第二章,相互作用 课件
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第二章相互作用第 1 课时力、重力、弹力基础知识归纳1.力的概念(1)力的概念:力是物体对物体的作用.(2)力的基本特征:①物质性:力不能脱离物体而独立存在.②相互性:力的作用是相互的.③矢量性:既有大小,又有方向,其运算法则为平行四边形定则.④独立性:一个力作用在某一物体上产生的效果与这个物体是否同时受到其他力的作用无关.⑤同时性:物体间的相互作用总是同时产生,同时变化,同时消失.(3)力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变(即产生加速度).(4)力的表示可用力的图示或力的示意图表示,其中力的图示包含力的大小、方向和作用点三要素.(5)力的分类①按性质分:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等.②按效果分:压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等.③按研究对象分:内力和外力.2.重力(1)重力的产生:由于地球的吸引而产生的.地球周围的物体,无论与地球接触与否,运动状态如何,都要受到地球的吸引力,因此任何物体都要受到重力的作用.(2)方向:总是竖直向下.(3)大小:G=mg.(4)重心:重力的等效作用点.重心的位置与物体的形状和质量的分布有关.重心不一定在物体上.质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上.薄板类物体的重心可用悬挂法确定.3.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力.(2)产生条件:两物体直接接触、接触处有弹性形变;两者缺一不可,并且弹力和形变同时产生,同时消失.(3)方向:与施力物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.(4)大小:弹簧类物体在弹性限度内遵循胡克定律:F=kx.非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解.重点难点突破一、弹力有无的判断方法1.根据弹力产生的条件直接判断根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况.2.利用假设法判断对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体还能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定存在弹力.3.根据物体的运动状态分析根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在.二、弹力方向的判断方法1.根据物体产生形变的方向判断物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反,与自身(受力物体)形变方向相同.2.根据物体的运动状态判断由状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态符合,依据物体的运动状态,由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程,确定弹力方向.三、弹力大小的计算方法1.胡克定律:弹簧弹力大小的计算.弹簧弹力的计算从物体的形变特征入手,通过分析形变情况,利用胡克定律求解.2.牛顿运动定律法:其他弹力大小的计算.弹力是被动力,其大小与物体所受的其他力的作用以及物体的运动状态有关.所以解决这类问题时要从弹力产生的原因入手,通过分析物体的受力情况和运动状态,利用平衡条件或牛顿运动定律求解.典例精析 1.弹力有无的判断【例1】如图所示,用轻质细杆连接的A 、B 两物体正沿着倾角为θ的斜面匀速下滑,已知斜面的粗糙程度是均匀的,A 、B 两物体与斜面的接触情况相同.试判断A 和B 之间的细杆上是否有弹力.若有弹力,求出该弹力的大小;若无弹力,请说明理由.2.弹力的方向【例2】如图甲所示,小车沿水平面向右做加速直线运动,车上固定的硬杆和水平面的夹角为θ,杆的顶端固定着一个质量为m 的小球.当车运动的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力(F 1至F 4变化)的受力图形(OO ′沿杆方向)可能是图乙中的 ( )根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,绳与滑轮间的摩擦不计,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端下面挂一个重物,BO与竖直方向夹角θ=45°,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,改变θ的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化的情况是( )A.只有角θ变小,弹力才变小B.只有角θ变大,弹力才变大C.不论角θ变大或变小,弹力都变大D.不论角θ变大或变小,弹力都不变3.弹力的大小【例3】如图所示,物块质量为M,与甲、乙两弹簧相连接,乙弹簧下端自由伸长状态.现用手将弹簧甲上端A缓缓上提,使乙产生的弹力的大小变为原来的1/3,则手提甲的上端A应向上移动()A.(k1+k2)Mg/3k1k2B.2(k1+k2)Mg/3k1k2C.4(k1+k2)Mg/3k1k2D.5(k1+k2)Mg/3k1k2易错门诊用细绳悬挂在墙壁上的C点,使得横梁保持水平状态.已知细绳与竖直墙壁之间的夹角为60°,当用另一段轻绳在B点悬挂一个质量为M=6 kg的重物时,求轻杆对B点的弹力和绳BC的拉力各为多大?(g取10 m/s2).第 2 课时摩擦力基础知识归纳1.摩擦力当一个物体在另一个物体的表面上发生相对运动或有相对运动趋势时,受到阻碍相对运动或相对运动趋势的力,叫做摩擦力.摩擦力可分为滑动摩擦力和静摩擦力.重点难点突破一、如何判断静摩擦力的方向1.假设法:假设接触面光滑(即无摩擦力)时,看物体是否发生相对运动.若发生相对运动,则说明物体间有相对运动趋势,且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为相对运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向.也可以先假设静摩擦力沿某方向,再分析物体运动状态是否出现跟已知条件相矛盾的结果,从而对假设方向做出取舍.2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛顿第三定律,可以判断静摩擦力的方向.假如用一水平力推桌子,若桌子在水平地面上静止不动,这时地面会对桌子施一静摩擦力.根据二力平衡条件可知,该静摩擦力的方向与推力的方向相反.加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛顿第二定律确定.3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断.此法的关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力.二、摩擦力大小的计算1.在确定摩擦力的大小之前,必须首先分析物体所处的状态,分清摩擦力的性质:静摩擦力或滑动摩擦力.2.滑动摩擦力由公式F=μF N计算.最关键的是对相互挤压力F N的分析,它跟研究物体在垂直于接触面方向的受力密切相关.3.静摩擦力(1)其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关,但跟接触面相互挤压力F N无直接关系.因而静摩擦力具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点,其大小只能依据物体的运动状态进行计算,若为平衡状态,静摩擦力将由平衡条件建立方程求解;若为非平衡状态,可由动力学规律建立方程求解.(2)最大静摩擦力F m是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的摩擦力,它的数值与F N 成正比,在F N不变的情况下,滑动摩擦力略小于F m,而静摩擦力可在0~F m间变化.三、滑动摩擦力的方向判定滑动摩擦力的方向与物体间的相对运动的方向相反.因此,判断摩擦力方向时一定明确“相对”的含义,“相对”既不是“对地”,也不是“对观察者”.“相对”的是跟它接触的物体,所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相反,也可能相同,也可能与物体运动方向成一定的夹角.典例精析 1.静摩擦力的方向【例1】如图所示,物体A 、B 在力F 作用下一起以相同速度沿F 方向做匀速运动,关于物体A 所受的摩擦力,下列说法正确的是( )A.甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相同B.甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相反C.甲、乙两图中A 均不受摩擦力D.甲图中A 不受摩擦力,乙图中A 受摩擦力,方向与F 相同【拓展1】如图所示,在平直公路上,有一辆汽车,车上有一木箱,试判断下列情况中,木箱所受摩擦力的方向.(1)汽车由静止开始加速运动时(木箱和车无相对滑动); (2)汽车刹车时(二者无相对滑动); (3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动);2.摩擦力的大小【例2】把一重为G 的物体,用一水平推力F =kt (k 为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高的平整墙上.那么,在下图中,能正确反映从t =0开始物体所受摩擦力F f 随t 变化关系的图象是( )【拓展2】用轻弹簧竖直悬挂的质量为m 的物体,静止时弹簧伸长量为l 0,现用该弹簧沿固定斜面方向拉住质量为2m 的物体,系统静止时弹簧伸长量也为l 0,斜面倾角为30°,如图所示,则物体所受摩擦力( )A.等于0B.大小为2mg,方向沿斜面向下C.大小为23mg,方向沿斜面向上 D.大小为mg ,方向沿斜面向上易错门诊3.滑动摩擦力的方向【例3】如图所示,质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上,二者间动摩擦因数为μ.由于光滑导槽A 、B 的控制,工件只能沿水平导槽运动,现使钢板以速度v 1向右运动,同时用力F 拉动工件(F 方向与导槽平行)使其以速度v 2沿导槽运动,则F 的大小为( )A.等于μmgB.大于μmgC.小于μmgD.不能确定第 3 课时 力的合成与分解基础知识归纳1.合力与分力几个力同时作用的共同 效果 与某一个力单独作用的 效果 相同,这一个力为那几个力的合力,那几个力为这一个力的分力.合力与它的分力是力的 效果 上的一种 等效替代 关系,而不是力的本质上的替代.2.力的合成和力的分解:求几个力的合力叫力的合成;求一个已知力的分力叫力的分解. 2.力的合成与分解的法则力的合成和分解只是一种研究问题的方法,互为逆运算,遵循平行四边形定则. (1)力的平行四边形定则求两个互成角度的共点力F1、F 2的合力,可以以力的图示中F 1、F 2的线段为 邻边 作 平行四边形 .该两邻边间的 对角线 即表示合力的大小和方向,如图甲所示.(2)力的三角形定则把各个力依次 首尾 相接,则其合力就从第一个力的 末端 指向最后一个力的 始端 .高中阶段最常用的是此原则的简化,即三角形定则,如图乙所示.3.合力的大小范围 (1)两个力合力大小的范围 |F 1-F 2|≤F ≤ F 1+F 2 .(2)三个力或三个以上的力的合力范围在一定条件下可以是0≤F ≤|F 1+F 2+…+F n |. 4.正交分解法把一个力分解为 互相垂直 的两个分力,特别是物体受多个力作用时,把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去,然后分别求每个方向上力的 代数和 ,把复杂的矢量运算转化为互相垂直方向上的简单的代数运算.其方法如下.(1)正确选择直角坐标系,通过选择 各力的作用线交点 为坐标原点,直角坐标系的选择应使尽量多的力在坐标轴上.(2)正交分解各力,即分别将各力 投影 在坐标轴上,然后求各力在x 轴和y 轴上的分力的合力F x 和F y :F x =F 1x +F 2x +F 3x +…,F y =F 1y +F 2y +F 3y +… (3)合力大小F = 22y x F F .合力的方向与x 夹轴角为θ=arctanxy F F .重点难点突破一、受力分析要注意的问题受力分析就是指把指定物体(研究对象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图.受力分析时要注意以下五个问题:(1)研究对象的受力图,通常只画出根据性质命名的力,不要把按效果分解的力或合成的力分析进去.受力图完成后再进行力的合成和分解,以免造成混乱.(2)区分内力和外力:对几个物体组成的系统进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把其中的某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成外力,要画在受力图上.(3)防止“添力”:找出各力的施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在. (4)防止“漏力”:严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的步骤进行分析是防止“漏力”的有效办法.(5)受力分析还要密切注意物体的运动状态,运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力的有无及方向.二、正交分解法正交分解法:将一个力(矢量)分解成互相垂直的两个分力(分矢量),即在直角坐标系中将一个力(矢量)沿着两轴方向分解,如图F 分解成F x 和F y ,它们之间的关系为:F x =F•cos φ F y =F•sin φ F = 22y x F F tan φ=xy F F正交分解法是研究矢量常见而有用的方法,应用时要明确两点:(1)x 轴、y 轴的方位可以任意选择,不会影响研究的结果,但若方位选择得合理,则解题较为方便;(2)正交分解后,F x 在y 轴上无作用效果,F y 在x 轴上无作用效果,因此F x 和F y 不能再分解.三、力的图解法根据平行四边形定则,利用邻边及其夹角跟对角线长短的关系分析力的大小变化情况的方法,通常叫做图解法.也可将平行四边形定则简化成三角形定则处理,更简单.图解法具有直观、简便的特点,多用于定性研究.应用图解法时应注意正确判断某个分力方向的变化情况及其空间范围.用矢量三角形定则分析最小力的规律:(1)当已知合力F 的大小、方向及一个分力F 1的方向时,另一个分力F 2的最小条件是:两个分力垂直,如图甲.最小的F 2=F sin α.(2)当已知合力F 的方向及一个分力F 1的大小、方向时,另一个分力F 2最小的条件是:所求分力F 2与合力F 垂直,如图乙.最小的F 2=F 1sin α.(3)当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2最小的条件是:已知大小的分力F1与合力F同方向.最小的F2=|F-F1|.典例精析1.受力分析【例1】如图所示,物体b在水平推力F作用下,将物体a挤压在竖直墙壁上.a、b处于静止状态,对于a,b两物体的受力情况,下列说法正确的是()A.a受到两个摩擦力的作用B.a共受到四个力的作用C.b共受到三个力的作用D.a受到墙壁的摩擦力的大小不随F的增大而增大【拓展1】如图所示,位于斜面上的物体M在沿斜面向上的力F作用下而处于静止状态,对M的受力情况,下列说法正确的是( )A.可能受三个力作用B.可能受四个力作用C.一定受三个力作用D.一定受四个力作用2.正交分解法【例2】已知共面的三个力F1=20 N,F2=30 N,F3=40 N,作用在物体的同一点上,三力之间的夹角都是120°,求合力的大小和方向.【拓展2】三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的,A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳( )A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OA,也可能是OC3.平行四边形定则的应用【例3】曲柄压榨机在食品工业、皮革制造等领域有着广泛的应用.如图是一曲柄压榨机的示意图.在压榨铰链A处作用的水平力为F,OB是铅垂线,OA、AB与铅垂线所夹锐角均为θ,假设杆重和活塞重可以忽略不计,求货物M在此时所受的压力为多大?易错门诊4.矢量图解法【例4】如图所示,物体静止于光滑水平面上,力F作用于物体O点,现要使物体沿着OO′方向做加速运动(F和OO′都在水平面内).那么,必须同时再加一个力F′,这个力的最小值是()A.F cos θB.F sin θC.F tan θD.F cot θ第 4 课时共点力作用下物体的平衡基础知识归纳1.共点力作用在物体的同一点或作用线(或作用线的反向延长线)相交于一点的几个力.2.平衡状态物体处于静止或匀速直线运动状态称为物体处于平衡状态,平衡状态的实质是加速度为零的状态.3.共点力作用下物体的平衡条件物体所受合外力为零,即ΣF=0.若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为ΣF x=0,ΣF y=0.4.求解平衡问题的一般步骤(1)选对象:根据题目要求,选取某平衡体(整体或局部)作为研究对象.(2)画受力图:对研究对象作受力分析,并按各个力的方向画出隔离体受力图.(3)建坐标:选取合适的方向建立直角坐标系.(4)列方程求解:根据平衡条件,列出合力为零的相应方程,然后求解,对结果进行必要的讨论.5.平衡物体的动态问题(1)动态平衡:指通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化.在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中.(2)动态平衡特征:一般为三力作用,其中一个力的大小和方向均不变化,一个力的大小变化而方向不变,另一个力的大小和方向均变化.6.平衡物体的临界问题(1)平衡物体的临界状态:物体的平衡状态将要变化的状态.(2)临界条件:涉及物体临界状态的问题,解决时一定要注意“恰好出现”或“恰好不出现”等临界条件.7.极值问题平衡物体的极值,一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.重点难点突破一、共点力平衡条件的推论1.若物体所受的力在同一直线上,则在一个方向上各力的大小之和,与另一个方向各力大小之和相等.2.若物体受三个力作用而平衡时:(1)物体受三个共点力作用而平衡,任意两个力的合力跟第三个力等大反向(合成法).(2)物体受三个共点力作用而平衡,将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到的两个分力必定跟另外两个力等大反向(分解法).(3)物体受三个共点力作用而平衡,若三个力不平行,则三个力必共点,此即三力汇交原理.(4)物体受三个共点力作用而平衡,三个力的矢量图必组成一个封闭的矢量三角形.二、共点力平衡问题的几种解法1.力的合成、分解法:对于三力平衡,一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系,借助三角函数、相似三角形等手段求解;或将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到的这两个分力必与另外两个力等大、反向;对于多个力的平衡,利用先分解再合成的正交分解法.2.相似三角形法:相似三角形法,通常寻找的是一个矢量三角形与一个结构(几何)三角形相似,这一方法仅能处理三力平衡问题.3.正弦定理法:三力平衡时,三个力可以构成一封闭三角形,若由题设条件寻找到角度关系,则可用正弦定理列式求解.4.正交分解法:将各力分别分解到x 轴上和y 轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件⎩⎨⎧=∑=∑00y x F F ,多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡,值得注意的是,对x 、y 轴选择时,尽可能使落在x 、y 轴上的力多.被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力.三、平衡物体动态问题分析方法解动态问题的关键是抓住不变量,依据不变的量来确定其他量的变化规律,常用的分析方法有解析法和图解法.解析法的基本程序是:对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式,然后根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况.图解法的基本程序是:对研究对象的状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化(一般为某一角),在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图(力的平形四边形或三角形),再由动态的力的平行四边形或三角形的边的长度变化及角度变化确定某些力的大小及方向的变化情况.四、物体平衡中的临界和极值问题 1.临界问题物理系统由于某些原因而发生突变(从一种物理现象转变为另一种物理现象,或从一种物理过程转入到另一物理过程的状态)时所处的状态,叫临界状态.临界状态也可理解为“恰好出现”和“恰好不出现”某种现象的状态.平衡物体的临界问题的求解方法一般是采用假设推理法,即先假设怎样,然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解.解决这类问题关键是要注意“恰好出现”或“恰好不出现”.2.极值问题极值是指平衡问题中某些物理量变化时出现最大值或最小值.典例精析1.共点力平衡问题的求解方法【例1】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 与水平面的夹角为θ,AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是( )A.F 1=mg cos θB.F 1=mg cot θC.F 2=mg sin θD.F 2=θsin mg【拓展1】如图所示,重量为G 的均匀链条,两端用等长的轻绳连接,挂在等高的地方,绳与水平线成θ角.试求:(1)绳子的张力大小; (2)链条最低点的张力大小.【例2】一轻杆BO,其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示.现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力F N的大小变化情况是()A.F N先减小,后增大B.F N始终不变C.F先减小,后增大D.F始终不变2.动态平衡问题分析【例3】如图所示,一个重为G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α.在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态,今使木板与斜面的夹角β缓慢增大至水平,在这个过程中,球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化?【拓展2】如图所示装置,两根细绳拴住一球,保持两细绳间的夹角不变,若把整个装置顺时针缓慢转过90°,则在转动过程中,CA绳的拉力F A大小变化情况是,CB 绳的拉力F B的大小变化情况是.3.物体平衡中的临界问题分析【例4】如图所示,物体的质量为2 kg,两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F,若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围.易错门诊4.物体平衡中的极值问题【例5】如图所示,用绳AC和BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大拉力为150 N,而BC绳能承受的最大的拉力为100 N,求物体最大重力不能超过多少?第 5 课时实验:探究弹力与弹簧伸长的关系验证力的平行四边形定则基础知识归纳1.探究弹力和弹簧伸长的关系(1)实验目的知道弹力与弹簧伸长的定量关系,学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.(2)实验原理弹簧受力会发生形变,形变的大小与受到的外力有关,沿弹簧的方向拉弹簧,当形变稳定时,弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的,用悬挂法测量弹簧的弹力,运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力相等.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算.这样可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系.(3)实验器材弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸.(4)实验步骤①将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长.②如图所示,将已知质量的钩码挂在弹簧的下端,在平衡时测量弹簧的总长并计算钩码的重力,填写在记录表格里.。
力(一) 弹力弹力:物体受外力作用发生形变后,若撤去外力,物体能回复原来形状的力,叫作“弹力”。
弹力方向:胡克定律:F=kx绳子打死结和活结时拉力的差异:死结:如果是一条绳子系在另一条绳子上的某点,则为死结,结点不能活动,相当于两条绳子,每条绳子的拉力不一定相等。
活结:活结的结点一般可沿绳移动,活结一般由绳子跨过滑轮或者绳子上挂一光滑挂钩而形成。
活结两段绳子上的弹力一定大小相等,活结两侧绳子与水平方向的夹角相等,与竖直方向上的夹角也相等,两段绳子上拉力的合力一定在绳子夹角的角平分线上。
死杆和活杆死杆固定:力可任意方向活杆可活动:力沿杆例1例2例4例5例6(二)摩擦力1.摩擦力产生的条件:a、相互接触。
b、有弹力。
c、接触面粗糙。
d、有相对运动或相对运动趋势2.摩擦力的方向:沿接触面的切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3.滑动摩擦力大小:F f=μF N;0<F静≤F最大静(F滑)4.静摩擦力大小要根据其他力具体分析例1例2例3例4例5例6例7(三)力的合成与分解1.合力的大小及范围2.关于力分解的讨论3.力的正交分解合理选择坐标轴的方向,正确建立坐标系例1例2例3例4(四)物体的受力分析分析步骤:1.明确研究对象2.隔离物体分析3.按顺序分析:重力、已知外力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力4.画受力示意图5.检查是否有误例1例2例3例4(五)共点力的平衡共点力:几个力都作用在物体的同一点,或它们的作用线相交于同一点,这几个力便叫做“共点力”。
1、平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态,是加速度a=0的状态。
2、平衡条件:物体所受的合外力为零,即F合=0,若采用正交分解法求平衡问题,则:F x合=0,F y合=0例2例3例5例6例8力(实验一:探究弹力和弹簧伸长的关系)实验原理:在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等,弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算,这样就可以研究弹力与弹簧伸长量之间的定量关系。