力的基本性质
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力的作用和性质力是物理学中一个基本概念,用于描述物体对其他物体施加的作用。
力的作用和性质对于我们理解物体的运动和相互作用起着重要的作用。
本文将对力的作用和性质进行阐述。
一、力的作用力的作用是指一个物体对另一个物体施加的作用,可以引起物体的形状、运动状态或速度的改变。
根据力的作用方式,力可以分为接触力和非接触力两种类型。
1. 接触力接触力是指物体之间通过直接接触而产生的力。
常见的接触力包括摩擦力、弹力和支持力。
- 摩擦力:当一个物体相对于另一个物体滑动或尝试滑动时,它们之间会产生摩擦力,摩擦力的大小与物体表面的粗糙程度以及压力有关。
- 弹力:当一个物体被压缩或拉伸时,它所受到的力称为弹力。
弹簧是一个常见的产生弹力的物体,根据胡克定律,弹力与物体的形变成正比。
- 支持力:当一个物体放置在一个支撑面上时,支持面对物体所产生的力就是支持力。
支持力的大小等于物体的重力,它是保持物体处于平衡状态的主要力。
2. 非接触力非接触力是指物体之间不直接接触而产生的力。
常见的非接触力有重力和电磁力。
- 重力:重力是地球或其他天体对物体吸引的力。
根据万有引力定律,物体之间的引力与它们质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
- 电磁力:电磁力是由电荷或磁体产生的力。
电荷之间的相互作用称为电力,而磁体之间的相互作用称为磁力。
根据库伦定律和安培定律,电磁力与电荷间的距离以及它们的电荷量或电流大小有关。
二、力的性质力除了具有不同的作用方式外,还具有一些共同的性质。
下面是力的几个主要性质:1. 力的大小力的大小被定义为物体对其他物体施加的作用的强度。
力的大小用牛顿(N)作为单位进行量化。
使用力计或弹簧测力计可以测量力的大小。
2. 力的方向力的方向表示力施加的作用线的方向。
由于力是矢量量,所以有大小和方向之分。
力的方向可以用箭头来表示,箭头的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向。
3. 力的合成当多个力作用在同一个物体上时,它们会合成一个总的力,称为合力。
力的概念、四种基本相互作用;三种常见力:重力、弹力、摩擦力一、力的概念:1、力:物体间接相互作用。
2、力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化(产生加速度)3、力的性质:(1)物质性:力是物体对物体的作用,一个物体要受到力的作用,一定是另一个物体对它施加这种作用,力是不能离开物体而存在的。
即没有物体(受力物和施力物),就谈不上力的作用(2)力的作用的相互性:任何两个物体之间的作用总是相互的,施力物同时也是受力物。
(3)力的矢量性,力不仅有大小,还有方向,力是矢量,其去处遵守矢量运算法则—平等四边形定则。
(4)力的独立性,一个力作用于某个物体上产生的效果,与这个物体同时受其他力的作用无关,这就是力的独立性作用原理。
说明:物体间的相互作用并不一定要相互接触。
4、力的三要素:大小、方向盘、作用点。
5、力的测量:用测力计测量(最常用的测力计是测力计)6、力的单位:在SI制中,力的主单位是“牛顿”简称:牛,代号:N.7、力的分类:(1)根据力的性质分为:重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
(2)根据力的效果可分为:拉力、张力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。
说明:根据效果命名的不同名称的力的力,性质可相同;同一性质的力,其作用效果可能不同。
如上抛一小球,在球上升的过程中,重力是阻力,而小球越过最高点下落时,重力以成为动力,而将小球和地球看成一个系统时,重力以成为内力。
8、力的表示法:(1)力的图示:用一条有向线段可完整地把力的三要素地表达出来,带有的线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,箭头或箭尾表示力的作用点。
(2)力的示意图:不需要画出力的标度,只要用一箭头的线段示意出力的方向。
说明:①用力的图示法表示力时,标度的选取是任意的,实际问题中可根据实际力的在大小作恰当的选择,尽量使画出的力既容易分度,以使整个图面匀称、美观,不仅画出力的作用点和方向,还是要将线的长短按标度严格画出。
高中物理知识全解 1.2 几种常见的性质力基础知识:1、力:力是物体与物体之间的相互作用,故力不可能单独存在。
2、力是矢量,有大小和方向【单位:牛顿(N )】。
3、施力物体和受力物体不是绝对的,而是相对的。
例:人出空拳时,以人的骨架肌肉为研究对象,拳头是施力物体,骨架肌肉是受力物体;若以拳头为研究对象,则骨架肌肉是施力物体,拳头是受力物体。
4、力的三要素:大小,方向,作用点。
I 、只要其中任意一个要素发生改变,则力的作用效果都将发生改变。
II 、能看做质点的物体,物体上任何位置为作用点效果相同。
例:如下图所示,F 作用于点a 和作用于点b (即图一和图二),力F 的作用效果相同,因为此时M 可以看做质点。
5、力的表示:力的图示即表明力的作用点、方向、大小。
力的示意图即表明力的作用点、方向。
注意:灵活选取标度,进而用力的图示法表示力(标度的选取与所表示的力不能1比1的关系)。
⎧⎨⎩性质力:根据本质属性(即产生原理)来命名。
6、力的分类:效果力:根据作用效果来命名。
例:重力、弹力、摩擦力等是性质力;拉力、支持力、阻力等是效果力。
一:重力产生原因:由于地球的吸引而产生。
大小:G mg = 【单位:牛顿(N )】。
注意:g 值在不同的地理位置数值不一样,地球上随着纬度的增加g 值增大,地球外随着高度的增加g 值减小。
【g 值一般情况取9.8m/s2,解题计算时若g 值没有特别要求还可取10m/s2】注意:重力的大小不一定等于地球对其的吸引力的大小。
方向:竖直向下,重力的方向总是与当地的水平面垂直,但不一定指向地心,不一定垂直于地面。
①重心1、理解重心的定义。
例:重力只作用于物体的重心(错误)。
2、对于外形规则,密度分布均匀的物体,其重心为该物体的几何中心。
如果外形不规则或密度分布不均匀的物体,其重心可以用二次悬挂法、力矩平衡法或等效平移法求重心。
【二次悬挂法求重心利用了二力平衡原理,力矩平衡法求重心利用了力矩平衡原理和二力平衡原理】注意:重心不一定在物体上,也可以在物体外。
第一讲三种性质的力1.重力产生:物体在地面上或地面附近,由于地球的吸引而使物体受到的力方向:竖直向下大小:根据二力平衡条件可知,物体受到的重力等于物体静止时对竖直悬绳的拉力或对水平支持面的压力。
作用点:重心。
形状规则、质量分布均匀物体的重心在其几何中心。
用悬挂法可以找薄板状物体的重心。
2.弹力产生条件:接触、发生弹性形变(接触力、被动力)方向:作用在使之发生形变的物体上,与接触面垂直(点接触时,垂直于过接触点的切面),指向形变前的位置常见的弹力:弹簧的弹力、绳的拉力、压力和支持力大小:弹簧的弹力大小遵守胡克定律f=kx,劲度系数k(N/m)3.摩擦力产生条件:接触、接触面不光滑、有正压力、发生相对运动和相对运动的趋势(接触力、被动力,有摩擦力必有弹力)方向:沿接触面,与相对运动或相对运动趋势的方向相反大小:(1).滑动摩擦力f=μF N,动摩擦因数μ,F N指物体对接触面的正压力,其大小与接触面对物体的支持力等大(2).静摩擦力f0、最大静摩擦力f m可由二力平衡条件求,f m略大于滑动摩擦力,在近似计算时,f m近似等于滑动摩擦力摩擦力既可以做阻力,也可以做动力。
二.对物体进行受力分析时应该注意以下几个问题:1、首先应该确定研究对象,并把研究对象从周围的物体隔离出来。
2、要养成按一定步骤分析的习惯,以免漏分析某个力,一般应先分析重力,然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后再分析其它的力。
3、每分析一个力,都应找出施力物体,以防止多分析出某些不存在的力。
4、只分析研究对象受到的力,不分析研究对象对其它物体所施加的力5、合力和分力不能同时作为物体所受的力6、只分析根据性质命名的力(如:重力、弹力、摩擦力)7、分析物体受力时,除了考虑它与周围物体的作用外,还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速),当物体的运动情况不同时,其受力情况也不同。
A.一个受力物体可以找到多个施力物体B.两物体相互作用不一定直接接触C.物体受到力作用后,形状及运动状态都一定发生变化D.物体受到力作用后,形状及运动状态可能都不发生变化答案:AB3.A关于力的分类,下列叙述正确的是( )A.根据效果命名的同一名称的力,性质一定相同B.根据效果命名的不同名称的力,性质可能相同C.性质不同的力,对物体的作用效果一定不同D.性质相同的力,对物体的作用效果一定相同答案:B5.B以下说法正确的是( )A.不相互接触的物体之间也会产生力的作用,可见力是可以离开物体而单独存在的B.只要确定了力的大小和方向,这个力就完全确定了C.画某力的图示时,选定的标度不同,表示这个力的线段的长度也不同,但箭头的指向是相同的D.在日常生活中,人们常用杆秤来测量力的大小答案:C6.B下列有关力的叙述中正确的是( )A.甲用力把乙推倒而自己不倒,说明甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用B.只有存在生命或动力的物体才可能施力,无生命或动力的物体只能受力不能施力C.只有运动的物体才会受到力的作用D,找不到施力物体的力是不存在的答案:D7.A下列关于重力的说法中正确的是( )A.只有静止不动的物体才受到重力B.一个悬挂于绳子下的物体,它受到的重力就是绳子对它的拉力C.重力只有受力物体,没有施力物体D.在地面上同一地点,物体的质量越大,它所受到的重力也越大答案:D8.A关于重力的方向,下列各种叙述中正确的是( )A.重力的方向总是垂直向下B.重力的方向总是竖直向下C.重力的方向总是跟支持重物的支持面垂直D重力的方向总是跟支持面对重物的支持力方向相反答案:B9.A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.物体的重心位置跟物体的质量分布和几何形状有关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答案:CD10.A以下说法正确的是( )A.静止在水平地面上的物体对地面的压力就是重力B.物体重力的大小与物体的运动状态有关.C.物体所受的重力大小与地理纬度及离地面的高度有关,与物体的形状及运动状态无关D.两质量相同的物体,它们的重力有可能不同答案:CD11.B下列说法中正确的是( )A在空中将物体释放后,物体不受任何力作用B.物体向上运动时所受的重力比向下运动时所受的重力大C.只受重力作用的物体一定沿重力方向运动D.在地球上方的物体都要受到重力作用,不管是否存在其他力的作用答案:D12.B下列关于重力的说法,正确的是( )A.物体对悬线的拉力一定等于物体所受的重力B.物体对水平支持面的压力一定等于物体的重力C.重力可以由弹簧秤测出,弹簧秤的示数一定等于重力的大小D.站在匀速运动的电梯中的人,受到的重力和水平底面给他的支持力相平衡答案:D(点拨:在平衡力作用下物体保持静止或匀速直线运动状态)13.B重4N的木块放在水平桌面上,桌面受到4N的压力,以下说法正确的是( )A.这个压力就是重力,施力物是地球B.这个压力就是重力,施力物是木块C.这个压力不是重力,这个压力的施力物是木块,木块所受重力的施力物是地球D.这个压力与木块所受的重力相平衡答案:C(点拨:这个压力跟木块所受的重力不是同一个物体所受的力,不同物体所受的力无平衡可言)14.A物体A受到外力作用发生弹性形变时,发生形变的物体A对使它发生形变的物体B产生弹力作用,下列关于弹性形变和弹力的说法中正确的是( )A.物体A先发生形变,后产生弹力B.物体A先产生弹力,后发生形变C.弹力和形变是同时产生,同时变化的D.物体A由于形变而对物体B产生了弹力作用答案:CD15.A下面有关于弹力的几种说法:①只要两物体接触就一定产生弹力②只有发生弹性形变的物体才能产生弹力③只有受到弹簧作用的物体才会受弹力作用④相互接触的物体间不一定存在弹力其中正确的是( )A.①②B.③④C.①③D.②④ 答案:D16.A 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同的 答案:CD17.B 关于弹簧的劲度系数k,下列说法正确的是()A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k 值也越大B.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C.与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k 值越小D.与弹簧本身特性,所受拉力的大小.形变大小都无关 答案:B18.A 关于弹力下列说法正确的是()A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同 答案:BCD19.B 如图所示,小球A 系在坚直拉紧的细绳下端,球恰又与斜面接触并处于静止状态,则小球A 所受的力是()A.重力和绳对它的拉力B.重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力C.重力和斜面对球的支持力D.绳对它的拉力和斜面对它的支持力 答案:A20.A 如图所示,静止的弹簧秤受到大小都为4N 的拉力F 1、F 2的作用,弹簧秤的示数为 ()A.0B.4NC.8ND.无法确定答案:B(点拨:弹簧秤的示数是作用在它吊钩上的作用力大小,即作用在弹簧秤自由端上作用力的大小) 21.B 如图所示,两个同样的弹簧秤每个自重都是0.1N,下端挂钩的重力忽略不计,甲”正挂”,乙”倒挂”,在乙的下方挂上重0.2N 的砝码,则甲、乙两弹簧秤的示数分别为()A.0.2答案:c22.C 如图所示,条形磁铁A 、B 质量均为m,C 为木块,它们放在水平面上静止时,B 对A 的弹力为F 1,C 对B 的弹力为F 2,则F 1、F 2与重力mg 的大小关系正确的是 ()A.F 1=mg,F 2=2mgB.F 1>mg,F 2=2mgC.F 1>mg,F 2=mgD.F 1=mg,F 2>2mg答案:B(点拨:A 、B 两磁铁由于异名磁极相对,它们间存在相互吸引的磁力,所以B 对A 向上的支持力除了平衡A 所受的重力外,还要平衡B 对A 的磁力)23.A 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.6cmB.3cmC.1.5cmD.0.75cm答案:B24.A 关于摩擦力,下列说法正确的是()A.物体受到摩擦力作用时,一定受到弹力作用B.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用C.具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用D.摩擦力的方向与物体运动方向相反 答案:A25.A 关于摩擦力下列说法正确的是( )A.静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间,滑动摩擦力产生在两个相对运动的物体之间B.静摩擦力可以作为动力、阻力,而滑动摩擦力只能作为阻力C.有摩擦力一定存在弹力,且摩擦力的方向总与相对应的弹力方向垂直D.摩擦力的大小与正压力大小成正比 答案:AC26.A 关于静摩擦力的说法下列正确的是( ) A.静摩擦力的方向总与物体的运动方向相反 B.静摩擦力的大小与相应的正压力成正比 C.静摩擦力只能在物体静止时产生D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势方向相反 答案:D27.A 关于滑动摩擦力说法中正确的是()A.滑动摩擦力的方向总与物体的运动方向相反B.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用C.滑动摩擦力的方向总与相对运动的方向相反D.滑动摩擦力的大小与相应的正压力成正比 答案:CD28.B 关于动摩擦因数μ,下列说法正确的是( )A.两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ=0B.增大两物体的接触面积,则两物体间的动摩擦因数增大C.增大两物体间的正压力,则两物体间的动摩擦因数增大D.两物体的材料一定,两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度答案:D29.B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,水平向右答案:A(点拨:物体所受的向右拉力小于0.2×100(N),物体保持静止状态所受的是静摩擦力)30.B如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上不动,那么,当F 增大时,关于铁块对墙的压力N,铁块受墙的摩擦力f,下列判断正确的是( )A.N增大,f不变B.N增大,f增大C.N变小,f不变D.N不变,f不变答案:A31.B如图所示,两个相同的立方体A和B,叠放在水平桌面上,今以水平力F拉B,而两立方体均保持静止,则下列结论正确的是( )A.A和B之间不存在摩擦力作用B.A和B之间存在静摩擦力作用C.B与桌面间存在静摩擦力作用D.若撤去外力F,则A和B之间,B与水平面之间都不存在摩擦力答案:ACD32.B如图所示,物块A放在木板上处于静止状态,现将木块B略向右移动一些,使倾角α减小,则下列结论正确的是( )A.物块A与木板间的正压力减小B.物块A所受的摩擦力减小C.物块A仍可保持静止状态D.木板对A的作用力减小答案:BC(点拨:物块A的重力由木板给它的作用力平衡,物块A的重力是不变的)33.C物体A静止在倾角为α的斜面上,如图所示,当给物体施加一个水平推力F时,物体仍然静止,则下列判断正确的是( )A.物体A所受的静摩擦力一定变大B.物体A所受的静摩擦力一定变小C.物体A所受的静摩擦力可能为零D.物体A与斜面间的正压力一定增大答案:CD(点拨:A受推力F作用后,在F较小时物体仍具有相对斜面下滑的趋势,在F较大时物体具有相对斜面上滑的趋势,当F为某一适当值时物体相对斜面无运动的趋势34.A下列关于静摩擦力的说法,正确的是( ) A.两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用,并且受静摩擦力作用的物体一定是静止的B.静摩擦力方向总与物体的运动趋势方向相反C.静摩擦力的大小可以用公式F=μN直接计算D.在压力一定的条件下静摩擦力的大小是可以变化的,但有一个限度答案:D35.A水平的传输带将工件匀速地从一端传输到另一端的过程中(不计空气阻力)( )A.工件受到与运动方向相同的静摩擦力作用B.工件受到与运动方向相同的滑动摩擦力作用C,工件受到与运动方向相反的滑动摩擦力作用D.工件不受摩擦力作用答案:D36.A关于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )A.两物体间的接触面积越大,滑动摩擦力就越大B.物体的运动速度越大,滑动摩擦力就越大C.两接触面间的滑动摩擦力越大,说明两接触面越粗糙D.滑动摩擦力大小不仅与两接触面的粗糙程度有关,还与它们间的正压力有关,而与接触面积的大小无关答案:D37,B运动员双手紧握竹竿匀速攀升和匀速下滑时,所受的摩擦力分别是f1和f2,则( )A.f1向下,f2向上,且f1=f2B.f1向下,f2向上,且f1>f2C.f1向上,f2向上,且f1=f2D.f1向上,f2向下,且f1>f2答案:C(点拨:运动员不管是匀速攀升还是匀速下滑,所受的摩擦力都是用来平衡他的重力)38.B如图所示,三个相同的物体叠放在一起,当作用在B物体上的水平力F为2N时,三个物体都静止,则物体A、B之间,B、C之间,C与水平面之间的摩擦力大小分别为( )A.0、0、0B.0、1N、1NC.0、2N、2ND.2N、2N、2N答案:C39.B粗糙的水平桌面上有一斜面体处于静止状态,斜面上有一物块静止在斜面上,如图所示,则下列结论正确的是( )A.斜面体给物块有沿斜面向上的静摩擦力作用B.水平面给斜面体有向左的静摩擦力作用C.物块相对斜面有下滑的趋势,斜面相对水平桌面有向右运动的趋势D.斜面体对水平桌面只有向下的弹力作用,不存在摩擦力作用答案:AD(点拨:将物块与斜面体作为整体来看,这一整体放在水平面上没有相对桌面运动的趋势)40.B如图所示,皮带运输机将物体匀速地送往高处,下列结论正确的是( )A.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用B.传送的速度越大,物体受的摩擦力也越大C.物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关D.若匀速地向下传送物体,物体所受的摩擦力沿皮带向F 答案:AC41.B放在水平地面上的物体M上表面有一物体m,m与M之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图所示,则关于M和m受力情况的判断,正确的是( )A.m受到向右的摩擦力B.M受到m对它向左的摩擦力C.地面对M的摩擦力方向右D.地面对M不存在摩擦力作用答案:ABD42.C如图所示,A是主动轮,B是从动轮,它们通过不打滑的皮带转动,轮的转动方向见图.在B轮上带有负载,P、Q分别是两轮边缘上的点,则关于P、Q所受的摩擦力的判断正确的是( )A.P所受的是静摩擦力,方向向上B.P所受的是滑动摩擦力,方向向下C.Q所受的是静摩擦力,方向向下D.Q所受的是滑动摩擦力,方向向上答案:A(点拨:皮带不打滑,说明P和Q处的摩擦力都是静摩擦力,A轮上的P点相对接触处的皮带具有向下滑动的趋势,B轮上的Q点相对接触处的皮带也具有向下滑动的趋势)二、填空题(每小题8分,共16分)43.B如图所示,三块相同砖被压在两竖直方向的木板之间,设每块砖的重力为G,则A与左板间的摩擦力大小为_____,A 与B之间的摩擦力大小为_____答案:1.5G;0.5G44.B如图所示,A、B的重力分别为5N和8N,各接触面间的动摩擦因数均为0.2,则要能从A下方拉出B所需的最小水平拉力F=_____N,这时系A的水平绳中的张力大小为_____N答案:3.6;145.A如图所示,两物体A和B的质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上,不计绳与滑轮间的摩擦,则A对绳的作用力大小与地面对A的作用力大小分别为_____. 答案:mg;(M-m)g46.B如图所示,用弹簧秤水平地拉重10N的物块,物块放在水平桌面上,逐渐增大拉力,当弹簧秤的示数为2.2N时物块开始滑动,为维持物块匀速运动,以后拉力只需 2.0N.则物块与桌面间的最大静摩擦力为__________N,物块与桌面间的动摩擦因数为__________.答案:2.2;0.2三、作图与计算题(每小题12分,共24分)47.C如图所示,一个金属球放在凹槽上,它的重心位置C在它的球心位置O的下方请在图中画出该金属球所受弹力的示意图答案:图略(点拨:弹力垂直于接触面,与物体的重心位置无关,所以两侧的弹力均指向球心O)48.C如图所示,水平面上有一重为40N的物体,受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持静止,F1与F2的方向相反.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(1)物体所受摩擦力的大小和方向.(2)若只撤去F1,物体所受摩擦力的大小和方向(3)若只撤去F2,物体所受摩擦力的大小和方向.答案:物体所受的最大静摩擦力f m=μG=8N(1)∵F-F2=7N<f m∴物体保持静止所受的静摩擦力为f1=F1-F2=7N,方向水平向右.(2)∵F2=6N<f m∴物体保持静止,所受的静摩擦力为f2=F2=6N,方向水平向左(3)∵F1=13N>f m∴物体相对水平面向左滑动,物体所受的滑动摩擦力f3=μG=8N.方向水平向右.49.C如图所示,在水平桌面上放一个重G A=20N的木块A,A 与桌面间的动摩擦因数μ1=0.4,在A上放有重G B=10N的木块B,B与A接触面间的动摩擦因数μ2=0.1,求:(1)使A和B一起匀速运动的水平拉力F(2)若水平力F作用在B上,使B匀速运动时水平面给A的摩擦力多大答案:(1)12N(2)1N(点拨:F作用在B上时,A不可能受摩擦力作用,否则它不可能做匀速运动;F作用在A上时,B保持静止,受静摩擦力作用)第二讲力的合成和分解一、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。
第二章相互作用第一讲力的概念三个性质力课时安排:2课时教学目标:1.理解力的概念;2.掌握重力、弹力、摩擦力的产生、大小和方向3.掌握受力分析的基本方法和基本技能本讲重点:1.弹力、摩擦力2.受力分析本讲难点:弹力、摩擦力的分析与计算考点点拨:1.弹力方向的判断及大小计算2.摩擦力方向的判断及大小计算3.受力分析的一般方法第一课时一、力的概念及三个常见的性质力1.力的概念:力是物体对物体的作用。
(1)力的物质性:力不能离开物体而独立存在,有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。
二者缺一不可。
(2)力的相互性:力的作用是相互的(3)力的作用效果:①形变;②改变运动状态。
(4)力的表达:力的图示.2.力的分类(1)按性质分:重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……(按现代物理学理论,物体间的相互作用分四类:长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用;短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。
宏观物体间只存在前两种相互作用。
)(2)按效果分:压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……(3)按产生条件分:场力(非接触力)、接触力。
3.重力:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(1)方向;总是竖直向下(2)大小:G=mg注意:重力是万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力,在两极处重力等于万有引力。
由于重力远大于向心力,一般情况下近似认为重力等于万有引力。
(3)重心:重力的等效作用点。
重心的位置与物体的形状及质量的分布有关。
重心不一定在物体上。
质量分布均匀、形状规则的物体,重心在几何中心上.薄板类物体的重心可用悬挂法确定。
4.弹力(1)弹力的产生条件:弹力的产生条件是两个物体直接接触,并发生弹性形变。
(2)弹力的方向:与弹性形变的方向相反。
(3)弹力的大小对有明显形变的弹簧,弹力的大小可以由胡克定律计算。
对没有明显形变的物体,如桌面、绳子等物体,弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。
力的三大基本性质——物质性、相互性、矢量性【物质性】拓展:何为“物质”?何为“物质”?物质,这个词,在不同领域(学科),它的概念是不同的:【化学】由分子、原子等实物粒子构成的【哲学】物质指在人们的意识之外独立存在又能为人的意识所反映的客观实在【物理】凡是能施加力的,都是物质,比如:引力场、电磁场力的产生不要“画蛇添足”、“一厢情愿”地误认为:有生命的物体,才能施加力无生命的物体,不能施加力必须相互接触,才能施加力没有相互接触,不能施加力【相互性】拓展:“作用力/反作用力” 与“平衡力”1、做功的特点,可给高一尖端班补充讲解:W = Fx虽然一对相互作用力共线反向、等大,但两个物体的位移x毫无关系——运动毫无关系:①初速度毫无关系;②加速度毫无关系:质量m毫无关系合力F毫无关系(除AB间相互作用力,A还可能受甲乙丙的力、B还可能受张三李四王麻子的力)2、同时性:同时产生、同时消失、同时变化、作用时间相同3、同种性质:思考:A给B的是动摩擦、B给A的能不能是静摩擦?(动摩擦和静摩擦同属于摩擦力)4、受平衡力的物体,不一定平衡;不平衡的物体,也可能受到平衡力(变速直线运动的物体,在垂直于运动方向,或者不受任何力,或者受平衡力)以后对变速直线运动的物体,进行受力分析时,通式通法:∥运动方向:F = ma(牛二方程)⊥运动方向:二力平衡方程(“二力平衡”不一定是局限地指只有两个力;广义的理解是在一条直线上,朝着两个相反的方向的力等大平衡)【矢量性】拓展1、电流有方向,那么,电流是矢量吗?为什么?2、列举初中学过的那些物理量,哪些是矢量?哪些是标量?3、物理量,除了分为矢量和标量,还可以分为“状态量”和“过程量”比如:质量、力、压强、温度、速度等就是“状态量”路程、位移、时间等就是“过程量”摩擦力的5个“不一定”①摩擦力不一定是阻力(有可能是动力)②摩擦力不一定与速度反向(有可能同向)、摩擦力也不一定与速度共线(可能不共线)③摩擦力不一定做负功(有可能做正功)、摩擦力也不一定做功(可能不做功)④受动摩擦力的物体不一定运动、受静摩擦力的物体不一定静止⑤求动摩擦力也不一定用公式(还可以结合物体运动用牛二或二力平衡)摩擦力的科学分析顺序是否一定存在?——存在动摩擦?静摩擦?——性质朝什么方向?两种可能?——方向最后才是计算大小——大小简言之,“先定性、再定向、后定量”的逻辑,学习、工作,皆是如此!有关摩擦力的考题,最后一句话通常都是:“摩擦力大小是多少?” 或“下列哪个摩擦力表达式正确?” 或“摩擦力大小如何变化?”总而言之、言而总之,最后问的是摩擦力的大小。
建筑力学本部分主要介绍力的基本性质、力矩与力偶、平面一般力系的平衡方程及其应用、变形固体及其假设和几何图形的性质。
通过学习,要求掌握几种常见约東的约束反力、受力图的画法、平面力系的平衡方程及其应用:理解力的性质和投影、力矩的计算、力偶的概念;了解变形固体及其假设,强度、刚度、稳定性的概念,平面几何图形的性质。
平面力系1.力的基本性质(1)力的基本概念力是物体之间相互的机械作用,这种作用的效果是使物体的运动状态发生改变,或者使物体发生变形。
力不可能脱离物体而单独存在。
有受力物体,必定有施力物体。
1)力的三要素力的三个要素是:カ的大小、力的方向和力的作用点。
力是一个既有大小又有方向的物理量,所以力是矢量。
力用一段带箭头的线段来表示。
线段的长度表示力的大小;线段与某定直线的夹角表示力的方位,箭头表示力的指向;线段的起点或终点表示力的作用点。
在国际单位制中,力的单位为牛顿(N)或千牛顿(kN)。
1kN=1000N。
2)静力学公理①作用力与反作用力公理: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,沿同一直线,并分别作用在这两个物体上。
作用力与反作用力的性质应相同。
②二力平衡公理:作用在同一物体上的两个力,使物体平衡的必要和充分条件是这两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。
③加减平衡力系公理:作用于刚体的任意力系中,加上或减去任意平衡力系,并不改变原力系的作用效应。
同时力具有可传递性。
作用在刚体上的力可沿其作用线移动到刚体内的任意点,而不改变原力对刚体的作用效应。
根据力的可传性原理,力对刚体的作用效应与力的作用点在作用线的位置无关。
加减平衡力系公理和力的可传递性原理都只适用于刚体。
(2)约束与约東反力1)约束与约束反力的概念一个物体的运动受到周国物体的限制时,这些周围物体就称为该物体的约束。
约東对物体运动的限制作用是通过约東对物体的作用力实现的,通常将约束对物体的作用力称为约東反力,简称反力,约束反力的方向总是与约東所能限制的运动方向相反。