课时1 重力、弹力和摩擦力的分析与计算
一、力
1.力的概念:物体与物体之间的相互作用。
2.力的作用效果
二、重力
1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小:G=mg。
3.方向:总是竖直向下。
4.重心:因为物体各部分都受重力的作用,从效果上看,可以认为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。
三、弹力
1.弹力
(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用。
(2)产生的条件:①两物体相互接触;②发生弹性形变。
(3)方向:与物体形变方向相反。
产生弹力的两个物体一定接触,但两个接触的物体之间不一定产生弹力。
2.胡克定律
(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。
①k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。
②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
四、摩擦力
1.产生:相互接触且发生形变的粗糙物体间,有相对运动或相对运动趋势时,在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
2.产生条件:接触面粗糙;接触面间有弹力;物体间有相对运动或相对运动趋势。
3.大小:滑动摩擦力Ff=μFN,静摩擦力:0≤Ff≤Ffmax。
4.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动或相对运动趋势方向相反。
5.作用效果:阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。
考点一 重力
1.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,而不能说地球的吸引力就是重力。
2.重力的大小:G=mg,在地球上同一地点g值是一个不变的常数;g值随着纬度的增大而增大;g值随着高度的增大而减小。
3.重力的方向:竖直向下也可以说垂直于水平面向下,但不能说是垂直地面向下。重力的方向不一定指向地心,只有在赤道上或两极地区重力的方向才指向地心。
4.重心位置由物体的几何形状、物体的质量分布决定;重心可以不在物体上;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定。重心是一个等效的概念。不要认为只有重心处受重力,物体的其他部分不受重力。
[典例1] 如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的方向总是垂直向下的
C.物体重心的位置只与物体形状有关
D.力是使物体运动的原因
解析:物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,重力的方向总是竖直向下而不是垂直向下,所以A正确,B错误;从图中可以看出,汽车(包括货物)的质量分布发生了变化,重心的位置就发生了变化,所以重心还与质量分布有关,故C错误;力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因,所以D错误。
答案:A