力学知识结构图（精华）.pdf

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1、力学知识结构图定义定义力是物体对物体的作用。所以每一个实在的力都有力的概念施力物体和受力物体三要素三要素大小、方向、作用点矢量性矢量性力的矢量性表现在它不仅有大小和方向，而且它的运算符合平行四边形定则。效果效果力的作用效果表现在，使物体产生形变以及改变物体的运动状态两个方面。力的合成与分解力的合成与分解一个力的作用效果，如果与几个力的效果相同，则这个力叫那几个力的合力合力，那几个力叫这个力的分力分力。由分力求合力的运算叫力的合成力的合成；由合力求分力的运算叫力的分解力的分解。力的合成与分解符合平行四边形定则。重力重力由地球对物体的吸引而产生。方向：总是竖直向下。大小 Gmg。g 为重力加速度，

2、由于物体到地心的距离变化和地球自转的影响，地球周围各地 g 值不同。在地球表面，南极与北极 g 值较大，赤道 g 值较小；通常取 g=9.8 米秒2。重心重心的位置与物体的几何形状、质量分布有关。任何两个物体之间的吸引力叫万有引力，F GMm。通常取引力常量 G6.6710-11牛米2千克2。物体的重力可以认为是地2R三种常见的力球对物体的万有引力。弹力弹力弹力产生在直接接触并且发生了形变的物体之间。支持面上作用的弹力垂直于支持面；绳上作用的弹力沿着绳的收缩方向。胡克定律 F=kx，k 称弹簧劲度系数。滑动摩擦力滑动摩擦力物体间发生相对滑动时，接触面间产生的阻碍相对滑动的力，其方向与接触面相切

3、，与相对滑动的方向相反；其大小 f=N。N 为接触面间的压力。为动摩擦因数，由两接触面的材料和粗糙程度决定。摩擦力静摩擦力摩擦力静摩擦力相互接触的物体间产生相对运动趋势时，沿接触面产生与相对运动趋势方向相反的静摩擦力。静摩擦力的大小随两物体相对运动的“趋势”强弱，在零和“最大静摩擦力”之间变化。“最大静摩擦力”的具体值，因两物体的接触面材料情况和压力等因素而异。牛顿第一定律牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。牛顿运动定律物体的这种性质叫做惯性。惯性是物体的固有属性，衡量惯性的大小的物理量是质量。牛顿第二定律牛顿第二定律物体加速度的大小跟它所受

4、合外力的大小成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向与合外力方向相同。表达式 F合=ma，其中 F 单位：牛（N）；m 单位：千克（kg）；a 单位：米秒2(m/s2)。意义：力是改变物体运动状态的原因。牛顿第三定律牛顿第三定律两个物体间相互作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。(作用力与反作用力同时产生，同时消失，是同种性质的力，它们分别作用在不同的物体上，不存在“平衡问题。)功功功是能量转换的量度，即：有功必有能量形式的转换做了多少功就有多少能量发生了形式转换。大小：W=FScos(两个要素：力力方向上有位移)单位：焦（J）正功正功：表示动力功(即力与位移夹角小于

5、900。)负功负功：表示阻力功(即力与位移夹角大于 900。)功率功率平均功率P Wt单位：瓦（焦秒）即时功率 P=FVcos，单位：瓦（焦秒）动能定理动能定理合外力所做的功等于物体动能的变化。表达式机械能守恒定律机械能守恒定律(动能和势能统称机械能)在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。同样，在只有弹力做功的情形下，物体的动能和弹性势能发生相互转化，机械弹性势能弹性势能物体由于发生弹性形变能总量也保持不变。而具有的能。动量定理动量定理物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。表达式 Ft=P末-P初系统动量守恒定律系统动量守恒定律系统不受外力或者所受外

6、力之和为零，这个系统的总动量保持不变W=EK2EK1（动能定理适用于变力做功的过程）重力势能重力势能EPmghh 为物体距零势能位置的高度。零势能位置可依具体问题解题方便而定，故重力势能的大小只有相对的意义。重力势能的变化表示了重力做功的多少。动能动能物体由于运动所具有的能运动和力功和能EKmv22。(动能是运动状态的函数，是标量)势能势能由于物体之间相对位置和物体各部分间相对位置决定的能叫势能。冲量冲量力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量单位牛秒。冲量的方向，即力的方向。冲量和动量动量动量物体的质量和速度的乘积叫做动量单位：千克 米秒。动量的方向，即速度的方向。匀变速直线运动基本公式：Vt=V

7、0+atS=V0t+12at2Vt2V02 2asV V0Vt2平抛物体的运动特点：初速度水平，只受重力。分析：水平匀速直线运动与竖直方向自由落体的合运动。规律：水平方向Vx=V0，X=V0t竖直方向Vy=gt，y=运动的合成与分解已知分运动求合运动叫运动的合成，已知合运动求分运动叫运动的分解。运动的合成与分解遵守平行四边形定则12gt2vyVx合 速 度Vt=Vx2Vy2,与 x 正向夹角 tg=匀速率圆周运动特点：合外力总指向圆心（又称向心力）。描述量：线速度 V，角速度，向心加速度，圆轨道半径 r，圆运动周期 T。天体运动问题分析GMmv2GMm m maR2RR2物体的运动42V22规

8、律：F=m=m r=mrrT2GMmGMm22 mR m R22RRT2简谐运动物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。振动图线X/cmAt/s0T描述量：振幅 A，周期 T，频率 f(=1)。T相关物理量的周期性变化：位移、回复力、即时速度、即时加速度，动能与势能等。单摆周期公式：T=2阻尼振动、受迫振动振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动。振幅保持不变的振动叫无阻尼振动或等幅振动。物体在周期性外力（驱动力）作用下的振动叫受迫振动。受迫振动，稳定后的频率等于驱动力的频率，而当驱动力的频率接近振动物体的固有频率时，受迫振动振幅增大的现象叫共振。ig

9、机械波振动在媒质中传播形成波；媒质各点都在各自平衡位置附近振动但不随波形一起迁移，波是能量传递的一种形式。y/cm波形图线VAx/cm0描述量：波幅 A，波长，波速 V，周期 T，频率 f。描述公式：V=干涉波的叠加：两列波重叠区域，任何一点的位移等于两列波引起的位移的矢量和。二列频率相同、振动方向相同的波相遇，使媒质中有的地方振动加强，有的地方振动减弱，且加强与减弱部分相间隔的现象叫波的干涉。干涉是波特有的现象。=fT波的形式：横波和纵波。衍射波传播过程中遇到孔和障碍物时，绕过孔和障碍物的现象叫波的衍射。发生明显衍射的条件是孔、障碍物的尺寸与波长可比拟。衍射是波特有的现象。高中力学知识结构图

10、常见的三种力重力大小：G=mg方向：竖直向下大小：与形变大小有关方向：垂直接触面静摩擦力受力分析摩擦力滑动摩擦力共点力的合成与分解遵守平行四边形法则方向与相对运动的方向相反共点力矢量和为零大小：f动=N共点力平衡本质上是万有引力的一个分力效果FGm1m22r弹力弹簧的弹力大小遵守胡克定律：F=kx大小在 0最大静摩擦力之间，且最大静摩擦力略大于滑动摩擦力方向与相对运动的趋势相反平抛运动曲线运动圆周运动力学观点运动形式本质为匀变速运动可以分解为水平方向的匀速直线运动：x=t和竖直方向的自由落体运动进行分析：y=gt2/2任一种力都可以充当向心力简谐运动：F=-kx（单摆）机械（简谐）波天体运动人

11、造卫星横波、纵波波的图像受向心力作用机械振动往复运动变速直线运动单向变速运动直线运动加速度为零匀变速直线运动加速度不为零平均速度=s/t匀速直线运动初速为零的匀变速运动（三个公式、三个推论）初速不为零的匀变速运动：（三个公式、两个推论、两个速度）自由落体运动解决动力学问题的三种途径动量观点牛顿第一运动定律(又叫惯性定律)运动定律牛顿第二运动定律牛顿第三运动定律解释多种物理现象表达式：F=ma作用力和反作用力运用定律解题的步骤竖直上抛运动：s=0t-gt2/2竖直下抛运动：s=0t+gt2/2已知运动形式求受力已知受力求运动形式连接体的受力分析和计算斜面上物体的运动分析计算动量和冲量动量定理：F合t=mt-m0动量守恒定律：m11+m22=m1/1/+m2/2/功（W=Fscos）和功率(P=F)单个物体（物体系统）在某段时间受力引起状态变化物体系统受合外力为零时，系统内部状态变化情况机车以恒定功率起动时的运动分析单个物体在某段位移内受力引起状态发生变化机械能守恒定律应用广泛：力学、电学、热学都可以人船模型：MS=ms；S+s=L能量观点动能定理：F合s=mt2/2 m02/2能量转化和守恒定律：E增=E减