零。
③同時作用在同一物體上的共點力才能合成（同時性和同體性）。
④合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一個分力。
**力的分解
求一個已知力的分力叫做力的分解。
（1） 力的分解是力的合成的逆運算，同樣遵循平行四邊形定則。
（2） 已知兩分力求合力有唯一解，而求一個力的兩個分力，如不限制條件有無數組解。
要得到唯一確定的解應附加一些條件：
①已知合力和兩分力的方向，可求得兩分力的大小。
②已知合力和一個分力的大小、方向，可求得另一分力的大小和方向。
③已知合力、一個分力F1的大小與另一分力F2的方向，求F1的方向和F2的大小：
若F1＝Fsinθ或F1≥F有一組解
若F＞F1＞Fsinθ有兩組解
若F＜Fsinθ無解
（3） 在實際問題中，一般根據力的作用效果或處理問題的方便需要進行分解。
（4） 力分解的解題思路
力分解問題的關鍵是根據力的作用效果畫出力的平行四邊形，接著就轉化為一個根據已知邊角關系求解的幾何問題。必須注意：把一個力分解成兩個力，僅是一種等效替代關系，不能認為在這兩個分力方向上有兩個施力物體。
二、力的正交分解法
在處理力的合成和分解的復雜問題上的一種簡便的方法：正交分解法。
正交分解法：是把力沿著兩個選定的互相垂直的方向分解，其目的是便于運用普通代數運算公式來解決矢量的運算。
力的正交分解法步驟如下：
（1）正確選定直角坐標系。通常選共點力的作用點為坐標原點，坐標軸方向的選擇則應根據實際情況來確定，原則是使坐標軸與盡可能多的力重合，即是使需要向兩坐標軸分解的力盡可能少。
（2）分別將各個力投影到坐標軸上。分別求x軸和y軸上各力的投影合力Fx和Fy，其中：
Fx＝F1x＋F2x＋F3x＋…… ；Fy＝F1y＋F2y＋F3y＋……
注意：如果F合＝0，可推出Fx＝0，Fy＝0，這是處理多個作用下物體平衡物體的好辦法，以后會常常用到。（僅供參考）

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