力及三种常见的力

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。

三、力（常见的力、力的合成与分解）1）常见的力1.重力G＝mg （方向竖直向下，g＝9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近）2.胡克定律F＝kx｛方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m)｝3.滑动摩擦力F＝μF N｛与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，F N：正压力(N)｝4.静摩擦力0≤f静≤f m（与物体相对运动趋势方向相反，f m为最大静摩擦力）5.万有引力F＝Gm1m2/r2（G＝6.67×10-11N·m2/kg2,方向在它们的连线上）6.静电力F＝kQ1Q2/r2（k＝9.0×109N·m2/C2,方向在它们的连线上）7.电场力F＝Eq（E：场强N/C，q：电量C，正电荷受的电场力与场强方向相同）8.安培力F＝BILsinθ（θ为B与L的夹角，当L⊥B时:F＝BIL，B//L时:F＝0）9.洛仑兹力f＝qVBsinθ（θ为B与V的夹角，当V⊥B时：f＝qVB，V//B时:f＝0）注:(1)劲度系数k由弹簧自身决定;(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定;(3)f m略大于μF N，一般视为f m ≈μF N〔见第一册P 8〕；(5)物理量符号及单位B ：磁感强度(T)，L ：有效长度(m)，I:电流强度(A)，V ：带电粒子速度(m/s),q:带电粒子（带电体）电量(C);(5)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。

2）力的合成与分解1.同一直线上力的合成同向:F ＝F 1+F 2，反向：F ＝F 1-F 2 (F 1>F 2)2.互成角度力的合成：F ＝(F 12+F 22+2F 1F 2cos α)1/2（余弦定理） F 1⊥F 2时:F ＝(F 12+F 22)1/23.合力大小范围：|F 1-F 2|≤F ≤|F 1+F 2|4.力的正交分解：F x ＝Fcos β，F y ＝Fsin β（β为合力与x 轴之间的夹角tg β＝F y /F x ）注：(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;（2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)F 1与F 2的值一定时,F 1与F 2的夹角(α角)越大，合力越小;（5）同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。

力的种类
在物理学中，力是指导致物体产生运动或形变的物理量。

力的种类多种多样，
常见的力包括：
1.重力：地球或其他天体吸引物体的力，是最普遍的力之一。

重力使
物体朝着地球的中心运动，决定了物体在重力场中的运动轨迹。

2.弹力：当物体受到挤压或拉伸时，恢复原状的力就是弹力。

弹簧、
橡皮等材料都具有弹性，可以产生弹力。

3.摩擦力：当两个物体相对运动或相互接触时产生的阻碍运动的力。

摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力，影响物体在表面上的滑动或滚动。

4.拉力：以拉拽形式作用在物体上的力。

例如绳索或链条拉扯物体时
施加的力就是拉力。

5.压力：在物体表面向内或外方向的力。

压力是单位面积上的力，可
以是气体或液体对物体施加的力。

6.电磁力：电荷之间相互作用的力称为电力，磁场中的磁性物质所受
的力称为磁力。

电磁力是一种非接触力，广泛存在于自然界中。

7.核力：原子核内部质子和中子之间的相互作用力，主要负责维持原
子核的结构稳定。

8.弯曲力：作用于梁、柱等结构上的力，使结构产生弯曲或变形的力。

以上列举的力只是物理学中常见的一部分，不同环境和情况下会有更多种类的
力作用在物体上，影响着物体的运动和形变。

通过深入了解各种力的性质和作用方式，可以更好地理解物体运动和结构力学的基本原理。

一、重力1、重力是由于地球对物体的吸引而产生的。

注意：重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力。

但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力2、重力的大小:地球表面G=mg ，离地面高h 处G ’=mg ’，其中g ’=[R/（R+h ）]2g3、重力的方向:竖直向下（不一定指向地心）。

4、重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上.二、 弹力1、产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.2、产生条件:①直接接触；②有弹性形变.3、弹力的方向:与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、弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解.★胡克定律:在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=k △x,k 为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，△x 为形变量，单位是N/m.三、摩擦力1、产生的条件:①相互接触的物体间存在压力；②接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可.2、摩擦力的方向：沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动生活中常见的力7的方向可以相同也可以相反.3、判断静摩擦力方向的方法:①假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向.②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.4、大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解.①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N进行计算，其中F N是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.【例题1】下述各力中，不是根据力的性质命名的有（）A．重力B．拉力C．弹力D．摩擦力【例题2】关于物体的重心，下列说法正确的是（）A．形状规则的物体的重心，一定在它的几何中心上B．形状不规则的物体的重心，不可能在它的几何中心上C．物体的重心一定在物体上D．用悬挂法寻找物体的重心，当物体静止时，细线的方向一定通过重心【例题3】关于弹力方向的有关说法正确的是（）A．放在水平桌面上的物体受弹力方向是竖直向下的B．放在斜面上的物体受斜面弹力方向是竖直向上的C．将物体用绳吊在天花板上，绳受物体的弹力方向是向上的D．弹力的方向垂直于接触面或接触点的切线，指向受力物体【例题4】一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6cm，现将其中的一端固定于墙上，另一端用5N的外力来拉伸它，则弹簧的伸长量应为（）A．6cm B．3cm C．1.5cm D．0.75cm【例题5】重100N的物体，静止在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当物体受到一个大小为10N，方向水平向右的拉力作用后，水平面对物体的摩擦力大小和方向是（）A．10N，水平向左B．10N，水平向右C．20N，水平向左D．20N，水平向右【例题6】在公式G=mg中，在地球表面处g=9.8N/kg，在月球表面处g′=1.63N/g。

第六讲力三个基本力基本知识1.力是的相互作用.力是矢量,既有大小,又有 .重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力等是按命名的力;拉力、推力、支持力、压力、动力、阻力等是按命名的力.2.重力是的力.物体受到的重力G 与质量m 的关系是 ;重力的方向总是 ;重力的等效作用点叫物体的 .3.弹力(1)弹力的产生条件是和 .(2)弹力的方向特点:支持力与压力的方向总是接触面;绳子的拉力的方向总是的方向.(3)弹簧的弹力大小与形变大小有关,关系式是 .4.滑动摩擦力发生在两个有的物体之间,其大小与正压力FN 成正比,用μ表示两物体之间的动摩擦因数,用F N表示滑动摩擦力,则公式为 .5.静摩擦力发生在两个有的物体之间.静摩擦力的最大值叫 . 摩擦力的方向一定沿两物体接触面的方向重难点突破一、重心1.一个物体的各部分都要受到重力作用,从效果上看,可以把物体各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.重心不一定在物体上,如质量分布均匀的圆环、足球等.2.重心的位置跟物体的形状和质量分布有关,质量分布均匀,形状规则的物体的重心的位置在其几何中心.可以用悬挂法找到薄的物体的重心.注意:重力与万有引力不是同一个概念,重力是由地球的吸引而产生.重力加速度的大小与地理位置有关,纬度越高重力加速度值越大.二、弹力1.弹力产生条件:(1)直接接触;(2)发生弹性形变.2.弹力方向(1)压力和支持力:方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体.(2)拉力:绳的拉力沿着绳指向绳收缩的方向.3.弹力大小:(1)弹簧弹力:胡克定律F=kx.(2)其他弹力:由物体受其他力和运动状态求解.注意:x 表示形变量,即弹簧的伸长量或缩短量.如果物体间存在微小形变,不易觉察,这时可用假设法进行判定.三、摩擦力1.静摩擦力产生条件:(1)接触且接触面粗糙(不光滑);(2)接触面间有弹力;(3)有相对运动的趋势.方向:沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势方向相反.2.滑动摩擦力产生条件:(1)接触且接触面粗糙(不光滑);(2)接触面间有弹力;(3)有相对运动.方向:沿着接触面,并且跟物体相对运动方向相反.注意:“相对”含义:选择与它直接接触的物体作为参考系.3.大小:(1)静摩擦力:随外力的变化而变化,但是有一个限度.当物体刚开始相对运动前静摩擦力达到最大值fmax,且满足: 0<f ≤fmax.(2)滑动摩擦力:大小跟接触面间的弹力FN的大小成正比,即f=μFN.FN表示接触面之间的弹力,它与重力不是同一个概念,它有时等于重力的大小,有时不等于重力大小.μ是动摩擦因数,与接触面的材料以及粗糙程度有关,与接触面的大小无关. 注意:①摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角.②摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反.④静止的物体可能受滑动摩擦力的作用,运动的物体可能受静摩擦力的作用.例题分析【例1】下列关于力的说法中正确的是( )A.力是物体对物体的作用B.磁体间有作用力,说明力可以离开物体而独立存在C.只有相互接触的物体间才有力的作用D.若一物体是施力物体,则该物体可以不是受力物体【例2】关于重力、弹力、摩擦力,下列说法正确的是( )A.重力就是地球对物体的吸引力B.两个物体如果接触就一定会产生弹力C.在加速上升的电梯中物体所受的重力大于电梯加速下降时物体所受的重力D.有摩擦力必有弹力【例3】如图所示,A、B 两物体叠放在一起,用手托住,让它们静止靠在墙边,然后释放,它们同时沿竖直墙面下滑,已知mA>mB,则物体B ( )A.只受一个重力B.受到重力、摩擦力各一个C.受到重力、弹力、摩擦力各一个D.受到重力、摩擦力各一个,弹力两个【例4】下列关于摩擦力的说法中正确的是( )A.摩擦力的大小一定与压力成正比B.摩擦力一定是阻力C.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反D.运动的物体可能受到静摩擦力课堂巩固1.如图所示,小明用80N的水平推力推木箱,小亮沿相同方向用100N 的力拉木箱,使木箱沿水平地面做匀速运动,此时地面对木箱摩擦力的大小为( )A.20NB.80NC.100ND.180N2.如图所示,水平地面上的行李箱重100N, 手对行李箱竖直向上的拉力为80N,则行李箱对地面的压力为( )A.20NB.80NC.120ND.180N3.在轻质弹簧下端悬挂一质量为0.1kg的物体,当物体静止后,弹簧伸长了0.01m,取g=10m/s2.该弹簧的劲度系数为( )A.1N/mB.10N/mC.100N/mD.1000N/m4.如图所示,物体A 静止在斜面B 上,下列说法正确的是( )A.斜面B 对物块A 的弹力方向是竖直向上的B.物块A 对斜面B 的弹力方向是竖直向下的C.斜面B 对物块A 的弹力方向是垂直斜面向上的D.物块A 对斜面B 的弹力方向跟物块A 恢复形变的方向是相反的)5.关于摩擦力,下列说法正确的是( )A.运动的物体只可能受到滑动摩擦力B.静止的物体只可能受到静摩擦力C.滑动摩擦力的方向可能与运动方向一致D.滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反6.用手握住瓶子,使瓶口向上静止在空中,则( )A.手对瓶子的压力与瓶子所受的重力大小相等B.手对瓶子的摩擦力与瓶子所受的重力大小相等C.手握得越紧,手对瓶子的摩擦力越大D.手对瓶子的摩擦力大于瓶子所受的重力7.如图所示,小芳正在拉雪橇,拉力F与水平方向成θ角,雪橇沿水平方向做匀速直线运动,则雪橇所受摩擦力的大小为( )A.FcosθB. F/cosθC.FsinθD. F/sinθ8.一物体放在粗糙水平面上,用大小相等的力F 按下图所示的四种方式分别作用在该物体上,物体始终处于静止状态,其中物体对水平面压力最大的情形是( )A B C D9.如图所示,一物体置于水平桌面上,手对物体施加一竖直向下的压力F,物块始终保持静止.则下列说法中正确的是( )A.施加压力F 后,物块所受重力增大B.桌面所受压力的施力物体是手C.桌面对物块的支持力是由于桌面发生形变而产生的D.物块的重力使物块发生形变10.在研究摩擦力的实验中,每次用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的木块,木块运动状态及弹簧测力计的读数如下表所示(每次木块与桌面的接触面相同)则由表可知: ( )A.木块受到的最大摩擦力为0.7NB.木块受到的最大静摩擦力一定为0.6NC.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有两次是相同的11.图所示,一重球用轻质绳子悬挂着,且与光滑斜面接触处于静止状态,若绳子保持竖直状态,则重球受到的力有( )A.重力和绳子的拉力B.重力、绳子的拉力和斜面的支持力C.重力、斜面的弹力和斜面的静摩擦力D.重力、绳子的拉力、斜面的支持力和下滑力。