定义:力是物体之间的相互作用。
理解要点:
(1)力具有物质性:力不能离开物体而存在。
说明:
①对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体。
②并非先有施力物体,后有受力物体
(2)力具有相互性:一个力总是关联着两个物体,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。
说明:
①相互作用的物体可以直接接触,也可以不接触。
②力的大小用测力计测量。
(3)力具有矢量性:力不仅有大小,也有方向。
(4)力的作用效果:使物体的形状发生改变;使物体的运动状态发生变化。
(5)力的种类:
①根据力的性质命名:如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
②根据效果命名:如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。
说明:根据效果命名的,不同名称的力,性质可以相同;同一名称的力,性质可以不同。
1、参考系的定义:描述物体的运动时,用来做参考的另外的物体。
2、对参考系的理解:
(1)物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的,例如,肩并肩一起走的两个人,彼此就是相对静止的,而相对于路边的建筑物,他们却是运动的。
(2)同一运动选择不同的参考系,观察结果可能不同。例如司机开着车行驶在高速公路上以车为参考系,司机是静止的,以路面为参考系,司机是运动的。
(3)比较物体的运动,应该选择同一参考系。
(4)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体。
1、共点力
力的作用点在物体上的同一点或力的延长线交于一点的几个力叫做共点力。
能简化成质点的物体受到的力可以视为共点力。
2、平衡状态
物体处于静止或匀速直线运动状态称为物体处于平衡状态。
平衡状态的实质是加速度为零的状态。
3、共点力作用下物体的平衡条件
物体所受合外力为零,即ΣF=0。
若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为。
二、共点力平衡条件的推论
1、二力平衡:
如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反,为一对平衡力。
若物体所受的力在同一直线上,则在一个方向上各力的大小之和,与另一个方向各力大小之和相等。
2、三力平衡:
三个不平行力的平衡问题,是静力学中最基本的问题之一,因为三个以上的平面汇交力,都可以通过等效方法,转化为三力平衡问题。为此,必须首先掌握三力平衡的下述基本特征:
(1)物体受三个共点力作用而平衡,任意两个力的合力跟第三个力等大反向(等值法)。
(2)物体受三个共点力作用而平衡,将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到的两个分力必定跟另外两个力等大反向(分解法)。
(3)物体受三个共点力作用而平衡,若三个力不平行,则三个力必共点,此即三力汇交原理(汇交共面性)。
(4)物体受三个共点力作用而平衡,三个力的矢量图必组成一个封闭的矢量三角形。
3、多力平衡:
如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方向相反。
(1)摩擦力不一定是阻力
(2)静摩擦力不一定比滑动摩擦力小
(3)静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,但一定沿接触面的切线方向
(4)摩擦力不一定越小越好,因为摩擦力既可用作阻力,也可以作动力
2.静摩擦力用二力平衡来求解,滑动摩擦力用公式来求解
3.静摩擦力存在及其方向的判断
存在判断:假设接触面光滑,看物体是否发生相当运动,若发生相对运动,则说明物体间有相对运动趋势,物体间存在静摩擦力;若不发生相对运动,则不存在静摩擦力。
方向判断:静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反;滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反。
(1)已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.基本解题思路是:
①根据受力情况,利用牛顿第二定律求出物体的加速度.
②根据题意,选择恰当的运动学公式求解相关的速度、位移等.
(2)已知物体的运动情况,推断或求出物体所受的未知力.基本解题思路是:
①根据运动情况,利用运动学公式求出物体的加速度.
②根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力,从而求出未知力.
(3)注意点:
①运用牛顿定律解决这类问题的关键是对物体进行受力情况分析和运动情况分析,要善于画出物体受力图和运动草图.不论是哪类问题,都应抓住力与运动的关系是通过加速度这座桥梁联系起来的这一关键.
②对物体在运动过程中受力情况发生变化,要分段进行分析,每一段根据其初速度和合外力来确定其运动情况;某一个力变化后,有时会影响其他力,如弹力变化后,滑动摩擦力也随之变化.
2、关于超重和失重:
在平衡状态时,物体对水平支持物的压力大小等于物体的重力.当物体在竖直方向上有加速度时,物体对支持物的压力就不等于物体的重力.当物体的加速度方向向上时,物体对支持物的压力大于物体的重力,这种现象叫超重现象.当物体的加速度方向向下时,物体对支持物的压力小于物体的重力,这种现象叫失重现象.对其理解应注意以下三点:
(1)当物体处于超重和失重状态时,物体的重力并没有变化.
(2)物体是否处于超重状态或失重状态,不在于物体向上运动还是向下运动,即不取决于速度方向,而是取决于加速度方向.
(3)当物体处于完全失重状态(a=g)时,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等.
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