力和力矩(课堂PPT)

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N=mg=2.0×103×9.8 =1.96×104（N）
f=N=0.30×1.96×104
=5.88×103 （N） F=f=5.88×103 （N）
为了省力，可在车床底座下搁置 一些圆木或钢管，使车床在圆木 或钢管上滚动前进。
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2.静摩擦力
（1）静摩擦实验
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（2）静摩擦力
当一个物体相对于另一个物体有滑动趋势， 而没有相对滑动时，这个物体将受到另一个物 体的阻碍作用，这时产生的摩擦叫做静摩擦。
选择某一标度，如取10mm长的线段表示10N的力，作出 力的平行四边形，则表示F1的线段长30mm，表示F2的线段长 40mm。
用刻度尺量得表示合力F的对角线长为50mm，所以合力 的大小F=10×50/10=50N。
用角度尺量得合力F与力F1的夹角为53。 整个过程如下页动画所示。
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3.多力合成
按力的性质分，有重力、弹力和摩擦力。 按力的作用效果分，有拉力、压力、支持 力、动力、阻力等。
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二、重力
1.重力 由于地球吸引而使物体受到的力
叫做重力。
重力的方向是竖直向下的。 重力的大小G=mg。
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例子：苹果成熟从树上落下。
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2.重心
地球对物体的重 力作用在物体的各个 部分。从效果上看， 我们通常认为整个物 体受到的重力作用在 一个点上，这个点叫 做物体的重心。
平行四边形得
F1=G·sin F2=G·cos
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§1.3 物体的受力分析
一、牛顿第三定律 二、物体的受力分析
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一、牛顿第三定律
1.物体间的作用总是相互的
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2.作用力与反作用力
我们把物体间相互作用的这一对力叫做作 用力与反作用力。如果把其中一个力叫做作用 力，那么另一个力就叫反作用力。
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解 将重力沿着左右两侧钢丝绳的方向分解，用作图 法画出力的平行四边形。测量发现，钢丝绳上的拉 力大约是运动员体重的6倍。可见，钢丝绳上的拉 力比运动员体重大得多。为了运动员的安全，必须 使钢丝绳具有足够的强度。
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例题 一滑块静止在斜坡上，试对滑块所受重力进行恰 当地分解。
解 将重力沿斜坡及斜坡垂直的方向进行分解。作力的
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（2）力的合成 求分力F1和F2的合力F叫做力的合成。
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2.力的平行四边形定则
如果用表示共点力F1和F2的线段为邻边作 平行四边形，那么合力的大小和方向就可以用 这两个邻边之间的对角线表示出来。这叫做力 的平行四边形定则。
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例题 力F1=30N，方向水平向右，力F2=40N，方向竖直 向下，用作图法求这两个力的合力F的大小和方向。 解
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例题
电线下方悬挂电灯，分析产生于电线和电灯之间的弹力。
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绳的拉力指绳对所拉物体的弹力， 方向沿着绳子背离所拉物体。
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四、摩擦力
1.滑动摩擦力
当一个物体在另一个物体表面滑动时，要 受另一个物体的阻碍，这种阻碍两个物体间相 对滑动的力叫做滑动摩擦力。
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（1）滑动摩擦力的方向 总是跟接触面相切，并且跟物体的相对
第一章 力和力矩
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第一章 力和力矩
§1.1 力 §1.2 力的合成与分解 §1.3 物体的受力分析 §1.4 力矩和力偶
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§1.1 力
一、力 二、重力 三、弹力 四、摩擦力
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一、力
1.力的概念 力是物体之间的相互作用。
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2.力的图示
用一根带箭头的线段来表示力的方法叫做力的 图示。
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3.力的种类
滑动方向相反。
（2）滑动摩擦力的大小
f =N
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例题 车床底座是用铸铁制成的，铸铁与地面间 的动摩擦因数为0.30。要缓慢地移动一质量为 2.0×103kg的车床，需在水平方向对车床施加多 大拉力？为了省力，应采取什么办法？
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解 分析可知，车床共受到重力、拉力、地面的
弹力(支持力) 及摩擦力等四个力
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（2）示例
F1=2N，F2=3N，F3=4N。
F合=F1+F2－F3 =（2+3－4）N =1N
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F合=F3－F1－F2 = （ 4－2－3）N = －1N
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二、力的分解
1.力的分解
（1）分力与合力 从效果上看，两个力F1和F2可代替 一个力F，力F1和F2叫做拉力F的分力。
（2）力的分解 求一个已知力的分力叫做力的分解。
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4.矢量和标量
既有大小又有方向，且它的合成遵守平行 四边形定则的物理量叫做矢量。只有大小没有 方向的物理量叫做标量。
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5.同一直线上的矢量合成
（1）方法：当几个矢量处在一条直线上，可以 设定一个正方向，用正号或负号来表示矢量的 方向：矢量方向与正方向相同时取正值，矢量 方向与正方向相反时取负值。
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2.用平行四边形定则进行力的分解
把表示已知力的线段 作为平行四边形的对角 线，作平行四边形，与 对角线相邻的两条边就 用来表示两个分力。
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说明： 如果没有
其他限制，同一 个力可以分解为 无数对不同的分 力。一个力怎样 分解，要根据实 际情况来决定。
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例题 走钢丝是我国传 统的杂技项目。设运动 员体重为G，当他走到 钢丝绳的中间时，钢丝 绳 成 170° 的 角 度 。 求 这时钢丝绳所受的拉力。
3.牛顿第三定律
两个物体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。这 就是牛顿第三定律。
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二、物体的受力分析
1.受力分析的一般步骤
（1）明确所分析的物体，并把它从其他物体中隔离出来； （2）要把作用在研究对象上的所有力根据力的性质逐一
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静摩擦力的方向
总跟接触面相切，并且跟物体相对运动 趋势的方向相反。
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最大静摩擦力
物体即将开始运动时，静摩擦力达到最大 值fmax 。
静摩擦力大小 0≤f≤fmax
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静摩擦应用
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§1.2 力的合成与分解
一、力的合成 二、力的分解
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一、力的合成
1.力的合成
（1）合力与分力 从效果上看，用一个力F可代替两个力F1和F2， 力F叫做力F1和F2的合力，力F1和F2叫做力F的分力。
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三、弹力
1.形变
在力的作用下，物体的形状或体积的 改变叫做形变。
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2.弹力
发生形变的物体，由于要恢复原状，对 跟它接触的物体要产生力的作用，这种力称 为弹力。
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例题 一本书放在桌面上，试分析产生于书和桌面之间的 弹力。
压力的方向垂直于支承面指向被压物体，支持 力的方向垂直于支承面指向被支持的物体。