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第五讲 力 重力 弹力 摩擦力 知识点回顾 1．力的概念：力是物体对物体的作用。 （1）力的物质性：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）力的相互性：力的作用是相互的 （3）力的作用效果：①形变；②改变运动状态。 （4）力的表达：力的图示． 2．力的分类 按性质分重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力 ……（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。） 按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力 …… 按产生条件分场力（非接触力）、接触力。 G＝mg弹力 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。 弹力的方向 （3）弹力的大小 对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算。对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。 胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。 硬弹簧，是指弹簧的k值大。（同样的力F作用下形变量Δx小）摩擦力 摩擦力产生条件：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。 两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件。（没有弹力不可能有摩擦力） 滑动摩擦力大小 在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力。 只有滑动摩擦力才能用公式F=μFN，其中的FN表示正压力，不一定等于重力G。 静摩擦力大小 必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μFN计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，既Fm=μFN 静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围是0＜Ff≤Fm （4）摩擦力方向 摩擦力方向和物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。 摩擦力的方向和物体的运动方向可能相同（作为动力），可能相反（作为阻力），可能和物体速度方向垂直（作为匀速圆周运动的向心力）。在特殊情况下，可能成任意角度。 重力是物体在地球表面附近所受的地球对它的引力。【例】解：【例】 如图所示，光滑但质量分布不均的小球的球心在O，重心在P，静止在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受弹力。 解：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A点，弹力F1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O；在B点弹力F2垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O。 注意弹力必须指向球心，而不一定指向重心。又由于F1、F2、G为共点力，重力的作用线必须经过O点，因此P和O必在同一竖直线上，P点可能在O的正上方（不稳定平衡），也可能在O的正下方（稳定平衡）。 【例】 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。 解：A端所受绳的拉力F1沿绳收缩的方向，因此沿绳向斜上方；B端所受的弹力F2垂直于水平面竖直向上。 由于此直杆的重力不可忽略，其两端受的力可能不沿杆的方向。杆受的水平方向合力应该为零。由于杆的重力G竖直向下，因此杆的下端一定还受到向右的摩擦力f作用。 【例】 解析 由于弹簧质量不考虑，所以四种情况下弹簧的伸长量只由力F决定，力F相同，则弹簧伸长量相同，所以D选项正确。 练习（2003·上海）如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为 （ C ） A． B．C． D． 【例】A．Q受到的摩擦力一定变小B．Q受到的摩擦力一定变大 C．轻绳上拉力一定变小D．轻绳上拉力一定不变 解析 物体P静止不动，轻绳上拉力和P的重力平衡，故轻绳上拉力一定不变，D项正确。若开始时，Q有下滑趋势，静摩擦力沿斜面向上，用水平恒力向左推Q，则静摩擦力减小；若开始时，Q有上滑趋势，静摩擦力沿斜面向下，用水平恒力向左推Q，则静摩擦力增大。因此，Q受到的摩擦力大小不确定。答案：D 【例】 2007-2008年度第一阶段高考总复习教案 必修1　第二章 相互作用　物体的平衡 4 　　　　　　　　　　　　　　　　　本节主备人：孙志成 ④ ③ ② ① F F F F F B A F2 F1 B F1 O P A F2