第二讲匀加速直线运动.docVIP

第二讲：力与运动(1) 力 什么是力 力是物质与物质间的相互作用，也是能量传递的一种中介，是能量转化的一种中介（也可以说是唯一中介）。 力的作用效果 力是改变物体运动状态的唯一因素，一般来说，对于一个受到力的物体，如果其只有一个力发生改变，其它力均不改变，那么它的运动状态一定改变。运动状态是由速度表示的。 力的三要素 力的三要素有三个，即大小，方向，作用点，一般而言，力的大小和方向是由力的产生方式决定的，力的作用点则通常在重心，但在研究力矩平衡的时候，力的作用点则是位于其本身的作用点，也就是说不能随便移动。 力的分类 按照力的性质分类，可以分为：弹力，重力，摩擦力，洛伦兹力，安培力，分子间作用力等。 按照力的效果分类，可以分为：动力，阻力，向心力，离心力等 力的表示方法 力的表示方式有力的图示和力的示意图，力的图示是指用图像形象的表示所有力的三要素，力的示意图则仅仅表示力的方向和作用点，大小只是示意。 几种常见的力 重力 a.重力是地球与人体之间的相互作用，其大小取决于人的质量，作用点为人的重心，而方向一定是竖直向下（垂直与水平面向下）。 Ps。不得说重力的方向是指向地心，另外在解题过程中一定要注意是否计量重力，所处平面是否为竖直平面，重力加速度g取多少。 b.大小：G=mg c.重力的产生是万有引力与向心力共同作用的结果。 d.在地球上，重力无论人与地面是否接触，都会产生 弹力 a.弹力的产生：弹力是由形变产生的，对同一个物体，在物体的弹性限度内，弹性形变越大其弹力越大，弹力取决于弹性系数k和型变量δx。 b.弹力的大小：弹力的大小f=kδx（只适用于弹性形变） c.弹力的方向：弹力的方向一般垂直于其所接触的平面或者其接触点与该面的切线。绳产生的弹力则沿绳与其被拉升的方向相反。 d.三种与弹力有关的物理模型：轻绳，轻杆，轻弹簧。轻弹簧所产生的弹力的方向延弹簧形变的方向并与其被拉伸或者被压缩的方向相反 e．弹力是接触力，只有两物体相互接触那么它们之间才可能产生弹力。弹力的判定可以用假设法来解决 摩擦力 a.摩擦力的产生：摩擦力是当物体产生相对运动或相对运动的趋势时，为了减少这样的相对运动而产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。 b.摩擦力的大小：由其摩擦力产生的面的正压力与其界面的摩擦因素μ共同决定，即 c．摩擦力的方向：摩擦力的方向与其相对运动或其相对运动趋势的方向相反。 Ps。摩擦力并不一定是阻力，它也可以是动力，摩擦力的方向取决于其相对运动的方向，并不是它运动的方向！ 牛顿运动学三定律 牛顿第一定律：惯性定律，物体在不受到任何外力的作用下或者受到的合外力为0的情况下，它将保持原有的运动状态不变并一直这样运动下去。即物体在合外力为0的情况下所处的运动状态只能是静止或者匀速直线运动。 牛顿第二定律：加速度定律，物体在受到的合外力不为零的情况下，其运动状态将会发生改变，而其改变的直观形式由速度的大小或者方向发生改变来体现。 即： ，只改变物体速度方向的力叫做向心加速度 牛顿第三定律：作用力与反作用力定律，即由于力是物体与物体之间的相互作用，因此每当受力物体受到一个力的作用，那么与之对应的施力物体也会收到与之大小相等，方向相反的力。这个力叫做所施之力的反作用力，所施之力就是作用力。作用力与反作用力大小相等，方向相反分别作用在两个相互作用的物体上。 Ps。牛顿第三定律是考试常用考点，旨在考查考生做题时是否细腻，例如当问地面所受的压力时，计算出物体所受的支持力后要由牛顿第三定律将力进行转化。 物体平衡 物体平衡一般指物体所受的合外力也零，也指物体所受的合外力的力矩为零。一般而言在考察运动学时均为合外力为零。 物体平衡问题的类型： 二力平衡：两力等大，反向，作用于同一物体上 三力平衡：能够构成首尾相连的矢量三角形。（可借助于正余弦定理进行处理） 多力平衡：选择恰当的参考面进行正交分解 三个力的动态平衡：如果一个力大小方向不变，一个力方向不变，那么构造动态的矢量三角形。如果只有一个力大小方向不变，但是另外两个力的方向关系与已知线段长度相关联，那么可以使用相似三角形。 对于只研究物体平衡的问题，如果在用以上平衡条件时依旧无法得出恰当的结论，那么需要使用到力矩平衡原理，需要选择恰当的支点 力与运动的关系 物体在受到的合外力为零的情况下，将保持现有的运动状态一直运动下去，因此力是改变物体运动状态的原因。有力不一定会改变物体的运动，只有在合外力不为0时物体运动的改变才会显示出来。同样，运动状态的改变不能只局限于物体速度大小的改变，物体运动方向的改变也是物体运动状态改变的一种形式 矢量的合成与分解 矢量可以看作是数学中所学习的向量，但是只有具有大小与方向的物理量才被称作为矢量。向量可以表示为两种基向量合的形式，换句话说，矢量也可以进行分解和