内容正文:
第三章 相互作用
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第1节 重力基本相互作用
―、力和力的图示
1.力
(1)定义:力是物体与物体之间的相互作用。
(2)单位:牛顿,简称牛,符号N。
(3)力的作用效果:①使物体发生形变;②改变物体的运动状态,即产生加速度。
(4)力的三要素:大小、方向、作用点。
2. 力的性质
物质性
力是物体对物体的作用,力的作用离不开物体,有力就一定存在施力物体和受力物体,力不能离开物体而独立存在
矢量性
力是矢量,既有大小,又有方向
相互性
任何两个物体之间的作用总是相互的,施力(受力)物体同时也一定是受力(施力)物体
独立性
几个力作用在同一个物体上,每个力对物体的作用效果均不会因其他力的存 在而改变
3.力的图示和力的示意图
(1) 力的图示:力可以用带箭头的线段表示。线段是按一定比例(标度)画出的,线段的长短表示力的大小,线段的指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的
直线叫力的作用线。
(2) 力的示意图:只需画出力的作用点和方向,表示物体在这个方向上受到了力。
二、重力
1.产生:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的施力物体是地球。
2. 大小:重力的大小跟物体的质量成正比,即,式中的,叫重力加速度。重力的大小可以用弾簧测力计测出。
3.方向:竖直向下,和水平面垂直,不一定和接触面垂直,不一定指向地心。
4.作用点:中心。
重心:一个物体的各个部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点,这一点叫物体的重心。
第2节 弹力
1、 弹性形变
1.形变:物体在力的作用下形状或体积会发生改变,这种变化叫形变。
2.弹性形变:物体在形变后,撤去作用力时能够完全恢复的形变。
3.弹性限度:如果物体的形变过大,超过一定限度,在撤去作用力后,物体不能完全恢复原状,这个限度就叫弹性限度。
2、 弹力
1.定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力。
2.弹力产生的条件:物体直接接触且发生弹性形变。
3.弹力的方向与物体形变的方向相反。
3、 胡克定律
1.内容∶弹簧发生弹性形变时,在弹性限度内,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。
2.表达式。
式中是弹簧的劲度系数,仅由弹簧本身的性质决定,是弹簧的形变量。
第2节 摩擦力
一、摩擦力
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻
碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫摩擦力。
二、静摩擦力和滑动摩擦力
1. 两种摩擦力的比较滑动摩擦力静摩擦力
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两个物体之间只有相对运动的趋 势,而没有相对运动时的縻擦力
两个相对运动的物体间的摩擦力
产生
条件
①接触而粗糙
②接触处弹力
③网物体问有相对运动的趋势
①接触而粗糙
②接触处有弹力
③两物休间有相对运动
作用
效果
阻碍物体问的相对运动趋势
阻碍物体间的相对运协
大小
方向
沿着接触面,与物体相对运动趋势的方向相反
沿着接触面,与物体相对运动的方向相反
2.静摩擦力与最大静摩擦力的关系
(1)静摩擦力是一种被动力,其大小随着相对运动趋势的强弱而变化,在零和最大静摩擦力之间变化。静摩擦力的大小只和相对运动趋势强弱有关,跟正压力没有直接关系。
(2)最大静摩擦力是静摩擦力的一个极限。严格地说,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,但在中学阶段讨论问题时,如果没有特殊说明,一般认为两者相等。最大静摩擦力的大小跟正压力有关。
三、静摩擦力的有无和方向的判断
1.假设法:利用假设法判断的思维程序如下:
2.反推法:从研究物体的运动状态反推它必须满足的条件,分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,从而判断静摩擦力的有无及方向。
3.牛顿第三定律法:此法的关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一个物体受到的静摩擦力的方向。
第4节 力的合成
一、合力与分力
如果一个力产生的效果与几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力。
2、 力的合成
1.定义:求几个力的合力的过程,叫力的合成。
2.平行四边形定则
求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻
边作平行四边形,这两条邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
3.关于合力范围的确定
(1)两个共点力的合力范围:。
①当两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小。
②当两个力反向时,合力最小,为。
③当两个力同向时,合力最大,为。
(2)三个共点力的合成
①最大值:当三个力、、同向时,其合力最大,且o
②最小值:先判断其中任意两个力合力的大小范围。