1-5力学中常见的力解析
力的概念知识归纳,高考物理必知!
力的概念知识归纳，高考物理必知！
力是物体对物体的作用，是物体产生加速度的原因。
以下是关于力的概念知识归纳：
1. 力的三要素：大小、方向、作用点。
2. 力的分类：按性质分重力、弹力、摩擦力等；按效果分拉力、压力、支持力等。
3. 重力：由于地球的吸引而产生的力，方向竖直向下，大小与物体的质量成正比。
4. 弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力，方向与形变的方向相反，常见的有弹簧的弹力、绳的拉力等。
5. 摩擦力：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
6. 力的合成与分解：遵循平行四边形定则。
7. 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
8. 牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与作用力的方向相同。
9. 牛顿第三定律：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，作用在同一条直线上。
力学中的三大力及力的合成与分解
力学中的三大力及力的合成与分解一、知能要点（一）对力的认识：1．力的概念：力是物体间的相互作用 2．力的基本性质：（1）物质性（任何一个力必然联系着两个物体，一个是施力物体，另一个是受力物体） （2）相互性（力总是成对出现的：作用力与反作用力） （3）矢量性（既有大小又有方向）（4）瞬时性（力的瞬时性，指的是力与其作用效果是在同一瞬间产生：力和加速度同时产生、同时变化、同时消失）（5）独立性（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） 3．力的作用效果：使物体发生形变和改变物体运动状态（产生加速度）。
4．力的分类：（1）按力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力（含有：电场力、安培力、洛仑兹力）、核力等。
（2）按力的效果命名：如拉力、压力、支持力、下滑力、动力、阻力、浮力、向心力、回复力、分力、合力、斥力、吸力等。
（二）．三种常见力的产生条件及方向特征：力学范围内的三种常见力指的是重力、弹力和摩擦力。
这三种常见的产生条件及方向特征如下表所示：（三）力的合成与分解1、等效的原则：力的作用效果相同我们可以用一个力取代几个力（合成），也可以用几个力取代某一个力（分解），所有这些代换，都不能违背等效的原则。
2、一些有用的结论：（1）两个大小分别为F 1和F 2的力的合力大小F 的取值范围为21F F ≤F ≤F 1+F 2（2）当F 1=F 2=F0，两个分力的夹角θ，合力F ：A:θ=0，F=2F 0 B:θ=600，F=03F C:θ=900，F=02F D:θ=1200，F=F 0 E:θ=1800，F=0由此也可以得出：当两个大小不变的分力夹角变大时，合力变小。
二、知能运用典型例题例题1.如图1-4所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B 。
它们的质量分别为m A 、m B ，弹簧的劲度系数为k , C 为一固定挡板。
系统处于静止状态。
高一物理力学中常见力
【例1】
• 下面关于重力、重心的说法中正确的是（ 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
分析与解
• 实际上，一个物体的各个部分都受到重力，重 心的说法是从宏观上研究重力对物体的作用效 果时而引入的一个概念，重心是指一个点（重 力的作用点）。由此可知，重心的具体位置应 该由物体的形状和质量分布情况决定，也就是 说只要物体的形状和质量分布情况不变，重心 与物体的空间位置关系就保持不变。重心可能 在物体外，也可能在物体内，对具有规则集合 形状质量均匀分布的物体，重心在物体的几何 中心上。物体位置升高，其重心也跟着升高， 根据以上分析可以判断选项A、C是正确的， 选项B是错误的。
• 2、产生弹力的条件 • （1）物体发生了形变； • （2）物体要恢复原状，而且有恢复原状的能力
（弹性）；
3、弹力大小的分析（从力的作用效果上分析
• （1）首先，我们可以从形变上考虑：弹力的 大小决定于物体形变程度和弹性系数，例如弹 簧的弹力决定于弹簧的形变和弹簧的劲度系数 （胡克定律F弹=kx）。
两个弹力大小分别为
FN = Gtgθ、FT = G /cosθ。
引申
• 当然，通过上面的结果我们还可以分析悬 线的长度发生变化时对两个弹力大小的影 响，这是分析动态平衡问题的一个基本途 径。
力学知识点总结力的合成和分解的应用
力学知识点总结力的合成和分解的应用力学知识点总结：力的合成和分解的应用力学是物理学的一个重要分支，主要研究物体的运动和力的作用。
在力学中，力的合成和分解是一种常见的运算方法，用来求解多个力合成后的结果或将一个力分解成多个分力的效果。
本文将介绍力的合成和分解的基本概念、原理以及在实际问题中的应用。
一、力的合成力的合成是指将两个或多个力的作用效果合成为一个力的过程。
在平面力系统中，可以使用矢量图解法和三角形法则来进行力的合成。
矢量图解法是通过画力的矢量图形，将各个力的矢量相连，构成一个封闭的多边形，通过测量得到合力的大小和方向。
例如，有两个力F1和F2，可以先将F1的起点与F2的终点相连，再将F1的终点与F2的起点相连，最后连接F1和F2的起点和终点，形成一个闭合的三角形。
根据三角形法则，三个边的和即为合力。
三角形法则是利用三角形的几何性质求解合力。
对于平面情况下两个力的合成，可以利用三角形法则中的正弦定理和余弦定理来计算合力的大小和方向。
力的合成在工程学和航空航天等领域具有广泛的应用。
例如，在航空器设计中，需要分析风力和飞机的推力对飞机的合力作用，以确定飞行的方向和速度。
二、力的分解力的分解是指将一个力分解成多个分力的过程。
力的分解有两种常见的方法：平行分解和垂直分解。
平行分解是将一个力沿着两个互相垂直的方向分解成两个力的过程。
根据平行四边形法则，可以求得两个分力的大小和方向。
例如，在斜面上放置一个物体，可以将物体的重力分解成与斜面平行和垂直的两个分力，分别是物体在斜面上的支持力和法向力。
垂直分解是将一个力沿着两个互相平行的方向分解成两个力的过程。
根据三角函数关系，可以求得两个分力的大小和方向。
例如，在平面上施加一个力，可以将这个力分解成水平和垂直方向的两个分力，分别是水平力和垂直力。
力的分解在物体受力分析和结构设计中具有重要作用。
通过将一个复杂的力分解成多个简单的分力，可以更好地分析物体的受力情况和计算力的效果。
力学中的作用力和摩擦力
力学中的作用力和摩擦力力学是研究物体运动和受力的学科，其中作用力和摩擦力是力学中两个重要的概念。
作用力是指物体之间相互作用而产生的力，而摩擦力是物体之间由于接触而产生的阻碍相对滑动的力。
本文将详细介绍力学中的作用力和摩擦力，并探讨其应用。
一、作用力的概念作用力是指物体之间相互作用而产生的力，是力学研究的基本概念之一。
作用力可以是任何形式的力，例如重力、弹力、电磁力等。
作用力可以改变物体的状态，使其产生加速度，或改变其形状和结构。
作用力有大小和方向两个重要的属性。
大小表示作用力的强弱，通常用牛顿（N）作为单位来表示；方向表示作用力的作用方向。
作用力遵循牛顿第三定律，即“作用力与反作用力大小相等、方向相反，并且作用在不同的物体上”。
二、摩擦力的概念摩擦力是物体之间由于接触而产生的阻碍相对滑动的力。
摩擦力是力学中非常常见的一种力，在我们日常生活中到处可见。
摩擦力的大小取决于物体之间的粗糙程度、压力以及接触面积。
根据物体之间的接触情况，摩擦力可分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指当物体相对运动时受到的阻力，只有当力的大小小于或等于静摩擦力时，物体才能保持静止。
而动摩擦力是指物体相对滑动时受到的阻力，当力的大小大于动摩擦力时，物体将发生运动。
摩擦力的大小与物体之间的压力有关，一般情况下，摩擦力正比于物体之间的压力。
同时，摩擦力的大小还与物体之间的接触面积和材料的粗糙程度有关。
三、作用力和摩擦力的应用1. 作用力的应用作用力在实际生活中有着广泛的应用。
例如，重力是一种常见的作用力，在建筑领域中，我们需要考虑物体的重力作用以确保建筑结构的稳定性。
此外，作用力还应用于机械设计中，例如杠杆原理就是利用作用力的平衡原理进行设计。
2. 摩擦力的应用摩擦力在日常生活和工程实践中有着重要的应用。
例如，汽车的刹车系统就是利用摩擦力来减速和停止车辆。
同时，在运动领域，运动员也需要合理利用摩擦力来提高运动的效果，例如滑雪运动和滑板运动中，通过调整身体姿势和重心来控制摩擦力的大小。
在力学中常见的力
在力学中常见的力在力学中常见的力主要有摩擦力、重力、弹力、拉力等。
这里的介绍如下：1、摩擦力：阻碍物体相对运动趋势的力叫做摩擦力。
摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。
摩擦力分为静摩擦力、滚动摩擦、滑动摩擦三种。
摩擦力与我们的生活紧密相连，有对我们利益的摩擦力，也有与我们有害的摩擦力。
比如我们在地上行走，汽车在公路上奔驰等，都是对我们有利的摩擦力；发动机气缸之间的运动产生的摩擦力，轴承转动产生的摩擦力，这是对我们生产生活不利的摩擦力。
2、重力：物体由于地球的吸引而受到的力叫重力，所以重力的施力物体是地球。
就是由于有重力的存在，我们才能看到的很多奇妙的自然现象和自然景观。
比如我们看到美丽壮观的瀑布，高耸入云的建筑物，奔流不息的河流，水力发电等，都是利用重力的作用。
但是当我们发射火箭和卫星时，重力对我们来说，不是一件好事，需要我们的科研人员想办法脱离地球的引力，再能将火箭和卫星发射到预定的轨道。
3、弹力：物体受外力作用发生形变后，若撤去外力，物体能恢复到原来形状的力，叫作弹力。
弹力的方向跟使物体产生形变的外力的方向相反。
例如，我们在一块木板上放一重物，被压弯的木板要恢复原状，产生向上的弹力，这就是它对重物的支持力。
我们用弹簧的弹力制作成了弹簧秤，将一袋水果挂在弹簧上，水果把弹簧拉长，被拉长的弹簧要恢复原状，产生向上的弹力，这就是它对物体的拉力，把拉力显示出来就是这一袋水果的重量。
小时候我们用橡皮制作成弹弓，利用橡皮拉伸后产生的弹力，能够把石子等物体弹出去，而可以用来打猎。
不过有的形变比较明显，能直接见到；而有的形变相当微小，必须用仪器才能觉察出来。
4、拉力：拉力是弹力的一种，在弹性限度以内，物体受外力的作用而产生的形变与所受的外力成正比。
形变随力作用的方向不同而异，使物体延伸的力称拉力。
而从力的作用对象来看，拉力可能是内力，也可能是外力。
比如，我们用来锻炼臂力的拉力器，两节火车厢利用拉力连在一起，水果利用拉力挂满枝头等等，都是由于拉力的作用。
理论力学基本概念和受力分析
精品文档
19
（2）二次投影法（间 接投影法）
当力与各轴正向夹 角不易确定时，可先将 F 投影到xy面上，然后 再投影到x、y轴上， 即
FxyFsin
X Fxycojs Fsin cojs YFxysinjFsin sinj Z Fcos
精品文档
20
4.若已知力在直角坐标轴上的投影X、Y、Z，则
力的大小： F X2Y2Z2
[例] 吊灯
精品文档
13
公理5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体 变成刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。
公理5告诉我们：处 于平衡状态的变形体， 可用刚体静力学的平 衡理论。
精品文档
14
§1-2 力的投影及荷载分类
一、力的投影 1.力F 在任一轴上的投影 （1）F力 与轴共面： 以X表示力F 在x轴上的投影，则 X=±ab。
精品文档
33
约束反力特点： ①大小是未知的。故称为被动力。 ②方向总是与所限制的物体的位移方向相反； ③作用点在物体与约束相接触的那一点。
精品文档
34
二、常见约束及约束反力： 1.柔索约束（不计重的绳索、链条或皮带等） 由于柔索只能阻碍物体沿柔索伸长的方向运动，故柔索的约 束力通过柔索与物体的连接点，方位沿柔索而指向背离物体。 即恒为拉力。
大小与力偶臂的乘积：
'
mm(F,F)Fd
规定：逆时针转向为正，反之为负 。
单位：N.m，kN.m
精品文档
29
（2）空间问题中的力偶矩是矢量，其对物体的作用决定于力 偶三要素：
●力偶矩的大小 ：m Fd
●力偶作用面在空间的方位
●力偶在作用面内的转向：力偶 矩矢与力偶的转向符合右手螺旋 法则 。 力偶对刚体的作用完全决定于力偶矩矢。
力学中常见几种力
说明
(1) 万有引力定律只直接适用于两质点间的相互作用。
(2) 依据万有引力定律定义的质量叫引力质量。常见的 用天平 称量物体的质量，实际上就是测引力质量； 依据牛顿第二定律定义的质量叫惯性质量。实验表明： 对同一物体来说，两种质量总是相等。
引力质量＝惯性质量 爱因斯坦创立广义相对论的实验基础
＊表中强度是以两质子间相距为 1015m时的相互
作用强度为1给出的．
温伯格 萨拉姆 格拉肖
弱相互作用 电磁相互作用
电弱相互 作用理论
三人于1979年荣获诺贝尔物理学奖．
鲁比亚, 范德米尔实验证明电弱相互
作用，1984年获诺贝尔奖．
电弱相互作用 强相互作用 “大统一”（尚待实现）
万有引力作用
谢谢大家！
重力场: 地球表面附近的万有引力场称为重力场。
(3) 重力是地球对其表面附近物体万有引力的分力。
重力 W mg 方向
2
第2章 牛顿运动定律
二、弹性力
•定义：当两宏观物体有接触且发生微小形 变时，形变的物体对与它接触的物体会产生 力的作用，这种力叫弹性力 。 •弹簧的弹力：在弹性限度内，弹簧的弹性
fk μk N ( µK 为滑动摩擦系数)
2. 静摩擦力
f
F
mg
N
f
相互接触 彼此之间保持相对静止
且有相对运动趋势时
mg
说明
静摩擦力的大小随引起相对运动趋势的外力而变化。最大
静摩擦力为 fS max=µs N ( µ0 为最大静摩擦系数，N 为正压力)
5
第2章 牛顿运动定律
四、流体曳力
当物体穿过液体或气体运动时，会受到流体阻力，该阻力 与运动物体速度方向相反，大小随速度变化。
力的合成与分解解析力的合成与分解问题的方法
力的合成与分解解析力的合成与分解问题的方法力的合成与分解是力学中常见的一个重要问题，对于力的分析和计算有着重要的意义。
本文将介绍解析力的合成与分解的方法。
一、力的合成力的合成是指将两个或多个力合成为一个力的过程。
当多个力作用于一个物体时，它们的合力可以表示为力的矢量和。
合力的大小、方向与这些力的大小、方向有关。
方法一：图示法在图示法中，我们将力用箭头表示，箭头的长度表示了力的大小，箭头的方向表示了力的方向。
要得到合力，只需将各个力的箭头首尾相连，然后连接首尾的直线即可。
方法二：正弦定理和余弦定理正弦定理和余弦定理是解析力合成的数学方法。
假设有两个力F1和F2，它们的夹角为θ。
若要计算合力的大小F和方向α，可以使用以下公式：F = √(F1^2 + F2^2 + 2F1F2cosθ)α = arctan(F2sinθ / (F1 + F2cosθ))通过正弦定理和余弦定理，可以较为准确地计算出合力的大小和方向。
这在实际问题中非常常见。
二、力的分解力的分解是指将一个力分解为两个或多个分力的过程。
通过力的分解可以将一个复杂的问题简化为若干个简单的问题。
方法一：图示法与力的合成相反，在图示法中，我们将一个力的箭头按照一定的比例分解为两个或多个力的箭头，各个力的大小和方向可以根据实际问题中的要求确定。
方法二：正弦定理和余弦定理正弦定理和余弦定理同样适用于力的分解问题。
假设有一个力F，我们将其分解为与x轴和y轴方向夹角分别为α和β的两个分力F1和F2。
根据正弦定理和余弦定理，可以得到以下公式：F1 = FcosαF2 = Fcosβ通过力的分解，我们可以得到力的水平方向和垂直方向上的分量，从而更好地进行力的分析和计算。
总结：力的合成与分解是力学中非常重要的概念和方法。
在实际问题中，通过力的合成与分解，我们可以更好地理解和分析力的作用，从而得到准确的结果。
通过图示法和正弦定理、余弦定理，我们可以在解决力的合成与分解的问题时选择合适的方法。
1-5力学中常见的力 (
例1：质量为mA和mB两物体摞在桌面上。A与B间
最大静摩擦系数为 1 , B与桌面的滑动摩擦系数为2,
现用水平向右的力F拉物体B, 试求当A、B间无相对 滑动并以共同加速度向右运动时, F的最大值。 解：分别取A和B为研究对象,并受力分析。 N1 f0 N2
A
A F B
y O x
f0
mAg
在绳的另一端加如图所示的力 F .
绳被拉紧时会略
有伸长（形变），一般伸长甚微，可略去不计 .
现
设绳的长度不变，质量分布是均匀的 . 求：（1）绳
作用在物体上的力；（2）绳上任意点的张力 .
l
m＇
m
F
17
解 设想在点
其间张力 T
P 将绳分为两段
大小相等，方向相反
（1）
' 和T
T＇
' T0
牛顿第二定律
质点加速度的大小与所受合力的大小成正比 , 与质 点自身的质量成反比;加速度方向与合力方向相同。
牛顿第三定律 FAB FBA
F ma
第一定律：指明影响物体运动状态的内部、外部因素（力）； 第二定律：定量给出各影响物体运动因素之间的定量关系，且 定量给出物体惯性的量度； 第三定律：则为分析改变物体运动状态外部因素 ——力提供了理论基础。 三个定律结合一起，为寻求物体为什么具有某种运动 状态的原因提供了完整且相互联系的理论基石
8
例
如图所示，一质点m 旁边放一长度为L 、质量为M 的杆，
杆离质点近端距离为l 。
m 求 该系统的万有引力大小。 o F G mM l 2 ? 解
mdM mMdx df G 2 G x Lx 2
物理学的常见力学问题解析
物理学的常见力学问题解析物理学是一门研究自然界规律的学科，其中力学是其中一个重要分支，它研究物体在运动过程中所受到的各种力作用下的运动规律。
在实际生活中，我们经常会遇到各种常见力学问题，如何解析这些问题，为我们的生活和学习提供帮助和指导。
下面笔者将结合实际情况，对一些典型的力学问题进行分析和解答。
一、静摩擦力与滑动摩擦力静摩擦力和滑动摩擦力是力学中比较常见的概念。
静摩擦力是指在物体与物体之间不存在相对运动时所产生的一种抵抗运动的力。
通俗地说，就是将一个物体放在不平滑的水平面上，物体就不会滑动，这是由于静摩擦力的作用。
而滑动摩擦力是指在物体相对运动时由于摩擦力而产生的阻力。
静摩擦力和滑动摩擦力与物体之间的接触力有关，当物体之间的接触力增大时，摩擦力也会随之增大。
在实际运用中，了解静摩擦力和滑动摩擦力的大小以及其对物体运动的影响有助于我们更好地掌握物体的运动规律。
二、弹性力与弹性势能弹性力是指在物体变形时由于弹性恢复力所产生的一种力。
例如，将弹簧挤压或拉伸时，就会产生弹性力，这种力可以使弹簧回复到原来的形状。
弹性势能是指物体由于形变所具有的能量，它的大小与物体的形变程度有关。
在实际生活中，弹性力和弹性势能在很多领域都有应用。
例如，运动员跳远时，通过弯曲腿部肌肉产生弹性力，然后迅速用力伸直腿，将体重转移到空中，从而实现跳远。
类似地，弹性力和弹性势能在弹簧悬挂系统、汽车减震器等领域也有着广泛的应用。
三、牛顿定律牛顿定律是力学中最基本的定律，它包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律也被称为惯性定律，它指出物体在没有受到外力作用时，保持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律是力学中最基本的公式之一，它表明物体的加速度与所受的力成正比，与物体的质量成反比。
即F=ma，其中F表示物体所受到的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
牛顿第三定律是物体力学中最为基础的定律之一，它指出作用在两个物体之间的力的大小相等，方向相反。
力学中常见的力
若F > ( 1+2) (mA+mB) g , 则A、B之间必定
出现相对滑动。
16
解: (1) 根据题意, 取物体和绳子为隔离体,分析其
受力情况并画出受力图：
N
a
Ns
a
M T0
T0
Mg
mg
F
T0 = T0，作用力和反作用力 ；绳子不可伸长,
物体的加速度a 必定等于绳子的加速度a 。 10
建立坐标系, 取绳子与物体的接触点为坐标原
点O, x轴沿绳子水平向右, y轴竖直向上。在x方
15
由牛顿第二定律和摩擦力的规律列出方程式：
对物体A：f0=mAa, N1mAg=0, f0=1N1
对B：Ff0f=mBa, N2N1mBg=0, f=2 N2 F = ( 1 + 2 ) (mA + mB ) g
在考虑A、B之间的摩擦力时, 使用的是最大静
摩擦力f0 和f0, 所以上面求得的F值是使A、B之间
桌面发生形变产生作用于物体的弹性力, 方向垂 直于桌面向上, 称为支撑力； 绳子发生形变产生作 用于物体的弹性力, 方向沿着绳子向上, 称为张力。
9
例3:光滑桌上有一均匀细绳, 质量m、长度 l, 一端 系质量为M的物体, 另一端施加一水平拉力F。求 (1) 细绳作用于物体上的力, (2) 绳上各处的张力。
14
例4：质量为mA和mB两物体摞在桌面上。A与B间
最大静摩擦系数为 1 , B与桌面的滑动摩擦系数为2,
现用水平向右的力F拉物体B, 试求当A、B间无相对 滑动并以共同加速度向右运动时, F的最大值。
解：分别取A和B为研究对象。
高考物理力学中三种常见的力1
弹力的判断：a、找接触点或接触面：
b、判断接触处有无挤压， 相互 接触的物体间是否存在挤压或有无弹力 作用，可利用假设法。
M N G A
N
如图所示，静止在光滑水平面 上的均匀圆球A紧靠着挡板MN， 这里圆球只受到重力G与水平 面对它的支持力N的作用。球 与挡板虽然接触，但没有弹力。 因为，假设MN对球有向右的弹 力，则球将会向右加速而不会 静止，所以，MN对球不会有弹 力。
弹簧的串联和并联
劲度系数分别为k1、、k2的两根轻质弹簧串联， 当弹簧系统受到拉力F时，每根弹簧伸长分别为 △x1和△x2而系统的总伸长量△x1+△x2,则对每 根弹簧而言:F1=K1△x1，F2=k2△x2， 对两根弹簧而言：F1=K串(△x1+△x2) 串联后的两根弹簧系统的劲度系数：
串联后的两根弹簧系统的劲度系数变小。 n根完全相同的弹簧并联使用，同理可以证明： k并=nk.
k1k2 k F /(x1 x2 ) k1 k 2
摩擦力 ：
1、概念：相互接触的物体间发生相对运动或 有相对运动趋势时，在接触面处产生的阻碍物 体相对运动的力。
2、产生条件：(1)有粗糙的接触面；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2)有正压力；
(3)有相对运动（或相对运动趋势）
3、方向：
(1)滑动摩擦力方向：总是和接触面相切，和相对运动 方向相反 注意：滑动摩擦力的方向总是和相对运动方向相反， 但不一定和运动方向相反，滑动摩擦力总是起着阻碍 相对运动的作用，但不一定起阻碍运动的作用。 (2)静摩擦力方向：总是和接触面相切，和相对运动 趋势方向相反。 判断静摩擦力是否存在及判断静摩擦力方向的方法有两种： ①利用“和相对运动趋势方向相反”来判断（假设法） ②根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律 来判断。（牛顿第三定律）
力学基础中的力的分类与性质
力学基础中的力的分类与性质力是物体相互作用的结果，在力学中起着至关重要的作用。
了解力的分类与性质对于理解物体的运动和相互作用过程具有重要意义。
本文将从力的分类和力的性质两个方面进行探讨。
一、力的分类力可以根据其作用对象和性质的不同进行分类。
1. 接触力和非接触力接触力是指物体之间直接接触时产生的力。
当我们用手推动一本书，或者用脚踢球时，都是通过接触力来实现的。
接触力是直接作用于物体表面的，可以改变物体的形状和大小。
与之相对的是非接触力，也称为远程力，是指物体之间不直接接触而产生的力。
例如地球对物体的引力、磁力和电力等都属于非接触力。
非接触力是通过场的存在而产生的，不受物体间距离的影响。
2. 弹性力和非弹性力弹性力是指物体发生形变时产生的力。
当我们将一根弹簧拉伸或压缩时，弹簧会产生恢复原状的力，这种力称为弹性力。
弹性力遵循胡克定律，即力与形变成正比。
与之相对的是非弹性力，也称为阻力或摩擦力。
非弹性力是物体在相互接触或通过介质中运动时产生的，会使物体失去能量并减慢或停止运动。
常见的非弹性力包括摩擦力、空气阻力和液体阻力等。
3. 重力和其他力重力是地球对物体的吸引力，是物体与地球间的作用力。
重力是所有物体普遍存在的力，负责将物体引向地面。
在地球表面上，重力与物体的质量成正比，与物体间的距离的平方成反比。
除了重力以外，还有其他的力对物体产生作用。
例如电磁力是由电荷之间的相互作用产生的，核力是原子核中质子与中子之间的相互作用力。
这些力虽然在日常生活中不太明显，但在微观世界中起着至关重要的作用。
二、力的性质力除了具有不同的分类外，还有一些共同的性质。
了解这些性质可以更好地理解力在物体间相互作用时的效果。
1. 矢量性力是矢量量，具有方向和大小。
力学中常将力画成箭头的形式，箭头的长度表示力的大小，箭头的方向表示力的方向。
当多个力同时作用于一个物体时，需要考虑力的合成和分解。
2. 可叠加性力是可以相互叠加的。
当多个力作用于同一点时，可以将这些力按照矢量相加的原理合成一力，得到一个合力。
力学中常见力的理解和分析 正式版
河北定兴中学 刘金柱
综述
力学是整个高中物理的基础，高三的复 习仍然要从力学内容开始，首先我们回 顾几种常见的作用力：重力、弹力、摩 擦力，重点研究对这几种力的理解和分 析。
一、重力
1、地球上一切物体都受到地球的吸引，这种 由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。 从这个定义可以知道：重力的施力物体是地 球，受力物体是地球表面的物体，所以一般 谈到物体受重力，说明物体处于地球表面附 近；如果物体离地球过远，物体就出了重力 的定义范畴，这时我们把地球对物体的吸引 说成引力，例如：地球对卫星的“万有引力” 提供卫星环绕地球做圆周运动的向心力。
两个弹力大小分别为
FN = Gtgθ、FT = G /cosθ。
引申
当然，通过上面的结果我们还可以分析 悬线的长度发生变化时对两个弹力大小 的影响，这是分析动态平衡问题的一个 基本途径。
（未完，待续）
诗歌是一种忧郁的媒体，而诗人的使命是孤独的。垂下的头片坚实的土地。 只要春天还在我就不 会悲哀纵使黑夜吞噬了一切太阳还可以重新回来
一、重力
2、物体受到重力的大小与物体的温度、形状、 运动状态等没有关系，只与物体质量成正比 （ G=mg ） ， 在 不 同 星 球 上 这 个 比 例 系 数 （重力加速度）一般是不同的。
3、重力的方向我们说成竖直向下，重力的作 用点称为重心。
4、在对物体进行受力分析时，一般首先分析 重力，在电磁场中运动的带电粒子是否考虑 重力要根据具体题目而定。
没有失去记忆，我们去寻找生命的湖。走吧，路呵路，飘满了红罂粟。 我不相信，生活是沼泽，我不相信，生命旅途不能一路高歌；我不相信，成长是懦弱，
我不相信，双手握不住执着的绳索。人生一世，草木一秋，我们就跟大树上的叶子一样，早晚会枯黄陨落。树叶虽小但见证了春秋，既目睹了繁花似锦，也目睹 了大树凋零。我们都是很相似的树叶，因为人生就是这样，生老病死是谁都要经过的。 如果你是条船，漂泊就是你的命运，可别靠岸。谁校对时间 谁就会突然 老去 虽生犹死的寂寞让生命都凋零了人总要慢慢成熟，将这个浮华的世界看得更清楚，看穿伪装的真实，看清隐匿的虚假，很多原本相信的事便不再相信。但是， 要相信，这个世界里美好总要多过阴暗，欢乐总要多过苦难，还有很多事，值得你一如既往的相信。人生不能像做菜，把所有的料都准备好了才下锅 卑鄙是卑鄙 者的通行证高尚是高尚者的墓志铭 早上，灿亮的阳光扑进来，他还睡着。我打开窗帘，看窗外那一片平凡而现实的风景。心想，在平凡和现实里，也必有巨大的 美的可能吧。那时我们还年轻。穿过残垣断壁苍松古柏，我们来到山崖上。沐浴着夕阳，心静如水，我们向云雾飘荡的远方眺望。其实啥也看不到，生活的悲欢 离合远在地平线以外，而眺望是一种青春的姿态。 才子当然心里冰雪般的透彻：有些事，只能一个人做。有些关，只能一个人过。有些路啊，只能一个人走。 不必向我诉说春天我的心里并没有秋寒不必向我解释色彩我的眼里自有一片湛我叹世事多变幻世事望我却依然 我和这个世界不熟。 这并非是我逃避的原因。 我 依旧有很多憧憬， 对梦想，对记忆，对失败，对希冀。 我和这个世界不熟。 这并非是我卑微的原因。 我依旧有很多勇敢， 不信输，不信神，不信天，不信地。 我和这个世界不熟。 这并非是我失落的原因。 我依旧有很多高昂， 有存在，有价值，有独特，有意义。说实话离开故乡久了，家的概念变得混乱。有时我在他
物体的受力分析
3.摩擦力 产生条件：接触、接触面不光滑、有正压力、发生相 对运动和相对运动的趋势（接触力、被动力，有摩 擦力必有弹力） 方向：沿接触面，与相对运动或相对运动趋势的方向 相反 大小： （1）.滑动摩擦力f=μFN，动摩擦因数μ，FN指物体对 接触面的正压力，其大小与接触面对物体的支持力 等大. （2）.静摩擦力f可由二力平衡条件求出，最大静摩擦 力fm略大于滑动摩擦力，在近似计算时，fm近似等 于滑动摩擦力
小 结
一.分析受力的步骤: 1.确定分析的对象 2.按重力、弹力、摩擦力的顺序分析, 并作出力的示意图 二.分析受力的依据 1.产生力的条件 2.物体的运动状态
能力提升练习 １、叠放在物体C的斜面上的物体A与B,共同
沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是( A )Ｃ
A.B物体受重力、A给的正压力、C给的支
（摩擦力既可以充当阻力，也可以充当动力）
二、受力分析基本步骤
受力分析：即分析物体的受力情况，并作出 口诀： 力的示意图
在对物体进行受力分析时要注意防止“漏力”和“添力” 重力肯定有 现象,按一定的步骤和顺序进行受力分析是防止“漏力”的最 有效的措施.一般情况下对物体进行受力分析可按照以下步骤： 1.明确研究对象，并把它从周围物体隔离出来 . 弹力查四周 2. 分析重力：地面附近的物体一定受到地球对物体的重力作 用。 动、静摩擦分仔细 3.观察跟研究对象接触的物体，并 逐个分析与这些接触物对 研究对象的弹力、摩擦力（先分析弹力，再分析摩擦力） 最后再找其他力 （当很难判断是否受弹力、静摩擦力时，可根据 假设法进 行判断.） 4.只分析研究对象 所受的力，不分析研究对象对其它物体 分析完后要检查 所施加的力. 5.为了使问题简化，将物体简化，将所有力的作用点都画在 警防“漏力”与“添力” 物体的重心上.（对杆进行受力分析时例外）
力的作用效果有哪些举例说明
力的作用效果有哪些举例说明
力是物理学中至关重要的概念，它可以引起物体的位移、形变或速度的改变。
不同的力会产生不同的效果，下面将具体探讨力的作用效果以及相关的举例说明。
1. 推力的效果
推力是一种常见的力，它会使物体沿着一个方向移动或加速。
一个典型的例子是推动一辆自行车前进。
当骑手踩踏脚踏板时，脚向下推动踏板，使自行车产生向前的推力，从而让自行车前进。
2. 拉力的效果
拉力是另一种常见的力，它通常是通过绳子或链条等连接物体的方式施加在物体上的。
拉力可以使物体朝向拉力的方向运动。
比如，拽门时使用的拉力会打开门。
3. 重力的效果
重力是地球或其他天体对物体施加的吸引力，使物体向地球的中心运动。
一个经典的例子是扔一个物体上升后的下落过程。
物体在空中受到重力的作用而下落。
4. 弹力的效果
弹力是一种物体恢复形状或长度的力。
举例来说，当你把弹簧拉伸或压缩时，弹簧会产生弹力并试图恢复原来的形状。
5. 摩擦力的效果
摩擦力是两个物体相互接触时产生的相互阻碍运动的力。
例如，在行驶的汽车上，轮胎与地面之间的摩擦力使车辆得以前进。
6. 吸引力的效果
吸引力是一种物质之间产生的互相吸引的力。
例如，地球对万有引力的作用就是一种吸引力，通过这种力使得物体受到地球的吸引而运动。
综上所述，力的作用效果包括推力、拉力、重力、弹力、摩擦力和吸引力等。
这些力在日常生活中随处可见，并且对于物体的运动和形态具有至关重要的影响。
物理五力学与热学
物理五力学与热学在物理领域中，力学和热学是两个重要的学科。
力学研究物体的运动和受力情况，而热学则研究物体的热现象和能量转换。
在力学中，五种基本力被广泛应用，它们分别是重力、电磁力、弹力、摩擦力和浮力。
这些力为我们理解物体运动和力学原理提供了重要的工具。
同时，在热学中，温度、热能和热传导等概念是必不可少的。
本文将探讨物理五力学和热学的基本概念和应用。
一、力学中的五种力1. 重力：重力是地球或其他物体对物体施加的引力，它是物体质量和地球质量之间的吸引力。
重力可以解释为物体朝向重力场中心下落的趋势，该趋势被称为自由落体。
我们常见的重力现象包括物体下落、掉落物体的速度和飞行物体的轨迹。
2. 电磁力：电磁力是由带电粒子或带电体之间相互作用所产生的力。
静电力是一种常见的电磁力，它是由带正电和带负电之间的相互吸引或排斥而产生的。
磁力是另一种电磁力，由磁体之间的相互吸引或排斥产生。
电磁力的应用非常广泛，包括电动机、电磁铁和发电机等。
3. 弹力：当一个物体被压缩或拉伸时，会产生弹力。
弹簧是一个常见的弹性体，它的形变会导致弹力的产生。
根据胡克定律，弹力与形变量成正比。
弹簧常常应用于测力计和减震器等装置。
4. 摩擦力：摩擦力是两个物体之间相互接触并相对运动时产生的力。
它可以阻碍物体运动，使其失去能量。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是物体相对运动之前所受到的阻力，而动摩擦力是物体相对运动时所受到的阻力。
5. 浮力：浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力。
根据阿基米德原理，浸没在液体中的物体会受到与其排挤的液体重量相等的浮力。
浮力的概念解释了为何物体能浮在水面上以及气球能够在空中飞行的原理。
二、热学的基本原理1. 温度：温度是物体热能的度量，它指示物体的热度高低。
温度通常以摄氏度（℃）或开尔文（K）表示。
在物理学中，绝对零度（0K）被认为是温度的最低限度，对应于物体的最低能量状态。
2. 热能：热能是物体内部分子的动能总和，它表示物体的热量。
力学了解力的概念和分类学习牛顿三定律和力的合成与分解等力学知识
力学了解力的概念和分类学习牛顿三定律和力的合成与分解等力学知识力是物体之间相互作用产生的物理量，是衡量物体运动状态变化的原因。
在力学中，我们常常要了解力的概念和分类，掌握牛顿三定律以及力的合成与分解等知识。
本文将介绍力的概念与分类、牛顿三定律以及力的合成与分解等内容，帮助读者更好地理解力学知识。
一、力的概念与分类力的概念：力是物体之间相互作用的结果，是一种使物体发生形状、大小或速度变化的作用。
力的作用可以使物体加速、减速或改变方向。
力的分类：根据力的来源和性质，可以将力分为接触力和非接触力两大类。
1. 接触力：接触力是指物体之间直接接触而产生的力。
常见的接触力包括摩擦力、弹力以及支持力等。
- 摩擦力：当两个物体之间有相对运动趋势时，它们之间存在摩擦力。
摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力两种情况，分别对应物体静止和物体运动时的摩擦。
- 弹力：当物体被拉伸或压缩时，产生的力就是弹力。
弹力的大小与物体的伸展长度有关。
- 支持力：指物体放置在支撑面上时，支撑面对物体的作用力。
2. 非接触力：非接触力是指不需要物体之间直接接触即可发生的力。
常见的非接触力包括重力、电磁力等。
- 重力：是地球吸引物体的力。
根据万有引力定律，物体之间的引力与它们的质量有关，与它们之间的距离的平方成反比。
- 电磁力：由带电物体之间相互作用产生的力。
根据库仑定律，电磁力与物体之间的电荷量和它们之间的距离有关。
二、牛顿三定律牛顿三定律是描述物体运动的基本定律，它们是力学中的核心概念。
下面将介绍三定律的基本内容。
1. 第一定律：也称为惯性定律。
它规定了物体的运动状态不会自发改变，除非有外力作用于其上。
换句话说，一个物体如果静止，将保持静止；如果在匀速直线运动，将保持匀速直线运动。
2. 第二定律：也称为动力学定律。
它描述了力的影响和物体运动之间的关系。
根据第二定律，当有外力作用于物体时，物体的加速度与力成正比，与物体的质量成反比。
即 F = ma，其中 F 表示物体所受的合力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
N 3g (l y )
§1.6伽利略相对性原理 一.伽利略相对性原理
对描述力学规律而言，所用惯性系都 是等价的。
爱因斯坦相对性原理：
对描述一切物理过程的规律，所用惯性 系都是等价的。
1.
时间与空间
在两个作相对运动的参考系中，时间 的测量是绝对的，空间的测量也是绝对的, 与参考系无关． 时间和长度的的绝对性是经典力学或 牛顿力学的基础．
比, F=k x。k是弹簧的劲度系数,表示使弹簧产生单位长度形 变所需施加的力的大小,与弹簧的材料和形状有关。负号表示 弹性力与形变方向相反。
桌面发生形变产生作用于物体的弹性力, 方向垂直于桌面
向上, 称为支撑力； 绳子发生形变产生作用于物体的弹性力, 方向沿着绳子向上, 称为张力。
7
例 质量为
如图绳索绕在圆柱上，绳绕圆柱张 角为 ，绳与圆柱间的静摩擦因数为 ，求 绳处于滑动边缘时,绳两端的张力FTA 和 FTB 间 的关系(绳的质量忽略)．
例
B
FTB
A
FTA
O＇
y 解 取一小段绕 在圆柱上的绳 Ff O 取坐标如图 FT FT dFT ds 两端的张力FT ， d / 2 ds 的张角 d
v'x tan
v'
1
v
u
v y 17.3 m s
弹丸上升高度
y v' y '
B
60
A
u
x'
o
o'
x
y
v
2 y
2g
15.3 m
三 惯性力 1.直线加速参考系中的惯性力 N 地面参考系： F P N 0 ma P
（小球保持匀速运动）
a v
F P N 0 ma
惯性力
车厢参考系：
Fi ma
车厢由匀速变为加速运动 （小球加速度 a ）
说明 惯性力是虚拟力，没有施力者，也没有反作用力。不满
足牛顿第三定律。
(1) 惯性力的概念可推广到非平动的非惯性系。 (2)
2.匀速转动参考系中的 惯性力（惯性离心力）
除惯性离心力外, 还有地球 对它的万有引力F和绳子对它
W
的张力T, 并且有
* F T F 0
* W T F F
W F F
2
2
2
2 2
2 F F cos
4 2 2 2 2
F m R cos 2 F m R cos 7.29 10 5 rad s-1很小, 上式高次方项可略去,
圆柱对 ds 的摩擦力 Ff 圆柱对 ds 的支持力 FN
FN ds
x
FT dFT d / 2 d
O＇
B
FTB
A
FTA
O＇
d d ( FT dFT ) cos FT cos Ff 0 2 2 d d ( FT dFT ) sin FT sin FN 0 2 2 y Ff FN F N d d d sin cos 1 Ff O ds
所以
W F (1
2m R cos
2
2
2
F 重量随所处纬度的增高而增大
F (1
m R cos
F
)
1/ 2
2
) F m R cos
2
2
处于地球表面的物体所受地球的万有引力与重 力是不同的, 而且物体的质量与重量这两个概念是 有本质差别的。
3.科里奥利力
地面参考系：
FT＇
P
FT
F
m＇
FT0
FT0＇
m
a
a
FT0 FT0＇ a FT0 m＇ F FT0＇ ma
F a m＇ m m＇ FT0 F m＇ m
（ 2）
dm mdx / l ( FT dFT ) FT m (dm)a adx l
l
dm
dx
mF dFT dx (m＇ m)l F l mF dx FT dFT (m＇ m)l x x F FT (m＇ m ) l m＇ m
m、长为 l 的柔软细绳，一端
绳被拉紧时会略
现
系着放在光滑桌面上质量为 m＇ 的物体，如图所示 .
在绳的另一端加如图所示的力 F .
有伸长（形变），一般伸长甚微，可略去不计 .
设绳的长度不变，质量分布是均匀的 . 求：（1）绳
作用在物体上的力；（2）绳上任意点的张力 .
l
m＇
m
F
解 设想在点 P 将绳分为两段 其间张力 FT 和 F ＇ T 大小相等，方向相反 （ 1）
yy'
r r 'D 或 r r 'u t
速度变换
位移关系
P P'
oo'
*
r r ' u t t v v'u
y
P
y' u Q
r
D
P'
t 0
xx'
r '
o
xx'
t t
ut o '
伽利略速度变换 v v u 绝对速度 v v dr 相对速度 绝对速度 v 牵连速度 u dt dr 加速度关系 相对速度 v dt dv dv' du 牵连速度 u 注意： 当物体运动速度 dt dt dt du 接近光速时，速度变换 0 a a' 若 不成立． dt
mM mM G 2 dx G Lx L
lL l
dx x2
mM G l (l L)
mM mM G 2 当 l >>L 时 G l (l L) l
二、弹性力(Elastic force )
形变物体，由于力图恢复原状，对与它接触的物体产生 的作用力。如压力、张力、拉力、支持力、弹簧的弹力。 从物质的微观结构看, 弹性力起源于构成物质的微粒之间 的电磁力。
dT mg T 0 d ln(T / m g) 1 M 2n T m ge Mg m ge n ln 15 2 m
T
2
2
, cos
2
1
例 一柔软绳长 l ，线密度 ，一端着地开始自由下落. 求 下落到任意长度 y 时刻，给地面的压力为多少？ 解 在竖直向上方向建坐标，地面为原点（如图）. 取整个绳为研究对象 设压力为 N y
O＇
若 0.25
10 π
2π
π
FTB / FTA
0.46 0.21 0.000 39
F
m
例：在固定不动的圆柱体上绕有绳索，绳两端挂
大小两桶，质量分别为M=1000kg，m=10kg，绳 与圆柱体间的摩擦系数µ =0.050，绳的质量可以忽 略，求为使两桶静止，绳至少需绕多少圈？
质点在相对作 匀速直线运动的两 个坐标系中的位移 S系 (Oxyz ) 基本参考系 S '系 (O' x' y' z ' ) 运动参考系
yy'
P P'
oo'
*
y
P
y' u Q
r
D
P'
t 0
xx'
r '
u 是S’系相对S系
o
xx'
t t
运动的速度
ut o '
二.伽利略变换
m1
m2
r
11
引力常数 G 6.6710
N m kg
2
2
Gm E 重力 P mg , g 2 r Gm E -2 9.80 m s 地表附近 g 2 R
说明 (1) 依据万有引力定律定义的质量叫引力质量，常见的用天
平称量物体的质量，实际上就是测引力质量；依据牛顿 第二定律定义的质量叫惯性质量。实验表明：对同一物 体来说，两种质量总是相等。
弹性力是一种接触力, 其方向永远垂直于过两物体接触 点的切面。 物体受力要发生形变, 当把力撤除后, 物体若完全恢复到 原来的形状，称为弹性形变。 如果作用于物体的力超过一定限度, 物体就不能完全恢复 原状了, 这个限度称为弹性限度。
6
弹簧未形变时物体的位置, 称 为平衡位置。
k
m
o
x
x
弹性限度内弹性力与弹簧的形变量(拉伸量或压缩量)成正
解
例 如图所示，一质点m 旁边放一长度为L 、质量为M 的杆， 杆离质点近端距离为l 。
x
F G mM l 2 ?
l
dx M L dM dx x
质点与质量元间的万有引力大小为
杆与质点间的万有引力大小为
mdM mMdx df G 2 G x Lx 2
f
lL l
df
lL l
ω
r ute dr v ue ute dt
ut; t
O
u
dv 2 a e 2ue dt 2 F ma m( e 2ue )
ut;圆盘Leabharlann 考系： F ma 0
FT dm FT dFT
dx
三.摩擦力
当一个物体在另一个物体表面上滑动或有滑动趋势 时，在这两个物体的接触面上就会产生阻碍物体间 相对滑动的力，这种力就是摩擦力。