2.2 力学中常见的几种力
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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。
专题2.2 受力分析共点力作用下物体的平衡【讲】目录一讲核心素养 (1)二讲必备知识 (1)【知识点一】物体的受力分析 (1)【知识点二】静态平衡问题 (5)【知识点三】共点力作用下物体的动态平衡 (8)三.讲关键能力 (15)【能力点】.会分平衡中的临界与极值问题 (15)四.讲模型思想 (18)“挂件衣钩滑轮”类模型-------正Y模型 (18)一讲核心素养1.物理观念:受力分析、平衡条件。
(1)能应用三大性质力的特点及物体的运动状态分析物体的受力情况建立相互作用观。
(2)理解平衡的标志词如静止、匀速直线、缓慢等并能结合平衡条件建立物理方程。
2.科学思维:整体法、隔离法、合成法、分解法、矢量三角形法、相似三角形法、拉密定理。
(1).能用整体法、隔离法、等分析多物体系的受力情况。
(2)会利用合成法、分解法求解静态平衡类问题。
(3)会用矢量三角形法、相似三角形法、拉密定理等分析动态平衡问题。
3.科学态度与责任:在生产、生活情境中,体验物理学技术的应用。
能用静力学的知识解决以生活中的实际问题为背景的问题,体会物理学的应用价值激发学生学习欲望。
二讲必备知识【知识点一】物体的受力分析1.力学中的五种力2.受力分析(1)把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程。
(2)一般步骤3.整体法与隔离法沿固定粗糙斜面匀速下滑,在下滑过程中B的受力个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个【答案】B【解析】先以A为研究对象,分析受力情况:重力、B的竖直向上的支持力,B对A没有摩擦力,否则A 不会匀速运动.再对B研究,B受到重力、A对B竖直向下的压力、斜面的支持力和滑动摩擦力,共4个力,B正确.【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念。
要求考生能结合基本性质力的特征分析物体的受力情况建立相互作用观。
【必备知识】受力分析的两个常用判据(1)条件判据:不同性质的力产生条件不同,进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件判断力是否存在.(2)效果判据:有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的,可先根据物体的运动状态进行分析,再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力.①物体平衡时必须保持合外力为零.②物体做变速运动时必须保持合力方向沿加速度方向,合力大小满足F=ma.③物体做匀速圆周运动时必须保持合外力大小恒定,满足F=,方向始终指向圆心.【变式训练】[2020·天津市东丽区等级考试模拟(三)]如图所示,水平面上的P、Q两物块的接触面水平,二者叠在一起在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做匀速运动,某时刻撤去力F后,二者仍能不发生相对滑动。
物理力的知识点和题全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:物理力是物理学中的一个重要概念,它是描述物体之间相互作用的关键因素。
物理力不仅存在于日常生活中,也贯穿于整个自然界的运动和变化之中。
在物理学的学习过程中,理解物理力的概念和运用是非常重要的一部分。
下面我们就来了解一下关于物理力的知识点和相关习题。
一、物理力的概念物理力是一种描述物体之间相互作用的物理量,它是通过作用在物体上的力来改变物体的状态或者运动的。
物理力可以分为多种类型,常见的有以下几种:1. 弹力:弹力是一种物体受到挤压或拉伸时产生的力,是一种恢复力。
弹簧、橡胶等弹性物体都会产生弹力。
2. 重力:重力是地球吸引物体向下的力,也是一种全息力。
物体的重力与其质量成正比,与地球引力常数和物体与地球之间的距离平方成反比。
3. 摩擦力:摩擦力是物体在接触面上发生相对运动时产生的阻力,阻碍物体滑动或滚动的力。
4. 引力:引力是天体之间相互作用的力,比如地球吸引月球的引力、太阳吸引地球的引力等。
5. 正压力和负压力:物体受到外部压力作用时,会产生正压力和负压力。
正压力是外部压力作用在物体表面上产生的力,向内,而负压力则是外部压力作用在物体内部产生的力,向外。
物理力是物理学中的一个基本概念,它可以通过大小和方向两个方面来描述。
力的大小一般用牛顿(N)作为单位,力的方向则由矢量表示。
力的方向通常沿着物体受力的方向做指向物体的标记。
二、物理力的相关习题1. 一辆质量为1000kg的汽车沿水平路面匀速行驶,其受到的摩擦力大小为500N,求车辆的牵引力大小。
解答:根据牛顿第二定律,物体受到的合力等于物体的质量乘以加速度。
由于车辆是匀速行驶,所以合力为零,即牵引力和摩擦力平衡,即牵引力等于摩擦力的大小,为500N。
2. 一个质量为2kg的物体受到以30°角斜向下的斜面上的斜面摩擦力和垂直向下的重力,求斜面摩擦力和垂直向下的力的大小。
解答:将斜面上的力分解为平行与斜面的摩擦力和垂直于斜面的力,设斜面摩擦力为F1,垂直向下的力为mg。
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。
高中物理力学知识总结第一单元:力学中的三种常见力物体受力分析一、力的概念1、力:力是。
力不能。
一个物体受到力的作用,一定有对它施加这种作用。
2、力的效果:使受力物体的或发生变化,或。
我们可以通过力的作用效果来检验力的存在与否,上述两种效果可以独立产生,也可以同时产生。
3、力是矢量,在三要素:。
要完整的表述一个力既要说明它的大小,又要说明它的方向。
为形象、直观的表述一个力,我们一般用来表示力的,这各表示力的方法叫力的图示。
作力的图示应注意以下两个问题:一是不能用不同的标度画同一物体所受的不同力;二是力的图示与力的示意图不同,力的图示要求严格,而力的示意图着重于力的方向,不要求做出标度。
4、力的分类:在力学中按可分为:重力、弹力、摩擦力等;按可分为:拉力、压力、支持力、动力、阻力等。
性质相同的力效果可以不同,也可以相同;效果相同的力,性质可以相同,也可以不同。
5、力的单位:在国际单位制中,力的单位是。
6、力的测量用。
二、重力1、产生:是由于而产生的。
2、重力的大小:重力与质量的关系为.重力的大小可用测出,其大小在数值上等于物体静止时对水平支持面的压力或者对竖直悬绳的拉力。
3、重力的方向:。
4、物体所受重力的等效作用点。
质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的 5 有关,形状规则且质量分布均匀的物体,它的重心就在其上。
不规则物体的重心位置,除跟物体的形状有关外,还跟物体质量的分布有关。
对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,可用测定其重心的位置。
因为重心为一等效概念,所以物体的重心不一定在物体上,可能在物体外,也可能在物体之内。
如圆环的重心就不在圆环上。
三、弹力1、定义:发生形变的物体由于要恢复原状,会对产生力的作用,这种力叫弹力。
2、产生条件:一是二是。
3、弹力的方向:一是压力、支持力的方向指向被压、被支持的物体。
二是绳的拉力方向总是沿着的方向。
三是弹力方向可以说成与施力物体形变的方向相反。
4、弹力大小的计算:一是胡克定律,既在弹性限度内,弹簧产生的弹力大小与形变量成正比,即F= 。
几种常见的力教案第一章:引言1.1 教学目标:让学生了解力的概念及其重要性。
引导学生理解本节课的学习内容。
1.2 教学内容:力的概念:力是物体对物体的作用。
力的单位:牛顿(N)。
力的作用效果:改变物体的形状和运动状态。
1.3 教学方法:讲授法:讲解力的概念、单位和作用效果。
提问法:引导学生思考力的作用。
1.4 教学活动:导入:通过一个简单的例子(如推门)让学生感受力的存在。
讲解力的概念、单位和作用效果。
提问:力的作用有哪些?第二章:重力2.1 教学目标:让学生了解重力的概念及其作用。
让学生学会计算重力。
2.2 教学内容:重力的概念:地球对物体的吸引力。
重力的计算:G = mg,其中m为物体质量,g为重力加速度(约9.8 m/s²)。
重力的作用:使物体受到向地心的拉力。
2.3 教学方法:讲授法:讲解重力的概念、计算方法和作用。
演示法:通过实验或图片展示重力的作用。
2.4 教学活动:讲解重力的概念、计算方法和作用。
演示重力的作用(如悬挂物体)。
练习计算重力:给定物体质量,计算其受到的重力。
第三章:弹力3.1 教学目标:让学生了解弹力的概念及其作用。
让学生学会计算弹力。
3.2 教学内容:弹力的概念:物体因形变而产生的力。
弹力的计算:F = kx,其中k为弹簧常数,x为形变量。
弹力的作用:使物体恢复形状或产生加速度。
3.3 教学方法:讲授法:讲解弹力的概念、计算方法和作用。
演示法:通过实验或图片展示弹力的作用。
3.4 教学活动:讲解弹力的概念、计算方法和作用。
演示弹力的作用(如拉伸弹簧)。
练习计算弹力:给定弹簧常数和形变量,计算弹力。
第四章:摩擦力4.1 教学目标:让学生了解摩擦力的概念及其作用。
让学生学会计算摩擦力。
4.2 教学内容:摩擦力的概念:物体间的阻碍相对滑动的力。
摩擦力的计算:F = μN,其中μ为摩擦系数,N为正压力。
摩擦力的作用:阻碍物体的滑动。
4.3 教学方法:讲授法:讲解摩擦力的概念、计算方法和作用。
第一讲三种性质的力1.静止时对竖直悬绳的拉力或对水平支持面的压力。
2.3.力)12345678答案:AB3.AA.B.C.D.答案:B 5.BA.B.C.D.答案:C 6.BA.B.C.D,答案:D 7.AA.B.的拉力C.D.越大答案:D 8.AA.B.C.D答案:B 9.AA.B.C.D.答案:CD 10.A A.B.,,以木块所受(A.斜面B.物块A 向下的C.斜面BD.物块A 恢复形变的方向是相同的 答案:CD 17.B 下列说法正确的是()A.B.关C.D.答案:B18.A A.力B.C.D.答案:19.B 系在坚直拉紧的细绳下端,球恰又与力是(A.B.C.D.答案:A20.A 4N 的拉力F 1、F 2A.0答案:B(小,21.B 都是挂”,乙的砝码,)A.0.2 答案:c22.C 为木块,它们放则F 1、F A 所受的 )29.B 重是 (A.10N,C.20N,答案:A(30.B 增大时,A.N 增大C.N 变小答案:A31.B 上,A.A 和B B.A 和B C.B D.擦力 答案:32.B B)A.物块B.物块C.物块D.答案:块A 33.C 是(A.物体B.物体C.物体D.物体答案:较小时物体仍具有相势,当F 34.A A.B.C.,但 ,还与,所受的,所受B 物A 、B 之,斜面上(,下列结C. D.答案:AC 41.B 所示,A.m B.M 受到C.D.答案:42.C 是从动轮,它们通过不打滑的的是(A.PB.P 下C.QD.Q 答案:A(Q 处的摩擦力都是静摩擦力,A 势,B 43.B 与B 答案:44.B 平拉力答案:45.A 的摩擦,别为答案:物块放在时物块则物C 在F 1=13N .若只撤2=7N <与A 接触A 的,B 保持一、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。
2.矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则:标量用代数法;矢量用平行四边形定则或三角形定则。
初二物理力
初二物理中的力通常指的是物体之间的相互作用。
力可以改变物体的运动状态或使物体发生形变。
以下是一些关于力的基本概念和要点:
1. 力的种类:常见的力包括重力、弹力、摩擦力、浮力等。
2. 力的三要素:力的大小、方向和作用点称为力的三要素。
它们决定了力对物体的具体作用效果。
3. 力的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿(N)。
4. 力的合成与分解:当多个力作用于一个物体时,可以通过力的合成来求出它们的合力。
同样,一个力也可以分解成多个分力。
5. 平衡力:当一个物体受到多个力的作用而处于静止或匀速直线运动状态时,这些力被称为平衡力。
6. 力与运动的关系:根据牛顿运动定律,力是改变物体运动状态的原因。
当物体不受力或所受合力为零时,它将保持静止或匀速直线运动状态。
力学中的弹簧力力学是物理学的一个分支,研究物体的运动和相互作用。
而弹簧力则是力学中一个重要的概念,它指的是物体在受到弹簧的作用下产生的力。
本文将详细介绍力学中的弹簧力。
一、弹簧力的基本概念弹簧力是指弹簧在受到形变(伸长或压缩)时产生的作用力。
根据赫克定律,弹簧力与弹簧的形变成正比,可以用公式 F = -kx 表示,其中 F 是弹簧力的大小,k 是弹簧的弹性系数,x 是弹簧的形变量。
弹簧力的方向与形变方向相反。
当物体受到弹簧力时,会产生相应的加速度,使物体发生运动。
二、弹簧力的作用弹簧力在力学中起着至关重要的作用。
它可以用来计算物体受到的力和形变的关系,解决许多实际问题。
以下是弹簧力的几个具体应用:1. 弹簧秤:弹簧秤是测量物体重量的常用工具。
它利用了弹簧力与形变成正比的特性。
当物体悬挂在弹簧秤上时,弹簧被拉伸,产生的弹簧力正好等于物体所受重力。
通过测量弹簧的形变量,可以间接地得到物体的重量。
2. 悬挂系统:弹簧力可以用于悬挂系统的设计。
例如,在汽车的悬挂系统中,弹簧力可以根据车辆的重量和行驶状态来调节。
适当的弹簧力可以提供舒适的悬挂效果,提高行驶的稳定性和安全性。
3. 弹簧振子:弹簧振子是弹簧力的典型应用之一。
当将物体悬挂在弹簧上后,物体在受到弹簧力的作用下会发生振动。
根据弹簧力的大小和物体的质量,可以计算出振动的周期和频率,进而对摆动过程进行分析和研究。
三、弹簧系数的影响因素弹簧系数 k 是描述弹簧刚度(或硬度)的一个物理量。
它的大小决定了弹簧力和形变的关系。
弹簧系数受到以下几个因素的影响:1. 弹簧材料:不同材料的弹簧具有不同的弹性特性。
例如,钢制弹簧通常具有较大的弹簧系数,而橡胶弹簧则具有较小的弹簧系数。
选择适合的材料可以满足不同应用场景的需求。
2. 弹簧的几何形状:弹簧的几何形状也会影响弹簧系数的大小。
例如,弹簧的截面积越大,弹簧系数就越大。
通过设计合适的几何形状,可以满足不同力学系统对弹簧力的需求。
⼒物体的平衡⼒物体的平衡【基本内容】:1、⼒学中常见的⼏种⼒重⼒由于地球的吸引⽽使物体受到的⼒,⽅向竖直向下。
重⼒实际上是地球对物体引⼒的⼀个分⼒,另⼀个分⼒提供提供物体随地球⾃转所需的向⼼⼒。
弹⼒物体发⽣弹性形变时,由于要恢复原状,会对跟它接触的物体产⽣⼒的作⽤,这种⼒叫弹⼒。
在弹性限度内,弹簧的弹⼒与弹簧的形变量(伸长量或缩短量)成正⽐。
F kx =-,k 为劲度系数,x 为形变量。
摩擦⼒摩擦⼒分为滑动摩擦⼒和静摩擦⼒两种,当⼀个物体在另⼀个物体表⾯有相对运动或相对运动趋势时,所产⽣的阻碍相对运动或相对运动趋势的⼒,⽅向沿接触⾯的切线且与相对运动或相对运动趋势相反。
滑动摩擦⼒的⼤⼩由公式f N µ=计算,动摩擦因数µ是由接触⾯的情况和材料决定。
2、共点⼒作⽤下物体的平衡如果⼏个⼒作⽤在物体上,且交于⼀点或⼏个⼒的作⽤线交于⼀点,这⼏个⼒叫做共点⼒。
如果物体只受三个⼒作⽤,⼀般根据两个⼒的合⼒同第三个⼒等值反向做出平⾏四边形,解决问题,处理⽅法有勾股定理、正弦定理和余弦定理,有时也根据根据相似三⾓形的关系列⽅程。
如果物体受到三个以上的共点⼒作⽤,⼀般可⽤正交分解法。
物体的平衡包括静平衡和动平衡,即有静⽌、匀速直线运动、匀速转动三种平衡状态。
3、有固定转动轴物体的平衡⼒矩⼒与⼒臂(转动轴到⼒的作⽤线之间的距离)的乘积称为⼒矩,记为M Fd =,它是使物体绕轴转动状态发⽣改变的原因,单位为N m ?。
⼒偶与⼒偶矩作⽤在物体上的⼤⼩相等、⽅向相反、作⽤线平⾏的两个⼒组成的⼀对⼒偶。
⼒偶对物体只有转动作⽤,其转动作⽤的⼤⼩由⼒偶矩来度量。
⼒偶矩的⼤⼩等于⼒与⼒偶臂的乘积,⼒偶臂等于两个平⾏⼒的作⽤线之间的距离。
4、⼀般物体的平衡⼒对物体的作⽤效果可以改变物体的运动状态,物体所受的合⼒对物体的平动有影响,⽽合⼒矩对物体的转动有影响,当这两种影响都不存在时,物体处于平衡状态。
所以受任意的(共点的)平⾯⼒系作⽤的物体,平衡条件为000()x y i F F M ?=??=??=??∑∑∑对任⼀转轴这三个⽅程组成平⾯内任意⼒系的平衡⽅程式。