(完整版)第三章相互作用

第三章相互作用

力力

的

概

念

力是物体间的相互作用

力的三要素:大小、方向、作用点

力的图示:用一条带箭头的线段形象地表示力的三要素

重

力

产生原因：由于地球吸引

大小:

方向: 竖直向下

重心:重力的等效作用点，重心不一定在物体上

弹

力

产生条件:①物体间直接接触 ②接触面发生弹性形变

方向:与物体所受外力方向、物体形变方向相反

胡克定律:

摩

擦

力

滑

动

摩

擦

力

产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压 ③相对滑动

方向:与接触面相切，跟物体的相对运动方向相反

大小:

静

摩

擦

力

产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压

③相对静止，但有相对运动趋势

方向:沿接触面，与物体相对运动趋势方向相反，

与物体所受其他力的合力方向相反

大小:

力

的

合

成

与

分

解

合力与分力:等效代替关系

运算法则:平行四边形定则，正交分解法

合力范围:|-|≤≤|+|

F F F F F

11

22

受

力

分

析

隔离法

整体法

G=m g

F=kx

F=F N

0＜≤

F F max

常

见

的

三

种

力

F 3 F 2

F 1

1、力和力的运算

力的概念： 力是物体与物体间的相互作用 ； 力是运动状态改变的原因（力是产生加速度原因）。 力的运算：力的合成 ；正交分解（分是为了更好的和）。 运算的依据是平行四边形定则（三角形定则）。

例题1.在验证力的平行四边形定则的实验中,两弹簧秤拉力的图示在图中作出方格每边的长度表示1 N,O 是橡皮筋的一个端点.用两个直角三角板按照作图法作出合力F 的图示,得到的合力的大小为 N.

2.如图所示,重物的质量为m,轻细线AO 和BO 的A 、B

端是固定的,平衡时AO 是水平的,BO 与水平面的夹角θ。AO 的拉力F1和BO 的拉力F2的大小是多少？

练习1、将橡皮筋的一端固定在A 点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着

一个量程为5 N 、最小刻度为0.1 N 的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O 点时,两根细绳相互垂直,如图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出. (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分 N 和 N (只需读到0.1 N). (2)在方格纸(见右图)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.

练习题2、如图F1=12N, F2 =8N, F3=10N. F1在竖直方向，三力互成120O

角。 求：三个力的合力。

2、重力和四种基本相互作用： 1）重力的产生；

2）重力在斜面的分解；重力与滑动摩擦力中正压力的关系； 3）对近地卫星有mg=F 向心力可得(2

R GM

g

); 4)、在具地面h 高处的重力加速度也可以用公司2h

GM

g

计算。 5）、四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。

例1、设想地球是质量分布均匀的球体,同一物体分别位于赤道、北极和北纬60°上某一位置时,物体所受万有引力和重力依次是F1、F2、F3和G1、G2、G3,试比较F1、F2、F3和G1、G2、G3的大小关系. 2、下列说法正确的是 …………………………（ ）

A.形状规则的物体的重心,一定在物体的几何中心上

B.物体的重心一定在其内部

C.地球对物体的吸引力,就是物体的重力

D.物体的重力,是由于地球对物体的吸引而产生的 练习题1、 关于重力的大小,下列说法中正确的是 ……………………（ ）

A.物体的重力大小总是恒定的

B.同一地点,物体的重力与物体的质量成正比

C.物体落向地面时受到的重力大于它静止时所受到的重力

D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力

2、当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度.已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,且正比于球半径r,即阻力f=krv,k是比例系数,对于常温下的空气,比例系数k=3.4×10-4 N·s/m2.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,取重力加速度g=10 m/s2,试求半径r=0.10 mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度v T.(结果取两位有效数字) （1.2 m/s）

3、弹力（是一种接触力）

1）弹力的产生条件；

2）弹力的方向；

3）橡皮筋和弹簧（F=KX）的渐变弹力；

4）绳和杆上的突变弹力以及方向的不同。

【例1】如图1-1-5所示，轻质弹簧连接A、B两物体，A放在水平地面上、B的上端通

过细线挂在天花板上；已知A的重力为8 N、B的重力为6 N、弹簧的弹力为4 N.则地面受到

的压力大小和细线受到的拉力大小可能是…………………… ( )

A.18 N和10 N

B.4 N和10 N

C.12 N和2 N

D.14 N和2 N

2．S1和S2表示劲度系数分别为和