力和力矩(课堂PPT)
合集下载
相关主题
- 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)。
24
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。
25
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
26
静摩擦应用
27
§1.2 力的合成与分解
一、力的合成 二、力的分解
28
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。
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。
6
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。
7
例子：苹果成熟从树上落下。
8
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。
29
30
点击 播放视频
31
（2）力的合成 求分力F1和F2的合力F叫做力的合成。
32
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。
33
ຫໍສະໝຸດ Baidu
34
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
平行四边形得
F1=G·sin F2=G·cos
47
§1.3 物体的受力分析
一、牛顿第三定律 二、物体的受力分析
48
一、牛顿第三定律
1.物体间的作用总是相互的
49
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。
50
14
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。
15
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。
16
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。
17
18
（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
45
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。
46
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
滑动方向相反。
（2）滑动摩擦力的大小
f =N
19
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？
20
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
21
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。
22
2.静摩擦力
（1）静摩擦实验
23
（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。
9
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。
10
点击 播放视频
11
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。
12
13
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。
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。
51
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
第一章 力和力矩
1
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
2
§1.1 力
一、力 二、重力 三、弹力 四、摩擦力
3
一、力
1.力的概念 力是物体之间的相互作用。
4
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。
5
3.力的种类
39
（2）示例
F1=2N，F2=3N，F3=4N。
F合=F1+F2－F3 =（2+3－4）N =1N
40
F合=F3－F1－F2 = （ 4－2－3）N = －1N
41
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。
37
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。
38
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。
42
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。
43
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。
44
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。
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。
35
36
3.多力合成
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。
25
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
26
静摩擦应用
27
§1.2 力的合成与分解
一、力的合成 二、力的分解
28
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。
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。
6
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。
7
例子：苹果成熟从树上落下。
8
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。
29
30
点击 播放视频
31
（2）力的合成 求分力F1和F2的合力F叫做力的合成。
32
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。
33
ຫໍສະໝຸດ Baidu
34
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
平行四边形得
F1=G·sin F2=G·cos
47
§1.3 物体的受力分析
一、牛顿第三定律 二、物体的受力分析
48
一、牛顿第三定律
1.物体间的作用总是相互的
49
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。
50
14
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。
15
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。
16
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。
17
18
（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
45
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。
46
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
滑动方向相反。
（2）滑动摩擦力的大小
f =N
19
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？
20
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
21
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。
22
2.静摩擦力
（1）静摩擦实验
23
（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。
9
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。
10
点击 播放视频
11
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。
12
13
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。
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。
51
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
第一章 力和力矩
1
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
2
§1.1 力
一、力 二、重力 三、弹力 四、摩擦力
3
一、力
1.力的概念 力是物体之间的相互作用。
4
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。
5
3.力的种类
39
（2）示例
F1=2N，F2=3N，F3=4N。
F合=F1+F2－F3 =（2+3－4）N =1N
40
F合=F3－F1－F2 = （ 4－2－3）N = －1N
41
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。
37
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。
38
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。
42
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。
43
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。
44
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。
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。
35
36
3.多力合成