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重心
质量均匀分布的物体(均匀物体),重心的位置只跟 一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上 质量分布不均匀的物体,重心的位置除跟物体的形状 物体的形状有关 .有规则形状的均匀物体,它的重心就 看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一 有关外,还跟物体内质量的分布有关。载重汽车的重 在几何中心上 .例如,均匀直棒的重心在棒的中点,均 点,这一点叫做物体的重心 . 心随着装货多少和装载位置而变化.起重机的重心随 匀球体的重心在球心,均匀圆柱的重心在轴线的中点. 着提升物的重量和高度而变化. 不规则薄板的重心位置可以用悬挂法求出.
力的种类
各种力可以用两种不同的方法来分类.一种是根据 力的性质来分类的,如重力、弹力、摩擦力、分子 力、电磁力等等;另一种是根据力的效果来分类的, 如拉力、压力、支持力、动力、阻力等等.
今后我们还会遇到根据效果来命名的力的名称.
力学中经常遇到的有重力、弹力、摩擦力.
地球上一切物Байду номын сангаас都受到 地球的吸引,这种由于 地球的吸引而使物体受 到的力叫做重力. 重力的大小可以用弹簧秤测出 .物体静 在已知物体质量的情况下, 一个物体受到 10N的 止时对弹簧秤的拉力(图甲)或压力 重力的大小可以根据关系 重力不但有大小,而且有方向 . 悬挂物体的绳 重力,也可以说这个 (图乙),大小等于物体受到的重力 . 式 G=mg 计算出来,式中 子静止时总是竖直下垂的,由静止开始落向地 物体的重量是 10N. 用悬绳挂着的静止物体,用静止的水平 g=9.8N/kg ,表示质量是 面的物体总是竖直下落的,可见重力的方向是 支持物支持的物体,对竖直悬绳的拉力 1kg 的物体受到的重力是 竖直向下的 . 9.8N. 或对水平支持物的压力,大小等于物体 受到的重力.
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被拉长或被压缩的弹簧对跟它接触的小车产生力 的作用,可以使小车运动起来.被弯曲的细木棍 或细竹竿对跟它接触的圆木产生力的作用,可以 把圆木推开.发生弯曲的跳板对跟它接触的运动 员产生力的作用,可以把运动员弹起来.物体的 伸长、缩短、弯曲等等,总之物体的形状或体积 的改变,叫做形变.上面的例子说明,发生形变 的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会 产生力的作用,这种力叫弹力.地球对物体产生重 力,并不需要地球和物体直接接触。弹力则不同, 弹力产生在直接接触并发生形变的物体之间
胡克定律
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弹力的大小跟形变的大小有关系,形 把一根弹簧悬挂起来,下面挂上砝码,量出弹簧伸长的长 变越大,弹力也越大,形变消失,弹 这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律 .式中k 度.然后分别挂上两个、三个、四个相同的砝码,并分别 力就随着消失.对于拉伸形变(或压缩 是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,简称为劲度 . 劲度是 量出弹簧伸长的长度.弹簧的弹力跟砝码所受的重力大小 形变)来说,伸长(或缩短)的长度 一个有单位的量 . 在国际单位制中, F的单位是N,x的单位 相等,由此可知,弹簧的弹力跟弹簧伸长的长度的关系 . 越大,产生的弹力就越大 .例如弹簧伸 是 m , k 的单位是 N/m. 劲度在数值上等于弹簧伸长(或缩短) 若在弹簧的上面放砝码,同样可以知道,弹簧的弹力跟弹 长或缩短的长度越大,弹力就越大 .对 单位长度时的弹力 . 不同的弹簧,劲度并不相同 . 弹簧的劲 簧缩短的长度的关系. 于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产 度跟弹簧的长度、弹簧的材料、弹簧丝的粗细等有关系, 实验表明:弹簧弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长 生的弹力就越大.把弓拉得越满,箭就 弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧的劲度大 . 度x成正比.写成公式就是 射出得越远. 胡克定律有它的适用范围.物体的形变过大,超 F=kx. 出一定限度时,即使撤去外力,物体也不能完 用力扭横杆,可以使金属丝发生扭转形变 . 扭转得越 全恢复原状,这个限度叫做弹性限度.胡克定律 厉害,产生的弹力就越大 . 在弹性限度内适用.弹性限度内的形变叫做弹性 形变.
挂在电线下面的电灯,由于重力的作用而拉紧电线,使电 灯和电线同时发生微小的形变 . 电灯由于发生微小的形变, 对电线产生竖直向下的弹力F1,这就是电灯对电线的拉力; 电线由于发生微小的形变,对电灯产生竖直向上的弹力F2, 这就是电线对电灯的拉力.
可见,通常所说的拉力也是弹力,绳的拉力是绳对所拉物 体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.
力的概念
————高中物理
力是物体间的相互作用 一个物体受到力的作用,一定 有另外的物体施加这种作用. 前者是受力物体,后者是施力 物体.只要有力发生,就一定 有受力物体和施力物体.有时 为了方便,只说物体受到了力, 而没有指明施力物体,但施力 物体一定是存在的.
力的大小
力的大小可以用测力计(弹簧秤)来测量.在国际 单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N. 能够影响力的作用效果的因素有力的大小,力的方 向,还有力的作用点.
放在水平桌面上的书,由于重力的作用而压迫桌面,使书 和桌面同时发生微小的形变.书由于发生微小的形变,对 桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压 力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上 的弹力F2,这就是桌面对书的支持力.
静止地放在倾斜木板上的书,由于重力的作用也压迫木板, 它们都发生微小形变,致使书对木板有垂直于木板斜向下 方的压力F1,木板对书有垂直于书面斜向上方的支持力F2. 可见,通常所说的压力和支持力都是弹力 . 压力的方向总 是垂直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向总是垂 直于支持面而指向被支持的物体.
力的大小、方向、作用点叫做力的三要素.
力的图示
力可以用一根带箭头的线段 来表示.线段是按一定比例 (标度)画出的,它的长短 表示力的大小,它的指向表 示力的方向,箭头或箭尾表 示力的作用点,力的方向所 图中的力的图示表示作用在小车 沿的直线叫做力的作用线 . 100N 上的力为 ,方向 水平向左. 这种表示力的方法,叫做力 有时只需要画出力的示意图,即 的图示. 只在图中画出力的方向,表示物 体在这个方向上受到了力.