摩擦力的作用点

2。10重力和弹力

知识点精析与应用

1．力（F）

力是物体间相互的作用．没有施力物体就没有受力物体，没有受力物体，施力

物体就无法对外施力．

（1)力的三要素：力的大小，力的方向，力的作用点研究任何一个力或一种力，

必须从力的三要素出发．

力是矢量．

(2)力的图示:为了形象地说明和研究有关力的问题,用一个带箭头的线段来表

示一个力，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段的起点表示力的作

用点（箭头是末端）．除了要求用力的图示来研究问题外，一般情况下均采用力的

示意图来表示．力的示意图对于力的大小与线段的长短关系要求不是很严格，线段

的两端均可作为力的作用点,箭头的指向则必须与力的方向一致.

沿着力的作用线方向移动力的作用点，不改变力的作用效果．

力按性质分为重力，弹力，摩擦力，分子力，电磁力，核力,按效果分为压力，支持力，

拉力，动力,阻力，浮力，向心力,回复力

2．重力(G）

由于地球的吸引而产生的力．在地球表面附近,它是一个客观存在的恒力，它不

随物体的受力情况和运动状态而变化．对物体进行受力分析时，一般要考虑到的第

一个力就是重力（除题设中有物体的质量不计、重力不计，或轻杆、轻环之类的条

件外）．

重力的大小：G=mg．

重力的方向：,竖直向下

重力的作用点：在物体的重心．物体的重心可能在物体上,也可能在物体外．质

量分布均匀、形状规则的物体。其重心就在其几何中心．例如一个质量分布均匀中

空的球壳，其重心就在其球心．匀质三角形薄板的重心就在三角形的重心。对于质

量分布不均匀的物体，其重心的确定是悬挂法：从物体上选取一个点,将物体悬挂后,

其重力作用线一定与悬线重合，再选取一个不在刚才那条线上的点，再将物体悬挂

起来,这两条悬线的交点就是物体的重心．

3．弹力(N)

相互接触的两个物体之间发生了弹性形变，物体克服形变而产生的力．

(1)形变：物体在外力的作用下，其几何形状发生了变化,叫形变．当外力撤消

后，物体能恢复到原来的几何形状的形变叫做弹性形变．如在外力作用下拉伸的弹

簧，当外力撤消后，弹簧能恢复到原样．当外力撤消后，物体不能恢复到原来的几

何形状,而保持外力作用下的形状，这种形变叫塑性形变．如湿面粉或湿泥土,在外

力作用下，可捏成各种不同的形状．

（2)弹力的大小：与受力物体的形变量成正比，与施力物体的力学性质有关。

对于弹簧，则由胡克定律可知：N=．其中是弹簧的形变量(可能是拉伸量，也可能是

压缩量)，是比例常数．由胡克定律的数学表达式可得：=，它是一个反映弹簧刚性

的物理量，如两个不同的弹簧在相同外力作用下伸长的长度不同，那么，伸长量小

的刚性比伸长量大的刚性强，也就是说是一个与外力无关的量，它是由弹簧本身的

条件所决定的．

（3）弹力的方向：与施力物体的形变方向相反

(4）弹力的作用点:在接触处．

2。20摩擦力

重点难点归纳

1.静摩擦力的判断

2.滑动摩擦力、滑动摩擦定律

知识点精析与应

【知识点精析】

1．静摩擦力（f

s

）

当一个物体在另一个物体的表面有相对运动趋势时所受到的阻碍作用．这里特

别要注意的是：(1）相对运动趋势是指两个相互接触的物体互为参考系时所具有的

一种运动趋势;（2)两物件之间一定有弹力,若无弹力,绝无摩擦力

（1）静摩擦力的大小：等于相对运动趋势方向上的合外力．两物体接触面间的

静摩擦力可在一定的范围内变化，使物体发生相对运动的最小外力等于这两个物体

之间的最大静摩擦力f

max

，所以静摩擦力的变化范围为：O

摩擦力与它们之间的正压力有关,与它们接触面的粗糙程度和材料有关．

（2）静摩擦力的方向:与相对运动趋势的方向相反，与两物体的接触面相切，

与接触面间的弹力方向垂直．

（3)静摩擦力的作用点:在两物体的接触面上．

（4）静摩擦力的判断：静摩擦力是被动力,它随物体所受外力的变化而变化，

随物体运动状态的变化而变化．判断一个物体是否受到静摩擦力，通常采用假设法，

假设没有静摩擦力的情况下，物体的状态是否与题设中的条件相同，若是相同，则

无静摩擦力；若是不同，则有静摩擦力。

2．滑动摩擦力（）

当一个物体在另一个物体的表面发生相对运动时所受到的阻碍作用．同理，这

里的相对运动是指两个相互接触的物体互为参考系时所具有的一种运动；两接触面

之间一定要有弹力．

（1)滑动摩擦力的大小：由滑动摩擦定律来确定，即，：

一般说来，两物体接触面间的滑动摩擦力略小于该接触面间的最大的静摩擦力，

但也有不少情况下,认为滑动摩擦力等于最大的静摩擦力．

（2）动摩擦因数：是滑动摩擦定律中的比例常数，可由产求出,但是是一个反

映两接触物之间力学性质的物理量，与两接触物的材料和接触面的粗糙程度均有

关．一般来讲，当题设有表面光滑或摩擦不计时，即。

(3)滑动摩擦力的方向:与相对运动的方向相反，与两物体的接触面相切,与接触

面之间的弹力方向垂直．

（4）滑动摩擦力的作用点：在两物体的接触面上

1.30共点力的运算

知识点精析与应用

【知识点精析】

1．共点力

作用在物体同一点上的几个力，或力的作用线相交于一点的几个力．

2．合力与分力

一个力的作用效果与几个力的作用效果相同，那么这一个力叫做其他几个力的

合力，其他几个力也叫做这一个力的分力．

3．共点力的合成定则

以两个力为邻边作平行四边形,这两边夹角的对角线大小和方向就表示合力的

大小和方向，如图1—26所示．力的平行四边形定则，也可以用力的矢量三角形表示.

图l一26可用图l—7的力三角形法表示．

力的平行四边形定则力的三角形法

图1-26图1—27

在同一条直线上的力的运算:在一条直线上确定正方向,与正方向一致的力为正

值，与正方向相反的力为负值，这样将在同一条直线上的力的矢量运算转变成了代

数运算．但必须注意到比较力的大小只看力的数值，与正、负号无关，这里的正、

负是表示力的方向．这种运算和规定也适用于其他在同一条直线上的矢量的合成．

4．合力的大小

由力的三角形法可知，合力的大小范围为:∣Fl一F2∣≤F≤F1+F2．

5．力的分解

将一个力分解成两个力，也是应用力的平行四边形定则．

将一个力分解成两个力,由力的矢量三角形法可知，惟一地确定一个三角形，所

需的条件是：（1）已知两个分力的大小（类似于已知三边可以确定一个三角形)；

(2）小和方向，以及另一个分力的大小和方向(类似于已知两边夹角可以确定一个三

角形)．

正交分解:就是将力沿着互相垂直的两个方向进行分解．

正交分解的矩形对应的是一个直角三角形，相应地矢量三角形是直角三角形．对

于一个直角矢量三角形的确定,在合力作为已知的条件下：已知任意一个分力的大小

和方向；或已知两个力大小和方向；也可以已知任意一分力的大小，另一个分力的

方向．

2。40共点力作用下物体的平衡

知识点精析与应用

【知识点精析】

1．物体的平衡态

物体处于静止状态、匀速直线运动状态和匀速转动状态均属于平衡态．

2．共点力作用下靳体的平衡条件

合外力为零．物体的平衡条件有两个:一个是所受的外力是共点力；一个是合外

力为零．

一个物体若是受到n个力的作用而处于平衡，这n个力中若是有n-1个力相交于一

这个范围很重要

点，则第n个力的作用线必定过这一点（否则不是共点力。就不能平衡)．

3．物体的受力分析

对物体进行受力分析的步骤为：分析的第一个力是重力(除声明了物体的重力不

计，或轻杆、轻绳的重力均不计)；第二个力是弹力，分析相互接触的物体之间是否

存在弹力(无弹力，则此接触面一定无摩擦力)；第三个力是摩擦力，观察相接触的

物体之间是否有相对运动或相对运动趋势;第四再观察物体是否还受到拉力或牵引

力之类的外力．受力分析很难在短期内训练到位，随着学习的深度和广度的扩展，

逐渐加深理解.

2。50力矩有固定转动轴物体的平衡条件

【知识点精析】

1．力臂L

转动轴到力作用线的距离．

2．力矩M

力与力臂的乘积．M=FL．力矩是矢量，使物体逆时针转动为正，顺时针为负．

单位:由其定义式确定，在国际单位制中，它的单位是N•m．仅从单位来看，力矩的单

位与功的单位相同,都是力与长度的乘积，但是力臂与力的方向垂直，而功中的长度是物体

在力方向上移动的距离，两个物理量是在同一条直线上，故功的单位名称为焦耳(J)

3．有围定转动轴物体的平衡条件

合力矩为零．物体的平衡条件为：第一是有固定转动轴，第二是合力矩为零,缺一不可．