1-5力学中常见的力解析
- 格式:ppt
- 大小:2.51 MB
- 文档页数:45
力的概念知识归纳,高考物理必知!
力是物体对物体的作用,是物体产生加速度的原因。
以下是关于力的概念知识归纳:
1. 力的三要素:大小、方向、作用点。
2. 力的分类:按性质分重力、弹力、摩擦力等;按效果分拉力、压力、支持力等。
3. 重力:由于地球的吸引而产生的力,方向竖直向下,大小与物体的质量成正比。
4. 弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力,方向与形变的方向相反,常见的有弹簧的弹力、绳的拉力等。
5. 摩擦力:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
6. 力的合成与分解:遵循平行四边形定则。
7. 牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
8. 牛顿第二定律:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与作用力的方向相同。
9. 牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
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。
力学知识点总结力的合成和分解的应用力学知识点总结:力的合成和分解的应用力学是物理学的一个重要分支,主要研究物体的运动和力的作用。
在力学中,力的合成和分解是一种常见的运算方法,用来求解多个力合成后的结果或将一个力分解成多个分力的效果。
本文将介绍力的合成和分解的基本概念、原理以及在实际问题中的应用。
一、力的合成力的合成是指将两个或多个力的作用效果合成为一个力的过程。
在平面力系统中,可以使用矢量图解法和三角形法则来进行力的合成。
矢量图解法是通过画力的矢量图形,将各个力的矢量相连,构成一个封闭的多边形,通过测量得到合力的大小和方向。
例如,有两个力F1和F2,可以先将F1的起点与F2的终点相连,再将F1的终点与F2的起点相连,最后连接F1和F2的起点和终点,形成一个闭合的三角形。
根据三角形法则,三个边的和即为合力。
三角形法则是利用三角形的几何性质求解合力。
对于平面情况下两个力的合成,可以利用三角形法则中的正弦定理和余弦定理来计算合力的大小和方向。
力的合成在工程学和航空航天等领域具有广泛的应用。
例如,在航空器设计中,需要分析风力和飞机的推力对飞机的合力作用,以确定飞行的方向和速度。
二、力的分解力的分解是指将一个力分解成多个分力的过程。
力的分解有两种常见的方法:平行分解和垂直分解。
平行分解是将一个力沿着两个互相垂直的方向分解成两个力的过程。
根据平行四边形法则,可以求得两个分力的大小和方向。
例如,在斜面上放置一个物体,可以将物体的重力分解成与斜面平行和垂直的两个分力,分别是物体在斜面上的支持力和法向力。
垂直分解是将一个力沿着两个互相平行的方向分解成两个力的过程。
根据三角函数关系,可以求得两个分力的大小和方向。
例如,在平面上施加一个力,可以将这个力分解成水平和垂直方向的两个分力,分别是水平力和垂直力。
力的分解在物体受力分析和结构设计中具有重要作用。
通过将一个复杂的力分解成多个简单的分力,可以更好地分析物体的受力情况和计算力的效果。
力学中的作用力和摩擦力力学是研究物体运动和受力的学科,其中作用力和摩擦力是力学中两个重要的概念。
作用力是指物体之间相互作用而产生的力,而摩擦力是物体之间由于接触而产生的阻碍相对滑动的力。
本文将详细介绍力学中的作用力和摩擦力,并探讨其应用。
一、作用力的概念作用力是指物体之间相互作用而产生的力,是力学研究的基本概念之一。
作用力可以是任何形式的力,例如重力、弹力、电磁力等。
作用力可以改变物体的状态,使其产生加速度,或改变其形状和结构。
作用力有大小和方向两个重要的属性。
大小表示作用力的强弱,通常用牛顿(N)作为单位来表示;方向表示作用力的作用方向。
作用力遵循牛顿第三定律,即“作用力与反作用力大小相等、方向相反,并且作用在不同的物体上”。
二、摩擦力的概念摩擦力是物体之间由于接触而产生的阻碍相对滑动的力。
摩擦力是力学中非常常见的一种力,在我们日常生活中到处可见。
摩擦力的大小取决于物体之间的粗糙程度、压力以及接触面积。
根据物体之间的接触情况,摩擦力可分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指当物体相对运动时受到的阻力,只有当力的大小小于或等于静摩擦力时,物体才能保持静止。
而动摩擦力是指物体相对滑动时受到的阻力,当力的大小大于动摩擦力时,物体将发生运动。
摩擦力的大小与物体之间的压力有关,一般情况下,摩擦力正比于物体之间的压力。
同时,摩擦力的大小还与物体之间的接触面积和材料的粗糙程度有关。
三、作用力和摩擦力的应用1. 作用力的应用作用力在实际生活中有着广泛的应用。
例如,重力是一种常见的作用力,在建筑领域中,我们需要考虑物体的重力作用以确保建筑结构的稳定性。
此外,作用力还应用于机械设计中,例如杠杆原理就是利用作用力的平衡原理进行设计。
2. 摩擦力的应用摩擦力在日常生活和工程实践中有着重要的应用。
例如,汽车的刹车系统就是利用摩擦力来减速和停止车辆。
同时,在运动领域,运动员也需要合理利用摩擦力来提高运动的效果,例如滑雪运动和滑板运动中,通过调整身体姿势和重心来控制摩擦力的大小。
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。
力的合成与分解解析力的合成与分解问题的方法力的合成与分解是力学中常见的一个重要问题,对于力的分析和计算有着重要的意义。
本文将介绍解析力的合成与分解的方法。
一、力的合成力的合成是指将两个或多个力合成为一个力的过程。
当多个力作用于一个物体时,它们的合力可以表示为力的矢量和。
合力的大小、方向与这些力的大小、方向有关。
方法一:图示法在图示法中,我们将力用箭头表示,箭头的长度表示了力的大小,箭头的方向表示了力的方向。
要得到合力,只需将各个力的箭头首尾相连,然后连接首尾的直线即可。
方法二:正弦定理和余弦定理正弦定理和余弦定理是解析力合成的数学方法。
假设有两个力F1和F2,它们的夹角为θ。
若要计算合力的大小F和方向α,可以使用以下公式:F = √(F1^2 + F2^2 + 2F1F2cosθ)α = arctan(F2sinθ / (F1 + F2cosθ))通过正弦定理和余弦定理,可以较为准确地计算出合力的大小和方向。
这在实际问题中非常常见。
二、力的分解力的分解是指将一个力分解为两个或多个分力的过程。
通过力的分解可以将一个复杂的问题简化为若干个简单的问题。
方法一:图示法与力的合成相反,在图示法中,我们将一个力的箭头按照一定的比例分解为两个或多个力的箭头,各个力的大小和方向可以根据实际问题中的要求确定。
方法二:正弦定理和余弦定理正弦定理和余弦定理同样适用于力的分解问题。
假设有一个力F,我们将其分解为与x轴和y轴方向夹角分别为α和β的两个分力F1和F2。
根据正弦定理和余弦定理,可以得到以下公式:F1 = FcosαF2 = Fcosβ通过力的分解,我们可以得到力的水平方向和垂直方向上的分量,从而更好地进行力的分析和计算。
总结:力的合成与分解是力学中非常重要的概念和方法。
在实际问题中,通过力的合成与分解,我们可以更好地理解和分析力的作用,从而得到准确的结果。
通过图示法和正弦定理、余弦定理,我们可以在解决力的合成与分解的问题时选择合适的方法。