力的基本概念:
1、定义:力是物体对物体的作用力是物体对物体的作用。
2、力的性质
(1)物质性:由于力是物体对物体的作用,所以力概念是不能脱离物体而独立存
在的,任意一个力必然与两个物体密切相关,一个是其施力物体,另一个是其受
力物体。把握住力的物质性特征,就可以通过对形象的物体的研究而达到了解抽
象的力的概念之目的。
(2)矢量性:力不仅有大小,而且有方向,在相关的运算中所遵从的是平行四边
形定则,也就是说,力是矢量。把握住力的矢量性特征,就应该在定量研究力时
特别注意到力的方向所产生的影响,就能够自觉地运用相应的处理矢量的“几何
方法”。
(3)瞬时性:力作用于物体必将产生一定的效果,而所谓的力的瞬时性特征,指
的是力与其作用效果是在同一瞬间产生的。把握住力的瞬时性特性,应可以在对
力概念的研究中,把力与其作用效果建立起联系。
(4)独立性:力的独立性特征指的是某个力的作用效果与其它力是否存在毫无
关系,只由该力的三要素来决定.把握住力的独立性特征,就可以采用分解的手
段,把产生不同效果的不同分力分解开分别进行研究.
(5)相互性:力的作用总是相互的,物体A施力于物体B的同时,物体B也必
将施力于物体A.而两个物体间相互作用的这一对力总是满足大小相等,方向相
互,作用线共线,分别作用于两个物体上,同时产生,同种性质等关系.把握住
力的相互性特征,就可以灵活地从施力物出发去了解受力物的受力情况.
3、力的分类:
①按性质分类:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等(按现
代物理学理论,物体间的相互作用分四类:长程相互作用有引力相互作用、电磁
相互作用;短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种
相互作用.)
②按效果分类:拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等
③按研究对象分类:内力和外力.
④按作用方式分类:重力、电场力、磁场力等为场力,即非接触力,弹力、摩擦
力为接触力。
说明:性质不同的力可能有相同的效果,效果不同的力也可能是性质相同的。
4、力的作用效果:是使物体发生形变或改变物体的运动状态.
5、力的三要素是:大小、方向、作用点.
6、力的图示:用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法。
7、力的单位:是牛顿,使质量为1千克的物体产生1米/秒2加速度力的大小
为1牛顿.
三种力:
1、重力
产生:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力.
说明:重力是由于地球的吸引而产生的力,但它并不就等于地球对物体的引力.重
力是地球对物体的万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球旋转所需的
向心力.由于物体随地球自转所需向心力很小,所以计算时一般可近似地认为物
体重力的大小等于地球对物体的引力。
(1)重力的大小:重力大小等于mg,g是常数,通常等于9。8N/kg.(说明:
物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关)
(2)重力的方向:竖直向下的.(说明:不可理解为跟支承面垂直)
(3)重力的作用点—重心:重力总是作用在物体的各个点上,但为了研究问题简单,
我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上,这一点称为物体的重心.
①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心.
②不规则物体的重心可用悬线法求出重心位置.说明:
(l)重心可以不在物体上.物体的重心与物体的形状和质量分布都有关系。重
心是一个等效的概念。
(2)有规则几何形状、质量均匀的物体,其重心在它的几何中心.质量分布不
均匀的物体,其重心随物体的形状和质量分布的不同而不同。
(3)薄物体的重心可用悬挂法求得.
2、弹力
弹力:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作
用,这种力叫做弹力.
(1)形变:物体形状或体积的改变叫形变
在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫弹性形变,课本中提到的形变,一般
都是指弹性形变。
(1)弹力产生的条件:
①物体直接相互接触;
②物体发生弹性形变.
(2)弹力的方向:跟物体恢复形状的方向相同.
①一般情况:凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生
的弹力;支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体.
②一般情况:凡是一根线(或绳)对物体的拉力,都是这根线(或绳)因为发生
形变而对物体产生的弹力;拉力的方向总是沿线(或绳)的方向.
③杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向.
④弹力方向的特点:由于弹力的方向跟接触面垂直,面面结触、点面结触时弹力
的方向都是垂直于接触面的.
(3)弹力的大小:
①与形变大小有关,同一物体形变越大弹力越大
②对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体,弹力的大小可以由胡克定律计算。
胡克定律可表示为(在弹性限度内):F=kx,还可以表示成ΔF=kΔx,即弹簧弹力
的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。
③一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。④可由力的平衡条件或牛顿运动定
律求得
3、摩擦力
1、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候,要受到另一
个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.
(1)产生条件:①接触面是粗糙;②两物体接触面上有压力;③两物体间有相
F
2
A
P
O
F
1
B
F
1
F
2
A
B
F
A
B
C
对滑动.
(2)方向:总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反.
(3)大小—滑动摩擦定律
滑动摩擦力跟正压力成正比,也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力
成正比。其中的F
N
表示正压力,不一定等于重力G.为动摩擦因数,取决于两个物
体的材料和接触面的粗糙程度,与接触面的面积无关。
2、静摩擦力:当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时,所受到的另
一个物体对它的力,叫做静摩擦力.
(1)产生条件:①接触面是粗糙的;②两物体有相对运动的趋势;③两物体接触
面上有压力.
(2)方向:沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反.
(3)大小:静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力
越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤f
m
,具体大小可由物体的运动状态结合
动力学规律求解。
必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF
N
计算,只有当静摩擦力达到
最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,既Fm=μF
N
3、摩擦力与物体运动的关系
①摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向相反.不一定与物体的运动方向相
反。
如:课本上的皮带传动图。物体向上运动,但物体相对于皮带有向下滑动的趋势,
故摩擦力向上.
②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的。而不一定是阻碍物体的运动的。
如上例,摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑,但恰恰是摩擦力使物体向上运动。
注意:以上两种情况中,“相对”两个字一定不能少。
这牵涉到参照物的选择。一般情况下,我们说物体运动或静止,是以地面为参照
物的。而牵涉到“相对运动”,实际上是规定了参照物.如“A相对于B",则必须以B
为参照物,而不能以地面或其它物体为参照物.
③摩擦力不一定是阻力,也可以是动力。摩擦力不一定使物体减速,也可能使物
体加速。
④受静摩擦力的物体不一定静止,但一定保持相对静止。
⑤滑动摩擦力的方向不一定与运动方向相反
二、知识练习
1、A、B为两个相同木块,A、B间最大静摩擦力F
m
=5N,水平面光滑。拉力F
至少多大,A、B才会相对滑动?
2、甲、乙两拳击动员竞技,甲一拳击中乙肩部,观众可认为甲运动员(的拳头)
是施力物体,乙运动员(的肩部)是受力物体,似但在甲一拳打空的情况下,下
列说法中正确的是()
A.这是一种只有施力物体,没有受力物体的特殊情况
B.此时的受力物体是空气
C.甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体
D.以上说法都不正确
3、关于力的叙述中正确的是()
A.只有相互接触的物体间才有力的作用
B.物体受到力作用,运动状态一定改变
C.施力物体一定受力的作用
D.竖直向上抛出的物体,物体竖直上升,是因为竖直方向受到升力的作
用
4、关于力的说法中正确的是()
A.力可以离开施力物体或受力物体而独立存在
B.对于力只需要说明其大小,而无需说明其方向
C.一个施力物体只能有一个受力物体
D.一个受力物体可以有几个施力物体
5、关于力作用效果,下列说法中正确的是()
A.力的三要素不同,力的作用效果可能不同
B.力的作用效果可表现在使物体发生形变
C.力的作用效果表现在使物体保持一定的速度运动
D.力的作用效果可表现在使物体的运动状态发生改变
三、课堂达标
1、关于力的分类,下列叙述中正确的是()
A.根据效果命名的同一名称的力,性质一定相同
F
A
B
B.根据效果命名的不同名称的力,性质可能相同
C.性质不同的力,对于物体的作用效果一定不同
D.性质相同的力,对于物体的作用效果一定相
2、关于重力的说法正确的是()
A.物体重力的大小与物体的运动状态有关,当物体处于超重状态时重力
大,当物体处于失重状态时,物体的重力小。
B.重力的方向跟支承面垂直
C.重力的作用点是物体的重心
D.重力的方向是垂直向下
3、下面关于重力、重心的说法中正确的是()
A.风筝升空后,越升越高,其重心也升高
B.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
C.舞蹈演员在做各种优美动作的时,其重心位置不断变化
D.重力的方向总是垂直于地面
4、A、B、C三物块质量分别为M、m、m
0
,作如图所示的连接,绳子不可伸长,
且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若B随A一起沿桌面作匀速运动,
则可以断定:()
A、物块A与桌面间有摩擦力,大小为m
0
g;
B、物块A与B间有摩擦力,大小为m
0
g;
C、桌面对A、A对B都有摩擦力,两者方向相同,大小均为m
0
g;
D、桌面对A、A对B都有摩擦力,两者方向相反,大小均为m
0
g。
5、如图所示,水平面上两物体m
l
、m
2
经一细绳相连,在水平力F的作用下
处于静止状态,则连结两物体绳中的张力可能为()
A.零;B.F/2;C.F;D.大于F
M
m
m
o
A
B
C
F
m
1m
2
本文发布于:2022-12-07 05:31:24,感谢您对本站的认可!
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