静力学导学.PDFVIP

  静力学导学  知识点梳理  （一） 力的种类  1 重力  在地面附近的物体都受重力，重力是由于地球吸引而产生的力。重力的方向竖直向下， 作用点是物体的重心。  重力实际上是万有引力的一个分力。物体受到地球的万有引力的作用，按照力的作用效 果进行分解，一个分力是使物体随地球自转做匀速圆周运动的向心力，另一个分力就是物体 受到的重力，粗略计算时可以认为物体所受的重力就等于它受到的万有引力。  2 弹力  弹力是物体由于形变而产生的力，产生弹力的条件是两个物体接触，并且发生形变。 弹力的作用点在两个物体的接触处，方向和物体形变的方向相同，弹力的大小和物体的形变 的大小有关。       固体的形变超过一定的限度时，引起形变的力撤销后，物体就不能完全恢复原来的形状 和大小，这个形变的限度就叫做该物体的弹性限度。      形变又可分为弹性形变和范性形变两类，在弹性限度内的形变叫做弹性形变，超过弹性 限度的形变叫做范性形变。  在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长（或缩短）量成正比，并且总是指向恢复原长 的方向，可表示为 x k f kx ，式中， 为弹簧的形变量， 为弹簧的劲度系数。  弹力的存在是以形变为前提，弹力的方向根据物体产生形变的方向判断：弹力方向与物 体形变的方向相反，作用在迫使这个物体形变的那个物体上，具体情况有几下几种：  （1）轻绳、轻杆、轻弹簧  1 ○轻绳受力，只能产生拉力，方向沿绳子且指向绳子收缩的方向。  2 ○轻杆受力，有拉伸、压缩、弯曲、扭转形变，与之对应，杆的弹力方向具有多向性。  3 ○轻弹簧受力，有压缩和拉伸形变，既能产生拉力，又能产生压力，方向沿弹簧的轴线方 向。  （2 ）面与面、点与面接触  物体的面与面、点与面接触时，弹力方向垂直于面（若是曲面则垂直于切面），且指向 受力物体。  判断形变的存在至关重要，对于不能明确是否产生形变的，可采用假设法判断物体间是 否具有相对运动趋势或相对运动。它们的大小，可通过牛顿定律和力平衡条件来确定。  3 摩擦力  （1）滑动摩擦力和静摩擦力  两个物体接触时，当有相对运动或有相对运动趋势时，在二者的接触面上产生的阻碍相 对运动或相对运动趋势的力，就是摩擦力。产生摩擦力的条件是物体必须接触，有相互作用 的弹力，接触表面不光滑，有相对运动或有相对运动的趋势。摩擦力的方向沿接触面的切线 且阻碍相对运动或相对运动趋势的方向。  滑动摩擦力的大小，由公式 f μN 确定，其中μ 为动摩擦因数，取决于两个接触面 的情况，在相对速度不大时，可以认为滑动摩擦力的大小与物体接触的面积以及物体的相对 速度的大小无关。      静摩擦力 f 的大小为0 f f ，其中f 为最大静摩擦力，由f μ N 决定，其中μ m m m 0 0 为静摩擦系数，静摩擦系数μ0 比动摩擦因数μ 稍大，粗略计算时可认为近似相等。  注意：  1 ○摩擦力的方向的判定很重要，滑动摩擦力的方向沿着接触面与物体的相对滑动方向相 反；静摩擦力的方向沿着接触面与物体的相对运动趋势方向相反，可假设没有摩擦力，两物 体会发生怎样的相对运动，相对运动的方向即相对运动趋势的方向。要注意“相对”的含义， 即以相互重要的另一物体为参照物。  2 ○特别强调的是：摩擦力的方向可以与物体运动的方向相同，也可以与物体运动的方向 相反，根据题目的条件，有时也可以根据平衡条件或牛顿定律进行判断。  3 ○摩擦力既可以是动力，也可以是阻力。  4 ○计算摩擦力大小时，首先要弄清所要计算的是静摩擦力还是滑动摩擦力。  （2 ）摩擦角  1 全反力：接触面给物体的摩擦力与支持力的合力称全反力，一般用R 表示，亦称接触 ○ 反力。