重力、弹力、摩擦力的分析与计算

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1、重力、弹力、摩擦力分析与计算一、知识导航１.力：力是物体对物体的作用(1)力的物质性：力的作用离不开物体的存在，有受力物体必有施力物体。因此，在对物体进行受力分析时，必须明确和。(2)力的作用是相互性：根据牛顿第三定律，两个相互作用的物体之间的作用力和反作用力总是大小，方向，作用在上。(3)力的矢量性：力是矢量，既有，又有，服从法则，不能简单地进行代数相加。施力物体受力物体相等相反同一条直线大小平行四边形方向(4)力的作用效果：使物体产生形变或使物体。(5)力的三要素：、和。力的三要素可用力的图示直观地表示出来。要注意力的图示与力的示意

2、图的区别。(6)力的分类：力的分类方法通常按力的性质分类或按力的作用效果进行分类。按力的分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力、万有引力。按力的分：推力、拉力、压力、支持力、引力、斥力、向心力、回复力。运动状态发生改变大小方向作用点性质作用效果２.重力：物体受到的重力，是由于地球的吸引而产生的(1)重力的大小：同一地点重力的大小与成正比，G=。重力的大小不但跟物体的质量有关，还与物体所处的、有关。质量(2)重力的方向：向下，除了在赤道和极地附近，一般不通过地心。mg纬度高度(3)重力的作用点：。重心是重力的等效作用点，通常

3、可以认为重力就作用在这一点。物体的重心在物体上。竖直重心不一定(1)弹力产生的条件:①;②。３.弹力：发生形变的物体，由于有恢复原形的趋势，对跟它接触的物体产生的力。直接接触有弹性形变(2)弹力的方向：①线的拉力沿着线趋势的方向；②面与面、点与面接触的弹力垂直于面（若是曲面则垂直于接触点的公切面）指向。(3)弹力的大小：①对于弹性形变的弹簧产生的弹力Ｆ＝(胡克定律).其中叫劲度系数，它与、、有关，是相对于弹簧原长时的压缩量或伸长量，不是指任意两次弹簧长度的差值。②形变不明显的弹力要根据力的平衡条件用其他力（多为重力）的大小结合三角函数值

4、确定。收缩被压或被支持的物体kxk弹簧的粗细长短材料x４.摩擦力：两个相互接触且挤压的物体有相对运动或相对运动趋势时，物体之间产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。(1)摩擦力产生的条件：①；②；③；④。两物体相接触(2)摩擦力的方向：与接触面，与相对运动或相对运动趋势的方向。接触面粗糙物体间存在正压力物体有相对运动(或有相对运动的趋势)(3)摩擦力的大小：①滑动摩擦力的大小：f＝。其中是指正压力，不一定等于重力，叫动摩擦因数，它的大小是由.和共同决定的，与接触面的面积无关。②静摩擦力大小可以变化，要根据力的平衡条件确定；但一定压力下存在

5、一个最大值，实际存在的静摩擦力的大小，取值范围为。平行相反μNNμ接触面材料粗糙程度0＜f＜μN二、疑难剖析１.重力与万有引力的联系和区别重力源于地球对物体的万有引力，严格而言，重力一般不等于地球对物体的万有引力。重力是地球对物体万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力是提供物体随地球一同绕地轴转动所需要的向心力。但如果要求不高时，可以近似认为。２.对重心的理解重心是引力对物体上各处作用的集中表现，是等效作用点．重心可以在物体的几何中心上，也可以在物体之外。要根据质量分布及几何形状而定．通常受力分析时定在物体的几何中心上．项目轻绳轻杆弹

6、簧形变情况伸长忽略不计认为长度不变可伸长可缩短施力与受力情况只能受拉力或施出拉力能受拉或受压，可施出拉力或压力，也可与杆成一定角度的力能受拉或受压，可施出拉力或压力力的方向始终沿绳不一定沿杆沿弹簧轴向力的变化可发生突变同绳只能发生渐变而弹力大小的确定，除弹簧外，大多要利用牛顿运动定律确定。３．关于弹力的分析4.对摩擦力的进一步理解ＡＢ··ＣＱ'Ｑ主动轮Ａ带动皮带Ｂ：ＰＰ'皮带Ｂ又带动从动轮Ｃ：在静摩擦力的问题中，某物体由于有超前运动的趋势而会使另一物体产生对自己的静摩擦力来“咬住”自己带他一起运动；某物体由于有落后运动的趋势而会使另一物

7、体产生对自己的静摩擦力来“牵着”自已跟他一起运动。v0光滑BＡf′faa′ＡＢ三、题型探究题型一　对弹力有无的判断例１.如图所示，一质量为m的球静止于水平板Ａ和斜板Ｂ的夹角之间，求斜板B对球的弹力。点评：本题通过假设的方法来判断弹力的存在性，可以假设有弹力，然后根据假设情况分析发现与题意存在矛盾，从而确立答案。这是物理一种研究方法方法总结：弹力产生于接触的物体之间，但相互接触的物体不一定有弹力，只有在物体形变时才会有弹力。一般地，“支持面”的形变有时较难觉察，有时要通过反证法和运动定律分析。方法一：假设接触处研究对象受到弹力作用，并假定

8、此处弹力的方向，再观察研究对象能否处于题设状态(平衡或加速运动)。若属于运动状态变化的情形，可以利用牛顿第二定律确定弹力的大小和方向。方法二：假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否改