第一章力物体平衡
物理必修三 知识点总结
物理必修三知识点总结第一章力及力的平衡1.1 力的概念力是使物体产生变形或者改变运动状态的作用，是描述物体运动状态和相互作用的重要物理量。
力的大小用牛顿（N）来表示。
1.2 力的表示力有方向，大小和作用点。
力的方向通常用箭头表示，力的大小用数字表示，作用点则用符号表示。
1.3 力的平衡当几个力的合力为零时，称为力的平衡。
力的平衡分为静力平衡和动力平衡。
静力平衡是物体在静止状态下的力平衡，动力平衡是物体在匀速直线运动状态下的力平衡。
1.4 力的合成多个力作用在一个物体上，可以合成为一个力。
力的合成可以采用几何方法或者分解法则。
几何方法就是将多个力按照一定的比例合成为一个力。
分解法则就是将一个力按照不同方向分解为多个力。
第二章动量2.1 动量的概念物体运动状态的物理量，是物体物理运动的基础。
2.2 动量定理动量定理是考察外力对物体作用的效果。
在没有外力作用的情况下，物体的动量保持不变。
在受到外力作用的情况下，物体的动量会随时间的变化而变化。
2.3 动量守恒定理在不受外力作用的情况下，物体或者物体系统的总动量是守恒的。
2.4 冲量冲量是力在时间上的积累，是力的时间积分。
冲量与力成正比，与时间成正比。
第三章力的做功和能量3.1 力做功的概念力对物体作用的效果就是做功。
做功的标志是力和物体位移的乘积，也叫做做功的功率。
3.2 功的大小和方向做功的大小和方向是不确定的，要根据具体情况来判断。
3.3 功的计算做功的计算采用力和物体位移的点积来计算。
3.4 功的定义功是力对物体作用的效果，是力推动物体运动的结果。
3.5 功的正负当力和位移的方向一致时，做功是正的；当力和位移的方向相反时，做功是负的。
3.6 功率力做功的效率称为功率，是功和时间的比值。
3.7 能量能量是物体或者物体系统的物理量，是物体运动状态的表现形式。
能量有动能和势能两种形式。
3.8 动能动能是物体运动状态的能量，与物体的质量和速度有关。
3.9 势能物体由于位置关系而具有的能量。
第一章 物体的受力分析和静力学平衡方程
力的分解是力的合成的逆运算，因此也是按 平行四边形法则来进行的，但为不定解。在 工程实际中，通常是分解为方向互相垂直的 两个分力 运用力系加减原理和力的平行四边形法则可 以得到下面的推论： 物体受三个力作用而平衡时，此三个力的作 用线必汇交于一点。此推论称为三力平衡汇 交定理。 请自行证明。
6、作用与反作用定律 两个物体间的作用力与反作用力，总是 大小相等，方向相反，作用线相同，并分别 作用于这两个物体。这个公理概括了自然界 的物体相互作用的关系，表明 了作用力和 反作用力总是成对出现的。 必须强调指出，作用力和反作用力是分别作 用于两个不同的物体上的，因此，决不能认 为这两个力相互平衡，这与两力平衡公理中 的两个力有着本质上的区别。
1、柔索约束 由绳索、胶带、链条等形成的约束称为柔索 约束。这类约束只能限制物体沿柔索伸长方 向的运动，因此它对物体只有沿柔索方向的 拉力。
2、光滑面约束 当两物体直接接触，并可忽略接触处的摩擦 时，约束只能限制物体在接触点沿接触面的 公法线方向约束物体的运动，不能限制物体 沿接触面切线方向的运动，故约束反力必过 接触点沿接触面法向并指向被约束体，简称 法向压力。
2力的三要素实践证明力对物体的作用效应决定于力的大小方向包括方位和指向和作用点的位置这三个因素就称为力的三要素1力是矢量力是一个既有大小又有方向的量而且又满足矢量的运算法则因此力是矢量或称向量2力的单位力的国际制单位是牛顿或千牛顿其符号为n或kn3集中力均布力均布载荷集中力
第一篇 工程力学基础 概 述
第一节 静力学基本概念
一、 力的概念及作用形式 1、力的定义 力是物体之间相互的机械作用，这种作 用将使物体的机械运动状态发生变化，或者 使物体产生变形。前者称为力的外效应；后 者称为力的内效应。 2、力的三要素 实践证明，力对物体的作用效应，决定 于力的大小、方向（包括方位和指向）和作 用点的位置，这三个因素就称为力的三要素
高三物理复习第一章 力物体平衡“三步走”
第一步（第一课时）：力、物体的平衡【也说考点·再说考纲】本章内容考查的重点集中在对物体平衡状态及平衡条件的理解、应用上。
涉及到的内容包括力的概念、常见力的特点、受力分析、力的运算等。
对于力的概念、常见力的特点的考查，直接的概念辨析题目明显减小，取而代之的是渗透到具体问题情景中，做为一种工具性的知识进行考查，其中对摩擦力大小、方向的考查频率最高；对受力分析、力的运算的考查也是做为一种分析物理问题的工具，贯穿高考考查的大部分内容和考题；对于共点力作用下物体平衡的考查，难度有所降低，物体一般不会超过四个力的作用，但是考查方式较为灵活，有动态平衡分析、极值求解、联系实际问题等多种题目类型。
对于本章内容考查方式与能力要求的变化，突出体现了高考改革的方向——注重对学生应用物理知识解决问题能力的考查和理论联系实际的能力。
所以，对于本章知识，应该做为一种研究物理问题的工具，夯实基础、突出概念、总结方法，提高学生解决问题的能力，为下面内容的复习铺平道路。
本部分内容是力学的基础，高考每年必考，新课改情况下，其地位也不可动摇，其考察内容主要分三点：（1）三种常见力是一个热点，题目多以选择题形式出现，也可以与运动学、电磁学知识结合考查还经常以计算题形式出现，题目可难可易。
（2）力的合成与分解，共点力平衡。
高考中可单独出现，也可以与运动学、电磁学等相结合。
综合考查时，试题占分比比较高，难度相对较大，且可以多种形式考查。
（3）整体法和隔离法，是对物理思维方法和分析方法的考查，是命题的一个方向。
第1课时课本与考点链接【知识巩固新角度】考点1：力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原因．【例题】关于力，下列说法中错误的是（）A．根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同B．物体受几个力同时作用时，运动状态一定发生改变C．弹簧秤是测量力的仪器D．在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称为牛，符号N〖解析〗力的分类可以依据力的性质也可以根据力产生的效果，例如对物体施加的拉力与压力，其性质都属于弹力。
第一章-物体的受力分析和静力平衡方程全
第一章 物体的受力分析和静力平衡方程
1.4 力的投影、合力投影定理
三、合力投影定理 若一个力对刚体的作用效果与一个力系等效，这个力称为 该力系的合力，该力系中各个力称为这个合力的分力。 合力在某一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数 和。这个关系称为合力投影定理。
设有一力系F1、 F2…、 Fn，其在直角坐标轴上的投影分 别为Fx1、 Fx2…、 Fxn， Fy1、 Fy2…、 Fyn，该力系的合力
第一篇 工程力学基础
概述
工程力学是一门研究物体机械运动以及构件强度、刚度和 稳定性的科学。
静力学
工程力学
理论力学 材料力学
运动学 动力学
第一篇 工程力学基础
是物体间相互的机械作用。作用在物体上的力引起 两种效应：
外效应（运动） ： 使物体的运动状态改变； 内效应（变形） ： 使物体的形状发生变化；
第一章 物体的受力分析和静力平衡方程
1.0 概述 1.1 静力学基本概念 1.2 约束和约束反力 1.3 分离体和受力图 1.4 力的投影、合力投影定理 1.5 力矩、力偶 1.6 力的平移 1.7 平面力系的简化、合力矩定理 1.8 平面力系的平衡方程 1.9 空间力系
HM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
1.2 约束和约束反力
以下为工程实际中常见的 约束类型 及 其反力：
(1) 柔索约束
柔软的绳索、链条、纲丝或皮带等柔性体对物体的约束。
F
T1
T1’
G
G
的约束反力是作用在 接触点，方向沿柔性体轴线，背离被约束物体。是离点而 去的力。
HM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
1、力、重力 第一章《力、物体的平衡》高中物理 PPt
【练习1】关于力，下列说法正确的是〖 〗 A．力是使受力物体位置发生变化的原因； B．力可以从一个物体传递到另一个物体； C．一个受力的物体可以找到一个以上的施力物体。 D、不相接触的物体之间也会产生力的作用，可见 力是可以离开物体而物体而独立存在的 E、只要确定了力的大小和方向，那么这个力就完 全确定了 F、做某力的图示时，选定的标度不同，那么表示 这个力的线段的长度也不同，但箭头的指向是相 同的 G、日常生活中，人们常用杆秤来测量力
课前热身
【练习2】请判断下面说法的正误 (1)力的物质性体现在力不能脱离物体而独立存在(正 确)
(2)大小方向都相同的两个力，作用效果一定相同(错 误)
(3)拳击运动员用尽全力击出一拳，却未击中对方， 故出拳过程中，只有施力物体而没有受力物体.(错误)
(4)静止在水平面上的物体对水平面的压力就是物体 的重力(错误)
2、方向：始终竖直向下 （即垂直于水平面）。
① 在两极与在赤道上， 物体所受重力的方向指向地心。
② 重力的方向与当地的水平面 垂直。
③ 重力的方向不受其他作用力 的影响，与物体的运动状态也没 有关系。
3、大小：
（1）物体在地球上时：
ω
F重 m
F引
ω
F向
m
F引
F重
m
F重 F引
（2）物体离开地球表面时：
要点·疑点·考点
二、对力的认识：
（一）、力的概念(四种说法)： 1、力是物体对物体的作用；力的物质性 2、力是物体间的相互作用；力的相互性： 3、力是改变物体运动状态的原因。 注意：定义中的物体指受力（施力）物 体，定义中的作用指作用力与反作用力。 4、力表示物体动量的变化快慢。
【释例1】下列关于力的说法中，正确的是〖 BC 〗 A．力可以离开物体而独立存在 B．力是不能离开而独立存在的 C．受力物体同时也是施力物体，施力物体同时也是 受力物体 D．甲用力把乙推倒而自己不倒，说明只是甲对乙有 力的作用，乙对甲没有力的作用 E、物体受几个力作用时，状态一定改变
机械基础教材第一章力系与平衡知识ppt课件
§1.1 力的概念与基本性质
5.力矢量:力是具有大小和方向的量，所以力是矢量，且作用于物体上的 力是定位矢量。
6.力的图示: 力的三要素可以用有向线段表示。线 段的长度按一定比例表示力的大小，线段的方位和 箭头的指向表示力的方向，线段的起点或终点表示 力的作用点。过力的作用点，沿力矢量的方位画出 的直线，称为力的作用线。
受力分析的步骤： 确定研究对象：需要研究的物体(物体系统)。 取分离体：设想把研究对象从周围的约束中分离出来，单独画其简图，称为 取分离体。 受力分析：分析分离体受几个外力作用，每个力的作用位置和方向。 画受力图：在分离体上将物体所受的全部外力（包括主动力和约束力）画在 相应力的作用点上。
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§1.3 约束、约束力、力系和受力图的应用 画受力图时必须清楚：
48
§1.3 约束、约束力、力系和受力图的应用 二、受力图 受力图：将研究对象从周围物体中分离出来，将周围物体对它的作用以相应
的主动力和约束力代替，这种表示物体受力情况的简明图形称 为受力图。
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§1.3 约束、约束力、力系和受力图的应用 受力分析的方法: 解除约束定理：受约束的物体受到某些主动力的作用时，若将其全部 （或部分） 约束除去，代之以相应的约束力，则物体的运动状态不受影 响。 解除约束后的物体称为分离体或隔离体（自由体）。
“＋” —— 使物体逆时针旋转的力矩为正值； “－” —— 使物体顺时针旋转的力矩为负值。
【注意】由力矩的定义可知：
（1）当力的大小等于零或力的作用线通过矩心（力臂d=0）时，力对
点之矩等于零； （2）当力沿其作用线移动时，力对点之矩不变。
14
二、力偶 力偶实例
§1.2 力矩、力偶与力的平移
F1 F2
1力的概念三种性质力
第一章力物体的平衡考纲要求1.力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原因。
力是矢量。
力的合成和分解。
II2.重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力。
重心。
II3.形变和弹力，胡克定律。
II4.静摩擦，最大静摩擦力。
I5.滑动摩擦，滑动摩擦定律。
II6.共点力作用下物体的平衡。
II知识网络：｛定义：力是物体对物体的作用，不能离开施力物体与受力物体而存在。
效果.［使物体发生形变I改变物体运动状态要素：大小、方向、作用点（力的图示）效果：拉力、动力、阻力、支持力、压力力S 分类I 重力：方向、作用点（关于重心的位置）性质：弹力：产生条件、方向、大小（胡克定律）摩擦力：（静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大小运算——平行四边形定则力的合成|Fi_F』WF许WFi + 比力的分解单元切块：按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：力的概念、三个性质力；力的合成和分解; 共点力作用下物体的平衡。
其中重点是对摩擦力和弹力的理解、熟练运用平行四边形定则进行力的合成和分解。
难点是受力分析。
§ 1力的概念三种性质力知识目标一、力1、定义：力是物体对物体的作用说明：定义中的物体是指施力物体和受力物体，定义中的作用是指作用力与反作用力。
2、力的性质①力的物质性：力不能离开物体单独存在。
②力的相互性：力的作用是相互的。
③力的矢量性：力是矢量，既有大小也有方向。
④力的独立性：一个力作用于物体上产生的效果与这个物体是否同时受其它力作用无关。
3、力的分类①按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等②按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等③按研究对彖分类：内力和外力。
④按作用方式分类：重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦力为接触力。
说明：性质不同的力可能有相同的效果，效果不同的力也可能是性质相同的。
4、力的作用效果：是使物体发生形变或改变物体的运动状态.5、力的三要素是：大小、方向、作用点.6、力的图示：用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法。
第一章 物体受力分析及其平衡条件
R
F2
(4) 作用与反作用定律 特点：作用与反作用力同时存在，等值， 反向，共线。作用于两物体上。 如图：
N N'
注意：作用与反作用力与平衡力有本质区别。 作用与反作用力——两力作用在两个物体上。 A 平衡力——两力作用在 G 同一物体上。 G' 如：地球对物体引力 作用力与反作用力
1.1.3 约束与约束反力
§1.1 物体受力分析 受力图
1.1.1 基本概念
1.力 力——是物体间相互机械作用。 力不能脱离物体而存在 力的作用效果： 外效应——使物体运动状态发生改变 内效应——物体在力的作用下发生变 形或破坏
刚性体——构件在外力作用下形状、尺寸 保持不变。 注：在对构件受力分析时——可认为构件 为刚性体。 在分析构件受力变形时——不可认为 构件是刚性体。
合力：作用在刚体上多个力，如果用一个力代替， 而不改变力对刚体作用的外效应，此力为合力。力系中 各力为分力。
F1
F2
注意：力为矢量，不能简单相加，除非有同一作用线， 否则用平行四边形法合成。 矢量和表示：R= F1 + F2 F2 F1
R
b: 力的合成三角形法
F2
以F1末端为F2始端画出F2 （平行于原F2），将F2末端与F1始端连线 即为合力R。 ②力的分解 R 将作用于物体上一个力分解为 两个分力，分力合力共点。如图
表示力的大小与方向——矢量 黑色字母F表示
1.1.2 静力学公理 力有四条基本性质
(1)二力平衡条件 一个刚体只受两力作用处于平衡，二力一定大小相等，方向相反， 作用在同一直线上。 刚体形状不影响二力平衡性质
二力平衡条件简称——二力等值，反向，共线。
二力平衡前提条件： ①力作用体为刚性体
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自我诊断
1．如图1－1－1所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动；根据图中所给信息和
所学知识你可以得出的结论是
()
图1－1－1 A．物体各部分都受下的 C．物体重心的位置与物体形状或质量分布有关 D．力是使物体运动的原因
解析：物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一 点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不 是垂直向下，所以A正确，B错误；从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和 质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故C正确；力不是使物体运动 的原因而是改变运动状态的原因，所以D错误． 答案：AC
例如：如图1－1－4所示，小球A在车厢内随车厢一起向右运
图1－1－4
动，可根据小球的运动的状态分析车厢后壁对球A的弹力的情况．
(1)若车厢和小球做匀速直线运动，则小球A受力平衡，所以车厢后壁对小球无
弹力．
(2)若车厢和小球向右做加速运动，则由牛顿第二定律可知，后车厢壁对小球的
弹力水平向右．
3．几种常见模型中弹力方向的确定
图1－1－2
力方向的判断中正确的是
()
A．可能沿OA方向
B．一定沿OB方向
C．可能沿OC方向
D．可能沿OD方向
解析：台球与球桌边框碰撞时，受到边框的弹力作用，弹力的方向应与边框垂
直，即沿OB方向，故B项正确．
答案：B
3．(2009·天津卷)物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相 等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中 F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是 ( )
解析：由于物块始终静止在斜面上，物块所受静摩擦力与正压力无直接关系， 对物块进行受力分析，沿斜面方向列平衡方程可判断出选项D正确． 答案：D
5．一物体由圆锥和与它底面相同的半球组成(如图1－1－3所示)，置于粗糙的水平 地面上用水平外力拉它做图中所示三种情况的运动．比较它所受的摩擦力大 小．
图1－1－3 解析：物体在三种不同的运动情况下，都相对水平面有相对运动，故它受到滑 动摩擦力的作用．在三种情况下，水平地面对物体的支持力的大小都等于物体 的重力，故物体对地面的正压力的大小都等于其重力，即FN＝mg.由F＝ μFN，知以上三种情况下摩擦力的大小相等． 答案：大小相等
第一章 力 物体的平衡
知识点 力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原 因，力是矢量，力的合成和分解 重力、重心 形变和弹力，胡克定律 静摩擦力，最大静摩擦力 滑动摩擦力，滑动摩擦定律 共点力作用下的物体的平衡 实验：长度的测量 实验：探究弹力和弹簧伸长量的关系 实验：验证力的平行四边形定则 说明：在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力
要求
Ⅱ
Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ
第1讲 重力、弹力、摩擦力
基础导学
一、力 1．定义：物体与物体之间的 相互 作用． 2．力的作用效果：改变物体的 运动状态 或使物体发生 形变 ． 3．力的三要素： 大小 、 方向 和作用点．
4．力的性质 (1)物质性：力不能脱离 物体 而独立存在． (2)相互性：物体间力的作用是 相互 的，只要有作用力，就一定有对应的 反作用力 ． (3)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受到其他 力的作用 无关 ． (4)矢量性：力既有大小，又有方向，力的运算遵循 平行四边形 定则． (5)同时性：物体间的相互作用总是同时产生， 同时变化， 同时消失的．
于 某一点 ，即为物体的重心 (2)确定方法：悬挂法
注意：重心的位置不一定在物体上
三、弹力 1．定义：发生弹性形变的物体，由于要 恢复原状 ，会对与它接触的物体产生力的
作用． 2．产生条件
(1)物体相互接触； (2)物体发生 弹性形变 ． 3．方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向 相反 ． 4．大小 (1)弹簧类弹力：在弹性限度内遵守胡克定律F＝ kx . (2)非弹簧类弹力的大小应由平衡条件或动力学规律求解．
可用 弹簧秤 测量
注意：(1)物体的质量不会变；(2)G的 变化是由在地球上不同位置处g的变 化引起的
重力的方向 总是 竖直向下 的
注意：竖直向下是和 水平面 垂直向 下，不一定和接触面垂直
重心
(1)影响重心位置的因素：
因为物体各部分都受重力作用，①物体的 形状 ；
可认为重力作用集中
②物体的 质量分布 .
弹力
弹力的方向
弹簧的弹力
一、弹力方向的判断
1．根据弹力产生的条件直接判断
根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断 是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显 的情况.
选项判断
(2011·长沙模拟)T2的B选项：直 接接触的物体一定有弹力 ( )
2．根据物体的运动状态分析
根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡
条件判断弹力是否存在．
2. 2010～2011赛季斯诺克球员巡回赛第五站赛事在谢菲尔德结束，
中国选手丁俊晖一路过关斩将，决赛中4∶1横扫琼斯成功夺得
本站赛事冠军．设在比赛中当台球以速度v0与球桌边框成θ角 撞击O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ，如 图1－1－2所示．OB垂直于桌边，则下列关于桌边框对小球的弹
5．力的图示及示意图 (1)力的图示：从力的作用点沿力的方向按一定标度画出的 有向线段(包括力的 三要素)． (2)力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一力的 有向线段 ．
二、重力
由于 地球 的吸引而使物体受 注意：在地球表面附近可近似认为等
重力的产生
到的力
于 万有引力 .
G＝mg 重力的大小
四、摩擦力 1．定义：相互接触且发生形变的粗糙物体间有 相对运动或 相对运动趋势 时，
在接触面上所受的阻碍 相对运动或 相对运动趋势 的力． 2．产生条件：接触面粗糙；接触面间有弹力；物体间有 相对运动或 相对运动.
趋势 ． 3．大小：滑动摩擦力F＝μFN，静摩擦力：0≤F≤Fmax. 4．方向：与相对运动或相对运动趋势方向 相反 ． 5．作用效果： 阻碍 物体间的相对运动或 相对 运动趋势．