力2
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作用力机械增力反比例
机械增力反比例是指在一个机械系统中,增大力臂(或减小力)会导致增大力的大小,而减小力臂(或增大力)会导致减小力的大小。
这是由杠杆原理所决定的。
在一个简单的杠杆系统中,力臂越长,所需的力就越小,力臂越短,所需的力就越大。
这种反比例关
系可以用以下公式表示,力1 × 力臂1 = 力2 × 力臂2,其中力
1和力臂1是作用在杠杆上的力和力臂,力2和力臂2是作用在杠
杆另一端的力和力臂。
这个公式表明了力和力臂的乘积在一个平衡
的杠杆系统中是相等的。
在实际应用中,机械增力反比例的原理可以用来设计杠杆系统、起重机、刹车系统等。
例如,起重机通过调节不同长度的臂来改变
所需的力,从而实现不同重量物体的举起。
刹车系统也利用了机械
增力反比例的原理,通过调节杠杆长度来改变刹车力的大小,从而
实现车辆的制动。
除了杠杆系统外,滑轮系统也是一个常见的应用机械增力反比
例的例子。
通过增加或减少滑轮的数量,可以改变所需的力来移动
重物。
总的来说,机械增力反比例是机械系统中一个重要的原理,它可以帮助我们设计各种各样的机械装置,以实现不同力的要求。
通过充分理解和应用这一原理,可以更好地利用力的大小和方向来完成各种工程和日常生活中的任务。
1、一木箱放在水平地面上,木箱质量为m,用水平推力F l即可使物体做匀速直线运动,现改用与水平方向成θ角的斜向上的拉力去拉物体,也使它做匀速直线运动,如图8所示,求这个拉力F2的大小。
2、足够长的光滑水平面上,叠放在一起的物块和长木板B质量均为m=1 kg。
当B板右端通过水平面上C点时,物块A在板的左端且向右速度为v0=4 m/s,B板向左的速度v=2 m/s. 并以此时刻为计时起点。
已知A、B间动摩擦因数μ=0.1,g取10 m/s2。
当B板右端进入在宽d=1 m的PQ区域内时,B板就会受到一个水平向左的恒力,使B板最终从左侧离开该区域,已知A始终没有滑落B板. 求:(1)经过多长时间长木板开始向右运动?(2)B板右端J边刚进入边界P的速度;(3)在恒力F可能取值范围内,B板右端处在PQ区域内的时间t与恒力F的关系。
3、如图所示,半径r = 0.2m的1/4光滑圆弧形槽底端B与水平传带平滑相接,传送带以v1=4m/s的速率顺时针转动, 其右端C点正上方悬挂一质量为m=0.1kg的物块b, BC距离L=1.25m,一质量为m=0.1kg物块a从A点无初速滑下,经传送带后与物块b相碰并粘在一起,在a、b碰撞瞬间绳子断开,a、b沿水平方向飞出,已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2, C点距水平面的高度为h=0.8m, a、b两物块均视为质点,不计空气阻力,g取10m/s2,求:(1)滑块a到达底端B时对槽的压力(2)滑块a到达传送带C点的速度大小(3)求滑块a、b的落地点到C点的水平距离4、如图(甲)所示,质量m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动.过P点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选取水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得vt图象如图(乙)所示.取重力加速度为g=10m/s2.求:(1)物体在0~4s内和4~10s内的加速度a1、a2的大小;(2)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ;(3)10s末物体离P点的距离.5、如图所示,传送带与水平面的夹角为θ=37°,以4m/s的速度向上运行,在传送带的底端A处无初速度地放一个质量为0.5kg的物体,它与传送带间动摩擦因数μ=0.8,AB间(B为顶端)长度为25m.试回答下列问题:(1)说明物体的运动性质(相对地球)(2)物体从A到B的时间为多少?(g=10m/s2)6、如图所示,一质量为m=1 kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的A点,随传送带运动到B点,小物块从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动,已知圆弧半径R=0.9 m,轨道最低点为D,D点距水平面的高度h=0.8 m.小物块离开D点后恰好垂直碰击放在水平面上E点的固定倾斜挡板,已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.3,传送带以5 m/s恒定速率顺时针转动,g=10 m/s2.求:(1) 传送带AB两端的距离;(2) 小物块经过D点时对轨道的压力的大小;(3) 倾斜挡板与水平面间的夹角θ的正切值.7、如图所示,某传送带与地面倾角θ=37o,AB之间距离L1=2.05m,传送带以v0=1.0m/s的速率逆时针转动。
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。
同一直线上二力的合成引言在力学中,我们经常需要研究多个力的合成问题。
当这些力都在同一直线上时,我们可以将它们按照一定的规则进行合成,从而得到一个合力。
本文将详细介绍同一直线上二力的合成规则,并给出相关实例。
合力的概念合力是指将多个力合并成一个力的结果。
合力可以简化问题的分析,并且可以帮助我们更好地理解力的作用效果。
在同一直线上的情况下,我们可以使用几何法或代数法来合成二个力。
几何法合成合成法则:平行四边形法则平行四边形法则是一种常用的几何法合成力的方法。
它的基本思想是,将两个力按照大小和方向绘制成两条相邻边,然后用一条对角线连接两个相邻角的顶点,这条对角线就表示了合力。
1.绘制力首先,在一张纸上绘制一条直线,表示物体所在的直线。
然后,选择一个适当的比例,在直线上标出两个点A和B,表示两个力的起点。
根据力的大小和方向,从起点A和起点B分别画出两条箭头,表示两个力的方向和大小。
2.连接对角线在绘制好力之后,用直尺连接起点A和起点B,并且通过这条直线延长AB线段,以便得到一个封闭的平行四边形。
3.画出合力接下来,通过连接相邻角的对角线,从起点A到对角线AB的交点,可以得到结果力的大小和方向。
通过测量该线段的长度和角度,可以准确地确定合力的大小和方向。
示例假设一个物体受到两个力的作用,力1的大小为F1,方向为向右,力2的大小为F2,方向为向左。
根据平行四边形法则,可以按照以下步骤合成这两个力:1.绘制力:在纸上选择适当的比例,在直线上标出起点A和起点B,分别画出两个力的箭头。
示例1示例12.连接对角线:用直尺连接起点A和起点B,并延长AB线段以形成一个封闭的平行四边形。
示例2示例23.画出合力:根据平行四边形法则,通过连接起点A到对角线AB的交点,得到合力的结果线段。
示例3示例3结果表明,合力的大小为F1 - F2,方向为向右。
即合力的大小等于两个力的差值,并且方向与较大的力的方向相同。
代数法合成合力的计算公式在同一直线上的情况下,可以使用代数法合成力。
平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩对于一个平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩,首先我们要知道力矩的定义和计算方法。
力矩是描述力对物体旋转趋势的物理量,是力作用于物体其中一点产生的转动效应。
力矩等于力的大小与力臂的乘积,力臂是力作用点到转轴的垂直距离。
力矩的计算公式为:力矩=力的大小×力臂在平面上,如果有多个力作用于一个物体上,由于每个力都具有不同的大小和方向,它们可能会相互抵消或产生合力。
考虑一个简单的情况,假设平面上有两个力作用于一个物体上,力1和力2力1的大小为F1,作用点到转轴的垂直距离为r1力2的大小为F2,作用点到转轴的垂直距离为r2合力为两个力的矢量和,即F=F1+F2合力对转轴产生的力矩为M=F×d,其中d是力矢量到转轴的垂直距离。
由于合力为两个力的矢量和,所以M=(F1+F2)×d=F1×d+F2×d。
根据力矩的计算公式,我们可以将合力对作用面内任一点的矩进行求解。
假设作用面内有多个力,力1,力2,...,力n。
力1的大小为F1,作用点到转轴的垂直距离为r1力2的大小为F2,作用点到转轴的垂直距离为r2......力n的大小为Fn,作用点到转轴的垂直距离为rn。
合力为所有力的矢量和,即F=F1+F2+...+Fn。
合力对转轴产生的力矩为M=F×d,其中d是力矢量到转轴的垂直距离。
根据力矩的计算公式,我们可以将M表示为M = (F1 × d1 + F2 × d2 + ... + Fn × dn)。
需要注意的是,力的大小不一定是按照力的方向计算,而是按照力的垂直方向计算。
总结一下,平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩可以通过将各个力的力矩相加得到。
每个力的力矩可以通过该力大小与力臂的乘积计算得到。
力2一、关于力的知识,下列说法错误..是()A.小孩推墙时,他也受到了墙的推力B.用力握小橡皮球,球变瘪了,表明力可以改变物体的形状C.足球运动员踢球时,球由静止变为运动,表明力可以改变物体的运动状态D.只有直接接触的物体之间,才能发生力的作用二、如图9-1所示,用F= 6 N的水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物体B所受摩擦力的大小及方向为()A.6N,向左B.4N,向右C.6N,向右D.4N,向左三、重为G的气象探测气球,在空中匀速下落过程中,不慎掉出一个重为G0的小物体,之后气球又匀速上升。
假若气球在上升或下降过程中,所受浮力大小均为F,空气阻力大小均为f,那么()A.F+f = G B.F-f = G0C.G0=2f D.F=2 G0课堂反馈一、在水平路面上做匀速直线运动的汽车,受力情况是()A.不受力的作用B.只受重力的作用C.只受到重力、支持力的作用D.受到重力、支持力、牵引力、摩擦力的作用二、你注意观察过家里的自行车吗?下列关于自行车增大摩擦或减小摩擦的说法,哪个是错误的?()A.轮胎上做有凸凹不平的花纹,是为了增大摩擦B.刹车时用力捏闸是为了增大摩擦C.往车轮轴承上加润滑油是为了减小摩擦D.车轮上装有滚动轴承,是为了增大摩擦三、关于力下列说法正确的是:()A.人推车向前运动,人对车有作用力,但车对人没有作用力;B.力产生时一定同时存在施力物体和受力物体;C.有力作用在物体上,物体的运动状态一定发生改变;D.两个力的三要素完全相同,这两个力一定是平衡力;四、关于力和运动,下列说法中正确的是()A.在平衡力的作用下,物体一定静止B.彼此不接触的物体不可能发生力的作用C.物体运动的速度越大,惯性越大D.物体不受到力,运动状态一定不改变课后巩固一、力的单位是(中文名)是,符号是,力的测量工具是,在实验室里常用的力的测量工具是。
二、写出下列各现象中的施力物体和受力物体:(1)某人走路时,不小心脚绊着了石块受到阻碍,人摔倒了。
简单机械:杠杆的力学原理杠杆是一种简单机械,它是由一个支点和两个力臂组成的。
杠杆的力学原理是基于力的平衡原理,即力矩的平衡。
在杠杆上,力矩的平衡可以用以下公式表示:力1 × 力臂1 = 力2 × 力臂2其中,力1和力2分别是作用在杠杆上的两个力,力臂1和力臂2分别是力1和力2与支点的距离。
杠杆的力学原理可以用来解决各种力的平衡问题,例如杠杆的平衡、杠杆的放大和杠杆的缩小等。
一、杠杆的平衡当杠杆处于平衡状态时,力1和力2的力矩相等,即力1 × 力臂1 = 力2 × 力臂2。
这意味着,如果一个力在杠杆上的力臂较大,那么另一个力在杠杆上的力臂就应该较小,以保持平衡。
例如,当一个人想要将一个重物从地面上抬起时,可以使用一个杠杆来帮助。
他可以将杠杆的一个端点放在地面上,将重物放在杠杆的另一端。
通过调整重物和支点之间的距离,他可以改变力臂的长度,从而实现平衡。
二、杠杆的放大杠杆的力学原理还可以用来放大力的作用。
当一个力作用在杠杆上时,通过调整力臂的长度,可以使输出力比输入力更大。
例如,当我们使用一个螺丝刀拧紧螺丝时,我们可以使用一个长杠杆来增加力臂的长度,从而使我们需要施加的力更小。
这是因为根据杠杆的力学原理,力1 × 力臂1 = 力2 × 力臂2,当力臂2较大时,力2就会相应地增大。
三、杠杆的缩小与放大相反,杠杆的力学原理也可以用来缩小力的作用。
当一个力作用在杠杆上时,通过调整力臂的长度,可以使输出力比输入力更小。
例如,当我们使用一个钳子夹住一个物体时,我们可以使用一个短杠杆来减小力臂的长度,从而使我们需要施加的力更大。
这是因为根据杠杆的力学原理,力1 × 力臂1 = 力2 × 力臂2,当力臂2较小时,力2就会相应地减小。
总结:杠杆是一种简单机械,它的力学原理是基于力的平衡原理。
通过调整力臂的长度,可以实现力的平衡、放大和缩小。
杠杆力学计算公式杠杆力学是一种研究物体平衡和力的作用的力学学科。
在物理学中,力可以通过不同的方式施加在一个物体上,而这些施加力的方式可能会产生不同的效果。
而杠杆力学就是研究这些施加力的方式对物体平衡和力的作用产生的效果的学科。
杠杆力学的计算公式包括杠杆的平衡条件和力的作用效果的计算。
首先,我们来看杠杆的平衡条件。
杠杆平衡是指当一个杠杆处于平衡状态时,杠杆两端所受的力矩相等。
力矩是一个力对于其中一点产生的转动效果,可以通过力的大小和距离来计算。
杠杆平衡的条件可以用以下公式表示:力1×距离1=力2×距离2其中,力1和力2分别是杠杆两端所受的力,距离1和距离2分别是力1和力2施加点与杠杆的转轴之间的距离。
这个公式可以简化为:力1/力2=距离2/距离1这个公式也被称之为杠杆原理,它表明当杠杆两端所受的力和力臂(力施加点到转轴的距离)满足这个比例时,杠杆将处于平衡状态。
下面我们来看杠杆力学中力的作用效果的计算。
根据牛顿第二定律,力的作用会导致物体产生加速度,可以通过以下公式计算:力=质量×加速度其中,力是施加在物体上的力的大小,质量是物体的质量,加速度是物体在施加力后产生的加速度。
当一个物体受到多个力的作用时,可以使用矢量合成的原理将各个力合成为一个合力。
合力的大小可以通过向量相加的方法来计算。
如果多个力作用在同一个物体上,并且它们的方向一致,那么可以直接将各个力的大小相加得到合力的大小。
如果多个力作用在同一个物体上,并且它们的方向相反,那么可以直接将各个力的大小相减得到合力的大小。
如果多个力作用在同一个物体上,并且它们的方向不一致,可以先将各个力的大小和方向分解为水平方向和垂直方向上的分力,然后分别计算水平方向和垂直方向的合力,最后利用勾股定理和正切函数等进行计算。
总之,杠杆力学的计算公式主要包括杠杆的平衡条件和力的作用效果的计算。
杠杆平衡的条件表明杠杆两端所受的力矩相等,可以通过力的大小和距离的比例来计算。
第一章力
2.力
一、教学目标
1.知识目标
(1)知道力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而存在;能正确找出受力物体和施力物体。
(2)知道力是有方向的量;知道力的国际单位是N(牛顿);会用弹簧秤测量力的大小。
(3)会画力的图标。
(4)知道力的作用效果是使物体发生形变,改变物体的静止或匀速运动状态。
(5)初步知道力的名称可按力的性质来命名或按力的作用效果来命名。
2.能力目标
通过力的图示,体会用形象描述抽名胜的物理概念(量)的方法。
通过指明受力物和施力物来体会如何挖掘“力是物体对物体的作用”的内涵。
二、重点、难点分析
“力是一个物体对别一个物体的作用”。
准确把握这一力的初步概念,是本节的重点内容。
力的物质性体现在:没有脱离物体的力存在,一个孤立的物体也不存在力的作用,即有受力物体必有施力物体。
在这里,不宜提有作用力就有反作用力;也不宜举沿斜面下滑的物体不受下滑力的例子。
力的图示是本节的难点,应通过一定的练习来把握。
虽然把物体“用一个点代表”,也不要过早地提出“质点”的概念。
三、教具
磁铁、小铁块、细线;弹簧秤、钩码(学生,2人一组);刻度尺、圆规。
有条件地可利用投影设备,并准备相应的作力的图示的投影片或实物投影图。
四、主要教学过程
(一)引入课题
我们在初中学习了力学知识、热学知识、电磁学知识和光的知识,到高中还要进一步学习这些知识。
上节课已经提到,无论从内容要求、学习方法和能力要求都要深化。
我们初中所学力和运动、功和能都属于力学知识,其中力和物体运动的关系又是重点和基础。
无论是力和运动的关系,还是功和能和关系,都是研究力的作用效果,因此准确把握力的概念是非常重要的,我们的第一章就讨论力。
(二)教学过程设计
第一章力
一、力
提问:什么是力?
1.力是物体对物体的作用。
演示:用细线使放在桌上的钩码上升。
引导答出:细线对钩码施加了力。
演示:磁铁吸引铁块。
引导答出:磁铁对铁块施加了作用力。
提问:再举出物体对物体的作用力的实例,要求说出哪个物体对哪个物体施加了力。
(对学生举出的目前不好说明的实例,不要过多分析,可指明以后会涉及。
)
小结:力是一物体对别一个物体的作用。
这里指出了力的物质性,没有脱离物体而存在的力,一个孤立的物体不会存在力的作用。
也就是说,有受力物体,一定有另一个物体对它施加力的作用。
力是不能离开施力物体和受
力物体而独立存在的。
当我们研究某一个物体受力时,有时不一定指明施力物体,但施力物体一定存在。
(例如说物体受重力,其施力物体是地球)
提问:力是有大小的,力的大小用什么来测量?在国际单位制中,力的单位是什么?符号是什么?
提问:仅说一个力多大(是多少N)能不能完整地表达了这个力?
引导学生符号出力是有方向的物理量。
(力的作用点)
2.力的大小和方向
(1)力的大小用弹簧秤来测量。
单位是N(牛)。
(2)力是有方向的物理量。
提问:物体受的策略方向是______;水里的船受到的浮力方向是_______。
(3)力的图示。
为了形象地表达一个力,可以用一条带箭头的线段(有向线段)来表示:
线段的长短表示力的大小;
箭头的指向表示力的大小;
箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便,常把物体用一个点代表)。
例1 (教师做):卡车对拖车的牵引力F的大小是2000N,方向水平向右,作出力F 的图示。
步骤:选一标度(依题而定其大小):如用1cm长线段表示500N的力。
从力F的作用点O向右水平画一线段四倍于标度(4cm),然后画上箭头(图1)
例2(学生做):作出下列力的图示:(可同时出三个题,全班分三组,每组做一个题,并分别选一个学生在黑板上做)。
①物体受250N的重力。
②用细线拴一个物体,并用400N的力竖直上提物体。
③水平向左踢足球,用力大小为1000N。
答案:
说明:①选不同标度(单位),力的图示线段的长短可不同;
②标度的选取要有利于作图示。
提问:上述三例的受力物体和施力物体分别是什么?
提问:回忆初中所学过的知识。
力的作用效果是什么?
3.力的作用效果是使物体发生形变;改变物体的运动状态。
(可利用已有的弹簧秤等演示,总结上述两方面效果。
)
今后我们将定量地研究力的作用效果。
小结:力不但有大小,而且有方向。
大小、方向和作用点常称为力的三要素。
力的图示是形象地表述一个力的方法,不要忘记定标度。
力的图示要正确反映力的三要素。
提问:说出不同力的名称。
(学生边答,教师边在黑板写出,并有意识地分成两类:按性质命名的力和按效果命名的力。
)
总结:
4.力的分类
按性质命名的力:重力、弹力、摩擦力、分子力、电力、磁力,等等。
按效果命名的力:拉力、压力、支持力、动力、阻力等。
(浮力、向心力都是按效果命名的力,而且是合力,不宜过多说明。
)
不同效果的力可以是同一种性质的力。
如绳子的拉力、车轮的压力、路面的支持力,实际上都是弹力。
按效果命名的同一名称的力,可能是不同性质的力,如动力、重力、弹力、摩擦力、电力、磁力都可以是动力。
述关于力的分类,还要在不断学习中扩展并深化。
在力学范围内,按力的性质划分,常见的有重力、弹力和摩擦力。
为了学好力学,首先要从产生、方向及作用效果上认清这三种力。
下面几节就分别在复习初中知识的基础上,进一步介绍这三种力。
(三)课堂小结
力是物体对物体的作用。
力不但有大小而且有方向。
大小、方向和作用力是力的三个要素。
要会力的图示,它体现物理学的研究方法。
要会从性质和效果两个方面区分力。
(四)作业
p.9:练习一(1)
(五)板书(建议)
第一章力
一、力
1.力是物体对物体的作用。
2力的大小和方向
力的单位:N(牛),大小用弹簧秤测量。
力不但有大小,还有方向。
力的图示:标度
3.力的作用效果。
4.力的分类
按性质分:
按效果分:
(北京八中刘千捷)。