力與運(yùn)動知識梳理

力與運(yùn)動知識梳理演講人：日期：目錄contents力與運(yùn)動基本概念力的分類與施力方式牛頓第一定律（慣性定律）牛頓第二定律（加速度定律）牛頓第三定律（作用與反作用定律）運(yùn)動學(xué)公式及應(yīng)用01力與運(yùn)動基本概念力的定義及性質(zhì)力的定義力是物體間的相互作用，這種作用能夠使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變。力的性質(zhì)力具有矢量性，即力有大小和方向，并且可以用力的圖示方法表示。力的分類根據(jù)力的性質(zhì)，力可以分為重力、彈力、摩擦力等。力的作用效果力的作用效果主要體現(xiàn)在改變物體的形狀和運(yùn)動狀態(tài)上。位移描述物體位置變化的物理量，是矢量，有大小和方向。運(yùn)動狀態(tài)描述參數(shù)01速度描述物體運(yùn)動快慢的物理量，也是矢量，有大小和方向。02加速度描述物體速度變化快慢的物理量，同樣是矢量，有大小和方向。03勻速直線運(yùn)動物體在一條直線上以恒定速度運(yùn)動，是最簡單的運(yùn)動形式。04牛頓第三定律（作用與反作用定律）相互作用的兩個物體，它們之間的作用力和反作用力大小相等、方向相反，并且作用在同一條直線上。牛頓第一定律（慣性定律）一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。牛頓第二定律（加速度定律）物體的加速度與作用在物體上的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，方向與合外力的方向相同。牛頓運(yùn)動定律簡介慣性系與非慣性系慣性參考系慣性參考系是指牛頓運(yùn)動定律適用的參考系，在其中描述的運(yùn)動，物體不受外力作用時將保持靜止或勻速直線運(yùn)動。非慣性參考系慣性力與科氏慣性力非慣性參考系是相對某慣性參考系作非等速直線運(yùn)動的參考系，在其中描述的運(yùn)動需要使用慣性力等概念才能分析。在非慣性參考系中，為了分析物體的運(yùn)動規(guī)律，需要引入慣性力和科氏慣性力等概念，這些力在慣性參考系中是不存在的。02力的分類與施力方式重力物體由于地球的吸引而受到的力，施力物體是地球，受力物體為地球表面附近的一切物體，方向豎直向下。重力、彈力、摩擦力等類型介紹彈力物體受外力作用發(fā)生形變后，若撤去外力，物體能恢復(fù)原來形狀的力。彈力產(chǎn)生的條件包括物體間的相互接觸和擠壓，以及發(fā)生彈性形變。摩擦力兩個相互接觸并擠壓的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運(yùn)動或具有相對運(yùn)動趨勢時，在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的力。摩擦力分為靜摩擦力、滑動摩擦力和滾動摩擦力。接觸力必須發(fā)生在接觸的物體之間，如摩擦力、彈力等，力的傳遞通過接觸面實(shí)現(xiàn)。非接觸力不接觸的物體之間也能產(chǎn)生的力，如重力、電磁力等。非接觸力的傳遞不需要物體間的直接接觸，可以在真空中傳遞。接觸力與非接觸力區(qū)別力的合成與分解方法力的分解將一個力分解為兩個或更多個分力，便于分析物體受力情況。分解方法主要是根據(jù)力的平行四邊形定則將力分解為相互垂直的兩個分力。力的合成求幾個力的合力，即幾個力同時作用在一個物體上產(chǎn)生的總效果。合成方法包括平行四邊形定則和三角形定則。物體在受到多個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，則稱物體處于平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)物體處于平衡狀態(tài)時，必須滿足的條件是合力為零，即所有作用在物體上的力的矢量和為零。同時，力矩的平衡也是物體保持平衡的重要條件。平衡條件平衡狀態(tài)及平衡條件03牛頓第一定律（慣性定律）任何物體都要保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)，直到外力迫使它改變運(yùn)動狀態(tài)為止。牛頓第一定律的定義揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。牛頓第一定律的意義慣性參考系中，即不受外力作用或所受外力合力為零的系統(tǒng)中。牛頓第一定律的適用范圍慣性定律內(nèi)容表述010203慣性參考系的定義在慣性參考系中，牛頓第一定律成立，即物體保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)。慣性參考系的特性慣性參考系是相對的，沒有絕對靜止或絕對勻速直線運(yùn)動的參考系。慣性參考系的選擇方法根據(jù)實(shí)際需要選擇，使問題簡化，通常選擇地面或相對地面靜止的物體作為慣性參考系。慣性參考系選擇原則汽車剎車時乘客前傾汽車剎車時，乘客由于慣性繼續(xù)向前移動，導(dǎo)致前傾。生活中慣性現(xiàn)象舉例投擲鉛球后，鉛球繼續(xù)向前飛行投擲鉛球后，鉛球由于慣性繼續(xù)向前飛行，直到受到空氣阻力等外力作用才逐漸減速。靜止的物體不受外力作用時保持靜止?fàn)顟B(tài)如桌子上的書，沒有受到外力作用時，保持靜止?fàn)顟B(tài)。慣性大小影響因素質(zhì)量質(zhì)量越大，慣性越大，改變物體的運(yùn)動狀態(tài)需要的力就越大。速度在相同質(zhì)量下，速度越大，物體的慣性越大，改變物體的運(yùn)動狀態(tài)就越難。但慣性大小與物體的速度無關(guān)，只與物體的質(zhì)量有關(guān)。此處需注意區(qū)分“慣性”與“動量”的概念。物體的形狀和大小對于形狀不規(guī)則的物體，其慣性大小與其質(zhì)量分布有關(guān)，質(zhì)量分布越均勻，慣性越?。环粗?，質(zhì)量分布越集中，慣性越大。但總體來說，物體的形狀和大小對慣性的影響較小。04牛頓第二定律（加速度定律）公式表述F=ma，即物體所受的合力F等于其質(zhì)量m與加速度a的乘積。意義解析揭示了力與加速度之間的瞬時關(guān)系，指出力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，加速度是力作用的結(jié)果。加速度定律公式及意義在受力相同的情況下，物體的質(zhì)量與加速度成反比，質(zhì)量越大，加速度越?。毁|(zhì)量越小，加速度越大。質(zhì)量對加速度的影響加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，與物體的質(zhì)量無關(guān)，但質(zhì)量會影響物體運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度。加速度對質(zhì)量的影響物體質(zhì)量與加速度關(guān)系作用力與反作用力當(dāng)兩個物體相互作用時，它們之間的力是大小相等、方向相反的，這就是作用力與反作用力。牛頓第三定律作用力與反作用力原理作用力與反作用力總是成對出現(xiàn)，且作用在兩個不同的物體上，同時產(chǎn)生、同時消失。0102根據(jù)牛頓第二定律，可以通過已知的作用力求解物體的加速度。已知力求加速度同樣地，在已知物體的加速度和質(zhì)量的情況下，可以通過公式F=ma求解物體所受的合力。已知加速度求力對物體進(jìn)行受力分析，結(jié)合牛頓第二定律判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)，如靜止、勻速直線運(yùn)動或加速運(yùn)動等。受力分析與運(yùn)動狀態(tài)判斷動力學(xué)問題求解方法05牛頓第三定律（作用與反作用定律）相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。牛頓第三運(yùn)動定律F12=-F21，即物體1對物體2的作用力，等于物體2對物體1的反作用力，且兩者方向相反。力學(xué)公式表達(dá)任何一個物體在施加力的同時，也受到另一個物體對它的反作用力，兩者同時存在，同時消失。力的相互作用性作用與反作用定律內(nèi)容生活中作用與反作用現(xiàn)象走路與地面反作用力人走路時，腳對地面施加一個向后的力，地面同時也對人施加一個大小相等、方向相反的反作用力，使人得以前進(jìn)。游泳與水的反作用力火箭升空與燃料噴射游泳時，人向后劃水，水對人施加一個向前的反作用力，從而推動人前進(jìn)?；鸺諘r，向下噴射燃料，燃料對火箭產(chǎn)生一個向上的反作用力，使火箭向上飛行。平衡力作用在兩個不同的物體上，且大小相等、方向相反、作用在同一直線上的力，如人推墻與墻推人。相互作用力區(qū)別與聯(lián)系平衡力使物體保持平衡狀態(tài)，而相互作用力則體現(xiàn)了物體間的相互作用關(guān)系；但兩者都遵循牛頓第三定律。作用在同一物體上，使物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的力，如重力與支撐力。平衡力與相互作用力區(qū)分火箭速度與推力關(guān)系火箭速度越快，所需推力越大；當(dāng)推力與重力相等時，火箭將保持勻速飛行狀態(tài)?；鸺l(fā)射原理基于牛頓第三定律，火箭向下噴射燃料產(chǎn)生巨大推力，推力大于火箭自身重力時，火箭即向上升空。推力與重力關(guān)系火箭升空過程中，推力必須大于重力才能克服重力作用，使火箭持續(xù)上升?；鸺l(fā)射原理簡介06運(yùn)動學(xué)公式及應(yīng)用v=s/t，其中v是速度，s是路程，t是時間。定義勻速直線運(yùn)動的位移-時間圖像是一條直線，斜率等于速度。位移-時間圖像在勻速直線運(yùn)動中，速度-時間圖像是一條水平線，表示速度保持不變。速度-時間圖像勻速直線運(yùn)動是最簡單的機(jī)械運(yùn)動，常用于描述物體在不受外力作用下的運(yùn)動狀態(tài)。應(yīng)用勻速直線運(yùn)動公式勻變速直線運(yùn)動公式定義a=Δv/Δt，其中a是加速度，Δv是速度變化量，Δt是時間變化量。速度-時間圖像在勻變速直線運(yùn)動中，速度-時間圖像是一條傾斜的直線，斜率等于加速度。位移-時間圖像勻變速直線運(yùn)動的位移-時間圖像是一條拋物線，斜率逐漸增大或減小。應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動公式常用于描述物體在恒力作用下的運(yùn)動狀態(tài)，如自由落體運(yùn)動、拋體運(yùn)動等。將曲線運(yùn)動分解為多個直線運(yùn)動或圓周運(yùn)動的組合。曲線運(yùn)動的分解速度方向沿曲線上該點(diǎn)的切線方向。曲線運(yùn)動的速度方向01020304物體所受合外力方向與速度方向不在同一直線上。曲線運(yùn)動的基本條件加速度方向指向曲線的凹側(cè)，即合外力的方向