大学物理学-几种常见的力

取夺市安慰阳光实验学校力、力学中常见的三种力一、力1、定义：力是物体对物体的作用说明：定义中的物体是指施力物体和受力物体，定义中的作用是指作用力与反作用力。

2、力的性质①力的物质性：力不能离开物体单独存在。

一谈到力,必然涉及两个物体,受力物体和施力物体,力不能离开物体而存在,找不到施力物体和受力物体的力是不存在的.一提到力一定要知道其施力物体和受力物体，学好物理的功底。

说明:分析力,①首先要明确施力物体和受力物体(作用对象)②对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体.③受力物体和施力物体总是同时成对出现.②力的相互性：力的作用是相互的。

施力物体给予受力物体作用的同时必受受力物体的反作用.即力是成对出现的.施力物体同时也是受力物体.受力物体同时也是施力物体,我们把物体之间的作用称为作用力与反作用力.③力的矢量性：力是矢量，既有大小也有方向。

④力的性：一个力作用于物体上产生的效果与这个物体是否同时受其它力作用无关。

⑤力的测量工具：测力计，可以用弹簧称测量⑥单位:牛顿简称牛.符号N (SI制中：kgm/s2)意义：使质量为1千克的物体产生1米／秒2加速度力的大小为 1牛顿．⑦力的表示方法：三要素表示、力的图示和示意图力的三要素是：大小、方向、作用点．力的图示：用一根带箭头的线段表示出力的三要素，称为力的图示.要选择合适的比例(标度),要求严格。

说明：改变任一方面作用效果都改变。

力的示意图：若只要求正确地表示出物体的受力个数和受力的方向,按大致比例画出力的大小,称为力的示意图.示意图着重于受力个数和各力的方向画法,不要求作出标度.⑧力的作用效果①静力效果:使物体的形状发生改变(形变),拉伸压缩弯曲扭转等②动力效果:使物体的运动状态发生改变(改变物体的速度)即是产生加速度3、力的分类①按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等（受力分析时一定要分析的力）一定有施、受力物体。

②按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力、下滑力、分力、合力、斥力、吸力、浮力等③按研究对象分类：内力和外力。

N1
F
A F B
mBg 建立坐标系取x轴水平向右, 取y轴竖直向上。沿x 轴向右为正,向左为负; 沿y轴向上为正向下为负。
24
mAg
由牛顿第二定律和摩擦力的规律列出方程式： 对物体A：f0=mAa, N1mAg=0, f0=1N1
对B：Ff0f=mBa, N2N1mBg=0, f=2 N2
1）确定研究对象进行受力分析；
（隔离物体，画受力图）
2）取坐标系； 3）列方程（一般用分量式）； 4）利用其它的约束条件列补充方程； 5）先用文字符号求解，后带入数据计算结果. 作业：1-24，26，29
26
r 12
F 12
5
在应用该定律时，应注意以下几点：
（1）定律中的物体是对质点而言的； 对于具有一定大小的物体之间的万有引力，下 列三种情况可以用上式来表示
a) 当两个物体的线度远小于它们之间的距离时， 可以将它们看为质点； b) 质量均匀的球体； c) 质量按同心球壳方式分层分布的球体。
6
（2）定律中的质量为引力质量；
F = ( 1 + 2 ) (mA + mB ) g 在考虑A、B之间的摩擦力时, 使用的是最大静 摩擦力f0 和f0, 所以上面求得的F值是使A、B之间
无相对滑动、且共同向右运动时的最大值。
若F > ( 1+2) (mA+mB) g , 则A、B之间必定 出现相对滑动。
25
解题的基本思路
22
注意辨别静摩擦力和滑动摩擦力
23
例3：质量为mA和mB两物体摞在桌面上。A与B间
最大静摩擦系数为 1 , B与桌面的滑动摩擦系数为2,
现用水平向右的力F拉物体B, 试求当A、B间无相对 滑动并以共同加速度向右运动时, F的最大值。 解：分别取A和B为研究对象。

2
2
重力：忽略地球自转的影响，地球对地面附近物 体的万有引力就是重力。
P mg ,
g
Gm R
2
E
9 . 80 m s
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-2
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2-2 力学中常见的三种力
二、弹性力
第二章 质点动力学
相互接触的物体因挤压或拉伸而产生形变，形变物体内部 产生的反抗这种形变的力称为弹性力 （压力，张力，弹簧弹性力等） 弹簧的弹性力：
2-2 力学中常见的三种力
一、万有引力（重力）
第二章 质点动力学
万有引力定律：在两个相距为r、质量分别为m、M的质点 间存在万有引力，方向沿着它们的连线，其大小与它们的质量 乘积成正比，与二者之间的距离平方成反比，即

f G
m 1m 2 r
2
引力常量
G 6 . 67 10
11
N m kg
0 为静摩擦系数，其值取决于两物体的材料及表面情况
通常
0
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f kx
k为该弹簧的劲度系数，负号表明弹性力与形变方向相反
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2-2 力学中常见的三种力
三、摩擦力 1 滑动摩擦力
第二章 质点动力学
fk N
式中μ为滑动摩擦系数，其值取决于两物体的材料及表面情况 N为接触面上的正压力
2 静摩擦力
最大静摩擦力 式中
f r f r m ax f r m ax 0 N

得
a
F m＇
m
m＇
F FT0＇ ma
FT0 m＇ m F
（2） dm mdx / l
FT
(FT dFT ) FT
(dm)a m adx l
mF dFT (m＇ m)l dx O
dm
FT
dFT
dx
l
dm
dx
x
mF dFT (m＇ m)l dx
FT
dm
FT
dFT
dx
∞
∞
1018 1015
1039
103 1012 101
＊表中强度是以两质子间相距为 1015m 时的相互
作用强度为1给出的．
一、万有引力 （1）万有引力：存在于两个物体之间的吸引力。
质量为 m1 和m2 的两个物体相距r 时，它们之间的 引力为：
f
G
m1m2 r2
其中引力常数
m1
m2
r
G 6 6721011 N m2 kg2
F ：接触面受到的正压力。
静摩擦系数与两物体的材料和接触面的粗 糙程度有关。实验可测定或从工程手册中查 出。
②滑动摩擦力：
当物体受到的外力超过最大静摩擦力时，相 互接触的物体间就会产生相对运动，这时的摩 擦力叫滑动摩擦力 方向：总与该物体相对另一物体滑动的方向相反。。 大小：与接触面受正压力力大小成正比。
重力是由地球对它表面附近物体的引力引起的万 有引力的一个特例。
f重
f
G mM R2
而 f重 mg
g
G
M R2
其中：M 5 98 1024 kg R 6370km
得： g 9 8m s2
二、弹性力
发生形变的物体，由于要恢复形变，对与 它接触的物体会产生力的作用，这种力称之为 弹力.