力学基础知识点

一. 力的基本概念 （一）二力平衡 定义物体在两个力的作用下能保持静止或匀速直线运动状态，则称这两个力是一对平衡力，或叫作二力平衡。 1）两力平衡的条件①作用在一个物体上；②大小相等；③方向相反；④作用在同始终线上。 2）两个平衡的力的合力为零。 3）二力平衡的结果物体保持静止状态或做匀速直线运动状态。 4）留意物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止状态或匀速直线运动状态。 （二）惯性 惯性物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第肯定律也叫做惯性定律。 ①惯性是物体的固有属性，一切物体在任何状况下都具有惯性。 ②惯性的大小只与物体的质量有关，而与物体是否运动、运动的快慢、是否受外力等都没有关系。 ③留意惯性不是“力”，叙述时，不要说成“物体在惯性的作用下”或“受到惯性的作用”等说法。 三）牛顿第肯定律 牛顿第肯定律一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 1）它包含两层含义①静止的物体在不受外力作用时总保持静止状态； ②运动的物体在不受外力作用时总保持匀速直线运动状态。 2）牛顿第肯定律是志向定律。 3）物体不受力，肯定处于静止或匀速直线运动状态，但处于静止或匀速直线运动状态的物体不肯定不受力。 另牛顿第肯定律是在阅历事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的，因而不能用试验来证明这肯定律。 （四）力的合成 力的合成已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向叫做力的合成。 1）当二力方向相同时，其合力的大小等于这两个力之和；方向与两力的方向相同； 数学表述F合F1F2。 2）当二力方向相反时，其合力的大小等于这两个力之差，方向为较大力的方向； 数学表述F合F1-F2（其中F1F2）。 五）合力 合力假如一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力。 理解①合力的概念是建立在“等效”的基础上，也就是合力“取代了分力，因此合力不是作用在物体上的另外一个力，它只不过是替了原来作用的两个力，不要误认为物体同时还受到合力的作用。②两个力合成的条件是这两个力须同时作用在一个物体上，否则求合力无意义。（六）摩擦力 1） 摩擦力定义两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面是产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。 2）摩擦的种类滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦。滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。 3）滑动摩擦力的影响因素①与物体间的压力有关；②与接触面的粗糙程度有关； ③与物体的运行速度、接触面的大小等无关。压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 4）增大有益摩擦的方法①增加物体间的压力；②增大接触面的粗糙程度。 5）减小有害摩擦的方法1使接触面光滑和减小压力；2用滚动代替滑动；3加润滑油；4利用气垫。（5）让物体之间脱离接触（如磁悬浮列车）。 二.压力，压强 （一）液体压强原理 液体压强（帕斯卡定律）的原理我们知道，物体受到力的作用产生压力，而只要某物体对另一物体表面有压力，就存在压强，同理，水由于受到重力作用对容器底部有压力，因此水对容器底部存在压强。液体具有流淌性，对容器壁有压力，因此液体对容器壁也存在压强。 压强的意义 在初中阶段，液体压强原理可表述为“液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增大，同种液体在同一深度的各处，各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。” （二）压强的意义 受力面积肯定时，压强随着压力的增大而增大。（此时压强与压力成正比） ⑵同一压力作用在支承物的表面上，若受力面积不同，所产生的压强大小也有所不同。受力面积小时，压强大；受力面积大时，压强小。 ⑶压力和压强是迥然不同的两个概念压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力，跟支持面面积大小无关。压强是物体单位面积受到的压力。 ⑷压力、压强的单位是有区分的。压力的单位是牛顿，踉一般力的单位是相同的。压强的单位是一个复合单位，它是由力的单位和面积的单位组成的。在国际单位制中是牛顿/平方米，称“帕斯卡”，简称“帕”。 （三）压力和压强 任何物体能承受的压强有肯定的限度，超过这个限度，物体就会损坏。 物体由于外因或内因而形变时，在它内部任一截面的两方即出现相互的作用力，单位截面上的这种作用力叫做压力。 一般地说，对于固体，在外力的作用下，将会产生压或张形变和切形变。因此，要准确地描述固体的这些形变，我们就必需知道作用在它的三个相互垂直的面上的力的三个重量的效果。这样，对应于每一个分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三个相互垂直的面，应力F/A有九个不同的重量，因此严格地说应力是一个张量。 由于流体不能产生切变，不存在切应力。因此对于静止流体，不管力是如何作用，只存在垂直于接触面的力；又因为流体的各向同性，所以不管这些面如何取向，在同一点上，作用于单位面积上的力是相同的。由于志向流体的每一点上，F/A在各个方向是定值，所以应力F/A的方向性也就不存在了，有时称这种应力为压力，在中学物理中叫做压强。压强是一个标量。压强压力的这肯定义的应用，一般总是被限制在有关流体的问题中。 垂直作用于物体的单位面积上的压力。若用P表示压强，单位为帕斯卡（1帕斯卡1牛顿/平方米） 四）压强公式 PF/s，式中p单位是帕斯卡，1帕1N/m2，表示是物理意义是1m2的面积上受到的压力为1N。 公式pF/S（压强压力受力面积） p-压强-帕斯卡单位帕斯卡，符号Pa F-压力-牛顿单位牛顿，符号N S-受力面积-平方米 FPS压力压强受力面积 SF/P受力面积压力压强）（压强的大小与受力面积和压力的大小有关） （五）液体压强公式及计算液体压强计算 Pρ液gh（ρ是液体密度，单位是kg/m3；h表示是液体的深度，指液体自由液面到液体内部某点的垂直距离，单位m。） 液体压强公式Pρgh，液体的压强与液体的密度和深度有关，而与液体的体积和质量无 （六）测量压强方法 液U形管压强计体压强的测量 液体压强的测量的仪器叫U形管压强计，利用液体压强公式Pphg，h为两液面的高度差，计算液面差产生的压强就等于液体内部压强 测定大气压的仪器是气压计，常见金属盒气压计测定大气压。飞机上运用的高度计事实上是用气压计改装成的。1标准大气压1.013105帕76cm水银柱高。 三． 浮力 （一）浮力计算题方法总结1、确定探讨对象，认准要探讨的物体。 2、分析物体受力状况画出受力示意图，推断物体在液体中所处的状态看是否静止或做匀速直线运动。 3、选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。 （二）计算浮力方法 ①量法F浮G－F用弹簧测力计测浮力。 ②力差法F浮F向上－F向下（用浮力产生的缘由求浮力） ③浮、悬浮时，F浮G二力平衡求浮力； ④F浮G排或F浮