内容正文:
重力弹力摩擦力
【知识梳理】
一.力的性质和作用效果
1.力的特性
(1)力的物质性:力是物体间的相互作用,力不能脱离物体而独立存在.我们谈到一个力时,一定同时具有受力物体和施力物体.
(2)力的相互性:力总是成对出现的.施力物体同时又是受力物体,受力物体同时又是施力物体.
(3)矢量性:力不仅有大小而且有方向.
2.力的作用效果:改变物体的运动状态或使物体发生形变.
说明 只要一个物体的速度变化了,不管是速度的大小还是速度的方向改变了,物体的运动状态就发生变化.
3.力的表示方法
(1)力的图示:用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力.
①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小;
②箭头指向表示力的方向;
③箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便,常把物体用一个点表示).
注意 (1)标度的选取应根据力的大小合理设计.一般情况下,线段应取2~5个整数段标度的长度.
(2)画同一物体受到的不同力时要用同一标度.
(2)力的示意图:用一条带箭头的线段表示力的方向和作用点.
二.重力
1.重力定义:由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力.
2.产生原因:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力.但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”.
3.大小:G=mg,g为重力加速度,g=9.8m/s2,同一地点,重力的大小与质量成正比,不同地点重力的大小因g值不同而不同.(注意:重力的大小与物体的运动状态无关,与物体是否受其他力无关)
4.方向:重力的方向总是竖直向下的(竖直向下不是垂直于支撑面向下,也不是指向地心).
5.作用点:在重心上.
(1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点.
(2)重心位置与质量分布和物体形状有关,质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心上.重心可以不在(填“可以不在”或“一定在”)物体上.
三.弹性形变和弹力
1.弹性形变和弹力
(1)形变:物体在力的作用下形状或体积发生的变化.
①弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变.
②非弹性形变:外力撤去后不能完全恢复原状的形变.
(2)弹性限度:当形变超过一定的限度,撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度.
(3)弹力:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力.
2.弹力产生的条件:(1)两物体相互接触;(2)发生弹性形变.
四.几种弹力
1.压力、支持力的方向:总是垂直于接触面,若接触面是曲面,则垂直于接触面的切线;若接触面是球面,弹力方向延长线或反向延长线过球心.
2.绳的拉力方向:总是沿着绳并指向绳收缩的方向.
五.胡克定律
1.内容:在弹性限度内,弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.
2.公式:F=kx.
3.说明
(1)应用条件:弹簧发生形变时必须在弹性限度内.
(2)x是弹簧的形变量,而不是弹簧形变后的长度.
(3)k为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性,由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定,与弹力F的大小和伸长量x无关.
(4)F-x图象是一条过原点的倾斜直线(如图6所示),直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.
(5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比,即ΔF=kΔx.
六.静摩擦力
1.定义:两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时产生的摩擦力叫做静摩擦力.
2.静摩擦力产生的条件
(1)物体相互接触且相互挤压.
(2)接触面粗糙.
(3)两物体间相对静止但有相对运动趋势.
注意 两物体是“相对静止”,并不是静止.
3.静摩擦力的方向
总是沿着接触面,并且跟物体间相对运动趋势的方向相反.
注意 :(1)与“相对运动趋势的方向相反”,并不是与“运动方向”相反.
(2)静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势,并不是阻碍物体的运动.
4.静摩擦力的大小
(1)静摩擦力的大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化,与正压力大小无关(填“有关”或“无关”).
(2)静摩擦力有一个最大值,即最大静摩擦力Fmax,静摩擦力的范围是0<F≤Fmax.
(3)静摩擦力的大小一般根据平衡条件求解.如图3中水平力F=1N、2N、3N时物块没有运动,静摩擦力大小分别为1N、2N、3N.
七.滑动摩擦力
1.定义:当一个物体在另一个物体表面滑动时,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.
2.滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触且相互挤压.
(2)接触面粗糙.
(3)两物体间有相对运动.
3.滑动摩擦力的方向
总是沿着接触面,并且与相对运动的方向相反.
注意 (1)与“相对运动的方向相反”,并不是与“运动方向”相反.
(2)滑动摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动,并不是阻碍物体的运动.
4.滑动摩擦力的大小
滑动