定义:力是物体之间的相互作用。

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物理力学力的概念

物理力学力的概念

滑动摩擦力的方向总跟接触面
相切,并且跟物体的相对运动
的方滑向动相摩反擦.实验表明:滑动摩 擦力跟压力成正比,也就是跟
一摩个擦物力体也对是另在一两个个物互体相表接面触的的物其体中之μ是间比产例生常的数。,一叫做
垂直个作物用体力在成另正一比个.物这体叫表做面滑上动相对动于摩另擦一因个数物,体它滑的动数值
在已一知个重物物力体体的质受大量到小的10可情N以况的用下弹,簧秤测出.物体静止 重重力重力的力不时大,但对小也有弹可可大簧以以小秤根说,的据这而拉关个力且系(有图方甲向).悬或挂压物力体(的图绳 式子G物静=体止m乙的g时)计重总,算量是大出是竖小来1直0等,N下于式. 垂物中的体,受由到静的止重开力始.用落悬向绳地 g面=9的.8物N挂体/着k总g的,是静表竖止示直物质下体量落,是的用,静可止见的重水力平的支方持向物是 1竖kg直的向物支下体持的受的. 到物的体重,力对是竖直悬绳的拉力或对水 9.8N. 平支持物的压力,大小等于物体受到的
能够影响力的作用效果的因素有力的大小,力的方 向,还有力的作用点.
力的大小、方向、作用点叫做力的三要素.
力的图示
力可以用一根带箭头的线段 来表示.线段是按一定比例 (标度)画出的,它的长短 表示力的大小,它的指向表 示力的方向,箭头或箭尾表 图 上 需 中示 沿 种 图的 要中 画力 的 表 示力 画的 出的 直 示.为出力力1作线力力的的0叫的用的图方0,N做方点示示向方法,力意,表向,力的示表图叫的作作示,水做方用用物即平.有向线力在只体向时所.的小在在这左只车这图 个方向上受到了力.
力是物体间的相互作用
一个物体受到力的作用,一定 有另外的物体施加这种作用. 前者是受力物体,后者是施力 物体.只要有力发生,就一定 有受力物体和施力物体.有时 为了方便,只说物体受到了力, 而没有指明施力物体,但施力 物体一定是存在的.

力的概念和分类有哪些

力的概念和分类有哪些

力的概念和分类有哪些力是物体之间相互作用的结果,它可以改变物体的形状和运动状态。

力是物理学中的基本概念之一,它在我们的日常生活中无处不在。

下面我们将介绍力的概念和分类。

一、力的概念1.定义:力是物体之间相互作用的结果,它可以使物体发生形变或改变物体的运动状态。

2.单位:国际单位制中,力的单位是牛顿(N)。

3.作用:力可以使物体产生加速度,使物体变形,或者使物体发生其他变化。

二、力的分类1.按性质分类:(1)重力:由于地球的吸引而使物体受到的力。

(2)弹力:物体发生形变后,要恢复原状对与它接触的物体产生的力。

(3)摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍相对运动的力。

(4)分子力:组成物质的分子之间存在的相互作用的力。

(5)电磁力:电荷之间存在的相互作用力。

2.按效果分类:(1)拉力:物体被拉伸时产生的力。

(2)压力:物体受到垂直于其表面的力。

(3)支持力:物体受到垂直于支持表面的力。

(4)推力:物体被推动时产生的力。

(5)吸引力:物体之间相互吸引的力。

以上就是力的概念和分类的详细介绍。

掌握力的概念和分类对于我们理解物体的运动和相互作用的规律具有重要意义。

在日常生活中,我们可以通过观察和实验来更好地理解力的作用和效果。

习题及方法:1.习题:一个物体在水平地面上受到一个向右的力,另一个向左的力,两个力的大小相等。

求物体的运动状态。

解题思路:根据牛顿第一定律,物体在受到平衡力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。

由于两个力的大小相等,方向相反,它们构成一对平衡力,因此物体将保持静止状态。

答案:物体将保持静止状态。

2.习题:一个弹簧被拉长5cm,弹簧的弹力为10N。

求当弹簧被拉长10cm时,弹力为多少?解题思路:根据胡克定律,弹簧的弹力与形变量成正比。

设弹簧的弹力与形变量的比例系数为k,则有 F=kx。

将已知数据代入公式,得到 10N=k5cm,解得k=2N/cm。

一章静力分析基础

一章静力分析基础

发动机原理图
建立的力学模型
二、力系的特征
物体的受力分析方法与力系的特征是密不可分的,在考察物体的受力之前,首先要辩明力系的特 征。(如二力构件、三力构件)
二力构件 (如右图AB构件, 符合二力平衡公理)
三力构件 (如上图CD构件、 右图AB构件,符合 三力汇交原理)
三、适用性
刚体静力学的基本理论、概念和方法对变形体静力学有一定的适用性和局限性。 返回第一章目录
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第二节 平衡的概念
一、平衡的概念: 物体出于静止或匀速直线运动状态(即惯性运动状态),为物体处于平衡状态。
二、平衡力系的概念: 刚体受力系的作用处于平衡状态,可以认为该力系为平衡力系。
三、合力与分力: 如一单力能够与一力系等效,则该力为此力系的合力。(如R为F1与F2的合力)
四、二力平衡条件: 一刚体受二个力作用达到平衡状态
一点。
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第三节 约束与约束力
一、约束与约束力的概念
自 由 体:位移不受限制的物体为自由体。
非自由体:位移受限制的物体为非自由体。
约束:对自由体的某些位移预先施加的限制条件。 (如:桌面对足球下落的限制.)
约束力:约束给被约束物体的力。 (如:足球的重力 G 。)
主动力:物体所受的约束力以外的力。 (如:桌面对球的支持力 N 。)
的充分与必要条件为:此二力必等值、 反向、共线。
注:无论刚体的形状如何,只要是 两点受力,即为二力构件;受力符合二 力平衡条件。
五、加减力系平衡原理: 在刚体上可以加上或减去一平衡力系,而不改变原力系对刚体的作用效应。
六、三力平衡条件: 一刚体受三个力作用达到平衡状态的充分与必要条件为:此三力作用线必汇交于

力的相互作用力

力的相互作用力

• • • • •
关于重力的说法,正确的是( ) A.重力就是地球对物体的吸引力 B.只有静止的物体才受到重力 C.同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力 D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
• 思路解析:重力是由于物体受到地球的吸引而产生的,地球对物 体的吸引力产生两个效果:一个效果是吸引力的一部分使物体绕 地球转动;另一个效果即另一部分力才是重力,也就是说重力通 常只是吸引力的一部分.重力只决定 • 于地球对物体的作用,而与物体的运动状态无关,也与物体是否 受到其他的力的作用无关. • 答案:CD
• 思路解析:本题考查弹力的产生条件、弹力的方向及大小的决定因素,相互 接触的物体间不一定有弹性形变,故①错.弹力的大小一般随形变的增大而 增大,但不一定成正比,故④错.本题正确的选项是C. • 答案:C
摩擦力
• 1.两个物体相互接触并挤压,当它们沿接触面发生相对运动时,每个物体 的接触面上都会受到对方作用的阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。 • 2.在通常情况下,两个物体间的滑动摩擦力f的大小跟压力N成正比,用公 式可表示为f=μN,式中的比例系数μ叫做动摩擦因数,它的大小与两个接 触面的材料、粗糙程度等情况有关。 • 3.滑动摩擦力的方向总是跟物体的接触面相切,并且跟它们相对运动的方向 相反,所谓相对运动方向,是指在发生相对运动的两个物体中,把其中一个 物体作为参照物(当做静止)时另一个物体的运动方向。 • 4.当两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动,但它们之间 存在相对运动的趋势时,在它们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生相对 运动的力,这种力叫做静摩擦力。 • 5.静摩擦力的大小和方向与两个相互接触且存在挤压的物体之间的相对运 动趋势有关: • 当运动的趋势增大时,静摩擦力也随着增大,但静摩擦力的增大有一个限度, 这个静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力 • 静摩擦力的方向总是跟物体间的相对运动趋势的方向相反

3-1 重力 基本相互作用(刘)

3-1 重力  基本相互作用(刘)

1)阅读课本P52页1、2两段,思考:物体 阅读课本P52页 P52 两段,思考: 的重心跟什么有关? 的重心跟什么有关?
形状和质量分布有关
2)什么情况下,物体的重心在几何中心? 什么情况下,物体的重心在几何中心? 形状规则, 形状规则,质量分布均匀 两个条件须同时满足, 两个条件须同时满足,物 体的重心才在几何中心 3)是不是所有物体的重心都在物体上? 是不是所有物体的重心都在物体上?
3、力的测量:测力计 力的测量: 4、力的国际单位:牛顿(牛),N 力的国际单位:牛顿( ),N 5、力的三要素: 力的三要素: 大小 方向 作用点 矢量
力的三要素影响力的作用效果
6、力的图示: 力的图示:
例3、小车在水平方向受到向右的 、小车在水平方向受到向右的100N的 的 作用, 力F作用,如何表示个力呢? 作用 如何表示个力呢? 选标度(比如1cm长表示 长表示20N的大小) 的大小) 选标度(比如 长表示 的大小 从力的作用点向右画一根线段表示力的作用线 线段的长度要是标度的5倍 表示100N 线段的长度要是标度的 倍,表示 用箭头表示力的方向 用O点表示力的作用点 点表示力的作用点 在箭头处标上力的符号和大小
关于力的下述说法中正确的是( 关于力的下述说法中正确的是( A ) 力是物体对物体的作用, A.力是物体对物体的作用,是使物体 发生形变或运动状态改变的原因 B.只有直接接触的物体间才有力的作 用 C.力可以离开物体而独立存在 D.力的大小可以用天平测量
关于物体的重心, 关于物体的重心,以下说法中正确的是 ( ) ABC A.物体的重心不一定在物体上 用线悬挂的物体静止时, B.用线悬挂的物体静止时,细线方向一 定通过重心 一块砖平放、侧放或立放时, C.一块砖平放、侧放或立放时,其重心 在砖内的位置不变 舞蹈演员在做各种优美动作时, D.舞蹈演员在做各种优美动作时,其重 心的位置不变

物体受力分析基础

物体受力分析基础

下列说法正确的是( B )
A.a不受摩擦力 B.a对b的摩擦力大小为F,方向向右 C.地对c没有摩擦力 D.以上说法都不对
3.如图所示,一物体在水平力F1=12N、 F2=4N的作用下静止于水平地面上,则该 物体所受到的力的个数为( D )
A.2个
C.4个
B.3个
D.5个
4.如图所示,重100 N的物体放在水平
怎样对物体进行受力分析 受力分析:指将物体(研究对象)在特定的物理情景中
所受到的所有外力找出来,并画出物体(研究对象)的
受力示意图的过程。
分析物体的受力情况 例1:如图所示,处于水平地面上的物体。 (1)静止
N
G
(2)向右运动 N v N v
f
G 光滑
G 不光滑
(3)向右匀速运动 N v F
f
G 不光滑
例2:斜面上物体的受力分析 N
G 物体沿光滑斜面上滑或下滑
N F静
N f
G 物体静止在斜面上
G
物体沿斜面匀速下滑
例3:传送带上物体的受力分析
N
v
G
随传送带一起向右匀 速运动
N f G
传送带由静止开始起 动
v
N f N f
v
G
G
向上运输(匀速)
向下运输(匀速)
例4:分析光滑球的受力
(5)力的分类:按性质,按效果
2.力学中的三种力
(1)重力 产生: 物体在地面上或地面附近,由于地球的吸引而 使物体受到的力 方向:竖直向下 大小:G=mg, 通常取 g = 9.8 N/kg 作用点:重心。形状规则、质量分布均匀的物体的重心 在其几何中心。
(2)弹力
产生条件:接触、发生弹性形变 方向:始终指向恢复原状的方向。 常见的弹力:弹簧的弹力、绳的拉力、压力和支持力 大小:F=kx

3-1弹力与形变量的关系

3-1弹力与形变量的关系
支持力与桌子恢复形变方向______,桌子形变方向______ 相反 相同
T
物体所受拉力方向如何? 沿着绳且指向绳收缩的方向
(2)、绳子的拉力
F1:绳子对电灯的拉力 F2:电灯对绳子的拉力
绳 子 收 缩 的 方 向
绳 子 恢 复 形 变 方 向
F1
F1
电 灯 形 变 方 向
电 灯 恢 复 形 变 方 向
• 弹性限度:如果物体形变过大,超过了一定限度, 撤去外力后,物体形状不能完全恢复,这个限度 叫弹性限度。

弹性——物体具有(形变后)恢复原状的 性质称为弹性。 形变过大,超过一定限度,撤去作用力后, 物体就不能完全恢复原来的形状。这个限度叫 做弹性限度
【注意】“弹性限度内” = “弹性形变”
H01301.exe
与施力物体形变方向相反 作用点:作用在被支持的物体上 方向:垂直于支持面而指向被支持 的物体 作用点:作用在被压的物体上 方向:垂直于支持面而指向被压 的物体 作用点:作用在被拉的物体上 方向:总是沿绳而指向绳收缩的 方向
压力
拉力
试验与探究
实验器材: 铁架台、弹簧、直尺、钩码等
三.探究弹力与形变的定量关系 胡克定律
3.常见的弹力表现(只要符合弹力产生特征的力都归属于弹力) ①物体间的压力 ②物体间的支持力 ③绳子的拉力 ……
4.弹力的矢量性(方向) 弹力的方向:与物体形变的方向相反,或者说与使物体发生形变的外力 方向相反。
①物体间的压力——垂直于支持面,指向被压的物体;
②物体间的支持力——垂直于支持面,指向被支持的物体。
绳 子 形 变 方 向
F2 F2
结论: 绳子的的拉力是弹力, 方向:沿着绳子指向绳子收缩的方向。

力与力学的基本概念

力与力学的基本概念

M O F= F d
O点称为转动中心,简称矩心。矩心O到力作用线的垂直距离 d,称为力臂。 力使物体绕矩心作逆时针方向转动时,力矩为正,反之为负。 力矩的单位是牛· 米(N· m)或千牛· 米(kN· m)。
图1-7
例1-1 图1-8所示钉锤,在力F=200N作用 例 1-1 下,手柄长度h=300mm,试求两种情 况下, 力对点O之矩。
MF,F= Fd
(1-4)
图1-11
力偶矩和力矩一样,是代数量。其正负号表示力偶的转向,其正负号 规定与力矩一样,即逆时针转向时,力偶矩为正,反之为负。 力偶矩的单位与力矩一样,也是N·m或kN·m。力偶矩的大小、转向和作 用平面称为力偶的三要素。 三要素中的任何一个发生了改变,力偶对物体的转动效应就会改变。
平面汇交力系 平面平行力系 共线力系 平面一般力系 平面力偶系
三、力的合成与分解
如果某一力系对物体产生的效应,可以用另一个 力系来代替,则这两个力系互称为等效力系。 当一个力与另一个力系等效时,则该力称为这个 力系的合力;而该力系中的每一个力称为分力。 把力系中的各力代换成合力的过程,称为力的 合成;反过来,把合力代换成分力的过程,称 为力的分解。 作用于物体上同一点的两个力,可以合成为一个 合力,合力也作用于该点,合力的大小和方向 由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角 线表示,如图1-6 a所示。这就是力的平行四 边形法则。 把一个力F沿直角坐标轴方向分解,可得出两个 互相垂直的分力Fx和Fy,如图1-6c所示。Fx和 Fy的大小可由三角公式求得
第一章 力与力学的基本概念
第一节 第二节 第三节 第四节 力、力系的概念及力的基本性质 力矩与合力矩定理 力偶及其性质 平衡的概念
第一节

力的作用是相互的啥意思

力的作用是相互的啥意思

力的作用是相互的意义力是物体之间相互作用的结果,它对物体的运动和形态都有重要的影响。

力的作用是相互的,即一个物体施加力给另一个物体时,另一个物体也会对第一个物体施加同样大小的力。

力的相互作用在我们日常生活中无处不在,它对于解释物体的运动和相互作用提供了基础。

1. 力的定义和单位力是物体之间相互作用的结果,是物体改变运动状态或形状时所施加的作用。

力的大小用力的大小单位——牛顿(N)来表示。

1牛顿定义为施加在质量为1千克的物体上,使它产生1米/秒²的加速度所需的力。

2. 等大反向,相互制约的力力的作用是相互的,即一物体施加给另一物体的力,另一物体也会对第一个物体施加相同大小、方向相反的力。

这是因为根据牛顿第三定律,物体之间的相互作用总是相等且方向相反的。

例如,当我们站在地面上时,我们会感受到地球对我们的引力。

这个引力是由地球质量产生的,根据万有引力定律,地球也会受到我们体重大小相等、方向相反的引力作用。

这种等大反向、相互制约的力使我们保持平衡。

3. 力对物体运动的影响力对物体的运动有重要的影响。

根据牛顿第一定律,如果一个物体没有受到外力的作用,它将保持静止或保持匀速直线运动。

这意味着,物体的速度和方向将保持不变。

然而,当一个物体受到外力的作用时,它将加速或改变运动的方向。

根据牛顿第二定律,物体所受合外力的大小和方向决定了物体的加速度。

4. 力对物体形态的影响除了对物体的运动有影响外,力还能改变物体的形态。

当一个物体受到外力的作用时,它可能会发生形变或形态改变。

例如,当我们把一根弹簧挂上一定负载后,弹簧会发生形变。

这是因为负载对弹簧施加了一个力,使其发生伸长。

如果负载过大,弹簧可能会失去弹性,导致永久形变。

另一个例子是我们用力拉扯橡皮筋。

橡皮筋在受力后会被拉长,形状发生变化,当力消失时,橡皮筋会恢复原状。

5. 能量转化与力力的作用还涉及能量转化。

当我们施加力给一个物体以改变它的位置、形态或速度时,我们实际上完成了对物体的能量输入。

关于力的科普

关于力的科普

关于力的科普力是物体之间相互作用的表现,可以导致物体发生运动、形变或改变物体的速度、方向等。

以下是关于力的科普知识:1. 什么是力:力是物体之间的相互作用,通常由物体相互接触或通过场的作用而产生。

力的大小和方向可以通过矢量来表示。

2. 测量力的单位:国际标准单位制中,力的基本单位是牛顿(N)。

常用的力的单位还有千牛(kN)、兆牛(MN)等,1牛顿等于1千克乘以1米每平方秒的平方(N=kg·m/s²)。

3. 力的作用效果:力的作用可以导致物体产生变形、运动、加速或减速。

根据牛顿第一、第二和第三定律,力可以使物体保持静止或保持匀速直线运动,也可以改变物体的运动状态。

4. 力的种类:力的种类有很多,其中一些常见的包括重力、弹力、摩擦力、拉力、推力等。

每种力都有特定的作用效果和特点。

5. 重力:重力是地球或其他天体对物体的吸引力,是最常见的一种力。

重力的大小取决于物体质量和距离地心的距离,符合牛顿的普遍引力定律。

6. 弹力:当物体受到弹性物体或结构的压缩或拉伸时,会产生弹力。

弹力的大小与物体的形变量成正比。

7. 摩擦力:摩擦力是物体相互接触并相对滑动时产生的阻力。

摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力,静摩擦力是物体开始运动前的阻力,动摩擦力是物体运动时的阻力。

8. 作用力和反作用力:根据牛顿第三定律,两个物体之间的相互作用力总是成对出现的,且大小相等、方向相反。

其中一个力被称为作用力,另一个称为反作用力。

9. 物体的平衡和力的合成:当物体上的合力为零时,物体处于静止或匀速直线运动的平衡状态。

多个力同时作用于一个物体上时,可以通过力的合成来计算合力的大小和方向。

10. 力学模型:力学是研究物体运动和力的力学学科。

在力学中,常用的模型包括质点模型(物体无大小,只有质量)、刚体模型(物体大小和形状在运动中不发生变化)等。

以上是关于力的科普知识,希望对您有所帮助!。

高一物理必修一人教版3.专题:物体的受力分析

高一物理必修一人教版3.专题:物体的受力分析

3.受力分析的技巧 (1)通常只画根据性质命名的力,不要把按效果分解的分力或 合成的合力分析进来。合力与分力不得同时参与计算分析。 (2)区分内力和外力,对几个物体组成的整体进行受力分析时,
这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当隔离
某一物体分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力图上。
物体的受力分析 1.物体的受力分析 把研究对象(指定物体)在某个特定的物理环境中受到的所有力 都分析出来,并画出研究对象所受力的示意图,这个过程就是 受力分析。
2.受力分析的基本步骤
明确要分析的物体
选研究对象 按顺序分析 检验分析结果
先重力,后接触力(弹力、摩擦力),再其他力
根据受力分析图,结合题意检验是否“多力”或“少力”
规律作图。
【典例2】(2012·温州高一检测)光滑圆柱体固定于水平地面, AB为一重为G的均匀直棒,A端放在地上,C点压在柱面上,AB棒 处于静止,请画出直棒AB所受各个作用力的示意图。
【思路点拨】解答本题时应把握以下三点: (1)确定研究对象。 (2)有哪些物体与研究对象发生作用。 (3)确定各物体对研究对象的作用力并画受力示意图。
(4)力的三要素:大小、方向、作用点。
(5)力的表示方法:力的图示和力的示意图。
2.三种基本作用力
力的名称 重力 力的产生 由于地球的吸引使 物体所受到的力 力的方向 竖直向下 力的大小 G=mg 弹簧的弹力 F=kx 力的作用 点 重心
弹力
物体发生弹性形 变时所产生的力
与接触面垂直,与作用 在物体上使物体发生形 变的外力方向相反
答案:AB的受力示意图如图所示:
【规律方法】 受力分析记忆口诀 受力分析很重要,施力物体须找到,先重力,再接触,其他外 力莫漏掉。

运动和力的关系

运动和力的关系

运动和力的关系运动是物体在空间中的位置随时间变化的过程,而力是引起物体产生运动或改变运动状态的原因。

运动和力之间存在着紧密的关系。

通过对物体施加力,可以产生运动,而运动也可以产生力的作用。

以下将介绍运动和力之间的关系以及它们在日常生活中的应用。

一、力的定义和分类力是物体之间的相互作用,也可以理解为物体之间的相互作用产生的效果。

力的单位是牛顿(N),常用符号表示为F。

根据力的来源和性质,力可以分为接触力和非接触力。

接触力是指物体之间直接接触产生的力,如推、拉、摩擦力等;非接触力是指物体之间不直接接触而产生的力,如重力、电磁力等。

二、力对运动的影响力对物体的运动有着重要影响。

根据牛顿第一定律,一个物体如果没有外力作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。

而当有外力作用于物体时,物体将产生加速度,即受力大小与物体加速度之间存在着直接的关系。

根据牛顿第二定律,力的大小等于物体的质量乘以加速度,即F=ma。

这说明了力对物体运动状态的影响,力的大小越大,物体运动状态的改变越大。

根据牛顿第三定律,任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。

这意味着弹力、摩擦力、重力等对物体运动状态有着直接或间接的影响。

三、运动中的力学定律力学定律是描述运动和力之间关系的基本规律。

牛顿三大运动定律是力学定律的核心内容。

1. 第一定律(惯性定律):一个物体如果没有外力作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。

这是因为物体具有惯性,需要外力才能改变其运动状态。

2. 第二定律(运动定律):一个物体所受的合外力等于物体质量乘以加速度,即F=ma。

这个定律表明了力对物体运动产生的影响,并且提供了计算力大小的方法。

3. 第三定律(作用-反作用定律):任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。

这个定律揭示了所有力都是成对出现的,相互之间具有平衡的特性。

四、运动和力的应用运动和力的关系在日常生活中体现得淋漓尽致。

以下列举几个例子来说明:1. 汽车的行驶:汽车行驶时,发动机产生的力通过驱动系统传递到车轮上,推动汽车前进。

力的知识点归纳初中

力的知识点归纳初中

力的知识点归纳初中
在初中物理中,力是一个非常重要的知识点,以下是关于力的一些基本归纳:
1.力的定义:
力是物体间的相互作用,它可以使物体发生形变或改变物体运动状态。

2.力的三要素:
大小:通常用牛顿(N)作为单位,表示力的强度。

方向:力是有方向的矢量,可以用直线上的箭头表示其指向。

作用点:力在物体上的作用位置,不同位置可能引起不同的效果。

3.力的种类:
拉力、压力、支持力、重力、摩擦力、浮力、推力等。

4.重力:
地球对地表附近物体的吸引力,大小与物体的质量成正比,方向垂直向下,指向地球中心。

5.弹力:
物体受外力作用发生弹性形变后产生的恢复原状的力。

6.摩擦力:
当两个接触表面相对滑动(动摩擦力)或试图滑动(静摩擦力)时,由于接触面粗糙及分子间相互作用而产生的阻碍相对运动的力。

7.牛顿三大定律:
第一定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的外力迫使它改变这种状态。

第二定律(力的作用效果定律):物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比,且加速度的方向与力的方向相同。

公式为F=ma。

第三定律(作用与反作用定律):任何两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一直线上。

8.平衡力:
当一个物体处于静止或匀速直线运动状态时,作用在其上的所有力合力为零,这些力构成平衡力系。

高中物理力学复习知识点

高中物理力学复习知识点

高中课程复习专题——物理力学专题1、力1-1 力的概念⑴力:力是物体间的相互作用,力不能离开物体独立存在,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体对它施加这种作用。

⑵力的效果:使受力物体体积或形状发生变化,或使受力物体的运动状态发生改变,我们可以通过力的作用效果来检验力的存在与否,上述两种效果可以独立产生,也可以同时产生。

⑶力的表示方法:力是矢量,存在三要素力的大小、力的方向、力的作用点。

要完整的表述一个力,既要说明它的大小,又要说明它的方向,为形象、直观的表述一个力,我们一般用带箭头的线段来表示力的大小、方向、作用点,这种表示力的方法称为力的图示。

作力的图示应注意以下两个问题,一是不能用不同的标度画同一物体所受的不同力;二是力的图示与力的示意图不同,力的图示要求严格,而力的示意图着重于力的方向,不要求做出标度。

⑷力的分类:在力学中,按照力的性质可分为重力、弹力、摩擦力等等,按力的效果可分为拉力、压力、支持力、动力、阻力等等。

性质相同的力效果可以不同,也可以相同;效果相同的力性质可以相同,也可以不同。

⑸力的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿,字母表示为N。

⑹力的量度:测量力的工具称为测力计。

1-2 重力⑴重力的产生:重力是由于地球吸引而产生。

⑵重力的大小:重力与质量的关系为G=mg,重力的大小可以由测力计测出。

其大小在数值上等于物体静止时对水平支持面的压力或对竖直悬绳的拉力。

⑶重力的方向:重力的方向为竖直向下。

⑷重心:重心是物体所受重力的等效作用点。

质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的形状有关,形状规则且质量分布均匀的物体,它的重心就在其几何中心上。

不规则物体的重心位置,除跟物体的形状有关之外,还跟物体的质量分布有关,对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,可以用悬挂法测定其重心的位置。

因为重心是一等效概念,所以物体的重心不一定在物体上,可能在物体外,也可能在物体之内。

1-3 弹力⑴定义:发生形变的物体由于要恢复形状,会对跟它直接接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。

高一物理相互作用

高一物理相互作用

的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为
B.f1=f2=f3
D.无法比较
是位于水平的粗糙桌面上的物块.用跨过定滑轮的轻绳将P
运动的过程中,若不计空气阻力,则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说如图所示,甲、乙两物体叠放在水平面上,用水平力F拉物体乙,它们仍保持静止状态,甲、乙间接触面也为水
叠放在水平桌面上,现以水平拉力
在未悬挂重物时指针正对刻度“0”,在弹性限度内,当挂上
.由于劲度系数k不知道无法计算
的物体匀速沿墙壁下滑,如右图所示,若物体与墙之间的动摩擦因数为
,如右图所示.已知
如右图所示,在一粗糙的水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块
大小的关系图象,试由图线确定:。

【创新设计】高一物理教科版必修1学案:第二章 第1讲 力 Word版含答案[ 高考]

【创新设计】高一物理教科版必修1学案:第二章 第1讲 力 Word版含答案[ 高考]

第1讲力[目标定位] 1.知道力的概念及矢量性,会作力的图示.2.知道力的作用效果,知道力的名称可按力的性质和力的作用效果来命名.一、力的概念1.定义:力是物体与物体之间的一种相互作用.2.作用效果:力能使物体的运动状态或体积和形状发生改变.3.三要素:力的大小、方向和作用点称为力的三要素.只要有一个要素不同,力的作用效果就不同.二、力的单位与图示1.力的大小可以用测力计来测量,在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N. 2.力的矢量性:力是矢量,既有大小又有方向.3.力的图示:用一带箭头的有向线段表示力,线段是按一定的比例(标度)画出的,它的长短表示力的大小,它的指向表示力的方向,箭头(箭尾)表示力的作用点.4.力的示意图:用一带箭头的有向线段表示力,只需要表示力的方向和作用点.想一想:在同一个图中要表示多个力,不同的力能不能用不同的标度?答案不能,力的图示中线段的长短可以表示力的大小,在同一个图示中只能采用相同的标度才能直观的区别各个力的大小.三、力的分类1.按接触情况分类:非接触力,如重力;接触力:如弹力,摩擦力.2.根据力的作用效果分类:常见的有拉力、压力、支持力、动力、阻力等等.一、对力的概念的理解1.力的三性(1)物质性:力是物体对物体的相互作用,没有脱离物体而独立存在的力.一个力同时具有受力物体和施力物体.(2)相互性:物体之间力的作用是相互的.力总是成对出现的,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体.(3)矢量性:力不仅有大小,而且有方向,是矢量.2.力的作用效果(1)改变物体的运动状态,即使物体速度发生变化.(2)使物体发生形变,即改变物体的形状或体积.注意:(1)物体之间发生相互作用时并不一定相互接触.(2)力直接产生于施力物体和受力物体之间,不需要靠第三个物体传递.例1下列说法正确的是()A.每个力都必有施力物体和受力物体B.网球运动员用球拍击球,对网球施力的物体是运动员C.两个力的大小都是5N,则这两个力一定相同D.施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体解析力是物体对物体的相互作用,具有物质性,一个力既有施力物体也有受力物体,A正确;网球运动员用球拍击球,施力物体是球拍,受力物体是网球,B错误;力是矢量,比较两个力是否相同,除了要比较其大小之外,还要比较其方向,C错误;力具有相互性,一个物体在受力的同时也对另一个物体施加了力的作用,所以同时也是施力物体,D正确.答案AD针对训练1关于力的说法,正确的是()A.只有在物体相互接触时才存在力B.甲打了乙一拳,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用C.任何一个物体,一定既是受力物体也是施力物体D.用手抛出的石块在向前飞行的过程中,始终受到向前的力来维持它向前运动答案 C解析相互作用的物体可以直接接触,也可以不接触.如同名磁极之间相距一定距离时,也是相互排斥的,即不接触的物体之间同样存在力的作用,故A错;物体之间的作用总是相互的,甲推乙的同时乙也推甲,故B错;由于自然界中的物体都是相互联系的,找不到一个孤立的、不受其他物体作用力的物体,故每一个物体一定既是受力物体,也是施力物体,C正确;抛出的石块受到重力和空气阻力,并没有受到向前的动力来维持它运动,它只是由于惯性继续向前运动,故D错.二、力的表示方法1.力的图示:用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力的三要素.(1)线段的长短(严格按标度画)表示力的大小;(2)箭头指向表示力的方向;(3)箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便,常把一个物体用一个点表示).注意:(1)标度的选取应根据力的大小合理设计.一般情况下,线段应取2~5个整数段标度的长度;(2)画同一物体受到的不同力时要用同一标度.2.力的示意图:用一条带箭头的线段来表示力的方向和作用点.注意:对于几何形状规则的物体,在画力的图示和示意图的时候,有向线段的起点可画在几何中心.也可以把物体用质点代替.例2一个铁球在空中飞行,所受重力为120N,方向竖直向下,试画出重力的图示和示意图,并说明施力物体和受力物体.解析(1)选定标度:选1cm长的线段表示30N的力.(2)用一圆形表示物体,从作用点沿力的方向画一线段,线段的长度按选定的标度和力的大小画,线段上加上刻度,如图甲所示,从O点竖直向下画一条4倍于标度(4cm)的线段.(3)在线段上加上箭头表示力的方向.也可以按照如图乙所示那样,不画物体,而用O点表示物体,画出力F的图示.力的示意图:如图丙所示,用一圆形表示物体,从物体上向力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向.然后标明F=120N即可.重力的施力物体是地球,受力物体是铁球.答案见解析借题发挥(1)画力的图示时一定要先选定合适的标度,并且同一个图中只能选定一个标度,力的图示一定要把力的三要素充分体现出来.(2)力的示意图只是粗略地分析物体受到的某个力或几个力.只需注明重力的方向和作用点,对力的大小表示没有严格要求,在以后对物体进行受力分析时,只画力的示意图就可以了.注意要把各力的作用点画在物体上.针对训练2图1中表示的是小车所受外力F的图示,所选标度都相同,则对于小车的运动,作用效果相同的是()图1A.F1和F2B.F1和F4C.F1和F3、F4D.都不相同答案 B解析判断作用效果是否相同,应从力的三要素,即大小、方向和作用点去考虑,三要素相同则作用效果相同,而力沿其作用线平移时作用效果不变,B正确.对力的概念的理解1.关于力的认识,下列说法正确的是()A.只有直接接触的物体间才有力的作用B.力可以离开施力物体而单独存在C.力是物体对物体的作用D.力的大小可以用天平测量答案 C解析没有相互接触的物体间也可能有力的作用,比如磁场力,重力,故A错误;力是物体对物体的作用,没有脱离物体而独立存在的力.一个力同时具有受力物体和施力物体,故B错误,C正确;力是用测力计(或弹簧秤)测量,天平测的是质量,故D错误.力的表示方法2.如图2所示,压缩弹簧对拇指的弹力15N,作出拇指受力的图示.图2答案见解析解析当拇指按压弹簧时,拇指会受到弹簧的弹力,由题意知其大小为F=15N,方向水平向右;那么力的作用点可画在拇指和弹簧的接触处,过力的作用点向右画一条线段,截取和标度相等的三段;在线段的末端标出箭头和力的大小.如图所示.图33.如图3所示,小球悬挂在细线下来回摆动.请作出小球在图示位置时,所受沿绳子方向的拉力F和重力G的示意图.答案见解析解析绳子的拉力作用在小球上,方向沿绳子向上.过球心作竖直向下的重力G和沿绳子斜向上的拉力F.如图所示:4.如图4所示为两个力的图示,则以下说法中正确的是()图4A.F1=F2,是因为表示两个力的线段一样长B.F1>F2,是因为表示F1的标度大C.F1<F2,是因为F1具有两个标度长,而F2有三个标度长D.无法比较,是因为两图示没有标明一个标准长度代表的力的大小答案 D解析力的图示中,只有标度标出力的大小,表示力的线段的长度才能有意义.本题中的标度未标出力的大小,所以无法比较F1与F2的大小,D正确.(时间:60分钟)题组一对力的概念的理解1.下列说法正确的是()A.拳击手一拳击出,没有击中对方,这时只有施力物体,没有受力物体B.力离不开受力物体,但可以没有施力物体.例如:向上抛出的小球在上升过程中受到向上的力,但找不到施力物体C.一个力必定联系着两个物体,其中任意一个物体既是受力物体,又是施力物体D.只要两个力的大小相等,它们产生的效果一定相同答案 C解析拳击手一拳击出,没有击中对方,表明拳击手对对方没有施力,没有力当然谈不上施力物体和受力物体,A错;力是相互的,受力物体受到的力必然是施力物体施加的,必须有施力物体,B错;根据力的相互性知C正确;力的作用效果不仅与力的大小有关,还与力的方向和作用点的位置有关,D错误.2.在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛,如图1是某壮汉正通过绳索拉汽车运动.则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是()图1A.壮汉、汽车B.壮汉、绳索C.绳索、汽车D.汽车、绳索答案 C解析要研究的是汽车,直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉,汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用,故其施力物体是绳索,受力物体是汽车.3.北京时间2013年11月30日晚,WBC迷你轻量级拳王熊朝忠的第二场卫冕战在他的家乡云南文山州马关县开打.如图2所示,比赛进行到第5回合,优势巨大的熊朝忠KO泰国拳手卢克拉克,成功卫冕WBC迷你轻量级拳王金腰带.当熊朝忠用拳击中对手时,下列说法正确的是()图2A.熊朝忠没有受到力的作用B.熊朝忠也受到了力的作用C.双方既是受力者,也是施力者D.对手只能是受力者答案BC解析力是相互的,相互作用的两个物体,判断谁为施力物体,谁为受力物体时,是由研究对象决定的,即研究对象为受力物体,另一个就是施力物体,在没有确定研究对象的情况下,双方既是施力物体,同时也是受力物体.4.在下面所给出的一些力中,根据力的效果命名的有()A.压力、重力B.支持力、弹力C.拉力、摩擦力D.浮力、动力答案 D解析重力、弹力、摩擦力属于性质力,拉力、压力、支持力、浮力、动力、阻力、浮力属于效果力.5.如图3所示是姚明在比赛中的一张照片,记者给出的标题是“姚明对球施魔力”,下面是几位同学关于照片中篮球的说法,其中正确的是(空气阻力忽略不计)()图3A.球只受到重力的作用B.球只受到一个沿运动方向的力的作用C.球此时此刻不受到任何外力作用D.球受到姚明给的一个力和重力的共同作用答案 A解析对篮球进行受力分析可知,篮球只受重力作用,A正确,D错误;沿球的运动方向没有施力物体,所以不受这个力,B错误;在空中的篮球由于受到地球的吸引,所以要受重力作用,C错误.6.以下关于物体受力的几种说法中错误的是()A.一物体竖直向上抛出,物体离开手后向上运动,是由于物体仍受到一个向上的力的作用B.物体落地时,地面与物体之间存在相互作用力C.“风吹草低见牛羊”,草受到了力而弯曲,但未见到施力物体,说明没有施力物体力也存在D.磁铁吸引铁钉时磁铁不需要与铁钉接触,说明不接触的物体之间也可以产生力的作用答案AC解析物体间的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体.没有施力物体的力是不存在的,所以A、C均错误,B正确.磁铁对铁钉的吸引力属电磁作用,不需要接触就可以产生力的作用,所以D正确.题组二对力的作用效果的理解7.下列关于力的作用效果的叙述中,正确的是()A.物体的运动状态发生改变,则物体必定受到力的作用B.物体运动状态没有发生改变,物体也可能受到力的作用C.力的作用效果不仅取决于力的大小和方向,还与力的作用点有关D.力作用在物体上,必定同时出现形变和运动状态的改变答案ABC解析由力的作用效果和力的三要素来判断.力的作用效果有两个,一个是使物体形变,另一个是使物体运动状态发生变化,且作用效果由力的三要素共同决定,故A、B、C三项均正确,D项错误.8.对于被运动员踢出的在水平草地上运动的足球,以下说法正确的是()A.足球受到踢力B.足球受到沿运动方向的动力C.足球受到地面对它的阻力D.足球没有受到任何力的作用答案 C解析球被踢出后,就不再受到踢力,A错;之所以运动的越来越慢,是因为受到地面对它的阻力,C正确.B、D错.题组三力的表示方法图49.如图4所示,一物体A受到一个大小为10N的拉力作用,该拉力方向与水平方向成30°角斜向上,画出这个拉力的图示.答案见解析图解析题图仅是拉力的示意图,而不是拉力的图示,画力的图示时,应按以下步骤进行:(1)选定标度,本题我们可以选取1cm长的线段表示5N的力.(2)沿力的方向并且从力的作用点开始,按比例画出两段线段,下图中有向线段的长度为2cm.(a)(b)(3)在线段末端标出箭头,如图(a)所示.为了简便,还可以将受力物体用一个点来代替,将力画成如图(b)所示的形式.图510.把重量为4N的物理课本放到水平桌面上,如图5所示,桌子受到的压力是垂直于桌面向下的,画出这个力的图示;物理课本所受的支持力是垂直于桌面向上的,画出这个力的示意图.本题中水平桌面受到的压力其施力物体是________,受力物体是________,力的作用点在________上,这个力的大小是________,方向是________,这个力的图示中线段的长________(填“表示”或“不表示”)力的大小;物理课本所受的支持力的施力物体是________,受力物体是________.这个力的方向是________,这个力的示意图中线段的长______(填“表示”或“不表示”)力的大小.答案课本桌面桌子4N竖直向下表示桌面课本竖直向上不表示(图示与示意图如图所示).图611.如图6所示,物体A对物体B的压力是10N,试画出这个力的图示和示意图.答案见解析解析(1)画力的图示:①选定标度:此题选2mm长的线段表示2N的力.甲乙丙②从作用点沿力的方向画一线段,线段长短根据选定的标度和力的大小成正比,线段上加刻度,如图甲所示,也可以如图乙所示,从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度(即10mm)的线段;③在线段上加箭头表示力的方向.(2)画力的示意图:从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向,然后标明N=10N即可,如图丙所示.图712.在图7甲中木箱的P点,用与水平方向成30°角斜向右上方的150N的力拉木箱;在图专业文档乙中木块的Q点,用与竖直方向成60°角斜向上的20N的力把木块抵在墙壁上,试作出甲、乙两图中所受力的图示.答案如图所示珍贵文档。

作用力与反作用力

作用力与反作用力

二、作用力和反作用力 的关系
两个物体之间的作用力和反作用 力总是大小相等,方向相反,作用 在一条直线上
问题1:马拉车的作用力和反作用力总是大小相 等,方向相反,作用在同一直线上,那为什么车被 拉动,而马不会后退? 问题2:作用力和反作用力总是大小相等,方向 相反,作用在同一直线上,那为什么钉子还能 钉进木头里?
一、力是物体间的相互作用
1、力的定义:
力是物体之间的相互作用
请看以下几个演示 演示1 演示2 演示3 演示4 演示5 演示6
演示实验1
• 在水平导轨上放两辆相同的小车,两车用细线套 在一起,两车间上各放一条磁铁,磁铁的异名磁 极相对时。细绳剪断线后,两车被弹开,所走的 距离相等。
演示实验2
• 在地面上站着两个一胖一瘦的人,两人拉着同一条绳, 问哪人拉力大?然后两人各拿着一个弹簧秤,相互钩 着,结果两弹簧秤示数相同
三、作用力和反作用力与平衡力区别
(1)两个力是否是“作用力和反作用力”,最直观的区别是: 看它们是不是因相互作用而产生的. (2)一对作用力和反作用力与一对平衡力从根本上是不同 的.它们最直观的区别是:看受力物体是一个还是两个.
问题1:鸡蛋碰石头,为什么鸡蛋会撞破,而石 头不会,是不是石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石 头的力? 问题2:手掌打脸,为什么脸会比手痛,是不是 手掌打脸的力大于脸打手掌的力?
二、作用力和反作用力 的关系
2、同时性:作用力与反作用力一定同时产生, 同时消失,同时变化
• 水面上有两条船,人坐在其中一条船上推另外 一条船,结果两条船同时向反方向运动是同种性 质的力
• 把两辆能站人的小车放在地上,小车上各站 一人,每人各拿着绳的一端,当一人用力拉 绳,两辆小车同时向中间运动。

力的定义

力的定义

力的定义:力是物体之间的相互作用。

理解要点:(1)力具有物质性:力不能离开物体而存在。

说明:①对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体。

②并非先有施力物体,后有受力物体(2)力具有相互性:一个力总是关联着两个物体,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。

说明:①相互作用的物体可以直接接触,也可以不接触。

②力的大小用测力计测量。

(3)力具有矢量性:力不仅有大小,也有方向。

(4)力的作用效果:使物体的形状发生改变;使物体的运动状态发生变化。

(5)力的种类:①根据力的性质命名:如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。

②根据效果命名:如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。

说明:根据效果命名的,不同名称的力,性质可以相同;同一名称的力,性质可以不同。

重力:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。

说明:①地球附近的物体都受到重力作用。

②重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力。

③重力的施力物体是地球。

④在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等。

(1)重力的大小:G=mg说明:①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大。

②一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其它力也无关系。

③在处理物理问题时,一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。

(2)重力的方向:竖直向下(即垂直于水平面)(3)重心:物体所受重力的作用点。

重心的确定:①质量分布均匀。

物体的重心只与物体的形状有关。

形状规则的均匀物体,它的重心就在几何中心上。

②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。

③薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。

弹力(1)形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变。

说明:①任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变及其微小。

②弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变,叫做弹性形变,简称形变。

力的大小与方向

力的大小与方向

力的大小与方向力是物理学中的一个重要概念,它用来描述物体之间的相互作用。

力的大小与方向决定了物体的运动状态和形态。

本文将就力的大小与方向进行详细阐述。

一、力的概念和性质力是物体之间相互作用的结果,是它们之间交换的一种物理量。

根据牛顿第三定律,物体之间的相互作用力大小相等,方向相反。

力的单位是牛顿(N),它的国际符号是N。

二、力的大小的测量力的大小是通过测量物体运动状态的变化来确定的。

力的大小可以通过力计、测力器等设备进行测量。

在实验中,可以通过力的拉伸或压缩来表征力的大小。

三、力的方向的表示力的方向可以用箭头来表示,箭头的起点表示力的作用点,箭头的方向表示力的作用方向。

在二维平面上,力的方向可以用水平和竖直方向的正负来表示,分别用x轴和y轴来表示。

四、力的合成和分解力的合成是指将多个力按照一定的方式合并成一个力的过程。

力的分解是指将一个力按照一定的方式分解成多个力的过程。

合成和分解是力学中重要的运算方法,可以帮助我们更好地理解和分析力的作用。

五、力的平衡和不平衡如果一个物体受到的合外力为零,那么它处于力的平衡状态。

如果一个物体受到的合外力不为零,那么它处于力的不平衡状态。

力的平衡和不平衡决定了物体的运动状态,平衡时物体保持静止或者匀速直线运动,不平衡时物体会产生加速度。

六、力的大小与方向的影响力的大小与方向决定了物体的运动状态和形态。

如果一个力的大小增大,物体的加速度也会增大。

如果一个力的方向改变,物体的运动方向也会改变。

力的大小和方向对物体的运动产生重要影响,可以通过调整力的大小和方向来控制物体的运动。

七、力的大小与方向的应用力的大小与方向在日常生活和工程技术中有着广泛的应用。

在工程设计中,需要考虑力的大小和方向对结构物的影响。

在交通运输中,需要控制车辆行驶的力的大小和方向。

在体育运动中,需要通过力的大小和方向来控制运动员的动作。

八、力的大小与方向的研究和发展力的大小与方向是物理学研究的基础内容,科学家们通过实验和理论研究,不断深化对力的大小与方向的理解,推动了物理学的发展。

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说明:①任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变及其微小。
②弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变,叫做弹性形变,简称形变。
(2)弹力:发生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,这种力叫弹力。
说明:①弹力产生的条件:接触;弹性形变。
②弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点。
②力的大小用测力计测量。
(3)力具有矢量性:力不仅有大小,也有方向。
(4)力的作用效果:使物体的形状发生改变;使物体的运动状态发生变化。
(5)力的种类:
①根据力的性质命名:如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
②根据效果命名:如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。
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;
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。
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。
(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。
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。
思维升华——规律•方法•思路
一、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。
说明:①在两极与在赤道上的物体,所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影响,与运动状态也没有关系。
(3)重心:物体所受重力的作用点。
重心的确定:①质量分布均匀。物体的重心只与物体的形状有关。形状规则的均匀物体,它的重心就在几何中心上。
②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。
说明:根据效果命名的,不同名称的力,性质可以相同;同一名称的力,性质可以不同。
重力
定义:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
说明:①地球附近的物体都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物体是地球。
④在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等。
ⅰ静摩擦力的产生条件:A.两物体相接触;B.相接触面不光滑;C.两物体有形变;D.两物体有相对运动趋势。
ⅱ静摩擦力的方向:总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反。
说明:①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。
②静摩擦力的方向可以与运动方向相同,可以相反,还可以成任一夹角θ。
③静摩擦力可以是阻力也可以是动力。
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
ⅳ效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动。
ⅴ滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦要小得多。
(2)静摩擦力:两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。
说明:静摩擦力的作用具有相互性。
定义:力是物体之间的相互作用。
理解要点:
(1) 力具有物质性:力不能离开物体而存在。
说明:①对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体。
②并非先有施力物体,后有受力物体
(2)力具有相互性:一个力总是关联着两个物体,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。
说明:①相互作用的物体可以直接接触,也可以不接触。
摩擦力
(1) 滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
说明:①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。
②摩擦力具有相互性。
ⅰ滑动摩擦力的产生条件:A.两个物体相互接触;B.两物体发生形变;C.两物体发生了相对滑动;D.接触面不光滑。
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。因此其解题思路可表示为:
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。
3. 对物体受力分析时,应注意一下几点:
(1)不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆。
(2)对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源,不能无中生有。
(3)分析的是物体受哪些“性质力”,不要把“效果力”与“性质力”重复分析。
力的合成
求几个共点力的合力,叫做力的合成。
(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。
二、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。
(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。
(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,其中:
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。
③ 平面与平面接触,弹力方向垂直于平面,且指向受力物体;球面与球面接触,弹力方向沿两球球心连线方向,且指向受力物体。
(4)大小:弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx,k是劲度系数,表示弹簧本身的一种属性,k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关,而与运动状态、所处位置无关。其他物体的弹力应根据运动情况,利用平衡条件或运动学规律计算。
ⅱ滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反。
说明:①“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”
②滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。
ⅲ滑动摩擦力的大小:F=μFN
说明:①FN两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力。应具体分析。
②μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,无单位。
ⅳ效果:总是阻碍物体间的相对运动的趋势。
对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学的重要方法,受力分析的程序是:
1. 根据题意选取适当的研究对象,选取研究对象的原则是要使对物体的研究处理尽量简便,研究对象可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统。
2. 把研究对象从周围的环境中隔离出来,按照先场力,再接触力的顺序对物体进行受力分析,并画出物体的受力示意图,这种方法常称为隔离法。
(1)重力的大小:G=mg
说明:①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大。
②一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其它力也无关系。
③在处理物理问题时,一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。
(2) 重力的方向:竖直向下(即垂直于水平面)
ⅲ静摩擦力的大小:两物体间的静摩擦力的取值范围0<F≤Fm,其中Fm为两个物体间的最大静摩擦力。静摩擦力的大小应根据实际运动情况,利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算。
说明:①静摩擦力是被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡,在取值范围内是根据物体的“需要”取值,所以与正压力无关。
②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数(选学)Fm=μsFN。
③弹力必须产生在同时形变的两物体间。
④弹力与弹性形变同时产生同时消失。
(3)弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
几种典型的产生弹力的理想模型:
① 轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向。注意杆的不同。
② 点与平面接触,弹力方向垂直于平面;点与曲面接触,弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。
③薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。
说明:①物体的重心可在物体上,也可在物体外。
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