力学中常见的力
工程力学知识点详细总结
工程力学知识点详细总结工程力学是研究物体受力和变形规律的学科,它是工程学的基础学科之一。
在工程实践中,我们经常需要对结构物体的力学特性进行分析和计算,以保证结构的安全可靠。
因此,工程力学的理论和方法在工程设计和施工中起着不可替代的作用。
本文以静力学、动力学和固体力学为主要内容,详细总结了工程力学的相关知识点。
一、静力学1.力的概念和分类力是引起物体产生加速度的原因,根据力的性质和来源可以将力分为接触力和场力。
接触力是通过物体的静止接触面传递的力,包括摩擦力、正压力和剪切力等;场力是由物体之间的相互作用所产生的力,包括重力、电磁力和引力等。
2.受力分析受力分析是研究物体受力情况的一种分析方法,通过分析物体受力的大小、方向和作用点,可以确定物体的平衡条件和受力状态。
在受力分析中,可以应用力矩平衡、受力图和自由体图等方法来分析物体的受力情况。
3.力的合成和分解力的合成和分解是将若干个力按照一定规律合成为一个合力,或者将一个力分解为若干个分力的方法。
通过力的合成和分解,可以简化受力分析的过程,求解物体的受力情况。
4.平衡条件平衡是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
根据平衡的要求,可以得出物体的平衡条件,包括受力平衡和力矩平衡。
在分析物体的平衡条件时,可以应用力的合成和分解、力矩平衡等方法进行求解。
5.杆件受力分析杆件受力分析是研究杆件受力情况的一种分析方法,通过分析杆件受力的大小、方向和作用点,可以确定杆件的受力状态。
在杆件受力分析中,可以应用正压力、拉力和剪力等概念进行求解。
6.梁的受力分析梁是一种常见的结构构件,受到外部加载作用时会产生弯曲变形。
梁的受力分析是研究梁受力情况的一种分析方法,通过分析梁受到的弯矩和剪力的分布规律,可以确定梁的受力状态。
在梁的受力分析中,可以应用梁的静力平衡和弯矩方程等方法进行求解。
7.静力学原理静力学原理是研究物体力学特性的基本原理,包括牛顿定律、平衡条件和力的合成分解定理等。
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。
高中物理力学公式大全
高中物理力学公式大全一、力(常见的力、力的合成与分解)1)常见的力1.重力g=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)2.胡克定律f=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(n/m),x:形变量(m)}3.滑动摩擦力f=μfn {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,fn:正压力(n)}4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)5.万有引力f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n•m2/kg2,方向在它们的连线上)6.静电力f=kq1q2/r2 (k=9.0×109n•m2/c2,方向在它们的连线上)7.电场力f=eq (e:场强n/c,q:电量c,正电荷受的电场力与场强方向相同)8.安培力f=bilsinθ(θ为b与l的夹角,当l⊥b时:f=bil,b//l时:f=0)9.洛仑兹力f=qvbsinθ(θ为b与v的夹角,当v⊥b时:f=qvb,v//b时:f=0)(1)劲度系数k由弹簧自身决定;(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;(3)fm略大于μfn,一般视为fm≈μfn;(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册p8〕;(5)物理量符号及单位b:磁感强度(t),l:有效长度(m),i:电流强度(a),v:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(c);(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解1.同一直线上力的合成同向:f=f1+f2,反向:f=f1-f2 (f1>f2)2.互成角度力的合成:f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理)f1⊥f2时:f=(f12+f22)1/23.合力大小范围:|f1-f2|≤f≤|f1+f2|4.力的正交分解:fx=fcosβ,fy=fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=fy/fx)(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)f1与f2的值一定时,f1与f2的夹角(α角)越大,合力越小;(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
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。
日常生活中常见的力学现象解析
日常生活中常见的力学现象解析力学是研究物体运动及静止状态的学科,其原理贯穿于我们日常生活的方方面面。
从牵拉弹簧到乘坐电梯,力学现象无处不在,影响着我们的日常生活。
现在就让我们来看看一些常见的力学现象,深入探讨背后的力学原理。
弹簧的牵拉力学弹簧是一种以弹性形变作用来产生恢复力的器件。
在日常生活中,我们常常用到弹簧,比如拉开弹簧门或者弹簧秤。
弹簧的拉伸和压缩过程符合胡克定律,即拉力与伸长长度成正比。
这一定律可以用公式F=kx来表示,其中F是弹簧受到的力,k是弹簧的弹性系数,x是弹簧伸长的长度。
重力加速度与自由落体重力是地球或其他天体吸引物体的力。
在地球表面,所有物体受到的重力近似相等,大小为9.8m/s2,这就是重力加速度。
当物体从高空自由落体时,它的加速度近似等于重力加速度,同时速度逐渐增加,高度逐渐减小。
这种运动过程符合匀加速直线运动的规律,可以用公式v=gt和$h = \\frac{1}{2}gt^2$来描述,其中v是速度,ℎ是下落高度,t是时间。
水泵抽水原理水泵是日常生活中常见的机械设备,用于将水从低处抽到高处。
水泵利用叶轮旋转产生的离心力,将液体吸入并抛出,从而形成压力差,实现液体的输送。
这个过程符合伯努利定律,即液体速度增加时,压力会降低。
通过水泵的工作原理,我们可以更好地理解液体在管道中的流动规律和压力传递。
电梯上升和下降电梯是现代生活中常用的交通工具,它的运行涉及重力、引力和牵引力等力学原理。
当电梯上升时,实际感受到的重力会减小,而下降时则会增加,这是由于电梯产生的加速度与重力方向相反。
通过调整电梯的牵引力和制动力,可以实现平稳的上升和下降过程,保证乘客的安全和舒适。
摩擦力的作用摩擦力是物体相互接触并相对运动时产生的力。
在日常生活中,我们常常感受到地面或桌面提供的摩擦力阻碍物体移动。
摩擦力的大小取决于物体表面的粗糙程度和压力大小,可以用公式$F_f = \\mu F_n$来表示,其中F f是摩擦力,$\\mu$是摩擦系数,F n是法向压力。
流体力学重要知识点
质量力:质量力是作用于每一流体质点上的力。
常见质量力包括:重力和惯性力。
流体的压缩性:当不计温度效应,压强的变化引起流体体积和密度的变化。
流体的热胀性:流体受热,体积增大,密度减小的性质。
流体的黏性:黏性是流体的重要属性,是流体运动中产生阻力和能量损失的主要因素。
液体的黏度随温度升高而减小,气体的黏度则随温度升高而增大。
流体的三大力学模型:连续介质模型、不可压缩流体模型、理想流体模型。
连续介质模型内容:取流体微团来作为援救流体的基元,作为流体微团是一块体积为无穷小的微量流体,由于流体微团的尺寸极其微小,故可作为流体质点看待。
这样,流体可看成是由无限多连续分布的流体微团组成的连续介质。
优点:当把流体看做是连续介质后,表征流体性质的密度、速度、压强和温度等物理量在流体中也应该是连续分布的,从而可以引用连续函数的解析方法等数学工具来研究流体的平衡和运动规律。
静压强的两个重要特性:1.静压强的方向与受压面垂直并指向受压面。
2.任一点静压强的大小和受压面方向无关,或者说作用于同一点上各方向的静压强大小相等。
等压面特性:1.在平衡液体中,通过任意一点的等压面,必与该点所受质量力垂直。
2.当两种互不相溶的液体处于平衡状态时,分界面必定是等压面。
重力作用下静压强基本方程的物理意义:在重力作用下的连续均质不可压缩静止流体中,各点的单位重力流体的总势能保持不变。
几何意义:在重力作用下的连续均质不可压静止流体中,测压管水头线为水平线。
绝对压强:以完全真空为基准计量的压强。
相对压强:以当地大气压强为基准计量的压强。
描述液体运动的两种方法:拉格朗日法:(质点法)着眼于流体质点欧拉法:(流场法)着眼于空间点按各点运动要素(速度、压强)是否随时间而变化,可将流体运动分为恒定流和非恒定流。
恒定流:流动参数均不随时间变化的流动。
特点:流场内的速度、压强、密度等参量只是坐标的函数,而与时间无关。
当地加速度为零。
非恒定流:空间各点只要有一个流动参数量随时间变化的流动。
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。
青岛版三年级科学上册第五单元 常见的力
第五单元常见的力
学知识,发展探究能力。
浸入液体的物体受到液体
对它竖直向上的力叫浮力
浮桥
游泳
物体受外力作用发生形变
后,撤去外力,物体恢复
到原来形状的力叫弹力
撑杆
压簧
两个互相接触的物体,发
生相对运动时,在接触面
上阻碍它们相对运动的力
物体停下来
手拿物品
刹车
(三)研究摩擦力大小与哪些因素有关
1、让学生进行假设:摩擦力大小与哪些因素有关?
(物体的重量、表面粗糙程度、速度、用力大小等等。
)怎样证明你的假设?
2、小组讨论进行哪一方面的实验。
3、学生讨论、动手实验。
请记录员在实验过程中注意做好实验记录。
4、指名汇报实验结果。
分析数据,得出结论:为减小误差,多次测量取平均值作为测量结果,培养学生严谨的科学态度。
(物体做匀速直线运动,拉力大小等于摩擦力,方向相反)
教师小结:摩擦力大小与哪些因素有关。
活动三:了解摩擦力与生活的关系
观察课本中的图片(可投影或制成课件或播放有关视频资料),结合生活中的物体,说说摩擦力在生活中有哪些应用?
带橡胶手套和不带橡胶手套抓物体,模拟小车经过光滑路面和有减速带的路面,用轴承和不用轴承拧东西。
总结减小摩擦力的方法:
1、接触面面粗糙程度不变时,减小压力;
2、压力不变时,减小摩擦面粗糙程度;
3、变滑动摩擦为滚动摩擦。
学生讨论交流后汇报。
活动四:拓展活动
1、了解雪天路面结冰时人们是怎样防滑的?
学生根据已有的生活经验可以提出“撒防滑沙”“穿花纹更深的鞋子”“汽车加防滑链”等。
高中物理竞赛辅导习题力学部分
力、物体的平衡补充:杠杆平衡(即力矩平衡),对任意转动点都平衡。
一、力学中常见的三种力 1.重力、重心①重心的定义:++++=g m g m gx m gx m x 212211,当坐标原点移到重心上,则两边的重力矩平衡。
②重心与质心不一定重合。
如很长的、竖直放置的杆,重心和质心不重合。
如将质量均匀的细杆AC (AB =BC =1m )的BC 部分对折,求重心。
以重心为转轴,两边的重力力矩平衡(不是重力相等):(0.5-x )2G =(x +0.25)2G ,得x =0.125m (离B 点). 或以A 点为转轴:0.5⨯2G +(1+0.5)2G =Gx ', 得x '=0.875m ,离B 点x =1-x '=0.125m.2.巴普斯定理:①质量分布均匀的平面薄板:垂直平面运动扫过的体积等于面积乘平面薄板重心通过的路程。
如质量分布均匀的半圆盘的质心离圆心的距离为x ,绕直径旋转一周,2321234R x R πππ⋅=,得π34R x = ②质量分布均匀的、在同一平面内的曲线:垂直曲线所在平面运动扫过的面积等于曲线长度乘曲线的重心通过路程。
如质量分布均匀的半圆形金属丝的质心离圆心的距离为x ,绕直径旋转一周,R x R πππ⋅=242,得πR x 2= 1. (1)半径R =30cm 的均匀圆板上挖出一个半径r =15cm 的内切圆板,如图a 所示,求剩下部分的重心。
(2)如图b 所示是一个均匀三角形割去一个小三角形AB 'C ',而B 'C '//BC ,且∆AB 'C '的面积为原三角形面积的41,已知BC 边中线长度为L ,求剩下部分BCC 'B '的重心。
[答案:(1) 离圆心的距离6R ;(2)离底边中点的距离92L ] 解(1)分割法:在留下部分的右边对称处再挖去同样的一个圆,则它关于圆心对称,它的重心在圆心上,要求的重心就是这两块板的合重心,设板的面密度为η,重心离圆心的距离为x .有力矩平衡: ),2()2(])2(2[222x R R x R R -=-ηπηπ得6R x ==5cm. 填补法:在没挖去的圆上填上一块受”重力”方向向上的圆,相当于挖去部分的重力被抵消,其重心与挖去后的重心相同,同理可得6R x =. 能量守恒法:原圆板的重力势能等于留下部分的重力势能和挖去部分的重力势能之和,可得6R x =. (2) ∆AB 'C '的面积为原三角形面积的1/4,质量为原三角形质量的41,中线长度应为原三角形中线长度的21。
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
三种性质的力
第一讲三种性质的力1.重力产生:物体在地面上或地面附近,由于地球的吸引而使物体受到的力方向:竖直向下大小:根据二力平衡条件可知,物体受到的重力等于物体静止时对竖直悬绳的拉力或对水平支持面的压力。
作用点:重心。
形状规则、质量分布均匀物体的重心在其几何中心。
用悬挂法可以找薄板状物体的重心。
2.弹力产生条件:接触、发生弹性形变(接触力、被动力)方向:作用在使之发生形变的物体上,与接触面垂直(点接触时,垂直于过接触点的切面),指向形变前的位置常见的弹力:弹簧的弹力、绳的拉力、压力和支持力大小:弹簧的弹力大小遵守胡克定律f=kx,劲度系数k(N/m)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=μF N,动摩擦因数μ,F N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f0、最大静摩擦力f m可由二力平衡条件求,f m略大于滑动摩擦力,在近似计算时,f m近似等于滑动摩擦力摩擦力既可以做阻力,也可以做动力。
二.对物体进行受力分析时应该注意以下几个问题:1、首先应该确定研究对象,并把研究对象从周围的物体隔离出来。
2、要养成按一定步骤分析的习惯,以免漏分析某个力,一般应先分析重力,然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后再分析其它的力。
3、每分析一个力,都应找出施力物体,以防止多分析出某些不存在的力。
4、只分析研究对象受到的力,不分析研究对象对其它物体所施加的力5、合力和分力不能同时作为物体所受的力6、只分析根据性质命名的力(如:重力、弹力、摩擦力)7、分析物体受力时,除了考虑它与周围物体的作用外,还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速),当物体的运动情况不同时,其受力情况也不同。
A.一个受力物体可以找到多个施力物体B.两物体相互作用不一定直接接触C.物体受到力作用后,形状及运动状态都一定发生变化D.物体受到力作用后,形状及运动状态可能都不发生变化答案:AB3.A关于力的分类,下列叙述正确的是( )A.根据效果命名的同一名称的力,性质一定相同B.根据效果命名的不同名称的力,性质可能相同C.性质不同的力,对物体的作用效果一定不同D.性质相同的力,对物体的作用效果一定相同答案:B5.B以下说法正确的是( )A.不相互接触的物体之间也会产生力的作用,可见力是可以离开物体而单独存在的B.只要确定了力的大小和方向,这个力就完全确定了C.画某力的图示时,选定的标度不同,表示这个力的线段的长度也不同,但箭头的指向是相同的D.在日常生活中,人们常用杆秤来测量力的大小答案:C6.B下列有关力的叙述中正确的是( )A.甲用力把乙推倒而自己不倒,说明甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用B.只有存在生命或动力的物体才可能施力,无生命或动力的物体只能受力不能施力C.只有运动的物体才会受到力的作用D,找不到施力物体的力是不存在的答案:D7.A下列关于重力的说法中正确的是( )A.只有静止不动的物体才受到重力B.一个悬挂于绳子下的物体,它受到的重力就是绳子对它的拉力C.重力只有受力物体,没有施力物体D.在地面上同一地点,物体的质量越大,它所受到的重力也越大答案:D8.A关于重力的方向,下列各种叙述中正确的是( )A.重力的方向总是垂直向下B.重力的方向总是竖直向下C.重力的方向总是跟支持重物的支持面垂直D重力的方向总是跟支持面对重物的支持力方向相反答案:B9.A关于物体的重心,下列说法正确的是( )A.形状规则的物体的重心,一定在它的几何中心上B.形状不规则的物体的重心,不可能在它的几何中心上C.物体的重心位置跟物体的质量分布和几何形状有关D.用悬挂法寻找物体的重心,当物体静止时,细线的方向一定通过重心答案:CD10.A以下说法正确的是( )A.静止在水平地面上的物体对地面的压力就是重力B.物体重力的大小与物体的运动状态有关.C.物体所受的重力大小与地理纬度及离地面的高度有关,与物体的形状及运动状态无关D.两质量相同的物体,它们的重力有可能不同答案:CD11.B下列说法中正确的是( )A在空中将物体释放后,物体不受任何力作用B.物体向上运动时所受的重力比向下运动时所受的重力大C.只受重力作用的物体一定沿重力方向运动D.在地球上方的物体都要受到重力作用,不管是否存在其他力的作用答案:D12.B下列关于重力的说法,正确的是( )A.物体对悬线的拉力一定等于物体所受的重力B.物体对水平支持面的压力一定等于物体的重力C.重力可以由弹簧秤测出,弹簧秤的示数一定等于重力的大小D.站在匀速运动的电梯中的人,受到的重力和水平底面给他的支持力相平衡答案:D(点拨:在平衡力作用下物体保持静止或匀速直线运动状态)13.B重4N的木块放在水平桌面上,桌面受到4N的压力,以下说法正确的是( )A.这个压力就是重力,施力物是地球B.这个压力就是重力,施力物是木块C.这个压力不是重力,这个压力的施力物是木块,木块所受重力的施力物是地球D.这个压力与木块所受的重力相平衡答案:C(点拨:这个压力跟木块所受的重力不是同一个物体所受的力,不同物体所受的力无平衡可言)14.A物体A受到外力作用发生弹性形变时,发生形变的物体A对使它发生形变的物体B产生弹力作用,下列关于弹性形变和弹力的说法中正确的是( )A.物体A先发生形变,后产生弹力B.物体A先产生弹力,后发生形变C.弹力和形变是同时产生,同时变化的D.物体A由于形变而对物体B产生了弹力作用答案:CD15.A下面有关于弹力的几种说法:①只要两物体接触就一定产生弹力②只有发生弹性形变的物体才能产生弹力③只有受到弹簧作用的物体才会受弹力作用④相互接触的物体间不一定存在弹力其中正确的是( )A.①②B.③④C.①③D.②④ 答案:D16.A 如图所示,物体A 静止在斜面B 上.下列说法正确的是()A.斜面B 对物块A 的弹力方向是竖直向上的B.物块A 对斜面B 的弹力方向是竖直向下的C.斜面B 对物块A 的弹力方向是垂直斜面向上的D.物块A 对斜面B 的弹力方向跟物块A 恢复形变的方向是相同的 答案:CD17.B 关于弹簧的劲度系数k,下列说法正确的是()A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k 值也越大B.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C.与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k 值越小D.与弹簧本身特性,所受拉力的大小.形变大小都无关 答案:B18.A 关于弹力下列说法正确的是()A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同 答案:BCD19.B 如图所示,小球A 系在坚直拉紧的细绳下端,球恰又与斜面接触并处于静止状态,则小球A 所受的力是()A.重力和绳对它的拉力B.重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力C.重力和斜面对球的支持力D.绳对它的拉力和斜面对它的支持力 答案:A20.A 如图所示,静止的弹簧秤受到大小都为4N 的拉力F 1、F 2的作用,弹簧秤的示数为 ()A.0B.4NC.8ND.无法确定答案:B(点拨:弹簧秤的示数是作用在它吊钩上的作用力大小,即作用在弹簧秤自由端上作用力的大小) 21.B 如图所示,两个同样的弹簧秤每个自重都是0.1N,下端挂钩的重力忽略不计,甲”正挂”,乙”倒挂”,在乙的下方挂上重0.2N 的砝码,则甲、乙两弹簧秤的示数分别为()A.0.2答案:c22.C 如图所示,条形磁铁A 、B 质量均为m,C 为木块,它们放在水平面上静止时,B 对A 的弹力为F 1,C 对B 的弹力为F 2,则F 1、F 2与重力mg 的大小关系正确的是 ()A.F 1=mg,F 2=2mgB.F 1>mg,F 2=2mgC.F 1>mg,F 2=mgD.F 1=mg,F 2>2mg答案:B(点拨:A 、B 两磁铁由于异名磁极相对,它们间存在相互吸引的磁力,所以B 对A 向上的支持力除了平衡A 所受的重力外,还要平衡B 对A 的磁力)23.A 一弹簧的两端各用10N 的外力向外拉伸,弹簧伸长了6cm,现将其中的一端固定于墙上,另一端用5N 的外力来拉伸它,则弹簧的伸长量应为()A.6cmB.3cmC.1.5cmD.0.75cm答案:B24.A 关于摩擦力,下列说法正确的是()A.物体受到摩擦力作用时,一定受到弹力作用B.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用C.具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用D.摩擦力的方向与物体运动方向相反 答案:A25.A 关于摩擦力下列说法正确的是( )A.静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间,滑动摩擦力产生在两个相对运动的物体之间B.静摩擦力可以作为动力、阻力,而滑动摩擦力只能作为阻力C.有摩擦力一定存在弹力,且摩擦力的方向总与相对应的弹力方向垂直D.摩擦力的大小与正压力大小成正比 答案:AC26.A 关于静摩擦力的说法下列正确的是( ) A.静摩擦力的方向总与物体的运动方向相反 B.静摩擦力的大小与相应的正压力成正比 C.静摩擦力只能在物体静止时产生D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势方向相反 答案:D27.A 关于滑动摩擦力说法中正确的是()A.滑动摩擦力的方向总与物体的运动方向相反B.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用C.滑动摩擦力的方向总与相对运动的方向相反D.滑动摩擦力的大小与相应的正压力成正比 答案:CD28.B 关于动摩擦因数μ,下列说法正确的是( )A.两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ=0B.增大两物体的接触面积,则两物体间的动摩擦因数增大C.增大两物体间的正压力,则两物体间的动摩擦因数增大D.两物体的材料一定,两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度答案:D29.B重100N的物体,静止在粗糙的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当物体受到一个大小为10N,方向水平向右的拉力作用后,水平面对物体的摩擦力大小和方向是( )A.10N,水平向左B.10N,水平向右C.20N,水平向左D.20N,水平向右答案:A(点拨:物体所受的向右拉力小于0.2×100(N),物体保持静止状态所受的是静摩擦力)30.B如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上不动,那么,当F 增大时,关于铁块对墙的压力N,铁块受墙的摩擦力f,下列判断正确的是( )A.N增大,f不变B.N增大,f增大C.N变小,f不变D.N不变,f不变答案:A31.B如图所示,两个相同的立方体A和B,叠放在水平桌面上,今以水平力F拉B,而两立方体均保持静止,则下列结论正确的是( )A.A和B之间不存在摩擦力作用B.A和B之间存在静摩擦力作用C.B与桌面间存在静摩擦力作用D.若撤去外力F,则A和B之间,B与水平面之间都不存在摩擦力答案:ACD32.B如图所示,物块A放在木板上处于静止状态,现将木块B略向右移动一些,使倾角α减小,则下列结论正确的是( )A.物块A与木板间的正压力减小B.物块A所受的摩擦力减小C.物块A仍可保持静止状态D.木板对A的作用力减小答案:BC(点拨:物块A的重力由木板给它的作用力平衡,物块A的重力是不变的)33.C物体A静止在倾角为α的斜面上,如图所示,当给物体施加一个水平推力F时,物体仍然静止,则下列判断正确的是( )A.物体A所受的静摩擦力一定变大B.物体A所受的静摩擦力一定变小C.物体A所受的静摩擦力可能为零D.物体A与斜面间的正压力一定增大答案:CD(点拨:A受推力F作用后,在F较小时物体仍具有相对斜面下滑的趋势,在F较大时物体具有相对斜面上滑的趋势,当F为某一适当值时物体相对斜面无运动的趋势34.A下列关于静摩擦力的说法,正确的是( ) A.两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用,并且受静摩擦力作用的物体一定是静止的B.静摩擦力方向总与物体的运动趋势方向相反C.静摩擦力的大小可以用公式F=μN直接计算D.在压力一定的条件下静摩擦力的大小是可以变化的,但有一个限度答案:D35.A水平的传输带将工件匀速地从一端传输到另一端的过程中(不计空气阻力)( )A.工件受到与运动方向相同的静摩擦力作用B.工件受到与运动方向相同的滑动摩擦力作用C,工件受到与运动方向相反的滑动摩擦力作用D.工件不受摩擦力作用答案:D36.A关于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )A.两物体间的接触面积越大,滑动摩擦力就越大B.物体的运动速度越大,滑动摩擦力就越大C.两接触面间的滑动摩擦力越大,说明两接触面越粗糙D.滑动摩擦力大小不仅与两接触面的粗糙程度有关,还与它们间的正压力有关,而与接触面积的大小无关答案:D37,B运动员双手紧握竹竿匀速攀升和匀速下滑时,所受的摩擦力分别是f1和f2,则( )A.f1向下,f2向上,且f1=f2B.f1向下,f2向上,且f1>f2C.f1向上,f2向上,且f1=f2D.f1向上,f2向下,且f1>f2答案:C(点拨:运动员不管是匀速攀升还是匀速下滑,所受的摩擦力都是用来平衡他的重力)38.B如图所示,三个相同的物体叠放在一起,当作用在B物体上的水平力F为2N时,三个物体都静止,则物体A、B之间,B、C之间,C与水平面之间的摩擦力大小分别为( )A.0、0、0B.0、1N、1NC.0、2N、2ND.2N、2N、2N答案:C39.B粗糙的水平桌面上有一斜面体处于静止状态,斜面上有一物块静止在斜面上,如图所示,则下列结论正确的是( )A.斜面体给物块有沿斜面向上的静摩擦力作用B.水平面给斜面体有向左的静摩擦力作用C.物块相对斜面有下滑的趋势,斜面相对水平桌面有向右运动的趋势D.斜面体对水平桌面只有向下的弹力作用,不存在摩擦力作用答案:AD(点拨:将物块与斜面体作为整体来看,这一整体放在水平面上没有相对桌面运动的趋势)40.B如图所示,皮带运输机将物体匀速地送往高处,下列结论正确的是( )A.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用B.传送的速度越大,物体受的摩擦力也越大C.物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关D.若匀速地向下传送物体,物体所受的摩擦力沿皮带向F 答案:AC41.B放在水平地面上的物体M上表面有一物体m,m与M之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图所示,则关于M和m受力情况的判断,正确的是( )A.m受到向右的摩擦力B.M受到m对它向左的摩擦力C.地面对M的摩擦力方向右D.地面对M不存在摩擦力作用答案:ABD42.C如图所示,A是主动轮,B是从动轮,它们通过不打滑的皮带转动,轮的转动方向见图.在B轮上带有负载,P、Q分别是两轮边缘上的点,则关于P、Q所受的摩擦力的判断正确的是( )A.P所受的是静摩擦力,方向向上B.P所受的是滑动摩擦力,方向向下C.Q所受的是静摩擦力,方向向下D.Q所受的是滑动摩擦力,方向向上答案:A(点拨:皮带不打滑,说明P和Q处的摩擦力都是静摩擦力,A轮上的P点相对接触处的皮带具有向下滑动的趋势,B轮上的Q点相对接触处的皮带也具有向下滑动的趋势)二、填空题(每小题8分,共16分)43.B如图所示,三块相同砖被压在两竖直方向的木板之间,设每块砖的重力为G,则A与左板间的摩擦力大小为_____,A 与B之间的摩擦力大小为_____答案:1.5G;0.5G44.B如图所示,A、B的重力分别为5N和8N,各接触面间的动摩擦因数均为0.2,则要能从A下方拉出B所需的最小水平拉力F=_____N,这时系A的水平绳中的张力大小为_____N答案:3.6;145.A如图所示,两物体A和B的质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上,不计绳与滑轮间的摩擦,则A对绳的作用力大小与地面对A的作用力大小分别为_____. 答案:mg;(M-m)g46.B如图所示,用弹簧秤水平地拉重10N的物块,物块放在水平桌面上,逐渐增大拉力,当弹簧秤的示数为2.2N时物块开始滑动,为维持物块匀速运动,以后拉力只需 2.0N.则物块与桌面间的最大静摩擦力为__________N,物块与桌面间的动摩擦因数为__________.答案:2.2;0.2三、作图与计算题(每小题12分,共24分)47.C如图所示,一个金属球放在凹槽上,它的重心位置C在它的球心位置O的下方请在图中画出该金属球所受弹力的示意图答案:图略(点拨:弹力垂直于接触面,与物体的重心位置无关,所以两侧的弹力均指向球心O)48.C如图所示,水平面上有一重为40N的物体,受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持静止,F1与F2的方向相反.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(1)物体所受摩擦力的大小和方向.(2)若只撤去F1,物体所受摩擦力的大小和方向(3)若只撤去F2,物体所受摩擦力的大小和方向.答案:物体所受的最大静摩擦力f m=μG=8N(1)∵F-F2=7N<f m∴物体保持静止所受的静摩擦力为f1=F1-F2=7N,方向水平向右.(2)∵F2=6N<f m∴物体保持静止,所受的静摩擦力为f2=F2=6N,方向水平向左(3)∵F1=13N>f m∴物体相对水平面向左滑动,物体所受的滑动摩擦力f3=μG=8N.方向水平向右.49.C如图所示,在水平桌面上放一个重G A=20N的木块A,A 与桌面间的动摩擦因数μ1=0.4,在A上放有重G B=10N的木块B,B与A接触面间的动摩擦因数μ2=0.1,求:(1)使A和B一起匀速运动的水平拉力F(2)若水平力F作用在B上,使B匀速运动时水平面给A的摩擦力多大答案:(1)12N(2)1N(点拨:F作用在B上时,A不可能受摩擦力作用,否则它不可能做匀速运动;F作用在A上时,B保持静止,受静摩擦力作用)第二讲力的合成和分解一、标量和矢量1.将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题的思想。
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。
力学常见的力
力学常见的力
在物理学和工程学的领域中,力学是研究物体运动和力的学科。
以下是一些常见的力:
1.重力:是地球或其他天体对物体的吸引作用,通常用符号Fg 表示。
2.弹力:是物体受拉伸或压缩后具有的恢复力,通常用符号Fk 表示。
3.摩擦力:是阻碍物体在表面上运动的力,通常用符号f表示。
分为静摩擦力和动摩擦力。
4.引力:是物体间由于万有引力而产生的吸引力,通常用符号Fg 表示。
5.推力:是物体受到的推动力,通常用符号Ft表示。
6.浮力:是物体在液体或气体中所受的向上的力,通常用符号Fb 表示。
7.惯性力:是物体在惯性参照系中所受的力,通常用符号Fi表示。
8.阻力:是物体在流体或空气中运动时所受的阻碍力,通常用符号Fr表示。
这些力在物理学和工程学中都具有重要的应用,它们之间的相互作用和平衡状态对于物体运动和稳定性起到了关键的作用。
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)
几种常见的力教案
几种常见的力教案第一章:引言1.1 课程背景在本章节中,我们将学习力的概念以及几种常见的力。
力是物体之间相互作用的结果,它可以改变物体的运动状态。
通过本章节的学习,学生将能够理解力的概念,认识几种常见的力,并掌握力的作用效果。
1.2 学习目标理解力的概念认识几种常见的力掌握力的作用效果1.3 教学方法采用讲授法、互动讨论法、实例分析法进行教学。
第二章:力的概念2.1 教学内容力的定义力的单位力的作用效果2.2 教学方法采用讲授法、实例分析法进行教学。
2.3 教学活动讲解力的定义和单位分析力的作用效果第三章:重力3.1 教学内容重力的定义重力的方向重力的作用效果3.2 教学方法采用讲授法、实例分析法进行教学。
3.3 教学活动讲解重力的定义和方向分析重力的作用效果3.4 课后作业第四章:摩擦力4.1 教学内容摩擦力的定义摩擦力的方向摩擦力的作用效果4.2 教学方法采用讲授法、实例分析法进行教学。
4.3 教学活动讲解摩擦力的定义和方向分析摩擦力的作用效果第五章:弹力5.1 教学内容弹力的定义弹力的方向弹力的作用效果5.2 教学方法采用讲授法、实例分析法进行教学。
5.3 教学活动讲解弹力的定义和方向分析弹力的作用效果5.4 课后作业第六章:浮力6.1 教学内容浮力的定义浮力的方向阿基米德原理浮力的作用效果6.2 教学方法采用讲授法、实验演示法、实例分析法进行教学。
6.3 教学活动讲解浮力的定义和方向演示浮力实验,让学生观察和理解浮力的作用分析浮力的作用效果,举例说明6.4 课后作业第七章:张力7.1 教学内容张力的定义张力的方向张力的作用效果应用实例:弹簧、橡皮筋、蜘蛛丝等7.2 教学方法采用讲授法、实验演示法、实例分析法进行教学。
7.3 教学活动讲解张力的定义和方向演示张力实验,让学生观察和理解张力的作用分析张力的作用效果,举例说明7.4 课后作业第八章:磁力8.1 教学内容磁力的定义磁力的方向磁性的极性和规律磁力的作用效果应用实例:磁铁、电磁铁、地球的磁场等8.2 教学方法采用讲授法、实验演示法、实例分析法进行教学。
常见的力说课稿
常见的力说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是“常见的力”。
接下来,我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“常见的力”这一内容是初中物理力学部分的基础知识,对于学生理解后续的力学概念和规律具有重要的铺垫作用。
本节课主要介绍了重力、弹力和摩擦力这三种常见的力,教材通过丰富的实例和实验,引导学生观察、思考和探究,从而帮助学生建立起对力的初步认识。
在教材的编排上,先通过日常生活中的现象引入力的概念,然后分别详细阐述了重力、弹力和摩擦力的产生原因、大小、方向和作用点等要素。
同时,教材还注重培养学生的科学思维和实验探究能力,安排了多个探究活动,让学生在实践中感受力的存在和作用。
二、学情分析本节课的教学对象是初中学生,他们在日常生活中已经对力有了一定的感性认识,但对于力的概念和相关知识还缺乏系统的理解。
这个阶段的学生具有较强的好奇心和求知欲,喜欢通过实验和观察来探索未知的事物。
然而,他们的抽象思维能力和逻辑推理能力还相对较弱,需要教师在教学中引导和启发。
三、教学目标基于对教材和学情的分析,我制定了以下教学目标:1、知识与技能目标(1)知道力的概念,能说出力的单位。
(2)理解重力、弹力和摩擦力的产生原因、大小、方向和作用点。
(3)会用弹簧测力计测量力的大小。
2、过程与方法目标(1)通过观察和实验,培养学生的观察能力和实验操作能力。
(2)经历探究重力大小与质量关系的过程,培养学生的数据分析和处理能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对生活中力现象的观察和分析,激发学生学习物理的兴趣。
(2)培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的精神。
四、教学重难点1、教学重点(1)重力、弹力和摩擦力的概念及三要素。
(2)探究重力大小与质量的关系。
2、教学难点(1)理解弹力的产生原因。
(2)摩擦力大小的影响因素。
五、教学方法为了实现教学目标,突破教学重难点,我将采用以下教学方法:1、讲授法通过简洁明了的语言,讲解力的概念、常见力的相关知识,使学生形成初步的认识。
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6
F12
G
m1m2 r122
G = 6.672591011 N m2 kg2 ,称为引力常量 。
ห้องสมุดไป่ตู้
矢量形式
F12
G
m1m2 r122
( r12 r12
4
万有引力 电磁力 强力 弱力
作用强度 作用距离 传递的粒子
1
长程力∞ 引力子(原子
或分子之间)
1036
长程力∞ 光子(电荷
之间)
1038
短程力 胶子(强子
10-15m
之间)
1025
短程力 玻色子(轻
10-16m
子之间)
5
力学中常见力的有万有引力、弹性力和摩擦力三种。
一、万有引力 宇宙中的一切物体都在相互吸引着。
的平方正比于轨道半长轴的立方, 两者比值为一恒量。 12
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。 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。 弹性力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。
§1-5 力学中常见的力
自然界中四种基本力
强相互作用 • 强相互作用是作用于强子之间的力 ,核子间的核
力就是强相互作用。强相互作用是组成强子的夸 克之间通过胶子的规范粒子场传递的作用。 • 中子和质子则由夸克所构成。夸克是物质世界更 基本的粒子,也就是说,夸克是物质世界、包括 人类自身最小的构成元素。 • 至今尚未发现单个、自由的夸克,只有2个或3个 夸克的集合体才能处于自由状态。 • 强作用力会随夸克彼此间距离的增加而增大 .
d dS
dS dt
= 恒量,即 2
d
dt
= 恒量,则 d ( 2
dt
d
)0 dt
2
d 2
dt 2
2 d
dt
d
dt
0
开普勒定律:(1) 每一行星都沿椭圆轨道绕太阳运行, 太阳
位于椭圆轨道一个焦点上;(2) 行星运行时, 太阳到行星的极
径在相等的时间内扫过相等的面积;(3) 行星绕太阳公转周期
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弱相互作用
• 弱作用力使原子核发生放射性衰变。凡是涉及中
微子的反应都是弱相互作用过程。弱相互作用仅 在微观尺度上起作用,力程最短.
• 中微子是轻子的一种,是组成自然界的最基本的 粒子之一,中微子不带电,自旋为1/2,质量非常
轻(小于电子的百万分之一),以接近光速运动。
• 有两种弱相互作用,一种是有轻子(电子e,中微
)
负号表示F12的方向与r12的方向相反。
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引力质量是物体自身的一种属性的量度, 它表 征了物体之间引力作用的强度。
精确的实验研究和理论分析表明, 对于任一物体来说, 这两个质量都是相等的。这一重要结论正是爱因斯 坦创立广义相对论的实验基础。
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把地球近似为质量均匀分布的球体
F
G
Mm R2
由牛顿第二定律
太阳位于极点的极坐标系
F
G
Mm
2
ˆ
行星运动方程为F
ma ˆ
maˆ
G
Mm
2
ρˆ
d2
dt 2
( d )2
dt
G
M
2
,
d 2
dt 2
d
2 dt
d
dt
0
11
dS 1 (d) 1 2d
2
2
dS 1 2 d
dt 2 dt
g
GM R2
F=mg
两个结论:(1) g的数值与物体本身的质量无关; (2) g的数值随着离开地面高度增加而减小。
g与纬度 经验公式:
g 9.78030 (1 0.0053025sin2 0.000007 sin2 2) m s-2
g的标准值:9.80665 ms2 , 北京地区为9.8011 ms2。
子ν,μ子以及它们的反粒子)参与的反应,如β衰
变,μ子的衰变以及π介子的衰变等;另一种是Κ
介子和∧超子的衰变。这两种弱相互作用的强度
相同,都比强相互作用弱10^12倍,相互作用时
间约为10^(-6)~10^(-8)s
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电磁力
• 电磁力,是一种相当强的作用力,在宇宙的 四个基本的作用力中,它的强度仅次于强 核作用力。 当进入到原子的尺度时 (0.1nm),我们知 道所有的物质都是由不同的原子构成的, 而原子是由不同的原子核与电子构成的, 帶负电的电子与帶正电的原子核经由电磁 作用紧密地結合在一起。 光就是一种电磁波,量子化的电磁作用也 就是光电作用。
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。
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平衡位置。
km
x ox
弹性限度内弹性力满足胡克定律:
F=k x。k是弹簧的劲度系数,
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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。
Rh
在半径等于地球半径的圆形轨道上运行的卫星所需速度, 就是发射卫星所需速度,即第一宇宙速度。
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例1-6:开普勒定律, 行星沿椭圆轨道绕太阳旋转, 太阳位于 椭圆的一个焦点上。试求行星绕太阳运行的运动方程, 并 证明行星相对太阳的极径在相等的时间内扫过相等的面积。
解:设太阳和行星质量分别为M 和 m 。
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万有引力
• 万有引力,是基本力中最微弱的,只有吸引力。 在经典力学中,万有引力被认为来源于引力场的
力的作用。 在广义相对论上,万有引力来源于存在质量对时
空的扭曲。 在量子引力中,引力子被假定为引力的传送媒介,
引力子是假想粒子,目前还没有被观测到。 • 万有引力是太阳和地球等天体之所以存在的原因。
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例1-5: 应以多大速度发射,才能使人造地球卫星绕地
球作匀速圆周运动?
解:卫星离地面高度为h, 绕地球
v 2 mv 2
作匀速圆周运动
F1 m r
Rh
地球的引力
Mm
Mm
F2 G r 2
G ( R h) 2
由F1 = F2 得 v GM v1 R g 7.9 103m s-1
解: (1) 受力图:
N
a
Ns
a
M T0
T0
Mg
mg
F
T0 = T0;绳子不可伸长, 物体的加速度a 必定
等于绳子的加速度a 。 15
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。