力学部分知识总结:
一、重力的大小和方向
1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力。
2、方向总是竖直向下,不一定是指向地心的(只有在赤道和两极指向地心)。
3、地面上同一点处物体受到重力的大小跟物体的质量m成正比,同样,当m一定时,物体所受重力的大小与重力加速度成正比,用关系式G=mg表示。通常在地球表面附近,g值约为9.8N/kg,表示质量是1kg的物体受到的重力是9.8N。(9.8N是一个平均值;在赤道上g最小,g=9.79N/kg;在两极上g最大,g=9.83N/kg。N是力的单位,字母表示为N,1N大约是拿起两个鸡蛋的力)
4、重力并不等于地球对物体的引力。
5、重心的位置与物体的几何形状及质量分布有关。形状规则,质量分布均匀的物体,其重心在它的几何中心。但重心的位置不一定在物体之上。可以用悬挂法确定。
质量分布不均匀的物体,重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。载重汽车的重心随装货多少和装载位置而变化,起重机的重心随着提升物体的重量和高度而变化。
二、滑动摩擦力
1、滑动摩擦力的大小只跟接触面所受的压力大小、接触面的粗糙程度相关。压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
2、滑动摩擦力是阻碍相互接触物体间相对运动的力,不一定是阻碍物体运动的力。即摩擦力不一定是阻力它也可能是使物体运动的动力,要清楚阻碍“相对运动”是以相互接触的物体作为参照物的。“物体运动”可能是以其它物体作参照物的。如:生活中,传送带把货物从低处送到高处,就是靠传送带对货物斜向上的摩擦力实现的。
3、滑动摩擦力大小与物体运动的快慢无关,与物体间接触面积大小无关
4、滑动摩擦力的方向总是沿接触面,并且与物体相对运动方向相反。
5、公式:F=μ×N N:正压力(水平面上大小等于重力)μ:动摩擦因数(是定值,与接触面粗糙程度有关,无单位)
6、物体做匀速直线运动时,摩擦力可通过二力平衡来求解。(如:在水平面用F为15N的力拉一木块A匀速直线运动,此时摩擦力为15N;突然F为20N时,摩擦力还是为15N)
三、滚动摩擦
1、滚动摩擦:一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时,由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用,叫“滚动摩擦”。
2、滚动摩擦力,是物体滚动时,接触面一直在变化着,物体所受的摩擦力。它实质上是静摩擦力。接触面软,形状变化愈大,则滚动摩擦力就愈大。一般情况下,物体之间的滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。如用滚动轴承,就是为了减少摩擦力。
四、静摩擦力
1、若两相互接触且相互挤压,而又相对静止的物体,在外力作用下如只具有相对滑动趋势,而又未发生相对滑动,则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力,谓之“静摩擦力”
2、一个物体相对它随外力的变化而变化,当静摩擦力增大到最大静摩擦时,物体就会运动起来。
3、大小:静摩擦力根据外力的变化而变化,可以通过二力平衡来求解,且静摩擦力有一个最大值,叫做最大静摩擦力。最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
方向:跟接触面相切,跟相对运动趋势方向相反。
摩擦力的产生
第一:物体间相互接触;
第二:物体间有相互挤压作用;
第三:物体接触面粗糙;
第四:物体间有相对运动趋势或相对运动;
增大有益摩擦的方法
(1)增大接触面粗糙程度;
(2)增大压力;
(3)化滚动摩擦为滑动摩擦;
减小有害摩擦的方式
(1)用滚动摩擦代替滑动摩擦;
(2)使接触面分离【在物体接触面形成一层气垫或磁悬浮】;
(3)减小压力;
(4)减小物体接触面粗糙程度(涂抹润滑油)
五、弹力定义
1、物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变。在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变。
2、发生形变的物体,由于要恢复原状,要对跟它接触的物体产生力的作用。这种作用叫弹力。即,在弹性限度范围之内,物体对使物体发生形变的施力物产生的力叫弹力。
3、弹力是接触力,弹力只能存在于物体的相互接触处,但相互接触的物体之间,并不一定有弹力的作用。因为弹力的产生不仅要接触,还要有相互作用。
4、通常所说的支持力、压力、拉力都是弹力。
5、弹力的方向总是与物体形变的方向相反。压力或支持力的方向总是垂直于支持面而指向被压或被支持的物体。
6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
7、弹簧发生弹性形变时,在弹性限度内,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比(或弹簧的伸长和所受拉力成正比),即F=-kx(或△F=-k△x)。其中,k称为弹簧的劲度系数
产生条件
1.两物体互相接触
2.物体发生弹性形变(包括人眼不能观察到的微小形变)
需要注意的是:任何物体只要发生了弹性形变,就一定会对与它接触的物体产生弹力。
弹力的方向
弹力的方向与物体形变方向相反,具体情况有以下几种。
①轻绳的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向。
②压力、支持力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;点与点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个公切面指向被支持物。
③二力杆件(即只有杆的两端受力,中间不受力(包括杆本身的重力也忽略不计),叫二力杆件),弹力必沿杆的方向。