物理高考復(fù)習(xí)提綱常見(jiàn)的力

1、第一講 力、物體的平衡§1.1常見(jiàn)的力1. 1. 1、力的概念和量度慣性定律指出，一個(gè)物體，如果沒(méi)有受到其他物體作用，它就保持其相對(duì)于 慣性參照系的速度不變，也就是說(shuō)，如果物體相對(duì)于慣性參照系的速度有所改變， 必是由于受到其他物體對(duì)它的作用，在力學(xué)中將這種作用稱為力。凡是講到一個(gè) 力的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)說(shuō)清楚講到的是哪一物體施了哪一個(gè)物體的力。一個(gè)物體，受到了另一物體施于它的力，則它相對(duì)于慣性參照系的速度就要 變化，或者說(shuō)，它獲得相對(duì)于慣性參照系的加速度， 很自然以它作用于一定的物 體所引起的加速度作為力的大小的量度。 實(shí)際進(jìn)行力的量度的時(shí)候，用彈簧秤來(lái) 測(cè)量。重力 由于地球的吸引而使物體受

2、到的力，方向豎直向下，在地面附近， 可近似認(rèn)為重力不變（重力實(shí)際是地球?qū)ξ矬w引力的一個(gè)分力， 隨緯度和距地面 的高度而變化）彈力 物體發(fā)生彈性變形后，其內(nèi)部原子相對(duì)2二二二二三二位置改變，而對(duì)外部產(chǎn)生的宏觀反作用力。反映固體1圖 1-1-1F材料彈性性質(zhì)的胡克定律，建立了脅強(qiáng)（應(yīng)力） s1與脅變（應(yīng)變） 1之間的正比例關(guān)系，如圖所示E式中E為楊氏彈性模量，它表示將彈性桿拉長(zhǎng)一倍時(shí)，橫截面上所需的應(yīng)力。彈力的大小取決于變形的程度，彈簧的彈力，遵循胡克定律，在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力的大小與形變量（伸長(zhǎng)或壓縮量）成正比。F=-kx式中x表示形變量；負(fù)號(hào)表示彈力的方向與形變的方向相反；k為勁度系數(shù)，由

3、彈簧的材料，接觸反力和幾何尺寸決定。圖 1-1-2接觸反力一限制物體某些位移或運(yùn)動(dòng)的周圍其它物體在接觸處對(duì)物體的反作用力（以下簡(jiǎn)稱反力）。這種反力實(shí)質(zhì)上 是一種彈性力，常見(jiàn)如下幾類：1、柔索類（圖1-1-2）如繩索、皮帶、 鏈條等，其張力方位：沿柔索,指向：拉物體般不計(jì)柔索的彈性，認(rèn)為是不可伸長(zhǎng)的?；喗M中，若不計(jì)摩擦與滑輪質(zhì)量，同一根繩內(nèi)的張力處處相等。2、光滑面（圖1-1-3）接觸處的切平面方位不受力，其法向支承力方位：沿法線N指向：壓物體3、光滑較鏈物體局部接觸處仍屬于光滑面，但由于接觸位置難于事先確定，這類接觸反力的方位，除了某些情況能由平衡條件定出外，一般按坐標(biāo) 分量形式設(shè)定（1）圓

4、柱形較鏈（圖1-1-4，圖 1-1-5,圖 1-1-6）由兩個(gè)圓孔和一個(gè)圓柱銷組成。在孔的軸線方向不承受作用力，其分力方位：沿x軸X指向：待定圖 1-1-4C方位：沿y軸 丫指向：待定圖中AC桿受力如圖,支座B處為可動(dòng)較，水平方向不受約束，反力如圖。（2）球形較鏈（圖1-1-7，圖1-1-8）由一個(gè)球碗和一個(gè)球頭組成，其反力可分解為圖 1-1-7X方位：沿坐標(biāo)軸Y指向：待定Z圖 1-1-54、固定端（圖 1-1-9,圖 1-1-10）如插入墻內(nèi)的桿端，它除限制桿端移動(dòng)外，還限制轉(zhuǎn)動(dòng)，需增添一個(gè)反力偶MAX方位：沿坐標(biāo)軸Y指向：待定方位：平面力系作用面轉(zhuǎn)向：待定圖 1-1-10摩擦力物體與物體接

5、觸時(shí)，在接觸面上有一種阻止它們相對(duì)滑動(dòng)的作用力稱為摩擦力。不僅固體與固體的接觸面上有摩擦，固體與液體的接觸面或固體與氣體的接 觸面上也有摩擦，我們主要討論固體與固體間的摩擦。1. 1. 2、摩擦分為靜摩擦和滑動(dòng)摩擦當(dāng)兩個(gè)相互接觸的物體之間存在相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)（就是說(shuō)：假如它們之間的接觸是“光滑的”，將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)）時(shí)，產(chǎn)生的摩擦力為靜摩擦力，其方向與 接觸面上相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的指向相反， 大小視具體情況而定，由平衡條件或從動(dòng)力 學(xué)的運(yùn)動(dòng)方程解算出來(lái)，最大靜摩擦力為f max 0 N式中0稱為靜摩擦因數(shù)，它取決于接觸面的材料與接觸面的狀況等，N為兩物體間的正壓力。當(dāng)兩個(gè)相互接觸的物體之間有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，

6、 產(chǎn)生的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力?；?動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，其大小與兩物體間的正壓力成正比。f N為滑動(dòng)摩擦因數(shù)，取決于接觸面的材料與接觸面的表面狀況，在通常的 相對(duì)速度范圍內(nèi)，可看作常量，在通常情況下，0與 可不加區(qū)別，兩物體維持相對(duì)靜止的動(dòng)力學(xué)條件為靜摩擦力的絕對(duì)值滿足f fmaxN0略大于動(dòng)摩在接觸物的材料和表面粗糙程度相同的條件下，靜摩擦因數(shù) 擦因數(shù)摩擦角令靜摩擦因數(shù)0等于某一角 的正切值，即0 tg ，這個(gè)角就稱為摩擦角。在臨界摩擦（將要發(fā)生滑動(dòng)狀態(tài)下）,fmax/N0 tg 。支承面作用于物體的沿法線方向的彈力 N與最大靜摩擦力fmax的合力F（簡(jiǎn)稱全反力）與接觸面法線方向

7、的夾角等于摩擦角，如圖1-1-11所示（圖中未畫(huà)其他力）。在般情況下，靜摩擦力f0未達(dá)到最大值，即用于物體的全反力F的作用線與面法線的夾角arctg N ,不會(huì)大于摩擦角，即f因此接觸面反作物體不會(huì)滑動(dòng)。由此可知，運(yùn)用摩擦角可判斷物體是否產(chǎn)生滑動(dòng)的條件。如圖1-1-12放在平面上的物體 A,用力F去推它，設(shè)摩擦角為，推力F與法線夾角為，當(dāng) 時(shí)，無(wú)論F多大，也不可能推動(dòng)物塊A,只有時(shí)，才可能推動(dòng)A。摩擦力作用的時(shí)間因?yàn)橹挥挟?dāng)兩個(gè)物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)t，但可能小時(shí)，才有摩擦力，所以要注意摩擦力作用的時(shí)間。 如一個(gè)小球豎直落下與一塊在 水平方向上運(yùn)動(dòng)的木塊碰撞后，向斜上方彈出，假設(shè)碰撞時(shí)

8、間為 球不需要t時(shí)間，在水平方向上便已具有了與木塊相同的速度，則在剩下的時(shí) 間內(nèi)小球和木塊盡管還是接觸的，但互相已沒(méi)有摩擦力。,用一個(gè)與水平方如圖1-1-14,小木塊和水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 向成多大角度的力F拉著木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)最省力?將摩擦力f和地面對(duì)木塊的彈力 N合成一個(gè)力F ,摩擦角為tg 1 tg 1N a ,這樣木塊受三個(gè)力:圖 1-1-14重力G,桌面對(duì)木塊的作用力F和拉力F,如圖1-1-14,作出力的三角形，很容t1易看出當(dāng)F垂直于F時(shí)F最小，即有F與水平方向成 tg 時(shí)最小。例1、如圖1-1-15所示皮帶速度為v。，物A在皮帶上以速度v1垂直朝皮帶邊運(yùn)動(dòng)，試求物A所受摩擦力的方向圖 1-1-16解：物A相對(duì)地運(yùn)動(dòng)速度為Vr，V1 V。Vr動(dòng)摩擦力f與Vr方向相反如圖所/J oV。例2、物體所受全反