平衡概念三种性质的力.ppt

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1、第二章力和物体的平衡（1）概念三种性质的力一、力的概念：力是物体对物体的作用（1）力不能离开物体而独立存在，有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。二者缺一不可。（2）力的作用是相互的(作用力和反作用力)（3）力的作用效果：①形变；②改变运动状态，产生加速度（4）力的图示和力的示意图（表示出三要素）（5）力的分类：可以按性质分，也可以按效果分。（5）矢量性：力有大小、方向且符合平行四边形定则一、力的概念：力的分类1．按性质分重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……2．按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向

2、心力、回复力……3．按产生条件分场力（非接触力）、接触力。二、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力（1）方向；总是竖直向下（2）大小：G＝mg（g随高度增加而减小，随纬度增大而增大）注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。（3）重心：重力的等效作用点。重心的位置与物体的形状及质量的分布有关。重心不一定在物体上。质量分布均匀、形状规则的物体，重心在几何中心上．薄板类物体的重心可用悬挂法确定。（变质量问题或某些力矩

3、、功能问题中可根据重心位置的变化求解）二、重力：【例题1】确定图（1）均匀物体的重心。【练习1】确定图（2）中质量分布均匀的直角尺的重心位置。二、重力：【例题2】如图，原来平放在地上的长为L的均匀铁链，从中央提起h高度（h>L/2）时，铁链的重心位置变化？【练习2】把一个边长为a的均匀正方形翻转，重心高度变化的最大值？二、重力：F【练习3】一个2米的运动员背跃式跳高，跳过2米10的横杆，运动员重心上升的高度？【例题3】图中已知斜面的倾角为θ，且tgθ＜μ,为使物体不从斜面上翻倒，均匀长方体的边长之比至少为多少？二、重力：G【练

4、习4】如图所示，一个半径R、质量m的均匀薄圆盘处在竖直方向上，可绕过其圆心O的水平转动轴无摩擦转动，现在其右侧挖去圆心与转轴O等高、直径为R的一个圆，然后从图示位置将其静止释放，则剩余部分（填“能”或“不能”）绕O点作360°转动，在转动过程中具有的最大动能为。二、重力：O三、弹力1．弹力的产生条件弹力的产生条件是两个物体直接接触，并发生弹性形变。(接触不一定有弹力)2．弹力的方向：指向使物体恢复原状的方向。⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面。⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。⑶杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆

5、只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。三、弹力3．弹力的大小与形变量及物体的材料有关。F=kx（胡克定律）k：劲度系数（与材料、粗细、长短等有关）x：形变量（伸长或缩短的长度）弹力的大小，一般情况下根据物体所处的运动状态，利用平衡条件或牛顿运动定律来计算；弹簧等在弹性限度内，根据胡克定律来计算。三、弹力【例题1】试画出下列各图中球所受到的弹力（接触面光滑，小球静止）分析物体是否受到弹力作用，看所研究的物体周围，凡与该物体接触的其他物体和它之间有没有相对挤压、与它相连的绳子有没有被拉伸。GN

6、N1N2NF三、弹力【例题2】画出下列各图中物体所受压力、支持力的方向AB画弹力时，若面和面或点和面接触，弹力垂直于接触面；若点和点接触，弹力垂直于切线。三、弹力绳的拉力方向同一根轻质绳子，两端受力相等，方向相反。A三、弹力【练习1】在下列各种情况中，物体对支持面的压力与作用力Ｆ无关的应是图（　　　　　）；物体对支持面的压力与物体重力无关的应是图（　　　　　）；物体对支持面的压力大小等于Ｆ的应是图（　　　　　）FFFF（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）FF（ｅ）（ｆ）cdff三、弹力【例题3】如图所示，光滑但质量分布不均匀的小球的球心在

7、O点，重心在P点，静止在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受弹力。F2F1APOBAB三、弹力【练习2】如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力【练习3】图中AC为竖直墙面，AB为均匀横梁，其重为G，处于水平位置。BC为支持横梁的轻杆，A、B、C三处均用铰链连接。试画出横梁B端所受弹力的方向。F1ABCF2F2F1三、弹力【例题4】两轻质弹簧，ka=1×103N/m,kb=2×103N/m，原长分别为La=6cm，Lb=4cm，下端挂一重物G=10N，平衡时求两弹簧弹力及两弹簧的长度。【练习4】在一条弹簧

8、的两端，各有9N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6cm，要使它再伸长4cm，弹簧两端外力应为多少牛？劲度系数为多少？abG弹簧读数表示一端受力四、摩擦力1．摩擦力产生条件摩擦力的产生条件为：两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可。两物体