相互作用
复习课
力的定义：
物体间的相互作用
力的作用效果
(1)使物体发生形变
(2)使物体的运动状态发生改变。
力的性质
(1)物质性：力不能脱离 而存在．没有
“施力物体”或“受力物体”的力是 的．
(2)相互性：力的作用是 的．施力(受力)
物体同时也是受力(施力)物体．
物体
相互
不存在
(3)矢量性：力是矢量，既有 ，又有 ．
(4)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受到其他力的作用 ．
大小
方向
无关
力的性质
一、物质性：力是物体间的相互作用。有力必定有施力物体和受力物体。
二、相互性：物体间的作用是相互的。A对B作用的同时B也对A作用，这两个力等大反向且在一条直线上。
四种基本相互作用
1、万有引力：
存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离的增大而减小。
2、电磁相互作用：
存在于电荷与电荷、磁体与磁体、电流与电流之间，他们本质上是同一种相互作用的不同表现，作用规律与万有引力相似。
3、强相互作用：
存在于原子核内质子质子、质子与中子、中子与中子之间，它是短程力，作用范围只有约10－15 m。
4、弱相互作用：
在放射现象中发现的，也是短程力。强度只有强相互作用的10－12 倍。
力的三要素
力的大小、方向和作用点
力的表示方法
力的图示：（体现力的三要素）
1、选定标度。
2、从作用点向力的方向画一有向线段，有向线段的箭头指向力的方向，有向线段长短按选定标度和力的大小来画，线段上加刻度（一般两至三格即可）
3、用箭头（或箭尾）表示力的作用点。
【力的图示】
例：用150N的力竖直上提物体作出力的图示。
F=150N
力的测量
力的大小可以用测力计（弹簧秤）测量。在国际单位制中，力的单位是牛顿（N）
重力
定义：
大小：
由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
G=mg g就是前面学过的自由落体运动加速度。
g在地球上不同位移变化规律是什么？
1、纬度越高，g越大； (地球自转的影响）
2、同一纬度，高度越大，g越小。
重心
一个物体的各部分都要受到重力作用，从效果上看，可以把物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。
定义：
重心的确定
跟物体的形状有关，还与物体内质量分布有关。
总结
1、重心不是重力的真实作用点。
2、重心不是物体上最重的一点。
3、重心的位置可以不在物体上。
1、定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用。
二、弹力的产生
一、形变的概念
1、定义：
2、弹性形变： 能恢复原状的形变
物体形状或体积的改变
说明：任何物体都能发生形变
【弹力】
2、产生的条件：
直接接触且有弹性形变
三、弹力的大小
1、与弹性形变大小有关，形变越大，弹力越＿＿
2、胡克定律
3）k叫劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧的材料、直径、长度和粗细决定。
1）公式
2）适用条件：
弹性限度以内
大
3、大小
【摩擦力】
一、滑动摩擦力
1、产生条件
2、方向
①接触面粗糙．②接触处有弹力．③有相对运动
沿接触面的切线，与相对运动方向相反
F = FN
叫动摩擦因数，其数值与两物体的材料有关，还跟
两个物体接触面的粗糙程度有关，但与接触的面积无关
4、最大静摩擦力
二、静摩擦力
1、产生条件
2、方向
3、大小
①接触面粗糙．②接触处有弹力．③有相对运动趋势
沿接触面的切线，与相对运动趋势方向相反
0  F ≤ Fmax
一个物体相对另一个物体刚要运动的静摩擦力，比滑动摩擦力略大。
问题2
如图所示，物体在水平推力作用下处于静止状态，若F 增大，则物体受到的静摩擦力如何变化？物体可能受到的最大静摩擦力如何变化？
问题1
如图所示，长方形木块在水平推力作用下移动的过程中，受到的摩擦力如何变化？
不变
不变
合力与分力
若有一个力和其他几个力的作用效果相同，那么，我们就把这一个力叫做那几个力的合力，那几个力叫做这个力的分力。
1、平行四边形法则
F1
F2
F
2、两个力F1、F2的合力大小的取值范围为：
验证力的平行四边形定则
一、实验目的
验证互成角度的二力合成时的平行四边形定则．
二、实验原理
本实验的研究对象为绳与橡皮条的结点，当用一个力F′，与同时用两个共点力F1、F2拉结点，使结点均至O点，说明F′的作用效果，可用F1、F2的合作用效果代替，即F′应为F1、F2的合力，根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示，比较F′和F是否大小相等，方向相同．
三、实验器材
方木板，白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮条，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)．
四、实验步骤
1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上．
2．用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．
3．用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向．
4．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示．
5.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．
6.比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同．
7．改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次．
2.实验注意事项
(1)不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置．
(2)在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同．
(3)不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧秤读数有无变化．
(4)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连直线确定力的方向．
(5)在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些.
【例1】　如图所示是甲、乙两名同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果．若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定其中哪一个实验结果是尊重实验事实的？
【解析】　(1)符号F、F′的含义各是什么？
答　F表示F1与F2两力共同作用的效果即为合力，由平行四边形定则确定．F′表示用单独的一个测力计测出F1与F2的效果．
(2)哪一个实验结果尊重实验事实？
答　由于F′为单独一个测力计测量使橡皮条的结点延长到同一点O，故F′应在AO的直线上，所以甲符合实验事实．
(3)F与F′出现偏差的原因是什么？
答　主要原因有两个方面，一个是测力计本身精确度不够高，读数出现偏差；另一个是作图时的误差．
【答案】　甲
物体的受力分析
及其运算技巧
作出物体的受力分析图，是解决力学问题的关键。对物体进行受力分析的基本方法是隔离法和整体法，其主要步骤如下：
（1）明确研究对象
（2）明确研究对象所处的运动状态；
（3）隔离物体分析
（4）按顺序：先重力，其次是接触力（弹力、摩擦力）。
（有摩擦力一定存在弹力；有弹力不一定存在摩擦力。）
（5）对画出的受力图进行检验，防止错画力、多画力和漏画力。
例 1 画出静止在斜面上的A物体的受力示意图。（F垂直于斜面）
例 3 画出下图中光滑斜面上被一挡板挡住的静止钢球的受力示意图。
［例4］在以下各图中物体A、B均保持静止，试分别对A、B进行受力分析：
力的合成与分解
---正交分解
把所有的力放在一个直角坐标系内沿轴方向分解,根据“同向相加,异向相减”的原则分别得出两坐标轴方向上的合力. 最后 (如果需要) ,再对两坐标轴上得出的合力进行合成得到最终的合力.
正交分解法则
Fx合=Fx-f= G •sin-f
Fy合=N-Fy= N-G•cos
建立坐标轴x轴和y轴时应使尽量多的力落在坐标轴上,减少分解.
小窍门1
•
G
F
N
f

Fx合=Fx-f= F•cos-f
Fy合=Fy+N-G= F•sin+N-G.
放置在水平地面上的物块,受到一个与水平面夹角为的力F.对物块受到的力进行正交分解.
Fx
Fy
解:木块受力分析如图所示以水平方向和竖直方向为x轴和y轴,将F分解在这两个方向上.则有:
小窍门2
------常见的物体情景的正交分解
1.斜面
------常将平行于斜面方向和垂直于斜面方向作为x轴和y轴,然后将其它力都分解在这两个方向上.
2.水平面(或竖直面),但可能存在与水平面(或竖直面)成一定夹角的力.
------常将水平面和竖直面作为x轴和y轴,然后将其它力都分解在这两个方向上.
解:木块受力分析如图所示以平行于斜面方向和垂直于斜面方向为x轴和y轴,将重力分解在这两个方向.则有:
F x合=Gx-f=G •sin - f
F y合=N- Gy= N - G •cos
一物块放置在斜面上,斜面和物块都静止.斜面的倾角为,斜面质量为M,物块质量为m, 斜面与地面之间无摩擦.请画出物块和斜面的受力示意图,并对它们受到的力分别进行正交分解.
Gx
Gy
------正交分解法解决平衡问题
当运用正交分解法把所有的力放在一个直角坐标系内时,x轴上的合力和y轴上的合力均为0.
小窍门3
利用正交分解法解题的的一般步骤：
1、分析物体 的受力情况；
2、建立直角坐标系；
3、根据物体沿ｘ轴或ｙ轴的所处的状态列方程求解。
建立原则：
ａ、沿物体的运动方向和垂直于物体的运动方向；
ｂ、沿力的方向，使尽量多的力在坐标轴上。
一物体放在水平桌面上,现对物体施加一个斜向上的拉力F,使物体在水平桌面上做匀速直线运动.下面说法正确的是:
A.物体不一定受摩擦力作用
B.物体所受的滑动摩擦力与F的合外力一定为0
C.物体所受的滑动摩擦力与F的合外力一定向前
D.物体所受的滑动摩擦力与F的合外力一定向上
总结
力学相关计算题解题一般步骤:
1.对物体进行受力分析.
2.建立直角坐标系,将力沿两个坐标轴分解.根据“同向相加,异向相减”的原则分别得出两坐标轴方向上的合力.
3.根据物体的状态得出各坐标轴上合力的值.如果物体处于平衡状态,则两个坐标轴上的合力都为0.
4.根据列出的关系式求解未知量.