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名师堂学校2014年秋季优学班 高一年级讲义 日期：11月 8日
第五讲 三种性质的力 受力分析
【知识要点】
一、力、重力、弹力
1．力的本质
(1)力的物质性：力是物体对物体的作用。提到力必然涉及到两个物体一—施力物体和受力物体，力不能离开物体而独立存在。有力时物体不一定接触。
(2)力的相互性：力是成对出现的，作用力和反作用力同时存在。作用力和反作用力总是等大、反向、共线，属同性质的力、分别作用在两个物体上，作用效果不能抵消.
(3)力的矢量性：力有大小、方向，对于同一直线上的矢量运算，用正负号表示同一直线上的两个方向，使矢量运算简化为代数运算；这时符号只表示力的方向，不代表力的大小。
(4)力作用的独立性：几个力作用在同一物体上，每个力对物体的作用效果均不会因其它力的存在而受到影响，这就是力的独立作用原理。
2．力的作用效果
力对物体作用有两种效果：一是使物体发生形变_，二是改变物体的运动状态。这两种效果可各自独立产生，也可能同时产生。通过力的效果可检验力的存在。
3．力的三要素：大小、方向、作用点
完整表述一个力时，三要素缺一不可。当两个力 F1、F2的大小、方向均相同时，我们说F1=F2，但是当他们作用在不同物体上或作用在同一物体上的不同点时可以产生不同的效果。
力的大小可用弹簧秤测量，也可通过定理、定律计算，在国际单位制中，力的单位是牛顿，符号是N。
4．力的图示和力的示意图
(1)力的图示：用一条有向线段表示力的方法叫力的图示，用带有标度的线段长短表示大小，用箭头指向表示方向，作用点用线段的起点表示。
初二物理：滑轮组与摩擦力的结合，受力分析才是解题的关键
2014春•江西校级期中
考点：滑轮组的基本特点、摩擦力方向的判断、受力分析分析：由于物体都在做匀速直线运动，那么整个装置的合力为零。
（1）我们先对物体A和B进行受力分析
当b滑轮下挂重物B等于10N时，物体A匀速下滑，对A进行受力分析，A受到自身的重力，方向 竖直向下，竖直向上方向上受到绳子拉力T和摩擦力f 他们满足T+f=GA........①
对滑轮b进行受力分析，滑轮b上绳子的拉力等于T，有b是动滑轮。所有存在2T=Gb......②，将①②两个等式联立起来，就可以算出摩擦力f=2N
（2）当挂上物体C后，物体A匀速上滑，现在对A进行受力分析，A受到竖直向下的重力，受到数值向上的摩擦力f和拉力T。现在我们可以直接算出T=Ga+f=9N 在后对滑轮b进行受力分析，滑轮受绳子竖直向上的拉力2T，受竖直向下的重力GB和GC，此时就有等式2T=GB+GC，而GB我们知道等于10N，所有GC等于8N
解题过程：
点评：本题综合考察了拉力、摩擦力的计算，关键是对物体进行正确是受力分析和对绳子段数的理解。
摩擦力及受力分析
摩擦力是两个物体接触表面之间存在的力，它的大小和方向取决于两个接触面之间的相互作用。摩擦力是由于两个表面之间的不规则性和分子间的吸引力导致的。在讨论摩擦力时，我们通常关注静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指当一个物体试图相对于另一个物体滑动时，两个物体之间的摩擦力。静摩擦力的大小和方向与试图滑动的物体之间的力的大小和方向相等且相反。当试图滑动的物体的力小于静摩擦力时，物体将保持静止。静摩擦力的大小可以由以下公式计算：
静摩擦力=静摩擦系数×垂直于接触面的力
摩擦系数是一个无单位的常数，取决于两个表面的性质。当两个表面之间的粗糙程度增加时，静摩擦力也相应增加。
动摩擦力是当两个表面相对滑动时的摩擦力。与静摩擦力不同，动摩擦力与滑动物体的速度成正比。动摩擦力的大小可以由以下公式计算：
动摩擦力=动摩擦系数×垂直于接触面的力
摩擦力对许多现象和应用至关重要。它可以帮助我们解释物体的停车距离、滑动和牵引等问题。
我们经常遇到一些情况，需要进行受力分析。受力分析是根据物体所受到的外力以及与其他物体之间的相互作用，研究物体所受的各个力以及这些力的性质和作用的方法。
受力分析可以分为静力学和动力学两个方面。静力学研究物体处于平衡状态下所受的力以及力的性质和作用，而动力学研究物体在运动状态下所受的力以及力对运动的影响。 受力分析通常需要通过自由体图来描述和分析物体所受的力。自由体图是指将物体从其他物体或支点中分离出来，以观察物体所受的所有外力，并使其处于平衡或运动状态。自由体图包括画出物体本身和所有作用在物体上的力的箭头表示。
在受力分析中，我们需要注意以下几点：
1.保持力的平衡：根据牛顿第三定律，相互作用的两个物体之间的力是相等且相反的。因此，当我们在自由体图中画出力的箭头时，我们需要确保力的矢量的和为零，以保持物体处于平衡状态。
2.选取适当的坐标轴：坐标轴的选择应根据问题的特点来确定。通常选择物体所受的外力的方向为坐标轴方向，以简化力的计算和分析。
动力学中的摩擦力分析
摩擦力是物体相对运动时产生的一种阻力。在动力学中，摩擦力的分析是一个重要的问题，它关系到物体的运动轨迹和受力情况。本文将从摩擦力的定义、计算公式、影响因素以及实际应用等方面进行论述。
一、摩擦力的定义
摩擦力是指两个物体之间的相对运动产生的阻力。当两个物体相对运动时，由于它们之间的接触面存在着不平整和微小间隙，表面粗糙度以及分子间相互作用等，会产生一定的阻力，这就是摩擦力。摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力两种。
二、静摩擦力
静摩擦力是指物体在静止状态下克服摩擦力之前所受到的阻力。当一个物体受到外力作用，试图移动时，并且外力没有超过摩擦力的最大值时，物体将保持静止状态。此时所受到的力即为静摩擦力。
静摩擦力的大小与物体之间的压力以及表面特征有关。根据静摩擦力的计算公式，静摩擦力的大小与物体之间的正压力有直接关系，其计算公式为：
F静 = μ静 * N
其中，F静为静摩擦力的大小，μ静为静摩擦系数，N为物体之间的正压力。 三、动摩擦力
动摩擦力是指物体在相对运动过程中所受到的阻力。当一个物体受到外力作用，试图移动时，外力超过了摩擦力的最大值，物体便开始运动。此时所受到的力即为动摩擦力。
动摩擦力的大小也与物体之间的压力以及表面特征有关。一般情况下，动摩擦力小于静摩擦力，其计算公式为：
F动 = μ动 * N
其中，F动为动摩擦力的大小，μ动为动摩擦系数，N为物体之间的正压力。
四、摩擦力的影响因素
摩擦力的大小受到多种因素的影响，包括物体之间的材料、表面特征、压力、相对速度等。以下是一些常见的影响因素：
1. 物体之间的材料：不同材料之间的摩擦系数存在差异，如金属与金属之间的摩擦系数一般较小，而金属与木材之间的摩擦系数则较大。
2. 表面特征：物体表面的粗糙度对摩擦力有一定的影响，表面越光滑，摩擦力越小；表面越粗糙，摩擦力越大。
3. 压力：物体之间的压力越大，摩擦力越大。
