《初中和高中物理力学知识对比.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中和高中物理力学知识对比.doc（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题三 力与相互作用一、初高中知识对比：初 中高 中知识力的初步知识、力的表示、弹力和弹簧测力计、重力、摩擦力、同一直线上力的合成。力的概念、重力、弹力和胡克定律、摩擦力、力的合成与分解能力要求主要能力要求：会观察和实验，会用控制变量法进行实验探究用数学方法去处理物理问题，例如：图像法表述，会用微小变化放大的方法会受力分析能进行力的合成和分解（矢量运算）二、知识对接：1、力的表示：力的表示通常有两种方法，力的示意图和力的图示法，特别是力的示意图，在高中我们需要利用它对物体进行受力分析。2、重力：在初中讲了重力产生的原因，重力的大小、方向以及重心，高中加强了对“重心”的应用。3、弹力、弹簧测力计
2、：在初中定性分析弹力的大小与物体形变的关系的基础上，高中提出了胡克定律，能定量的计算弹力的大小，判定弹力的方向，能用力的示意图表示出物体受到的弹力。4、摩擦力：在初中定性分析影响滑动摩擦力大小因素的基础上，高中教材定量地分析了滑动摩擦力和静摩擦力的大小，以及准确的判定摩擦力的方向。5、力的合成与分解：在初中同一直线上两个力的合成的基础之上，高中扩充到互成角度的两个力的合成和分解6、微小变化放大：在研究物理问题时，将不易观察的变化进行放大的实验方法。本章知识高中考查的重点是：三种常见力，为每年高考必考的热点。力的合成与分解、共点力的平衡等在高考中或单独出现或与动力学、电磁学等相结合，或选择或计算
3、论述，或易或难，都要出现。 重难点知识突破 知识方法透析知识点1.重力1.产生条件： 重力不是万有引力，重力是由于万有引力产生的。2.重力的方向：重力的方向竖直向下或与水平面垂直。但不能说重力的方向一定指向地心。3.重力的大小：重力的大小G=mg，在同一地点，物体的重力与质量成正比。4.重心物体的重心位置与物体的形状以及质量分布有关。重心可以在物体上，也可以不在物体上。典型 例题【例1】关于重力，以下说法中正确的是：（ ）A 重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的B 在同一地点，物体受到的重力G与它的质量m成正比C 重力的方向总是垂直向下的D 物体向下运动时受到的重力与物体静止时受
4、到的重力一样大。思路点拨：理解重力应从重力的三要素进行理解，要清楚其大小、方向和作用点（重心）。【分析与解答】重力不是万有引力，是由于地球的吸引而产生的，A正确。由于重力加速度在不同位置有变化，因此，物体受到的重力G与它的质量m成正比是有条件的，那就是在同一地点，B正确。重力的方向不是垂直向下，垂直是一个相对的概念，是相对和其接触的物体垂直，C错。物体所受重力的大小与物体的运动状态没有关系，D正确。答案：ABD 变式.一个物体的重力G，在下列哪些情形下要发生变化：（ ）A 从赤道拿到两极去 B 把它送到月球上去C 把它放到水里 D 减少它的质量解析：要清楚重力的大小G=mg，即物体的重力大小既
5、与物体的质量有关，又与物体所处的位置有关。答案：ABD【例2】关于物体的重心，以下说法中正确的是：（ ）A 物体所受重力的作用点，叫物体的重心B 重心一定在物体的内部C 用线悬挂物体，当物体静止不动时，悬线的方向一定通过物体的重心D 花样滑冰运动员在冰上做各种动作时，他（她）们的重心位置不变思路点拨：物体的重心采用了等效的方法，物体的重心不一定在物体上，物体重心的位置与物体的形状以及质量分布有关。【分析与解答】物体所受重力的作用点，叫物体的重心，A正确。重心不一定在物体上，B错。用线悬挂物体，当物体静止不动时，悬线的方向一定通物体的重心，这可以根据二力平衡得知，C对。重心的位置与物体的形状有关
6、，D错。答案：AC变式.对于运动着的体操运动员来说，其重心位置的正确说法是：（ ）A 重心的位置总不变B 重心的位置总在身体内部C 运动员的体姿改变，重心的位置可能改变D 运动员在运动中，某瞬间重心可能在身体以外解析：要清楚物体重心的位置与物体的形状以及质量分布有关。答案：CD知识点2弹力 1产生条件： (1)物体间直接接触；(2)接触处发生形变(挤压或拉伸)。 2弹力的方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况如下： (1)轻绳只能产生拉力，方向沿绳指向绳收缩的方向. (2)弹簧产生的压力或拉力方向沿弹簧的轴线。(3)轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向沿杆。3弹力的大小 弹力的大小跟
7、形变量的大小有关。 弹簧的弹力，由胡克定律F=kx,k为劲度系数，由本身的材料、长度、截面积等决定，x为形变量，即弹簧伸缩后的长度L与原长Lo的差：x=|L-L0|，不能将x当作弹簧的长度L一般物体所受弹力的大小，应根据运动状态，利用平衡条件和牛顿运动定律计算，例2小车的例子就说明这一点。(4)面与面、点与面接触的压力或支持力的方向总垂直于接触面，指向被压或被支持的物体，如图所示，球和杆所受弹力的示意图。典型 例题【例1】下列关于力的说法中，正确的是( ) A只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用 B力是不能离开物体而独立存在的，一个力既有施力物体，又有受力物体 C一个物体先对别的物体施加力
8、后，才能受到反作用力 D物体的施力和受力是同时的【分析与解答】 力是物体间的相互作用，不一定发生在直接接触的物体间，直接接触而发生的作用叫接触力，如弹力、摩擦力；通过场发生的作用叫场力，如重力、电场力、磁场力等。物体的施力和受力不分先后，总是同时的。正确答案为B、D【例2】关于物体的重心，以下说法正确的是 A物体的重心一定在该物体上 B形状规则的物体，重心就在其中心处 C用一根悬线挂起的物体静止时，细线方向一定通过物体的重心D重心是物体上最重的一点【分析与解答】 重心是物体各部分的重力的合力的作用点，薄板物体的重心位置可以用悬挂法确定，其他形状的物体重心位置也可以用悬挂法想象的讨论。重心不一定
9、在物体上，也当然不是物体中最、重的一点，故AB错，(如一根弯曲的杆，其重心就不在杆上)用悬线挂起物体处于静止时，由二力平衡原理知细线拉力必与重力等大、反向、共线，故C正确。【例3】如图所示，小车上固定一根折成角的曲杆，杆的另一端一固定一质量为m的球，则当小车静止时和以加速度a向右加速运动时杆对球的弹力大小及方向如何?【分析与解答】当小车静止时，根据物体平衡条件可知，杆对球的弹力方向竖直向上，大小等于mg。 当小车加速运动时，设小球受的弹力F与竖直方向成角，如图所示，根据牛顿第二定律，有：Fsin=ma Fcos=mg 解得：F= tan=a/g可见，杆对球弹力的方向与加速度大小有关，只有当加速
10、度a=gtan、且方向向右时，杆对球的弹力才沿着杆；否则不沿杆的方向。【例4】在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，如图甲所示木块与地面间的动摩擦因数为，现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是 ( )【分析与解答】:方法一 选连接体为研究对象，对它进行受力分析，其受力如图乙所示对连接体整体，由三力平衡得F-Fl-F2=0，其中，F1=m1g，F2=m2g选木块2为研究对象，其受力如图丙所示，由三力平衡得F-F2-F弹=O，其中，F弹为弹簧的弹力综合以上各式得，F弹=m1g设弹簧的伸长长度为，由胡克定律得
11、F弹=kx即x=m1g/k所以当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离为+x=+m1g/k.因而选项A正确可以说，这一解法被不少同学所采用方法二选木块l为研究对象，其受力如图丁所示，由二力平衡得F弹-F1=0，而F1=m1g，由以上两式得F弹=mlg参照方法一，所求距离是+mlg/k显然，这一创新的解法比较简单，而第一种解法是常规的却是较麻烦的解法它们是由选择的研究对象不同而出现的知识点3摩擦力 摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力两种，它们的产生条件和方向判断是相近的。 1产生的条件： (1)相互接触的物体间存在压力； (2)接触面不光滑； (3)接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势
12、(静摩擦力)。 重点提示：不能绝对地说静止物体受到的摩擦力必是静摩擦力，运动的物体受到的摩擦力必是滑动摩擦力。静摩擦力是保持相对静止的两物体之间的摩擦力，受静摩擦力作用的物体不一定静止。滑动摩擦力是具有相对滑动的两个物体之间的摩擦力，受滑动摩擦力作用的两个物体不一定都滑动。2摩擦力的方向： 沿接触面的切线方向(即与引起该摩擦力的弹力的方向垂直)，与物体相对运动(或相对：运动趋势)的方向相反。例如：静止在斜面上的物体所受静摩擦力的方向沿接触面(斜面)向上。 重点提示：相对运动是以相互作用的另一物体为参考系的运动，与以地面为参考系的运动不同，故摩擦力是阻碍物体间的相对运动，其方向不一定与物体的运动
13、方向相反。例如：站在公共汽车上的人，当人随车一起启动(即做加速运动)时，如图所示，受重力G、支持力N、静摩擦力f的作用。当车启动时，人相对于车有向后的运动趋势，车给人向前的静摩擦力作用；此时人随车向前运动，受静摩擦力方向与运动方向相同。3摩擦力的大小： (1)静摩擦大小跟物体所受的外力及物体运动状态有关，只能根据物体所处的状态(平衡或加速)由平衡条件或牛顿定律求解。静摩擦力的变化存在一个最大值-最大静摩擦力，即物体将要开始相对滑动时摩擦力的大小(最大静摩擦力与正压力成正比)。(2)滑动摩擦力与正压力成正比，即f=,为动摩擦因数，与接触面材料和粗糙程度有关；N指接触面的压力，并不总等于重力。知识
14、点4受力分析 受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来，并画出相应受力图。1受力分析的依据 (1)依据各种力的产生条件和性质特点，每种力的产生条件提供了其存在的可能性，由于力的产生原因不同，形成不同性质的力，这些力又可归结为场力和接触力，接触力(弹力和摩擦力)的确定是难点，两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件，弹力产生原因是物体发生形变，而摩擦力的产生，除物体间相互挤压外，还要发生相对运动或相对运动趋势。 (2)依据作用力和反作用力同时存在，受力物体和施力物体同时存在。一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力，找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的；另一方面，依据作用力和反作用力的关系，可灵活变换研究对象，由作用力判断出反作用力。(3)依据物体所处的运动状态：有些力存在与否或者力的方向较难确定，要根据物体的运动状态，利用物体的平衡条件或牛顿运动定律判断。2受力分析的程序 (1)根据题意选取研究的对象选取研究对象可以是单个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统 (2)把研究对象从周围的物体中隔离出来，为防止漏掉某个力，要养成按一般步骤分析的好习惯
