专题10 力的概念（重力 弹力 摩擦力）-2019年初高中物理无忧衔接精品课程

专题10 力的概念（重力 弹力 摩擦力） 一 力的概念：力是物体对物体的作用 1．力的基本特征 特别需要指出的是：力是物体对物体的作用，它是不能离开物体而独立存在的，当一个物体受到力的作用时，则必定有另一个物体来产生这一作用力,不存在没有受力物体或施力物体的“力”。同时，被作用的物体也会产生一个大小相等、方向相反的反作用力去作用于另一物体。 力的三要素：力的大小，方向，作用点，都能够影响力的作用效果.用带箭头的线段把力的三要素表示出来的做法叫做力的图示.力的示意图：只表示力的方向，作用点. [注意]：效果不同的力，性质可能相同；性质不同的力，效果可能相同. 2．力的分类： （1）按力的性质分类：如重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力……（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）按力的效果分类：如压力、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 二、常见的三类力 1.重力：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。（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。） （1）重力的大小：重力大小等于mg，g是常数，通常等于9.8N/kg。 （2）重力的方向：竖直向下。 （3）重力的作用点——重心：重力总是作用在物体的各个点上，但为了研究问题简单，我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上，这一点称为物体的重心．（重力的等效作用点） [注意]：①质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的形状有关（外形规则的重心，在它们几何中心上）；质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量分布有关. ②采用二次悬挂法可以确定任意薄板的重心. ③重心可在物体上，也可在物体外（质心也是一样）. ④物体的重心和质心是两个不同的概念，当物体远离地球而不受重力作用时，重心这个概念就失去意义，但质心依然存在，对于地球上体积不大的物体，重心与质心的位置是重合的. ⑤物体的形状改变，物体的重心不一定改变. 2．弹力： 发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。（弹性形变是产生弹力的必要条件，如果物体只是接触而没有互相挤压，就不会产生弹力。 反过来，如果已知两个物体之间没有弹力，则可以判断此两个物体之间没有发生挤压。） [注意]：①弹力的产生条件：弹力产生在直接接触并发生形变的物体之间.（两物体必须接触，与重力不同） ②任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的. ③通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力.弹力的方向与受力物体的形变方向相反.（压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体；支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体；绳的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向）弹力的方向：和物体形变方向相反或者说和使物体发生形变的外力方向相反。 形变有两个方面： 1．形状的改变：指受力时物体的外观发生变化，如橡皮条拉紧时，由短变长；跳水 馆中的跳板本来是水平伸直的，当运动员在上面起跳时，平直的板变得弯曲；撑杆跳高 时，运动员手中的撑杆由直变曲． 2．体积的改变：指受力时物体的体积发生变化，如排球被压时；海绵被挤压时． 任何物体都能发生形变，不过有的可以直接看见；有的形变极其微小，要用仪器才 能显示出来． 注意：平面产生或受到的弹力（压力或支持力）垂直于平面，曲面产生或受到的弹力垂直于曲面该处的切面，一个点产生或受到的弹力垂直于跟它接触平面（或曲面的切线），绳子产生的弹力沿绳的收缩方向。 ④两物之间一定有弹力，若无弹力，绝无摩擦力.若两物体间有摩擦力，就一定有弹力，但有弹力，不一定有摩擦力. ⑤杆对球的弹力方向：杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。 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。 胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。 3．滑动摩擦力f： INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\wjh\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\85811622\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\BYHCY15N7ZO2XZNR17GSM16.png" \* MERGE