内容正文:
专题9 力 运动和力 概念深度辨析
概念1:对力概念的理解
(1)力不能脱离开物体而单独存在
发生力的作用时,一定存在两个或两个以上的物体。一对相互作用的力同时产生,同时消失,而且是作用在两个物体上。施力物体和受力物体是人们为研究方便而规定的。事实上,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。
(2)物体是否接触不能成为判断是否发生力的作用的依据相互接触的物体间不一定发生力的作用,没有接触的物体之间也不一定没有力的作用。
(3)力的作用效果
①改变物体的运动状态②改变物体的形状(使物体发生形变)
概念2:平衡力与相互作用力
物体在几个力的作用下保持静止状态或做匀速直线运动,我们就说该物体处于平衡状态,当物体在两个力的作用下处于平衡状态时,我们就说这两个力相互平衡,简称二力平衡。初中物理中所说的平衡力一般指的是二力平衡。
作用力与反作用力总是:(1)大小相等;(2)方向相反;(3)作用在同一直线上;(4)作用在两个物体上;(5)同时产生,同时消失.简单地说就是相互作用力总是:(1)等值;(2)反向;(3)共线;(4)不同体;而二力平衡的条件简单地说二力平衡的条件是:(1)等值;(2)反向;(3)共线;(4)同体
概念3:重力与压力
所谓重力就是由于地球的吸引而使物体受到的力,用G表示,它的施力物体是地球,受力物体是重物本身.它的方向是竖直(与水平面垂直意为竖直)向下的,即重力的方向指向地球的中心,重力的大小与物体的质量成正比,即G=mg,其中g=9.8Nkg,重力属于引力范畴的力。
而压力是指垂直作用在物体表面的力,一般就用字母F表示,压力的受力物体就是被压的物体,压力的方向是与被压物体的表面垂直,由于被压面的方向不一定都是水平面,所以压力的方向不一定是竖直向下的。压力产生的条件是:(1)两个物体要相互接触;(2)两个物体要相互挤压,因为压力是属于弹力范畴的力,它的作用效果是使被压的物体表面发生形变。因此两种力本质上没有确切的关系。
实际应用中,压力与重力之间的关系可总结为三种情况:(1)压力是由重力产生的,并且压力与重力的大小相等,比如,一个物体放在水平支持面上的时候,如图1所示.(a)图为物体受到的重力G;(b)图为物体对水平桌面的压力F,此时F=G,并且两者的方向都是竖直向下的.
(2)压力是由重力产生的,但是压力与重力的大小不等,压力小于重力.比如,一个物体放在斜面上的时候,如图2所示,此时的重力G作用在物体的重心上,并且方向当然是竖直向下的,而压力F作用在斜面上,方向与斜面垂直,并且F<G.以上这两种情况如果物体没有重力或重力不计时,物体对支持面也就没有压力了.(3)压力与重力无关,包括产生的原因与大小比如,用手把一个木块压在竖直的墙壁上时,如图3所示,它们的作用点不同,重力作用在物体的重心上,而压力作用在物体与桌面接触处的桌面上,两者也是不同性质的力.
概念4:弹力和摩擦力的关系
从定义可知,产生弹力必须满足两个条件:(1)两物体接触;(2)有相互挤压。而产生摩擦力必须同时满足三个条件:
(1)接触面粗糙;(2)两物体相互接触且存在弹力;(3)两物体间有相对运动或相对运动的趋势。
1.有弹力存在仅仅是产生摩擦力的一个条件。虽有弹力存在,但两物体间若没有“相对运动或相对运动的趋势”时,则不会产生摩擦力;反之,若两物体间有摩擦力,则一定满足产生弹力的两个条件,则一定有弹力。所以,弹力和摩擦力之间的关系是“有摩擦力时一定有弹力,但有弹力时不一定有摩擦力”。
2.接触面粗糙也是产生摩擦力的条件之一。若两物体接触面是光滑的,则两物体间不论怎样运动,都不会有摩擦力存在。所以,运动的物体间不一定有摩擦力。
3.两物体间有相对运动或相对运动的趋势也是产生摩擦力的条件之一。如图1所示,水平地面上有叠加的A、B两物体,A置于B上,力F作用于B,则:
(1)若物体A与B均相对地面静止,则A与B之间没有摩擦力;但B与地面之间虽然静止却有“相对运动的趋势”,所以存在与F大小相等方向相反的静摩擦力作用。可见,静止的物体间可能存在静摩擦力。
(2)若物体A与B在力F的作用下一起做匀速直线运动,则A.B虽都在运动但因其间无“相对运动或相对运动的趋势”,故A与B之间没有摩擦力;而B与地面之间有“相对运动”,故存在滑动摩擦力。可见,运动的物体间不一定有摩擦力。
概念5:静摩擦力和滑动摩擦力辨析
物体与其接触面之间具有相对运动趋势,而未发生具体的相对运动时,物体与接触面之间存在与相对运动趋势相反方向的静摩擦力,该静摩擦力会随着外力的变化而变化,当外力逐渐增大时,静摩擦力也会随之增大,当静摩擦力增大超过最大静摩擦力时,物体开始在接触面上滑动,此时静摩擦力变为滑动摩擦力,若接触面之间的压力和粗糙程度不变时,滑动摩擦力的大小不再发生变化.