初中物理力學(xué)知識(shí)點(diǎn)深度講解及習(xí)題3.下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是（）A.摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)B.滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)C.靜摩擦力的大小等于物體受到的推力D.滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小答案：D解析：A錯(cuò)誤（摩擦力阻礙“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”，而非“運(yùn)動(dòng)”，如走路時(shí)摩擦力是動(dòng)力）；B錯(cuò)誤（滑動(dòng)摩擦力與速度無關(guān)）；C錯(cuò)誤（靜摩擦力等于推力的前提是物體靜止且推力方向與摩擦力方向相反，若推力超過最大靜摩擦力，物體開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，小于推力）?！?力的合成與平衡力的合成研究多個(gè)力的共同效果，力的平衡研究物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件。2.1力的合成同一直線上二力的合成：同向：合力大小等于二力之和（\(F_{\text{合}}=F_1+F_2\)），方向與二力方向相同；反向：合力大小等于二力之差（\(F_{\text{合}}=|F_1-F_2|\)），方向與較大的力方向相同。注意：不在同一直線上的力的合成需用平行四邊形定則（初中不要求）。2.2力的平衡2.2.1平衡狀態(tài)物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)（運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變）。2.2.2二力平衡條件作用在同一物體上的兩個(gè)力，需滿足：大小相等（\(F_1=F_2\)）；方向相反（\(F_1\)與\(F_2\)方向相反）；作用在同一直線上（共線）?？偨Y(jié)：同體、等大、反向、共線?！?典型習(xí)題精析1.同一直線上的兩個(gè)力，大小分別為3N和5N，它們的合力可能是（）A.1NB.2NC.8ND.以上都對(duì)答案：BC解析：同向時(shí)合力為8N（3+5），反向時(shí)合力為2N（5-3），故選BC。2.一個(gè)物體在水平桌面上靜止，下列說法正確的是（）A.物體受到的重力和支持力是一對(duì)平衡力B.物體受到的重力和壓力是一對(duì)平衡力C.物體受到的支持力和壓力是一對(duì)平衡力D.物體受到的重力和摩擦力是一對(duì)平衡力答案：A解析：二力平衡的核心是“同體”。A選項(xiàng)中，重力（施力物體地球）和支持力（施力物體桌面）都作用在物體上，大小相等、方向相反、共線，是平衡力；B選項(xiàng)中，重力作用在物體上，壓力作用在桌面上，不是同體；C選項(xiàng)中，支持力作用在物體上，壓力作用在桌面上，不是同體；D選項(xiàng)中，物體靜止且無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢，沒有摩擦力?！?運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系牛頓第一定律揭示了力與運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)關(guān)系，慣性是物體的固有屬性。3.1牛頓第一定律（慣性定律）3.1.1內(nèi)容一切物體在沒有受到力的作用時(shí)，總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3.1.2實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)：讓小球從斜面頂端滑下，若接觸面絕對(duì)光滑（無摩擦力），小球?qū)⒈３謩蛩僦本€運(yùn)動(dòng)永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。結(jié)論：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。注意：牛頓第一定律是推理得出的，無法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證（因?yàn)椴淮嬖诮^對(duì)不受力的物體）。3.2慣性3.2.1定義物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)（如汽車剎車時(shí)，乘客向前傾倒）。3.2.2特點(diǎn)一切物體都有慣性（無論靜止還是運(yùn)動(dòng)）；慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)（質(zhì)量越大，慣性越大，如貨車比小汽車難剎車）；慣性不是力（不能說“物體受到慣性”，應(yīng)說“物體具有慣性”）。3.3力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系物體受平衡力（合力為0）：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)）；物體受非平衡力（合力不為0）：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變（速度大小或方向變化，如加速、減速、轉(zhuǎn)彎）?！?典型習(xí)題精析1.關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是（）A.牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)直接得出的結(jié)論B.牛頓第一定律說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因C.牛頓第一定律是在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上通過推理得出的D.牛頓第一定律只適用于靜止的物體答案：C解析：A錯(cuò)誤（理想實(shí)驗(yàn)，無法直接驗(yàn)證）；B錯(cuò)誤（力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因）；D錯(cuò)誤（適用于一切物體）。2.汽車突然剎車時(shí)，乘客會(huì)向前傾倒，這是因?yàn)椋ǎ〢.乘客受到向前的力B.乘客具有慣性C.汽車具有慣性D.乘客受到向后的力答案：B解析：乘客原來隨汽車一起運(yùn)動(dòng)，剎車時(shí)汽車停止，乘客由于慣性保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故向前傾倒?！?壓強(qiáng)壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量，分為固體壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)。4.1固體壓強(qiáng)4.1.1定義壓力與受力面積的比值（\(p=\frac{F}{S}\)）。4.1.2單位帕斯卡（Pa），1Pa=1N/m2（表示1平方米面積上受到1牛頓的壓力）。4.1.3增大/減小壓強(qiáng)的方法增大壓強(qiáng)：增大壓力（如壓路機(jī)碾子很重）或減小受力面積（如刀刃磨得很?。?；減小壓強(qiáng)：減小壓力或增大受力面積（如書包帶做得很寬）。4.2液體壓強(qiáng)4.2.1產(chǎn)生原因液體受到重力且具有流動(dòng)性（能向各個(gè)方向傳遞壓力）。4.2.2計(jì)算公式\(p=\rho_{\text{液}}gh\)（\(\rho_{\text{液}}\)為液體密度，\(g=9.8\\text{N/kg}\)，\(h\)為液體深度，即從液面到該點(diǎn)的垂直距離）。4.2.3特點(diǎn)液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；同一深度，各方向壓強(qiáng)相等；深度越大，壓強(qiáng)越大；液體密度越大，壓強(qiáng)越大。4.2.4連通器定義：上端開口、下端連通的容器（如茶壺、船閘）；原理：裝同種液體且不流動(dòng)時(shí)，各容器液面保持相平。4.3大氣壓強(qiáng)4.3.1存在證明馬德堡半球?qū)嶒?yàn)（1654年，奧托·格里克用16匹馬拉開兩個(gè)抽成真空的銅半球，證明大氣壓很大）。4.3.2測量托里拆利實(shí)驗(yàn)（1643年，伽利略的學(xué)生托里拆利用水銀柱測量大氣壓，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為\(1.01\times10^5\\text{Pa}\)，相當(dāng)于760mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)）。4.3.3變化規(guī)律大氣壓隨高度增加而減?。ㄈ缟巾敶髿鈮罕壬侥_?。?；大氣壓隨天氣變化而變化（如晴天比陰天大氣壓高）。4.3.4應(yīng)用吸盤掛鉤（利用大氣壓將吸盤壓在墻上）、吸管喝飲料（大氣壓將飲料壓入吸管）、氣壓計(jì)（測量大氣壓）?！?典型習(xí)題精析1.下列措施中，為了減小壓強(qiáng)的是（）A.刀刃磨得很薄B.書包帶做得很寬C.壓路機(jī)的碾子很重D.注射器的針頭很尖答案：B解析：減小壓強(qiáng)的方法是增大受力面積或減小壓力。B選項(xiàng)中，書包帶做得寬，增大了受力面積，減小了壓強(qiáng)；A、D選項(xiàng)是減小受力面積增大壓強(qiáng)；C選項(xiàng)是增大壓力增大壓強(qiáng)。2.關(guān)于液體壓強(qiáng)，下列說法正確的是（）A.液體內(nèi)部只有向下的壓強(qiáng)B.液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的密度無關(guān)C.液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大D.液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)等于液體的重力答案：C解析：A錯(cuò)誤（液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)）；B錯(cuò)誤（液體壓強(qiáng)與液體密度和深度有關(guān)）；D錯(cuò)誤（液體對(duì)容器底部的壓力\(F=pS=\rho_{\text{液}}ghS\)，而液體重力\(G=\rho_{\text{液}}gV\)，只有當(dāng)容器是柱體時(shí)（\(V=hS\)），\(F=G\)，否則不一定）?！?浮力浮力是液體或氣體對(duì)物體的向上托力，是力學(xué)中的難點(diǎn)。5.1浮力的產(chǎn)生液體對(duì)物體上下表面的壓力差（\(F_{\text{浮}}=F_{\text{下}}-F_{\text{上}}\)）。上表面受到的壓力向下（\(F_{\text{上}}=\rho_{\text{液}}gh_1S\)）；下表面受到的壓力向上（\(F_{\text{下}}=\rho_{\text{液}}gh_2S\)）；因?yàn)閈(h_2>h_1\)，所以\(F_{\text{下}}>F_{\text{上}}\)，浮力向上。5.2阿基米德原理5.2.1內(nèi)容浸在液體或氣體中的物體受到向上的浮力，浮力大小等于物體排開的液體或氣體的重力（\(F_{\text{浮}}=G_{\text{排}}=\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}}\)）。5.2.2關(guān)鍵說明\(V_{\text{排}}\)是物體排開液體的體積，等于物體浸在液體中的體積（若物體完全浸沒，\(V_{\text{排}}=V_{\text{物}}\)；若部分浸沒，\(V_{\text{排}}<V_{\text{物}}\)）；浮力大小與物體的密度、形狀無關(guān)，只與液體密度和排液體積有關(guān)。5.3物體的浮沉條件（浸沒時(shí)）浮力與重力關(guān)系物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)密度關(guān)系（\(\rho_{\text{物}}\)與\(\rho_{\text{液}}\)）\(F_{\text{浮}}>G_{\text{物}}\)上?。ㄗ罱K漂?。‐(\rho_{\text{物}}<\rho_{\text{液}}\)\(F_{\text{浮}}=G_{\text{物}}\)懸?。赏Ｔ谝后w任何深度）\(\rho_{\text{物}}=\rho_{\text{液}}\)\(F_{\text{浮}}<G_{\text{物}}\)下沉（最終沉底）\(\rho_{\text{物}}>\rho_{\text{液}}\)注意：漂浮時(shí)，物體部分浸沒，\(F_{\text{浮}}=G_{\text{物}}\)，\(V_{\text{排}}<V_{\text{物}}\)。5.4浮力的應(yīng)用輪船：通過“空心”增大排液體積（\(V_{\text{排}}\)增大，浮力增大），使浮力等于重力（漂?。?；潛水艇：通過改變自身重力（吸水/排水）實(shí)現(xiàn)浮沉（浮力不變，重力變化）；氣球/飛艇：充密度比空氣小的氣體（如氫氣、氦氣），使浮力大于重力（上升）?！?典型習(xí)題精析1.用彈簧測力計(jì)懸掛一個(gè)物體，在空氣中稱時(shí)示數(shù)為5N，浸沒在水中稱時(shí)示數(shù)為3N，則物體受到的浮力為（）A.2NB.3NC.5ND.8N答案：A解析：浮力等于空氣中的重力減去浸沒在液體中的拉力（\(F_{\text{浮}}=G-F_{\text{拉}}=5N-3N=2N\)）。2.體積相同的兩個(gè)物體，A的密度為\(\rho\)，B的密度為\(2\rho\)，將它們浸沒在水中，受到的浮力之比為（）A.1:1B.1:2C.2:1D.無法確定答案：A解析：浮力大小由\(\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}}\)決定，體積相同且都浸沒，\(V_{\text{排}}\)相同，故浮力相同，比值為1:1。§6簡單機(jī)械簡單機(jī)械包括杠桿、滑輪、斜面，它們能省力或改變力的方向。6.1杠桿6.1.1定義在力的作用下能繞固定點(diǎn)（支點(diǎn)）轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒（可以是彎曲的，如鉗子）。6.1.2五要素支點(diǎn)（O）：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)；動(dòng)力（\(F_1\)）：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力；阻力（\(F_2\)）：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力；動(dòng)力臂（\(l_1\)）：支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離（不是支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離）；阻力臂（\(l_2\)）：支點(diǎn)到阻力作用線的距離。6.1.3平衡條件（杠桿原理）\(F_1l_1=F_2l_2\)（動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂）。6.1.4分類省力杠桿：\(l_1>l_2\)，省力但費(fèi)距離（如撬棒、羊角錘）；費(fèi)力杠桿：\(l_1<l_2\)，費(fèi)力但省距離（如鑷子、筷子）；等臂杠桿：\(l_1=l_2\)，不省力也不費(fèi)力（如天平、定滑輪）。6.2滑輪6.2.1定滑輪定義：軸固定不動(dòng)的滑輪；實(shí)質(zhì)：等臂杠桿（\(l_1=l_2=R\)，R為滑輪半徑）；特點(diǎn)：不省力（\(F=G\)），但能改變力的方向（如升旗時(shí)用定滑輪改變拉力方向）。6.2.2動(dòng)滑輪定義：軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪；實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂為阻力臂2倍的杠桿（\(l_1=2R\)，\(l_2=R\)）；特點(diǎn)：省一半力（\(F=\frac{1}{2}G\)，不計(jì)動(dòng)滑輪重力），但費(fèi)距離（繩子自由端移動(dòng)距離是物體上升距離的2倍）。6.2.3滑輪組定義：定滑輪與動(dòng)滑輪的組合；特點(diǎn)：既能省力又能改變力的方向；拉力計(jì)算：\(F=\frac{1}{n}(G_{\text{物}}+G_{\text{動(dòng)}})\)（\(n\)為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，即動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)；不計(jì)摩擦?xí)r）；繩子段數(shù)判斷：看有幾根繩子直接連在動(dòng)滑輪上（如一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組，\(n=2\)或\(3\)）。6.3斜面定義：傾斜的平面（如盤山公路、樓梯）；特點(diǎn)：省力但費(fèi)距離（斜面越長越省力）；原理：\(Fs=Gh\)（\(F\)為沿斜面的拉力，\(s\)為斜面長度，\(G\)為物體重力，\(h\)為斜面高度）?！?典型習(xí)題精析1.關(guān)于杠桿，下列說法正確的是（）A.杠桿一定是直的B.動(dòng)力臂越長，杠桿越省力C.杠桿的支點(diǎn)一定在中間D.杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂答案：D解析：A錯(cuò)誤（杠