力的效应探究
力对质点的瞬时效应——牛顿三定律
直向下的速率v 0 ，且在水中
B P ，则球在水中仅受
阻力Fr kv 的作用 m dv kv dt
v dv k
t
dt
v0 v
m0
v v0e( k / m )t
FB
Fr
v
y
P
v
v0
o
t
2.1.3 牛顿定律的应用举例
例2 光滑水平桌面
上放置一半径为R的固
• 惯性系 • 物体的运动速度远小于光速 • 只适用于宏观物体运动规律 • 仅适用于实物，不完全适用于场
2.1.3 牛顿定律的应用举例
一 解题步骤
隔离物体 受力分析 列方程 解方程
建立坐标 结果讨论
二 三类常见问题
已知力求运动状态 已知运动状态求力
rF
aa
r F
已知部分力、部分运动状态、求解部
dvx k dt
2.1.3 牛顿定律的应用举例
vx
m
kdvy k dt mg kvy m
t 0
v0x v0 cos v0 y v0 sin
yv0
Fr
A
P
v
代入初始条件解得: o
x
vx v0 cosekt/m
vy
(v0
sin
mg k
)ekt/ m
R
dv v2
R
dt
1
1
t
v v0 R
2.1.3 牛顿定律的应用举例
v Rv0 ( R v0t )
s
t
ds υ dt 0ds 0υ dt
1.2 力的形变效应
第二节 力的形变效应
一、应力与应变
二、弹性模量 三、变形能
6
二、弹性模量
• ① 1. 弹性与塑性 常采用应力-应变曲线来研究材料的性质。 当外力不超过一定范围内，大多数物体的形变具有在外 力除去后能恢复原来形状的特性称为弹性(elasticity)， 这种物体称为完全弹性体。 当外力超过一定范围内，物体的形变在外力除去后有一 部分形变不能恢复，这种物体称为弹塑性体。 外力除去后形变不能恢复原来形状的特性称为塑性 (plasticity)。
1 1
13
直杆变形能的增量微元 dU
dU dw F d(L1 ) 1
直杆变形能(在河又0增加到F )，伸长量为 L
U w F1 d(L1 ) k L1 d(L1 )
0 0
L
L
1 L 1 1 2 2 k d(L1 ) k L F L 2 0 2 2
14
1 U F L 2
表明：在弹性限度内，直杆的变形 能就是图中的三角形的面积，在数 值上等于载荷对直杆所做的功。
F L E S L 1 ES 2 U F L L 2 2L
U 1 L u E 2 LS 2 L 1 1 2 E 2 2
2
15
第一章 力学基础
3
2. 应变
常见的形变有： 线性形变 体积形变 切向形变
线应变 ：长度变化量 与原长的比值。Βιβλιοθήκη l l0 l l0 l0
V V0
4
体应变 ：体积的变化量 V 和原体积 V 之比叫做体应变
x r tg d0
切应变 ：只有 形状的变化但没有 体积的变化，这种 形变就叫做切变 (shear)，表示切变 程度的物理量叫做 切应变(Shearing strain)
2.2 力对物体的时间累积效应
13
2.2 力对物体的时间累积效应
ex ex ex (3) 若 F Fi 0 ，但满足 Fx 0
有 px
m v
i i
i
ix
Cx
i
F
F
ex x
ex y
0,
0,
px mi vix Cx
i
p y mi viy C y
pz mi viz Cz
所以F总=F+mg=2Mgx/L+Mgx/L=3mg
20
2.2 力对物体的时间累积效应 例3 一辆质量为M的平顶小车静止在光滑的水 平轨道上，今有一质量为m的小物体以水平速 度 υ0 滑向车顶。设物体和车顶之间的摩擦系 数为 ，欲使物体不滑下车顶，求小车的长 度至少为多少。
υ0
m
f mM
t1 t1 t2
t1 t2
说明
某方向受到冲量，该方向上动量就增加．
5
2.2 力对物体的时间累积效应
二
质点系的动量定理
质点系
对两质点分别应用 质点动量定理：
t2
F1
F21 F12
m1
F2
m2
( F F ) d t m v m v 1 12 1 1 1 10 t1 t2 (F2 F21 )dt m2 v2 m2 v20
动能、功、动能定理、机械能守恒
2
2.2 力对物体的时间累积效应
一
冲量
质点的动量定理
dt
dp 由F ma 可得：F
t2 冲量（矢量） I Fdt
t1
3
2.2 力对物体的时间累积效应
用简单的实验学习静电力的奇妙效应
用简单的实验学习静电力的奇妙效应实验一：通过摩擦产生静电静电是指物体由于带电荷而产生的电力现象。
要了解静电力的奇妙效应，我们先从最基本的实验开始。
在这个实验中，我们将通过摩擦产生静电，并观察其效应。
实验材料：- 一条小棒或笔- 一根丝线或细毛刷- 一块小小的物体，如塑料薄片实验步骤：1. 将小棒或笔握在手中。
2. 用丝线或细毛刷轻轻地擦拭小棒或笔的一端。
3. 将擦拭过的一端靠近小物体，并观察其效应。
观察结果：当擦拭过的小棒或笔的一端靠近小物体时，你可能会观察到以下几种现象：- 小物体被吸引到小棒或笔的一端。
- 小物体被推开，产生一种排斥的力。
- 小物体没有表现出任何电力效应。
实验解释：这个实验的奇妙效应源于静电力的产生。
当我们擦拭小棒或笔时，会将电荷转移给它们，使其带上了静电。
带有相同电荷的物体会互相排斥，而带有不同电荷的物体会相互吸引。
因此，当我们靠近小物体时，根据电荷的性质，它们会产生相应的反应。
实验二：静电力的传递在上一个实验中，我们了解了通过摩擦产生静电的奇妙效应。
现在，我们将学习静电力是如何传递的，并通过实验来观察这个过程。
实验材料：- 一条小棒或笔- 一根丝线或细毛刷- 一些小的金属片实验步骤：1. 将小棒或笔握在手中。
2. 用丝线或细毛刷轻轻地擦拭小棒或笔的一端。
3. 将擦拭过的一端靠近准备好的小金属片，并观察其效应。
4. 将小棒或笔的另一端靠近小金属片，再次观察其效应。
观察结果：当擦拭过的小棒或笔的一端靠近小金属片时，你可能会观察到以下现象：- 小金属片会受到吸引，靠近小棒或笔的一端。
- 小金属片没有任何反应。
实验解释：这个实验告诉我们静电力是可以传递的。
当我们通过摩擦产生静电时，电荷会转移到小棒或笔上，并影响周围的物体。
如果小金属片与带有电荷的小棒或笔处在相对接近的距离上，静电力会导致它们产生相应的反应。
实验三：静电力的应用静电力不仅仅是一种有趣的物理现象，它还有许多实际的应用。
力的三种效应及应用
求解力学问题的三把金钥匙——力的三种效应及应用力学是物理学的基础和重要的组成部分，在中学物理教材中，力学知识的核心可以概括为力的三种效应即力的瞬时效应、力的时间积累效应、力的空间积累效应。
力的这三种效应从三个不同的视角揭示了自然界中最普遍的现象之一---运动现象的内在本质及其遵循的规律，为力学问题的解决提供了三种求解方法。
下面就力的三种效应及其应用做以粗浅探讨：1、力的瞬时效应：牛顿第二定律的微分形式为d(mv)/dt=F, mv表示物体的“运动量”，简称动量，d(mv)/dt为动量对时间求导，即动量随时间改变的快慢程度。
在宏观、低速情况下，物体的质量m为定值，d(mv)/dt可写作mdv/dt，dv/dt为速度对时间求导，即速度随时间改变地快慢程度——加速度；如果物体做匀变速运动，加速度为恒量，记做dv/dt=a,则d(mv)/dt=F可写作ma=F，该式就是中学物理教材中牛顿第二定律的数表达式。
F=ma给出了力F与加速度a的瞬时定量关系，称为力的瞬时效应。
应用中可以从物体的受力分析出发，求出物体的加速度a，进而求解位移s、速度v等运动学问题；也可以从分析物体的运动情况出发，求出物体的加速度，进而解决物体的受力问题。
2、力的时间积累效应：力的时间积累效应就是求力F对时间t的积分，由d(mv)/dt=F可得Fdt=mdv则有ʃFdt=ʃmdv 即ʃFdt=mv2-mv1当F为恒力时有F(t2– t1 )= m(v2– v1 ) 即F△t = m△V这就是动量定理：在一段时间内物体动量的变化（m△V），等于物体在同一时间内所受外力的冲量（F△t）。
力的时间积累效应在应用中与力的瞬时效应的应用类似，也是双向的。
3、力的空间积累效应：力的时间积累效应就是求力对位移的积分，其微分形式为Fds ，由d(mv)/dt=F可得Fds = d(mv)ds/dt ，又ds/dt = v则有Fds = vd (mv) , 对其积分ʃFds =ʃvd(mv) 当F为恒力时有F(s2 – s1) = m(v22– v12)/2这就是动能定理：物体动能的增加，等于外力对物体所做的功。
力对物体的时间累积效应
c
c c
➢ 其余点的运动=随C点的平动+绕C点的转动
质心的位置
由n个质点组成 的质点系，其质心 的位置：
m2
mi
c
m1
➢对质量离散分布的物系：
➢对质量连续分布的物体： 说明 对密度均匀、形状对称的物体，质 心在其几何中心．
例1 水分子H2O的结构如图．每个氢原 子和氧原子之间距离均为d=1.0×10-10 m，氢 原子和氧原子两条连线间的夹角为θ=104.6o.
求水分子的质心．
H
d oC Od
H
52.3o 52.3o
解 yC=0
H
d oC Od
H
52.3o 52.3o
P66例2.2.7求半径为 R 的匀质半圆薄片的质心. 例2 求半径为 R 的匀质半薄球壳的质心.
Rθ O
解 选如图所示的坐标系． 在半球壳上取一如图圆环
➢ 圆环的面积
Rθ O
➢ 圆环的质量 由于球壳关于z 轴对称，故xc= 0
非完全弹性碰撞 可以证明：恢复系数等于恢复过程与压 缩过程的冲量之比
讨论
（1）若
碰前
则
（2）若
,则
碰后
讨论
（3）若
,则
碰前
碰后
1、教材p61 例2.2.2； 2.2.3；2.2.4；2.2.5分析
1 动量定理微分形式的应用举例
o
例3、一质量均匀分布的柔软细绳
铅直地悬挂着，绳的下端刚好触到水平
为0.05 s．求在此时间内钢板
所受到的平均冲力．
解 由动量定理得：
O
方向与 轴正向相同．
弹性和非弹性碰撞
一般情况碰撞
1 完全弹性碰撞 动量和机械能均守恒
力对物体的时间累积效应
相变与温度
物质在一定温度和压力下会经历相变，从一种相转变为另一种相 。力的作用可以影响相变的过程和条件。
相变与压力
在压力作用下，物质的相变行为也会发生变化，如加压合成新物质 等。
相变与性能
相变会导致物质性能的改变，如导电性、热导率、光学性能等。
PART 04
力对物体疲劳的影响
疲劳破坏
定义
在循环应力作用下，材料内部逐 渐产生微裂纹并扩展，最终导致 整体断裂的现象。
详细描述
弹性形变是物体的一种基本属性，它与物体的材料性质有关。当外力作用于物体时，物 体内部的原子或分子的相对位置发生变化，导致物体形状的改变。当外力撤去后，原子 或分子的相互作用力使得物体能够恢复到原来的状态。这种形变具有可逆性，不产生永
久性的变化。
非弹性形变
总结词
非弹性形变是指物体在外力作用下发生形变，当外力撤去后 ，物体不能完全恢复到原来的状态。
产生加速度
总结词
力可以产生加速度。
详细描述
根据牛顿第二定律，力作用在物体上会使物体产生加速度。加速度的大小和方向与作用在物体上的力的大小和方 向有关。如果力的大小或方向发生变化，物体的加速度也会相应地发生变化。
PART 02
力对物体形变的影响
弹性形变
总结词
弹性形变是指物体在外力作用下发生形变，当外力撤去后，物体能够恢复到原来的状态 。
1 2 3
分子间作用力
力对物体施加后，分子间的相互作用力会发生变 化，导致分子间的距离、取向和排列发生变化。
分子间相互作用
在力的作用下，分子间的相互作用力增强或减弱 ，影响分子的振动和转动能级，进而影响物质的 物理和化学性质。
分子间作用力与物态变化
力对物体的时间累积效应
ex in 当 F F 时，可近似地认为
系统总动量守恒．
12
2-2 力对时间的累积效应
ex ex ex (3) 若 F Fi 0 ，但满足 Fx 0
有 px
m v
i i
i
ix
Cx
i
F
F
ex x
ex y
0,
0,
px mi vix Cx
30
2-2 力对时间的累积效应
四 质心、质心定理
1 质心与质心坐标 c 板上C点的运动 轨迹是抛物线 c c c
c
c
c
其余点的运动=随C点的平动+绕C点的转动
31
2-2 力对时间的累积效应
质心的位置
y
m2
由n个质点组成 的质点系，其质心 的位置：
r2
m ri i
rc
c
o
z
n
r1 m1
m m1 v 2 v 10 20 A B
碰后
若 则
v20 0 , v2 2v10
v1
v2
A
B
25
2-2 力对时间的累积效应 1、教材p61 例2.2.2； 2.2.3；2.2.4；2.2.5分析
26
2-2 力对时间的累积效应
1 动量定理微分形式的应用举例 例3、一质量均匀分布的柔软细绳
定义: 恢复系数
v2 v1 分离速度 e v10 v20 追击速度
22
2-2 力对时间的累积效应
v2 v1 分离速度 e v10 v20 追击速度
e0 e 1
完全非弹性碰撞 完全弹性碰撞
非完全弹性碰撞
力对物体的作用效应
力对物体的作用效应力是能够改变物体运动状态或形态的因素。
物体在受到力的作用下，可能会发生减速、加速、转向、形态改变等现象。
力的作用效应是指力对物体所产生的影响和效果。
以下是力对物体作用效应的详细讲解。
1.加速或减速。
当一个物体受到一个力，它将会改变它的速度。
如果力的方向与物体的速度方向一致，物体就会加速；如果方向相反，物体就会减速。
这一现象被称为牛顿第二定律，即F=ma，其中F代表受到的力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
2.转向。
当一个物体受到一个力，它也可能会发生方向改变。
如果力的方向斜着打在物体上，物体就会转向。
比如，足球运动员踢球时用脚打在球上，球就会发生转向。
同样的，一个物体也可以用一个力来改变方向，比如车轮，汽车就能沿着一个弯曲的道路行驶。
3.形态改变。
当一个物体受到外部力的作用时，它也可能会发生形态的改变。
很多材料都会表现出特定的弹性特性，这些材料受力后可以恢复到原始形态。
但有些材料受到过大的力会发生塑性变形，这种变形是无法恢复的。
4.作用相互。
当两个物体之间相互作用时，它们都会受到力的作用。
在相互作用的物体中，更大的力会导致更大的加速度。
当两个相互作用的物体力大小相同，但是方向相反时，它们会相互阻碍，导致彼此的加速度变慢。
这种现象被称为牛顿第三定律。
总之，力是物理学中一个非常基本的概念，也是物理学中的一个核心概念。
它可以用来描述物体的运动，形态和变化，以及物体之间的相互作用力。
了解力对物体的作用效应，有助于我们更好地理解物理世界的运动规律。
力对物体的转动效应-辛海明
F1、力对点之矩 2、力偶
1
一、力对点之矩 ( moment of a force about a point )
1.力对点之矩： 力使物体绕某点转动效应的度量
电视机天线：
z
F
O
y
x
扳手转动螺栓：
2
力矩的定义：力矩是力对物体绕某一点（矩心）转动其转 动效果大小的度量。它等于力的大小乘以力到该点的距离 （力臂）
3.平面力偶系的合成
平面力偶系合成的结果为一合力偶，合力偶的力偶矩等于各分力偶矩 的代数和。
M=M1+M2+M3+...+Mn=∑M
7
4
二、力偶 ( couple)
1.力偶的概念：
力偶是等值、反向、相互平行的一对特殊的力，(F,F’)
力偶矩：
5
2.力偶的基本性质
（1）力偶无合力，力偶在任一座标轴上的投 影等于零。
（2）力偶对其作用面内任一点之矩等于 力偶矩。与矩心位置无关
6
（3）力偶的等效性：只要保证力偶的三要素相同，两力偶的作用效果相同
3
4.力矩的计算
例1求力F对O点之矩
解： 在图a中 Mo（F）=-F×d＝－ 200N×0.2m×cos30°＝—34.64 N .m 在图b中 Mo（F）=F×d＝ 200N×0.2m×sin30°＝20 N.m 在图c中 Mo（F）=－F×d＝－200N×0.2m ＝ 40 N.m
例2求图中力F对点A之矩。若r1=20cm，r2=50cm，F=300N
解：图示中的力F对点A之矩中距离不好确定，如果将力F分解将会很 好解决这个问题，在水平方向Fx=-Fcos60o(r2-r1cos60o)，y轴方向 Fy=Fsin60o*r1*sin60o。所以力F对点A之矩为 Mo（F）=Fx+ Fy=-Fcos60o(r2-r1cos60o)+ Fsin60o*r1*sin60o=-15 N .m。
力使物体运动状态发生变化的效应
力使物体运动状态发生变化的效应
力使物体运动状态发生变化的效应有以下几种：
1. 加速运动：当一个物体受到一个力时，它可能会开始从静止状态转变为运动状态，或者从一个速度转变为更高的速度。
这是通过提供足够的力来克服物体的惯性。
2. 减速运动：如果一个物体正在以一定速度运动，而受到一个与运动方向相反的力时，它可能会减速直至停止。
这是因为力减小了物体的速度。
3. 改变运动方向：一个物体在受到一个力的作用下，有可能改变其运动的方向。
如果一个物体正在运动，而受到一个与运动方向垂直的力时，它将改变运动方向，并可能继续在新方向上运动。
4. 维持平衡：当一个物体受到多个力的作用时，这些力可能会相互抵消，使物体保持相对静止状态或匀速直线运动，而不发生任何变化。
需要注意的是，力对物体运动状态的改变效应取决于物体的质量和受到的力的大小和方向。
根据牛顿第二定律，当物体受到一个力时，它的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
所以同样大小的力对于质量较大的物体会产生较小的加速度，而质量较小的物体则会产生较大的加速度。
力的动力效应的作用效果
力的动力效应的作用效果
"力的动力效应"通常指的是力在物体上产生的影响，这可以通过牛顿的运动定律来理解。
牛顿的第二定律指出，一个物体上的力等于该物体的质量乘以它的加速度，即F=m⋅a，其中 F 是力，m 是质量，a 是加速度。
这里有一些关于力的动力效应的基本作用效果：
1.加速物体：如果有一个作用在物体上的合力，它将导致
物体发生加速度。
物体的质量越大，给定的力将导致更小的加速度，反之亦然。
2.改变速度：通过作用在物体上的力，物体的速度可以发
生改变。
力的方向和大小决定了速度的变化。
3.维持平衡：如果物体处于平衡状态，合力为零。
这意味
着所有作用在物体上的力都相互抵消，物体将保持静止或以恒定速度运动。
4.变形物体：有些力可以导致物体发生形变，如拉伸、压
缩或扭曲。
这在材料科学和工程中很重要。
5.产生压力：当力作用在一个表面上时，它会在该表面上
产生压力，即单位面积上的力的分布。
这在液体和气体静力学中很重要。
总的来说，力的动力效应是在物体上引起运动、形变或其他效应的结果，这是物理学中研究运动和力学的基本概念。
信息技术对生产力的提升效应研究
信息技术对生产力的提升效应研究随着信息技术的飞速发展，越来越多的公司和组织开始认识到信息技术对生产力的巨大潜力。
本文将探讨信息技术对生产力的提升效应，并分析其中的原因与机制。
信息技术以其高效、便捷的特点，给企业和组织带来了许多好处。
首先，信息技术的应用能够实现生产过程的自动化和数字化。
通过使用计算机和网络，公司可以快速获取和处理大量的数据，从而提高了生产效率和准确性。
其次，信息技术可以提供即时的、全面的信息和数据支持，帮助企业更好地进行决策和管理。
例如，企业可以通过电子商务平台实现商品的即时交易，从而提高销售额。
此外，信息技术还可以促进企业内部的沟通和协作，加速问题的解决和创新的产生。
信息技术对生产力的提升效应主要体现在三个方面：效率改进、质量提升和创新推动。
首先，信息技术的应用可以提高生产过程的效率。
例如，生产线上的自动化设备可以减少人工操作的时间和错误率，从而提高生产效率。
企业内部的信息系统可以实现生产过程的全面监控和优化，增加资源的利用效率。
此外，通过自动化和数字化的手段，企业可以大大减少在物流和管理方面的成本和时间。
这些都会促进生产效率的提升。
其次，信息技术的应用可以提高产品和服务的质量。
信息技术能够帮助企业实现对生产过程的全面监控和质量控制，从而减少生产中的错误和缺陷。
同时，通过实时监测和反馈，企业能够快速发现和解决问题，提升产品和服务的质量水平。
此外，信息技术还可以实现个性化定制，根据客户需求快速调整生产过程，提供更好的用户体验。
这些都能够增加产品的附加值，提高企业的市场竞争力。
最后，信息技术的应用对创新的推动具有重要意义。
信息技术的发展为企业带来了新的商业模式和机会。
通过互联网和移动技术，企业可以与消费者、供应商和合作伙伴进行更紧密的合作和交流，促进创新的产生。
此外，信息技术还可以帮助企业更好地了解市场需求和竞争对手的动态，从而及时调整战略和产品定位。
这种创新推动效应能够为企业带来更长远的竞争优势。
力的时间累积效应冲量动量动量定理
4-3 角动量 角动量守恒定律
mvM
l 2
J
2mu
l 2
1 12
ml 2
1 2
ml 2
解得
mvMl ml 2 12
2 ml 2
6m(2gh)1 2 2 (m 6m)l
演员N以u起跳，到达旳高度：
h u2 l 2 2 ( 3m )2 h
2g 8g m 6m
第四章 刚体的转动
28
解 碰撞前M落在 A点旳速度
vM (2gh)1 2
碰撞后旳瞬间，M、N具有相同旳线速度
u l
2
第四章 刚体的转动
26
物理学
第五版
4-3 角动量 角动量守恒定律
M、N和跷板构成旳系统，角动量守恒
mvM
l 2
J
2mu
l 2
1 12
ml 2
1 2
ml 2
M
h
N
C
A
B
l
l/2
第四章 刚体的转动
27
物理学
➢ 在冲击等问题中 M in M ex L 常量
➢ 角动量守恒定律是自然界旳一种基本定律.
第四章 刚体的转动
19
物理学
第五版
4-3 角动量 角动量守恒定律
许多现象都能 够用角动量守恒来 阐明.
➢把戏滑冰 ➢跳水运动员跳水
第四章 刚体的转动
20
物理学
第五版
4-3 角动量 角动量守恒定律
自然界中存在多种守恒定律
开始时静止于圆环上旳 点 A (该点在经过环心 O 旳水平面上)，然后 点从开A 始下滑．设小球与圆环间旳摩擦力略 去不计．求小球滑到点 B 时对环心 O 旳角 动量和角速度．
单桩承载力的时间效应
单桩承载力的时间效应1. 引言单桩承载力是土木工程中重要的设计参数之一，它描述了桩基在荷载作用下的承载能力。
然而，单桩承载力在长期使用过程中会发生变化，这种变化被称为时间效应。
本文将对单桩承载力的时间效应进行全面详细、完整且深入地探讨。
2. 时间效应的概念时间效应是指土体在长期荷载作用下发生的变形和强度变化。
对于单桩承载力来说，时间效应主要表现为两个方面：初始时间效应和持续时间效应。
2.1 初始时间效应初始时间效应是指单桩在施加荷载后立即发生的变形和强度变化。
这种变化主要由土体的压缩和剪切导致，其中压缩是主要因素。
初始时间效应通常表现为负皮摩尔位移（Negative Skin Friction）和负端阻力（Negative End Bearing），会导致单桩的有效长度减小。
2.2 持续时间效应持续时间效应是指单桩在长期使用过程中发生的变形和强度变化。
这种变化主要由土体的渐进变形和强度衰减导致。
持续时间效应通常表现为正皮摩尔位移（Positive Skin Friction）和正端阻力（Positive End Bearing），会导致单桩的有效长度增加。
3. 影响单桩承载力时间效应的因素单桩承载力的时间效应受多种因素影响，下面将介绍几个主要因素。
3.1 桩身材料和形状桩身材料和形状对单桩承载力的时间效应有重要影响。
一般来说，钢质桩比混凝土桩更容易受到时间效应的影响，而圆形截面比方形截面更容易受到时间效应的影响。
3.2 荷载水平和荷载历时荷载水平和荷载历时是影响单桩承载力时间效应的重要因素。
较大的荷载水平和较长的荷载历时会导致更明显的时间效应。
3.3 桩周土体特性桩周土体特性对单桩承载力时间效应也有显著影响。
例如，软弱土壤比坚硬土壤更容易发生时间效应。
4. 单桩承载力时间效应的计算方法为了准确评估单桩的承载力时间效应，需要进行相应的计算。
下面介绍两种常用的计算方法：经验公式法和数值模拟法。
4.1 经验公式法经验公式法是一种简化的计算方法，适用于一般工程实践。
高三复习-力对物体的作用效应分为
力对物体的作用效应分为
内效应和外效应两种。
内效应又称为变形效应，是指物体在力的作用下大小、形状发生了改变。
如钢筋由直变弯等，外效应又称为运动效应:是指物体在力的作用下运动状态发生了改变。
其又分为移动效应和转动效应。
力对物体的作用效应分为物体运动不一定受到力的作用。
物体不受力和受平衡力时，都保持原来的静止状态或匀速运动状态。
力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。
力力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而单独存在。
两个不直接接触的物体之间也可能产生力的作用。
力是力学中的基本概念之一，是使物体获得加速度或形变的外因。
1、力能改变物体的运动状态（运动速度、方向）
2、力能使物体发生形变（包括弹性形变与塑性形变）
3、参照物选择不同，物体的运动与静止可能不同
4、运动和静止是相对的。
力的作用效果有哪些
力的作用效果有哪些
力是物体之间相互作用的表现，它能够产生各种效果。
探究力的作用效果对于理解物体之间的相互作用至关重要。
在物理学中，力的作用效果主要包括力矩、加速度、压强等方面。
力矩
力矩是力施加到物体上时产生的转动效果。
力矩可以通过定义为力乘以力臂的方法来求得。
当一个物体受到力矩时，会出现旋转的效果，这在很多机械装置和自然现象中都有广泛应用。
加速度
力还能够改变物体的运动状态，其中一个重要的作用效果就是产生加速度。
牛顿第二定律告诉我们，物体的加速度正比于施加到物体上的合力，与物体的质量成反比。
这意味着施加不同大小的力会导致物体产生不同大小的加速度，从而改变其速度或运动状态。
压强
当一个力作用在一个物体的表面上时，会产生压强。
压强可以看作单位面积上受到的力的大小，它描述了力在单位面积上的分布情况。
在力学、工程和生物学等领域中，研究压强对于评估物体的稳定性和承受能力至关重要。
其他作用效果
除了以上几种主要作用效果外，力还能引发物体的形变、产生弹性变形、引起摩擦力等影响。
在日常生活和自然界中，我们能够观察到力产生的各种不同效果，这些效果影响着物体的运动、结构和相互作用。
综上所述，力的作用效果是多种多样的，包括力矩、加速度、压强等方面。
研究力的作用效果有助于我们更深入地理解物理世界的运行规律，为技术应用和科学研究提供了重要的基础。
摩擦力做功的效应
摩擦力做功的效应摩擦力是我们日常生活中经常遇到的一种物理现象。
在物体相互接触并相对运动时，会产生摩擦力。
摩擦力不仅会阻碍物体的运动，还会产生一定的能量损耗。
然而，在某些情况下，摩擦力也可以产生一些有益的效果，甚至可以做功。
我们来了解一下什么是摩擦力。
摩擦力是由于物体表面之间的不规则接触而产生的。
当物体相对运动时，接触点之间的不规则性会阻碍物体的运动，这就是摩擦力的作用。
摩擦力的大小与物体之间的粗糙程度、压力以及表面性质等因素有关。
摩擦力一般会对物体的运动产生阻碍作用，使物体需要更大的力才能推动或拉动。
这种摩擦力所做的功是负功，即能量的损耗。
例如，我们在日常生活中推动一辆车或者使用擦洗工具进行清洁时，都需要克服摩擦力的阻力才能完成任务。
这种摩擦力所做的功会转化为热能，使物体和环境产生微小的温度增加。
然而，在某些情况下，摩擦力也可以产生一些有益的效果，甚至可以做功。
例如，摩擦力在刹车系统中的应用。
当我们踩下刹车踏板时，刹车片与刹车盘之间的摩擦力会阻碍车轮的旋转，从而使车辆减速停下。
这种摩擦力所做的功可以将车辆的动能转化为热能，实现刹车的效果，保证行车的安全。
摩擦力还在许多机械装置中发挥着重要的作用。
例如，摩擦轮可以将电能转化为机械能，用于驱动各种机械设备。
摩擦轮的工作原理是利用摩擦力在转动过程中产生的能量，将其转化为机械能。
这种机械能可以用于驱动机械设备的运转，如电风扇、搅拌器等。
摩擦力还可以用于运动员发挥更好的表现。
例如，在田径比赛中，运动员的鞋底与赛道之间的摩擦力可以提供更好的抓地力，使运动员可以更好地发力，提高速度和稳定性。
在冰上运动中，运动员的刀刃与冰面之间的摩擦力可以提供更好的控制力，使运动员能够更好地进行各种技巧动作。
摩擦力作为一种常见的物理现象，在我们的日常生活和各个领域中都起着重要的作用。
尽管摩擦力一般会对物体的运动产生阻碍作用，使能量转化为热能，但在一些特定情况下，摩擦力也可以产生一些有益的效果，甚至可以做功。
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。
- 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)。
力的效应探究
陕西省宝鸡市陈仓区教育局教研室邢彦君
力是物理学中最常见的物理量，几乎所有的物理现象都与力有关。
探讨力的效应，搞清力与作用效果间的关系，对学习物理是十分必要的。
一、力的放大效应
如图1所示，将一个力F分解为与F夹角均为α的两个力，由平行四边形定则有：
F1=F2=，由此式可看出，只要α60o，则F1>F，若α接近90o，则F1<F。
这就是力的放大效应。
例1如图2所示，劈柴时用F=100N的力，将顶角为10o的斜劈沿竖直方向打入劈柴的裂缝，则斜劈对劈柴裂缝的作用力是多大？
分析与求解：将竖直向下的100N的打击力沿与斜劈左右两面垂直的方向分解，如图3所示，图中的F/就是斜劈对裂缝两边的作用力。
Ｆ/＝＝563N
二、力的形变效应
严格说，力作用在物体上都会引起物体发生形变。
这里只谈论在弹性限度内，作用在弹簧上的外力所引起的弹簧的缩短或伸长这种形变。
由胡克定律知，弹簧的形变（伸长量或缩
短量）跟所受外力（拉力或压力）大小成正比。
根据牛顿第三定律可知，弹簧也会产生一个引起形变的外力的反作用力──弹力。
因此胡克定律也可叙述为：弹簧的弹力与弹簧的形变（伸长量或缩短量）成正比。
其中的比例系数由弹簧自身因素决定，叫弹簧的劲度系数。
用
公式表示就是：F=k。
弹簧有了形变，就会具有弹性势能，这个势能的大小与形变有关，用公式表示就是：。
因此，弹簧发生形变的过程也就是外界物体的其他形式的能与弹簧的弹性势能相互转化的过程。
这就是力的形变效应。
例2质量为ｍ的木块（可视为质点）与劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端与固定在足够大的光滑水平桌面上的挡板相连。
木块的右边与一细线连接，细线绕过质量不计的光滑定滑轮，木块处于静止状态，在下列情况下弹簧均处于弹性限度内。
不计空气阻力及线的形变，重力加速度为g。
如图甲所示，在线的另一端施加一竖直向下的恒力F，木块离开初始位置O由静止开始向右运动，弹簧发生伸长形变，已知木块通过P点时速度大小为ｖ，加速度大小为A。
方向向右。
如果在线的另一端不是施加恒力F，而是悬挂一个质量为M的钩码，如图乙所示，还是在木块处在O点时，由静止释放钩码M。
求：这次木块通过P点时的速度大小。
分析与求解：设OP间距为x，则木块经过P点时，弹簧的伸长量亦为x，此时木块受恒定拉力F和弹簧的弹力f的作用，由胡克定律有：，由牛顿第二定律有：。
设此时弹簧的势能为E，由能的转化和守恒定律知，木块两次从开始运动到经过p点，分别
有：，。
解以上四式得悬挂钩码时，木块通过P 点时的速度大小为：。
三、力的瞬时效应
有力作用在物体上的同时，物体就会产生加速度，力消失的同时加速度亦即刻消失。
加速度与外力的关系由牛顿第二定律确定：加速度的大小与作用在物体上的所有外力的合力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合力的方向相同，用公式表示就是：F=ma。
这就是力的瞬时效应。
例3如图5甲所示，质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于静止状态。
（1）现将细线L2剪断，求剪断时刻物体的加速度大小。
（2）若将细线L1换成长度相同、质量不计的弹簧，物体静止时，细线L2仍水平拉直，如图5乙所示，求剪断细线L2时刻物体的加速度大小。
分析与求解：（1）细线L2剪断后，原先它作用在物体上的水平拉力即刻消失，此时刻物体受力如图6甲所示，由于细线的形变很小，此时细线L1的拉力已不是原来的拉力，物体的运动类似单摆的运动，将物体重力mg沿细线反向延长方向和与细线垂直方向分解，这
个垂直分力使物体产生加速度。
由牛顿第二定律有：。
解此式得物体的加速
度大小为：。
（2）细线L2未剪断时，物体受力如图6乙所示，由力的平衡条件有：，
，解以上两式得：，当细线L2剪断时刻，它对物体的拉力F2即刻消失，但弹簧的形变来不及发生变化，此时它对物体的拉力仍为原先的值。
这样，此刻物体所受弹簧拉力和重力的合力大小等于Ｆ2，方向与F2相反，由牛顿第二定律有：
，解此式得细线L2剪断时刻物体的加速度大小为：。
四、力的积累效应
一般说来，力作用于物体后，物体的运动状态随之改变，这种改变总是在时间和空间中进行的。
因此，力的积累也就有时间上的积累和空间上的积累。
描述力的时间积累的物理量是冲量，它被定义为力与作用时间的积I=Ft，是矢量，其方向与力的方向一致。
与力的冲量对应的是物体的动量，它被定义为物体质量与运动速度的积P=mv，也是矢量，方向与速度方向一致。
力的时间积累效应，就是引起物体的动量发生变化。
具体关系用动量定理表示：作用在物体上的所有外力的合力的冲量或各力冲量的矢量和，等于物体动量的变化量。
用公式表示是：I=mv2-mv1。
描述力的空间积累的物理量是功，它是作用在物体上的力与物体的位移以及力的方向与位移方向间夹角余弦三者的积W=Fscosθ，是标量，但有正负之分。
与功对应的是物体的动
能，动能是物体质量与运动速度平方积之半E k=，也是标量。
力的空间积累引起物体动能的变化，二者关系是：作用在物体上的所有外力功的代数和等于物体动能的改变量，用
公式表示是：。
例4如图7所示，A和B两物体的质量分别为m和M，用轻绳连接后挂在轻弹簧下静止不动。
当连接A。
B的绳突然断开后，物体A上升经过某一位置时的速度大小为v，这时物体B下落的速度大小为u。
求在这段时间内弹簧对物体A的冲量是多少？
分析与求解：绳断开时刻，两物体的速度均为零，设从该时刻到它们的速度分别为v 和u经历的时间为t，选竖直向上为正方向，该过程中，对A运用动量定理有：I弹-mgt=mv-0，对B运用动量定理有：-Mgt= -Mu-0，解以上两式得：I弹=mv+mu。
例5如图8所示，质量为M=２kg的长木板在光滑水平地面上以v0=6m/s的速度匀速运动。
另一个质量为m=1kg的小木块，竖直落在它的前端，当它相对长木板滑动ΔL =2。
4m 后和长木板相对静止。
求：它们之间的动摩擦因数。
分析与求解：小木块刚落在长木板上时，水平方向的速度是零，二者有相对运动，这样小木块与长木板间的摩擦力μmg使小木块加速，使长木板减速，当二者速度相等时便相对静止，设这时的速度为v。
这一过程中，在水平方向上，二者系统不受外力作用，运用动量守恒定律有：ｍv0=（M+m）v。
上述过程中，对小木块和长木板分别运用动能定理有：
μmgs2=和-μmgs1=。
由图可看出：s1-s2=ΔL，代入已知数据解以上
几式得：小木块和长木板间的动摩擦因数为μ=0．5。
2010-07-14 人教网。