高中物理力的应用方法思维导图

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2022-07-17

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思维导图

物理

高中物理

力的应用

物体的受力情况不同，物体可处于不同的运动状态，要研究物体的运动，必须分析物体的受力情况，正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功。这次小编给大家整理了高中物理力的应用方法知识点思维导图，供大家阅读参考。

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思维导图大纲

力的分解

求一个已知力的分力叫做力的分解

（1）力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则

（2）已知两分力求合力有唯一解，而求一个力的两个分力，如不限制条件有无数组解

要得到唯一确定的解应附加一些条件

①已知合力和两分力的方向，可求得两分力的大小

②已知合力和一个分力的大小、方向，可求得另一分力的大小和方向

③已知合力、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向

求F1的方向和F2的大小

若F1＝Fsinθ或F1≥F有一组解

若F＞F1＞Fsinθ有两组解

若F＜Fsinθ无解

（3）在实际问题中，一般根据力的作用效果或处理问题的方便需要进行分解

（4）力分解的解题思路

力分解问题的关键是根据力的作用效果画出力的平行四边形，接着就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题

必须注意：把一个力分解成两个力，仅是一种等效替代关系，不能认为在这两个分力方向上有两个施力物体

力的合成

求几个共点力的合力，叫做力的合成

（1）力是矢量，其合成与分解都遵循平行四边形定则

（2）一条直线上两力合成，在规定正方向后，可利用代数运算

（3）互成角度共点力互成的分析

①两个力合力的取值范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2

②共点的三个力，如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力，那么这三个共点力的合力可能等于零

③同时作用在同一物体上的共点力才能合成（同时性和同体性）

④合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一个分力

矢量与标量

既要由大小，又要由方向来确定的物理量叫矢量

只有大小没有方向的物理量叫标量

矢量由平行四边形定则运算；标量用代数方法运算

一条直线上的矢量在规定了正方向后，可用正负号表示其方向

物体受力分析的基本思路和方法

物体的受力情况不同，物体可处于不同的运动状态，要研究物体的运动，必须分析物体的受力情况，正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功

分析物体的受力情况，主要是根据力的概念，从物体的运动状态及其与周围物体的接触情况来考虑

具体的方法是

1.确定研究对象，找出所有施力物体

确定所研究的物体，找出周围对它施力的物体，得出研究对象的受力情况

（1）如果所研究的物体为A，与A接触的物体有B、C、D……就应该找出“B对A”、“C对A”、“D对A”、的作用力等，不能把“A对B”、“A对C”等的作用力也作为A的受力

（2）不能把作用在其它物体上的力，错误的认为可通过“力的传递”而作用在研究的对象上

（3）物体受到的每个力的作用，都要找到施力物体

（4）分析出物体的受力情况后，要检查能否使研究对象处于题目所给出的运动状态（静止或加速等），否则会发生多力或漏力现象

2.按步骤分析物体受力

为了防止出现多力或漏力现象，分析物体受力情况通常按如下步骤进行

（1）先分析物体受重力

（2）其研究对象与周围物体有接触，则分析弹力或摩擦力，依次对每个接触面（点）分析，若有挤压则有弹力，若还有相对运动或相对运动趋势，则有摩擦力

（3）其它外力，如是否有牵引力、电场力、磁场力等

3.画出物体力的示意图

（1）在作物体受力示意图时，物体所受的某个力和这个力的分力，不能重复的列为物体的受力，力的合成与分解过程是合力与分力的等效替代过程，合力和分力不能同时认为是物体所受的力

（2）作物体是力的示意图时，要用字母代号标出物体所受的每一个力

力的正交分解法

在处理力的合成和分解的复杂问题上的一种简便的方法：正交分解法

正交分解法

是把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解，其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算

力的正交分解法步骤如下

（1）正确选定直角坐标系。通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴方向的选择则应根据实际情况来确定，原则是使坐标轴与尽可能多的力重合，即是使需要向两坐标轴分解的力尽可能少

（2）分别将各个力投影到坐标轴上。分别求x轴和y轴上各力的投影合力Fx和Fy

Fx＝F1x＋F2x＋F3x＋……；Fy＝F1y＋F2y＋F3y＋……

注意

如果F合＝0，可推出Fx＝0，Fy＝0，这是处理多个作用下物体平衡物体的好办法，以后会常常用到

第2章的...高中物理‘加速度’，一般都是指‘匀加速度’，即，加速度是一个常量

1、加速度a与速度V的关系符合下式：V==at，t为时间变量

我们有a==V/t

表明，加速度a，就是速度V在单位时间内的平均变化率

2、V==at是一个直线方程，它相当于数学上的y=kx（V相当于y，t相当于x，a相当于k）

数学知识指出，k是特定直线y=kx的斜率

直线斜率有如下性质

（1）不同直线（彼此不平行）的斜率，数值不等

（2）同一直线上斜率的数值，处处相等（与y和x的数值无关）

（3）直线斜率的数值，可以通过y和x的数值来求算：k==y/x

（4）虽然k==y/x，但是，y==0，x==0，k不为零

仿此

（1）不同运动的加速度，数值不等

（2）同一运动的加速度数值，处处相等（与V和t的数值无关）

（3）运动的加速度数值，可以通过V和t的数值来求算：==V/t

（4）虽然a==V/t，但是V==0（由静止开始云动），t==0，但a不为零

变加速运动中的物体加速度在减小而速度却在增大,以及加速度不为零的物体速度大小却可能不变

加速度在与速度方向在同一条直线上时才改变速度的大小

有加速度那么速度就得改变，如果想让速度大小不变，那么就得让它的方向改变，如匀速圆周运动，加速度的大小不变且不为0，速度方向不断改变但大小不变

要理解“加速度”，首先要理解“位移”和“速度”概念，位移就是物体运动前后位置的变化，即由开始位置指向结束位置的矢量

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