力学中常见的几种力
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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。
力学基础知识点总结力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动和相互作用。
它在我们的日常生活、工程技术以及科学研究中都有着广泛的应用。
下面就来总结一下力学的基础知识点。
一、力的概念力是物体对物体的作用。
力不能脱离物体而单独存在,一个力必然涉及两个物体,即施力物体和受力物体。
力的单位是牛顿(N)。
力的三要素包括力的大小、方向和作用点。
这三个要素决定了力对物体的作用效果。
例如,用大小相同但方向不同的力推一个物体,物体的运动方向可能不同;作用点不同,物体的转动效果也可能不同。
二、常见的力1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力。
重力的方向总是竖直向下,大小与物体的质量成正比,即 G = mg,其中 g 为重力加速度,通常取 98N/kg。
2、弹力:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力。
常见的弹力有支持力、压力、拉力等。
弹力的大小与形变程度有关。
3、摩擦力:两个相互接触的物体,当它们相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。
摩擦力分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。
静摩擦力的大小取决于使物体产生相对运动趋势的外力;滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,其计算公式为 f =μN,其中μ 为动摩擦因数,N 为压力。
三、牛顿运动定律1、牛顿第一定律:也称为惯性定律,内容是一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
惯性是物体保持原有运动状态的性质,质量是物体惯性大小的唯一量度。
2、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
其表达式为 F = ma。
3、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。
四、力的合成与分解如果一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,那几个力就叫做这个力的分力。
力的合成与分解遵循平行四边形定则。
第二章力和力的平衡本章学习提要1.有关力的知识,包括力的概念、几种常见的力。
2.力的等效替代方法(力的合成与分解)。
3.共点力的平衡问题.这一章内容是整个力学的基础,也是今后学习气体、电场和电磁现象的重要基础,本章的重点是力的合成与分解以及共点力的平衡,本章的难点是力的分解和共点力平衡条件的实际应用,学习中不仅要学习和掌握有关力的知识,也要注重学习解决实际问题的重要思想方法,感悟力的平衡在社会生活中的重要意义.A 生活中常见的力一、学习要求理解力的概念,知道力学中常见的几种力。
理解重力的概念,知道重心的意义和重力的方向。
通过对形变的观察认识弹力,理解弹力的概念,知道弹性形变和弹力的方向,知道弹力的大小与形变有关系。
知道静摩擦力和最大静摩擦力的概念,能联系生活和生产的实例,应用弹力等知识解决简单的实际问题。
二、要点辨析1.力力是物体对物体的作用,力对物体的作用效果:①使物体发生形变。
②使物体的运动状态发生改变。
我们可以从被作用物体发生形变或运动状态的变化来判断物体是否受到力的作用。
物体受到力的作用,必定有另一个物体施加这种作用。
可见力是不能脱离施力物体和受力物体而独立存在的。
力是矢量,在描述一个力时必须指出它的大小、方向和作用点,力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
2.形变和弹力物体在外力作用下形状的变化叫做形变。
外力撤消的过程中,能自动恢复原状的形变叫做弹性形变。
发生弹性形变的物体,因要恢复原状,而对使它产生形变的物体施加的力称为弹力.产生弹力的条件是:①物体要直接接触。
②物体接触面发生弹性形变。
接触而不发生弹性形变的物体间不存在弹力。
弹力是一种常见的力,拉力、压力、推力、支持力和绳的张力在本质上都是弹力.弹力的作用点位于两物体的接触面或接触点的受力物体一侧。
弹力的方向总是跟物体形变的方向相反,与物体恢复原状的方向相同,且与接触面垂直,例如放在水平桌面上的球(图2—1),由于两物相互挤压,都发生了弹性形变:桌面向下凹陷;球被向上压缩。
日常生活中常见的力学现象解析力学是研究物体运动及静止状态的学科,其原理贯穿于我们日常生活的方方面面。
从牵拉弹簧到乘坐电梯,力学现象无处不在,影响着我们的日常生活。
现在就让我们来看看一些常见的力学现象,深入探讨背后的力学原理。
弹簧的牵拉力学弹簧是一种以弹性形变作用来产生恢复力的器件。
在日常生活中,我们常常用到弹簧,比如拉开弹簧门或者弹簧秤。
弹簧的拉伸和压缩过程符合胡克定律,即拉力与伸长长度成正比。
这一定律可以用公式F=kx来表示,其中F是弹簧受到的力,k是弹簧的弹性系数,x是弹簧伸长的长度。
重力加速度与自由落体重力是地球或其他天体吸引物体的力。
在地球表面,所有物体受到的重力近似相等,大小为9.8m/s2,这就是重力加速度。
当物体从高空自由落体时,它的加速度近似等于重力加速度,同时速度逐渐增加,高度逐渐减小。
这种运动过程符合匀加速直线运动的规律,可以用公式v=gt和$h = \\frac{1}{2}gt^2$来描述,其中v是速度,ℎ是下落高度,t是时间。
水泵抽水原理水泵是日常生活中常见的机械设备,用于将水从低处抽到高处。
水泵利用叶轮旋转产生的离心力,将液体吸入并抛出,从而形成压力差,实现液体的输送。
这个过程符合伯努利定律,即液体速度增加时,压力会降低。
通过水泵的工作原理,我们可以更好地理解液体在管道中的流动规律和压力传递。
电梯上升和下降电梯是现代生活中常用的交通工具,它的运行涉及重力、引力和牵引力等力学原理。
当电梯上升时,实际感受到的重力会减小,而下降时则会增加,这是由于电梯产生的加速度与重力方向相反。
通过调整电梯的牵引力和制动力,可以实现平稳的上升和下降过程,保证乘客的安全和舒适。
摩擦力的作用摩擦力是物体相互接触并相对运动时产生的力。
在日常生活中,我们常常感受到地面或桌面提供的摩擦力阻碍物体移动。
摩擦力的大小取决于物体表面的粗糙程度和压力大小,可以用公式$F_f = \\mu F_n$来表示,其中F f是摩擦力,$\\mu$是摩擦系数,F n是法向压力。
质量力:质量力是作用于每一流体质点上的力。
常见质量力包括:重力和惯性力。
流体的压缩性:当不计温度效应,压强的变化引起流体体积和密度的变化。
流体的热胀性:流体受热,体积增大,密度减小的性质。
流体的黏性:黏性是流体的重要属性,是流体运动中产生阻力和能量损失的主要因素。
液体的黏度随温度升高而减小,气体的黏度则随温度升高而增大。
流体的三大力学模型:连续介质模型、不可压缩流体模型、理想流体模型。
连续介质模型内容:取流体微团来作为援救流体的基元,作为流体微团是一块体积为无穷小的微量流体,由于流体微团的尺寸极其微小,故可作为流体质点看待。
这样,流体可看成是由无限多连续分布的流体微团组成的连续介质。
优点:当把流体看做是连续介质后,表征流体性质的密度、速度、压强和温度等物理量在流体中也应该是连续分布的,从而可以引用连续函数的解析方法等数学工具来研究流体的平衡和运动规律。
静压强的两个重要特性:1.静压强的方向与受压面垂直并指向受压面。
2.任一点静压强的大小和受压面方向无关,或者说作用于同一点上各方向的静压强大小相等。
等压面特性:1.在平衡液体中,通过任意一点的等压面,必与该点所受质量力垂直。
2.当两种互不相溶的液体处于平衡状态时,分界面必定是等压面。
重力作用下静压强基本方程的物理意义:在重力作用下的连续均质不可压缩静止流体中,各点的单位重力流体的总势能保持不变。
几何意义:在重力作用下的连续均质不可压静止流体中,测压管水头线为水平线。
绝对压强:以完全真空为基准计量的压强。
相对压强:以当地大气压强为基准计量的压强。
描述液体运动的两种方法:拉格朗日法:(质点法)着眼于流体质点欧拉法:(流场法)着眼于空间点按各点运动要素(速度、压强)是否随时间而变化,可将流体运动分为恒定流和非恒定流。
恒定流:流动参数均不随时间变化的流动。
特点:流场内的速度、压强、密度等参量只是坐标的函数,而与时间无关。
当地加速度为零。
非恒定流:空间各点只要有一个流动参数量随时间变化的流动。
物体的受力(动态平衡)分析及典型例题受力分析就是分析物体的受力,受力分析是研究力学问题的基础,是研究力学问题的关键。
受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。
一.几种常见力的产生条件及方向特点。
1.重力。
重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,只要物体在地球上,物体就会受到重力。
重力不是地球对物体的引力。
重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。
重力的方向:竖直向下。
2.弹力。
弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。
判断弹力有无的方法:假设法和运动状态分析法。
弹力的方向与施力物体形变的方向相反,与施力物体恢复形变的方向相同。
弹力的方向的判断:面面接触垂直于面,点面接触垂直于面,点线接触垂直于线。
【例1】如图1—1所示,判断接触面对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。
图a中接触面对球 无 弹力;图b 中斜面对小球 有 支持力。
【例2】如图1—2所示,判断接触面MO 、ON 对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。
水平面ON 对球 有 支持力,斜面MO 对球 无 弹力。
【例3】如图1—4所示,画出物体A 所受的弹力。
a 图中物体A 静止在斜面上。
b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。
c 图中A 球光滑,O 为圆心,O '为重心。
【例4】如图1—6所示,小车上固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质图1—1a b图1—2 图1—4a b c量为m 的球,试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止;(2)小车以加速度a 水平向右加速运动;(3)小车以加速度a 水平向左加速运动;(4)加速度满足什么条件时,杆对小球的弹力沿着杆的方向。
3.摩擦力。
摩擦力的产生条件为:(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动或相对运动趋势。
摩擦力的方向为与接触面相切,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法:假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
力、物体的平衡补充:杠杆平衡(即力矩平衡),对任意转动点都平衡。
一、力学中常见的三种力 1.重力、重心①重心的定义:++++=g m g m gx m gx m x 212211,当坐标原点移到重心上,则两边的重力矩平衡。
②重心与质心不一定重合。
如很长的、竖直放置的杆,重心和质心不重合。
如将质量均匀的细杆AC (AB =BC =1m )的BC 部分对折,求重心。
以重心为转轴,两边的重力力矩平衡(不是重力相等):(0.5-x )2G =(x +0.25)2G ,得x =0.125m (离B 点). 或以A 点为转轴:0.5⨯2G +(1+0.5)2G =Gx ', 得x '=0.875m ,离B 点x =1-x '=0.125m.2.巴普斯定理:①质量分布均匀的平面薄板:垂直平面运动扫过的体积等于面积乘平面薄板重心通过的路程。
如质量分布均匀的半圆盘的质心离圆心的距离为x ,绕直径旋转一周,2321234R x R πππ⋅=,得π34R x = ②质量分布均匀的、在同一平面内的曲线:垂直曲线所在平面运动扫过的面积等于曲线长度乘曲线的重心通过路程。
如质量分布均匀的半圆形金属丝的质心离圆心的距离为x ,绕直径旋转一周,R x R πππ⋅=242,得πR x 2= 1. (1)半径R =30cm 的均匀圆板上挖出一个半径r =15cm 的内切圆板,如图a 所示,求剩下部分的重心。
(2)如图b 所示是一个均匀三角形割去一个小三角形AB 'C ',而B 'C '//BC ,且∆AB 'C '的面积为原三角形面积的41,已知BC 边中线长度为L ,求剩下部分BCC 'B '的重心。
[答案:(1) 离圆心的距离6R ;(2)离底边中点的距离92L ] 解(1)分割法:在留下部分的右边对称处再挖去同样的一个圆,则它关于圆心对称,它的重心在圆心上,要求的重心就是这两块板的合重心,设板的面密度为η,重心离圆心的距离为x .有力矩平衡: ),2()2(])2(2[222x R R x R R -=-ηπηπ得6R x ==5cm. 填补法:在没挖去的圆上填上一块受”重力”方向向上的圆,相当于挖去部分的重力被抵消,其重心与挖去后的重心相同,同理可得6R x =. 能量守恒法:原圆板的重力势能等于留下部分的重力势能和挖去部分的重力势能之和,可得6R x =. (2) ∆AB 'C '的面积为原三角形面积的1/4,质量为原三角形质量的41,中线长度应为原三角形中线长度的21。
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。
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。
几种常见的力教案第一章:引言1.1 课程背景在本章节中,我们将学习力的概念以及几种常见的力。
力是物体之间相互作用的结果,它可以改变物体的运动状态。
通过本章节的学习,学生将能够理解力的概念,认识几种常见的力,并掌握力的作用效果。
1.2 学习目标理解力的概念认识几种常见的力掌握力的作用效果1.3 教学方法采用讲授法、互动讨论法、实例分析法进行教学。
第二章:力的概念2.1 教学内容力的定义力的单位力的作用效果2.2 教学方法采用讲授法、实例分析法进行教学。
2.3 教学活动讲解力的定义和单位分析力的作用效果第三章:重力3.1 教学内容重力的定义重力的方向重力的作用效果3.2 教学方法采用讲授法、实例分析法进行教学。
3.3 教学活动讲解重力的定义和方向分析重力的作用效果3.4 课后作业第四章:摩擦力4.1 教学内容摩擦力的定义摩擦力的方向摩擦力的作用效果4.2 教学方法采用讲授法、实例分析法进行教学。
4.3 教学活动讲解摩擦力的定义和方向分析摩擦力的作用效果第五章:弹力5.1 教学内容弹力的定义弹力的方向弹力的作用效果5.2 教学方法采用讲授法、实例分析法进行教学。
5.3 教学活动讲解弹力的定义和方向分析弹力的作用效果5.4 课后作业第六章:浮力6.1 教学内容浮力的定义浮力的方向阿基米德原理浮力的作用效果6.2 教学方法采用讲授法、实验演示法、实例分析法进行教学。
6.3 教学活动讲解浮力的定义和方向演示浮力实验,让学生观察和理解浮力的作用分析浮力的作用效果,举例说明6.4 课后作业第七章:张力7.1 教学内容张力的定义张力的方向张力的作用效果应用实例:弹簧、橡皮筋、蜘蛛丝等7.2 教学方法采用讲授法、实验演示法、实例分析法进行教学。
7.3 教学活动讲解张力的定义和方向演示张力实验,让学生观察和理解张力的作用分析张力的作用效果,举例说明7.4 课后作业第八章:磁力8.1 教学内容磁力的定义磁力的方向磁性的极性和规律磁力的作用效果应用实例:磁铁、电磁铁、地球的磁场等8.2 教学方法采用讲授法、实验演示法、实例分析法进行教学。
高中物理竞赛—静力学知识要点分析一、力的效应1.内、外效应:力的作用效果有两种:一是受力物发生形变;二是使受力物的运动状态发生变化。
前者表现为受力物各部分的相对位置发生变化,故称为力的内效应;后者表现为受力物的运动方向或快慢发生变化,故称为力的外效应。
众所周知,当物体同时受到两个或多个力作用时,它的运动状态也可能保持不变,这说明力对同一物体的外效应可能相互抵消。
2.合力与分力合力与它的那组分力之间,在力学效果上必须具有“等效代换”的关系。
二、力的作用方式力是物体间的一种相互作用,又是一并具有大小、方向和作用点的一种矢量。
根据研究和解决实际问题的需要,可以从不同的角度对力进行区分。
1.体力、面力和点力按照力的作用点在受力物上的分布情况,可将力可将力分为体力、面力和点力三种。
外力的作用点连续分布在物体表面和内部的一定(或全部)区域,这种力就是体力。
重力就是一种广泛存在的体力。
作用点连续分布在物体某一面(或全部表面)上,这种力就是面力。
压力和摩擦力就是一种广泛存在的面力。
当面力和体力作用的区域远比受力物小,或可以不考虑作用点的分布情况时,就可以把相应的体力或面力当成是集中在物体的某一点上作用的,这种情况下的体力和面力就叫做点力。
例如,在通常情况下,我们就是把重力、摩擦力和压力当成点力看待。
具体而言,常用物体各部分所受重力的合力来代替该物体受到的总重力;用摩擦面上各部分所受摩擦力之合力来代替这个面上的总摩擦力;对压力也是按照这种方式处理的。
当不涉及转动的时候,我们甚至把面力的合力作用点标出在物体的重心上,这就使问题的解决更加便当。
但若涉及到物体的转动,就绝对不能把体力和面力(如磁力)的作用点随便地集中到物体的重心上。
点力只是在一定条件下对体力和面力的一种适当的简化而已,对此切勿掉以轻心。
2.内力和外力按照施力物与被研究物体的所属关系,又常将力分为内力和外力两大类若被研究对象是某一物体,则该物体内部各部分间的作用力叫内力;若被研究对象是两个或多个物体组成的系统,则系统内部各物体间的作用力都叫该系统的内力。
各种力的表示符号
各种力的表示符号
力是物理学中一个重要的概念,它描述了物体之间的相互作用。
在物理学中,力常用符号F表示,但是还有其他的力的符号,每种符号都代表了一种不同类型的力。
以下是几种常见的力的符号及其意义。
1. F:这是最常见到的力符号,它表示了对物体施加在空间上的作用力,也就是我们常说的“牛顿力”。
牛顿力是物体受到的力,它的单位是牛顿(N)。
2. E:电场力,它是电荷在电场中受到的力,单位是牛/库(N/C)。
电场力是一种保守力,也就是说,电荷在电场中移动时,它所做的功是可以通过路径积分来计算的。
3. B:磁场力,它是电流在磁场中受到的力,单位是安/米(A/m)。
磁场力也是一种保守力,磁场中移动电荷时,它所做的功也是可以通过路径积分来计算的。
4. G:重力,它是质量在引力场中受到的力,单位是米/秒^2(m/s^2)。
重力是一种非保守力,也就是说,质量在引力场中移动时,它所做的功是无法通过路径积分来计算的。
5. M:摩擦力,它是两个物体之间相对运动时产生的阻力,单位是牛(N)。
摩擦力是一种非保守力,它的大小取决于物体表面的粗糙程度以及物体的相对运动速度。
注意事项:
1. 力的符号只是一个代表力的符号,它并不代表力的大小或方向。
2. 每种符号所代表的力都有其特定的单位和物理意义。
3. 在计算力学时,需要根据不同的力类型选择对应的物理公式和算法来进行计算。
总之,力是物理学中一个重要的概念,而力的符号则是物理学中一个方便的表示方法。
每种符号都代表了一种不同类型的力,而它们之间的相互作用则构成了物理学中的基础。
力学中的弹簧力力学是物理学的一个分支,研究物体的运动和相互作用。
而弹簧力则是力学中一个重要的概念,它指的是物体在受到弹簧的作用下产生的力。
本文将详细介绍力学中的弹簧力。
一、弹簧力的基本概念弹簧力是指弹簧在受到形变(伸长或压缩)时产生的作用力。
根据赫克定律,弹簧力与弹簧的形变成正比,可以用公式 F = -kx 表示,其中 F 是弹簧力的大小,k 是弹簧的弹性系数,x 是弹簧的形变量。
弹簧力的方向与形变方向相反。
当物体受到弹簧力时,会产生相应的加速度,使物体发生运动。
二、弹簧力的作用弹簧力在力学中起着至关重要的作用。
它可以用来计算物体受到的力和形变的关系,解决许多实际问题。
以下是弹簧力的几个具体应用:1. 弹簧秤:弹簧秤是测量物体重量的常用工具。
它利用了弹簧力与形变成正比的特性。
当物体悬挂在弹簧秤上时,弹簧被拉伸,产生的弹簧力正好等于物体所受重力。
通过测量弹簧的形变量,可以间接地得到物体的重量。
2. 悬挂系统:弹簧力可以用于悬挂系统的设计。
例如,在汽车的悬挂系统中,弹簧力可以根据车辆的重量和行驶状态来调节。
适当的弹簧力可以提供舒适的悬挂效果,提高行驶的稳定性和安全性。
3. 弹簧振子:弹簧振子是弹簧力的典型应用之一。
当将物体悬挂在弹簧上后,物体在受到弹簧力的作用下会发生振动。
根据弹簧力的大小和物体的质量,可以计算出振动的周期和频率,进而对摆动过程进行分析和研究。
三、弹簧系数的影响因素弹簧系数 k 是描述弹簧刚度(或硬度)的一个物理量。
它的大小决定了弹簧力和形变的关系。
弹簧系数受到以下几个因素的影响:1. 弹簧材料:不同材料的弹簧具有不同的弹性特性。
例如,钢制弹簧通常具有较大的弹簧系数,而橡胶弹簧则具有较小的弹簧系数。
选择适合的材料可以满足不同应用场景的需求。
2. 弹簧的几何形状:弹簧的几何形状也会影响弹簧系数的大小。
例如,弹簧的截面积越大,弹簧系数就越大。
通过设计合适的几何形状,可以满足不同力学系统对弹簧力的需求。