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2024.06.26甘肃
力学体系汇总
一、重力
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
物体受到的重力G与物体质量m的关系是G=mg，g称为重力加速度或自由落体加速度，与物体所处位置的高低和纬度有关。
重力的方向竖直向下，在南北极或赤道上指向地心。
物体各部分受到重力的等效作用点叫做重心，重心位置与物体的形状和质量分布有关。
二、万有引力
万有引力是存在于自然界任何两个物体之间的力。
万有引力F与两个物体的质量m1、m2和它们之间距离r的关系是：
F=G·m1·m2/r^2，G称为引力常量，适用于任何两个物体，取其值约为6.67×10-11单位N·m2/kg2。
万有引力的方向在两物体的连线上。
三、弹力
发生弹性形变的物体，由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的力。
弹簧的弹力F与其形变量x之间的关系是F=kx，k称为弹簧的劲度系数，单位为N/m，与弹簧的长短、粗细、材料和横截面积等因素有关。
弹力的方向与形变的方向相反。
弹簧都有弹性限度，超过弹性限度后，前述力与形变量的关系不再成立。
四、静摩擦力
两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦力。
当两个物体间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫做静摩擦力。
两个物体间的静摩擦力有一个限度，两个物体刚刚开始相对运动时，它们之间的摩擦力称为最大静摩擦力。
两个物体间实际发生的静摩擦力F在0和最大静摩擦力Fmax之间。
静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。
五、滑动摩擦力
当一个物体在另一个物体表面滑动时，受到另一个物体阻碍它滑动的力。
滑动摩擦力的大小跟压力（两个物体表面间的垂直作用力）成正比。
滑动摩擦力f与压力FN之间的关系是f=uFN，u称为动摩擦因数，与相互接触的两个物体的材料、接触面的情况有关。
滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动方向相反。
六、静电力
静止的点电荷之间的力。
静电力F与两个点电荷q1、q2和它们之间的距离r的关系是，k称为静电力常量，其大小为。
两个点电荷带同种电荷时，它们之间的作用力为斥力；两个点电荷带异种电荷时，它们之间的作用力为引力。静电力也称库仑力。
七、电场力
试探电荷（带电体）在电场中受到的力。
电场力F与试探电荷的电荷量q之间的关系是F=Eq，E称为电场强度，大小由电场本身决定，方向与正电荷所受电场力的方向相同，其单位为N/C。
八、安培力
通电导线在磁场中受到的力。
当直导线与匀强磁场方向垂直时，导线所受安培力F与导线中电流强度I，导线的长度L，磁感应强度B之间的关系是F=BIL。
安培力的方向可由左手定则确定。
安培力是大量带电粒子所受洛伦兹力的宏观表现。
九、洛伦兹力
带电粒子在磁场中运动时受到的力。
当粒子运动的方向与磁感应强度方向垂直时，粒子所受的洛伦兹力与粒子的电荷量q，粒子运动的速度v，磁感应强度B之间的关系是F=qvB。洛仑兹力的单位是牛顿，符号是N。
洛伦兹力方向总与运动方向垂直，且永远不做功。
十、分子力
存在于分子间的作用力。
分子力比较复杂，分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离为r0时，引力与斥力的合力为0，当r>r0时合力表现为引力，r 十一、核力 存在于原子核内核子之间的一种力。 核力是强相互作用的一种表现，在原子核尺度内，核力比库仑力大的多；核力是短程力，作用范围在之内。 重力的本质是万有引力，是物体和地球之间万有引力的具体化，若不考虑地球自转的影响，地面上的物体所受的重力等于地球对物体的引力。 弹力、摩擦力、静电力、电场力、安培力、洛伦兹力的本质是电磁相互作用。 核力是一种强相互作用。 还有一种基本相互作用称为弱相互作用，弱相互作用与放射现象有关。 四种基本相互作用构筑了力的体系。 力学最易错易混点汇总 易错点1：对基本概念的理解不准确 易错分析： 要准确理解描述运动的基本概念，这是学好运动学乃至整个动力学的基础。 可在对比三组概念中掌握： ①位移和路程： 位移是由始位置指向末位置的有向线段，是矢量； 路程是物体运动轨迹的实际长度，是标量，一般来说位移的大小不等于路程； 易错点2：不能把图像的物理意义与实际情况对应 理解运动图像首先要认清v-t和x-t图像的意义，其次要重点理解图像的几个关键点： ①坐标轴代表的物理量，如有必要首先要写出两轴物理量关系的表达式； ②斜率的意义； ③截距的意义； ④“面积”的意义，注意有些面积有意义，如v-t图像的“面积”表示位移，有些没有意义，如x-t图像的面积无意义。 易错点3：分不清追及问题的临界条件而出现错误 分析追及问题的方法技巧： ①要抓住一个条件，两个关系.一个条件： 即两者速度相等，它往往是物体间能否追上或（两者）距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点； ②若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已经停止运动． ③应用图像v-t分析往往直观明了。 易错点4：对摩擦力的认识不够深刻导致错误 摩擦力是被动力，它以其他力的存在为前提，并与物体间相对运动情况有关． 它会随其他外力或者运动状态的变化而变化，所以分析时，要谨防摩擦力随着外力或者物体运动状态的变化而发生突变. 要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力，只有滑动摩擦力才可以根据来计算Fμ=μFN，而FN并不总等于物体的重力。 易错点5：对杆的弹力方向认识错误 要搞清楚杆的弹力和绳的弹力方向特点不同，绳的拉力一定沿绳，杆的弹力方向不一定沿杆． 分析杆对物体的弹力方向一般要结合物体的运动状态分析。 易错点6：不善于利用矢量三角形分析问题 平行四边形（三角形）定则是力的运算的常用工具，所以无论是分析受力情况、力的可能方向、力的最小值等，都可以通过画受力分析图或者力的矢量三角形. 许多看似复杂的问题可以通过图示找到突破口，变得简明直观。 易错点7：对力和运动的关系认识错误 根据牛顿第二定律F＝ma，合外力决定加速度而不是速度，力和速度没有必然的联系. 加速度与合外力存在瞬时对应关系： 加速度的方向始终和合外力的方向相同，加速度的大小随合外力的增大(减小)而增大(减小)； 加速度和速度同向时物体做加速运动，反向时做减速运动.力和速度只有通过加速度这个桥梁才能实现“对话”。 如果让力和速度直接对话，就是死抱亚里干多德的观点永不悔改的“顽固派”。 易错点8：不会处理瞬时问题 根据牛顿第二定律知，加速度与合外力的瞬时对应关系. 所谓瞬时对应关系是指物体受到外力作用后立即产生加速度，外力恒定，加速度也恒定，外力变化，加速度立即发生变化，外力消失，加速度立即消失，在分析瞬时对应关系时应注意两个基本模型特点的区别： （1）轻绳模型：①轻绳不能伸长，②轻绳的拉力可突变； （2）轻弹簧模型： ①弹力的大小为F=kx，其中k是弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量. ②弹力突变的特点：若释放未连接物体，则轻弹簧的弹力可突变为零； 若释放端仍连重物，则轻弹簧的弹力不发生突变，释放的瞬间仍为原值。 易错点9：不理解超、失重的实质 要头透彻理解对超重和失重的实质，超失重与物体的速度无关，只取决于加速度情况. 物体具有竖直向上的加速度或具有竖直向上的分加速度. 失重时，物体具有竖直向下的加速度或有竖直向下的分加速度. 处于超重或失重状态的物体仍受重力，只是视重（支持力或拉力）大于或小于重力，处于完全失重状态的物体，视重为零。 易错点10：找不到两物体间的运动联系而出错 动力学的中心问题是研究运动和力的关系，除了对物体正确受力分析外，还必须正确分析物体的运动情况. 当所给的情境中涉及两个物体，并且物体间存在相对运动时，找出这两物体之间的位移关系或速度关系尤其重要，特别注意物体的位移都是相对地的位移，故物块的位移并不等于木板的长度. 一般地，若两物体同向运动，位移之差等于木板长；反向运动时，位移之和等于木板长。 易错点11：找不准合运动、分运动，造成速度分解的错误 相互牵连的两物体的速度往往不相等，一般需根据速度分解确定两物体速度关系. 在分解速度时，要注意两点： ①只有物体的实际运动才是合运动，如物体A向右运动，所以物体A向右的速度是合速度，也就是说供分解的合运动一定是物体的实际运动； ②两物体沿沿绳或杆方向的速度（或分速度）相等。 易错点12：不能建立匀速圆周运动的模型 圆周运动分析是牛顿第二定律的进一步延伸，在分析时也要做好两个分析： ①分析受力情况，选择指向圆心方向为正方向，在指向圆心方向上求合外力； ②分析运动情况，看物体做哪种性质的圆周运动（匀速圆周运动还是变速圆周运动？），确定圆心和半径. ③将牛顿第二定律和向心力公式相结合列方程求解。 易错点13：混淆同步卫星、近地卫星、地球赤道上物体运动的特点 对卫星是万有引力提供向心力，而赤道上的物体，除受万有引力外，还受地面对它的支持力. 即是引力和支持力的合力提供物体做圆周运动的向心力，所以GMm/r2=ma对同步卫星和近地卫星是适用的，但对赤道上的物体并不适用． 此外明确题目中涉及的物体，两两找出它们的相同点是解题的关键。 易错点14：弄不清变轨问题中的各量的变化 首先要理解变轨的实质： 卫星的速度发生变化时，做圆周运动所需要的向心力不等于万有引力． 要想使卫星的轨道半径增大做离心运动，必须增大卫星的速度，使万有引力小于所需的向心力，反之减小卫星的速度，万有引力大于所需向心力，卫星则做向心运动． 卫星的加速度由万有引力决定，所以不同的轨道上的同一点卫星的加速度相同.此部分公式较多，要理解公式的来龙去脉，要注意公式的适用条件，不能生搬硬套。 易错点15：不能正确求解变力做的功 求功问题首先从做功的条件判断力对物体是否做功及做功的正负，一般可以从力和位移的方向关系（恒力做功情况）或力和速度的方向关系（变力做功情况）入手分析. 求解变力做功，动能定理是最常用的方法。 易错点16：不能正确理解各种功能关系 应用功能关系解题时，首先要弄清楚各种力做功与相应能变化的关系，重要的功能关系有： ①重力做功等于重力势能变化的负值，即WG=-△Ep； ②合力对物体所做的功等于物体动能的变化，即动能定理W合=△Ek； ③除重力（或弹簧弹力）以外的力所做的功等于物体机械能的变化，即W'其它=△E机； ④当W其它=0时，说明只有重力做功，所以系统的机械能守恒； ⑤系统克服滑动摩擦力做功的代数和等于机械能转化的内能，即f·d=Q（d为这两个物体间相对移动的路程）。