受力分析之 常见的三种力

专题08 常见的三种力知识精讲

内容考点关注点

力的图示与力的示意图三要素力的三要素：大小、方向、作用点

重力重心重心的确定

弹力弹力的大小与方向接触面的弹力、绳子的弹力、弹簧的弹力

摩擦力静摩擦力与滑动摩擦力摩擦力的方向确定与大小确定

知识点一：力的概念

1.力的相互作用

定义力是物体对物体的作用

特性物质性力不能脱离物体独立存在

相互性力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体

矢量性既有大小，又有方向，运算遵循平行四边形定则

独立性一个力作用于某一物体上产生的效果，与这个物体是否同时受到其他力的作用无关

同时性物体间的相互作用总是同时产生，同时变化，同时消失

三要素大小、方向、作用点

作用效果使物体发生形变或使物体产生加速度

测量测力计

描述力的图示。力的示意图

单位牛顿，简称牛，符合N

2．力的图示和力的示意图

①力的图示

用一根带箭头的线段来表示力，按一定比例(或标度)画出线段，其长短表示力的大小；在线段的末端标上箭头表明力的作用方向；箭头或箭尾表示力的作用点；线段所在的直线表示力的作用线。这种表示力的方法，叫做力的图示。

②力的示意图

只画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力。

③力的图示与力的示意图的比较

步骤力的图示力的示意图

1选定标度(用某一长度表示多少牛的力)无需选标度

2从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力

的大小按比例确定线段长度

从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段即

可

3在线段的末端标出箭头，表示力的方向在线段末端标出箭头，表示力的方向

3.力的分类

①按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力

②按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等．

③按作用方式分：场力（如万有引力、电磁力等）和接触力（如弹力、摩擦力等）

④按研究对象分：内力和外力．

4.四种基本相互作用

①万有引力②电磁相互作用③强相互作用④弱相互作用

典例1.如图为F1、F2两个力的图示，它们的大小关系是()

A．F1F2C．F1＝F2D．无法判断

知识点二、重力

1.重力

①产生：重力是由于地球的吸引而产生的。重力是万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力．一般情况下在地球表面附近近似认为重力等于万有引力。

②大小：G＝mg （g为重力加速度．重力的大小可用弹簧秤测量）。注意点：a.物体的质量不会变；b.同一物体的G变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的；c. g的取值与地理位置有关。

③方向：总是竖直向下。注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心。

④作用点：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点，即物体的重心。

注意点：重心的位置与物体的形状和质量的分布有关．重心不一定在物体上．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上．薄板类物体的重心可用悬挂法确定．

2.重心：重力的等效作用点．重心的位置与物体的形状和质量的分布有关．重心不一定在物体上．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上．薄板类物体的重心可用悬挂法确定．

3．重力与质量的区别与联系

物理量

比较内容

重力质量

区别决定因素由质量和地理位置共同决定决定于物体所含物质多少，与位置无关表示方法既有大小，又有方向只有大小，没有方向

测量仪器弹簧测力计天平

联系在同一地点，物体重力的大小G跟物体质量成正比，即G＝mg

典例2关于重心及重力，下列说法中正确的是()

A．一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力

B．据G＝mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力不一定较大

C．物体放于水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下D．物体的形状改变后，其重心位置不会改变

知识点三、弹力

1．形变

物体在外力的作用下，自身的几何形状或体积发生改变，称作形变。

①形状的改变：拉伸形变、压缩形变、弯曲形变、扭转形变；②体积的改变

2．形变的分类

(1)弹性形变：撤去外力作用后物体能恢复原状的形变。

(2)范性形变：撤去外力作用后物体的形变或多或少仍有保留而不能复原的形变。

3．弹性限度

如果作用在物体上的外力过大，超出了一定的限度，撤去外力后物体就不能恢复原状，这个限度叫做弹性限度。4．弹力

（1）定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力．

（2）产生条件：①两物体相互接触；②接触面之间发生弹性形变。

（3）方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反．

①压力、支持力的方向总是垂直于接触面或接触面的切面，总指向被压、被支持的物体．

点与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体。

点与曲面间弹力方向：与过接触点的切面垂直并指向受力物体。

平面与平面间弹力方向：与平面垂直

曲面与曲面间弹力方向：与过接触点的公切面垂直并指向受力物体

②轻绳受力特点：只能受拉；总是沿绳指向绳收缩的方向；同一根绳子张力处处相等

③轻杆受力特点：可拉可压；弹力不一定沿杆的方向，可能沿任意方向。

如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向．

④轻弹簧的拉力或压力沿弹簧的轴线方向．

（4）弹力的大小

①对弹簧，在弹性限度内弹力的大小可以由胡克定律F = kx 计算，其中k 表示弹簧的劲度系数，单位：牛顿每米，符号：N/m。它取决于弹簧本身的结构(材料、匝数、直径等)。x表示弹簧的形变量（即伸长或缩小的长度）．