§2.2重力弹力摩擦力.ppt

,2.2 重力 弹力 摩擦力,一、重力,二、弹力,四、滑动摩擦力,三、静摩擦力,上一页,下一页,目 录,退 出,物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。,一、重力,1. 定义,3. 重力的方向,重力的大小可以用弹簧秤测出。重力与质量的关系是 G = mg ，通常取 g = 9. 8 N/kg 。,2. 重力的大小,总是竖直向下。,上一页,下一页,退 出,目 录,4. 重力的产生条件,有质量m的物体。,处于地球表面附近 。,受力物体,施力物体,一个物体的各个部分都要受到重力的作用， 从效果上看，我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。重心是一个物体各部分受到重力作用的等效作用点。,5. 重心,（1）质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关，有规则几何形状的均匀物体，它的重心在它的几何中心；,上一页,下一页,退 出,目 录,（2）质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关；,（1）地球上任何物体都受到地球的吸引力，即重力的作用；,（2）重力是非接触力，抛出去在空中运动的物体与静止时所受重力是相同的；,（3）重力的方向不受其他作用力的影响，与运动状态也没有关系。,6. 说明,上一页,下一页,退 出,目 录,1形变 物体形状或体积的改变叫做形变。,形变有两个方面：,（1）形状的改变：指受力物体的外观发生变化，如用细竹片顶住木头时发生变形；跳水运动员起跳时，跳板由直变曲。,二、弹力,上一页,下一页,退 出,目 录,（2）体积的改变：指受力时物体的体积发生变化。如用力压篮球，篮球的体积变小；用力压海绵，海绵的体积变小。,当物体受力时，任何物体都要发生形变，不发生形变的物体是不存在的，不过有的形变比较明显，可以直接看见；有的形变极其微小，要用仪器才能显示出来。当一本书放到桌面上后，桌面一定被书压得凹了一些，但由于书的重力较小，桌面的形变微小，肉眼几乎看不出来。,2. 微小形变,上一页,下一页,退 出,目 录,发生形变的物体，当外力撤去后，物体又恢复原状。像这种在外力停止作用能够恢复到原来状态的形变叫弹性形变。,3. 弹性形变,上一页,下一页,退 出,目 录,总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。,发生形变的物体，由于要恢复原状，就会对引起它形变的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。,4. 弹力,5.弹力的方向,上一页,下一页,退 出,目 录,如果施加在物体上的作用力超过一定限度，即使撤去外力物体也不能恢复到原状。这个限度叫做弹性限度。,在弹性限度内，弹簧弹力的大小F 跟弹簧伸长（或缩短）的长度 x 成正比，这个定律叫做胡克定律。即,F = k x,7. 胡克定律,k 为弹簧的劲度系数， k的单位为N/m。,6. 弹性限度,上一页,下一页,退 出,目 录,（1）物体间要直接接触；,（2）接触处要有相互挤压或拉伸的作用。,8. 产生弹力的条件,【例1】一根弹簧在伸长2 cm时，所产生的弹力是40 N该弹簧的劲度系数是多少？在该弹簧伸长3cm时，它产生的弹力是多大？,上一页,下一页,退 出,目 录,已知：F1=40N，x1=2cm=0.02m, x2=3cm=0.03m,求：K=? F2=?,【例2】一根弹簧受到20 N的拉力时，长度为14 cm，受 到30 N的拉力时，长度为16 cm，求弹簧的劲度系数和原长。,解之，得,上一页,下一页,退 出,目 录,已知：F1=20N，l1=14cm=0.14m, F2=30N，l2=16cm=0.16m,求：K=？l0=？,两个相互接触的物体，在外力作用下，有相对运动趋势但又未发生相对运动时出现的摩擦力，叫做静摩擦力。,总跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。,三、静摩擦力,1. 静摩擦力,2. 静摩擦力的方向,上一页,下一页,退 出,目 录,结论：当外力较小时没有拉动物体，当外力F逐渐增大时也没有拉动,可见静摩擦力随着外力的增大而增大。所以说静摩擦力的大小是由外部因素决定的，但当拉力增大到某一值 Fmax时，物体刚开始滑动，此时的摩擦力Fmax 叫做最大静摩擦力，故静摩擦力的取值范围是,0 F 静 F max,3. 静摩擦力的大小,上一页,下一页,* 如果 Flash 动画无法正常显示，请点击这里,退 出,目 录,f最大SN,S-静摩擦因数,4. 静摩擦力的产生条件,两个物体接触且接触物体发生形变而产生弹力 两物体接触表面不光滑； 两物体间有相对运动趋势但并没有运动（又保持相对静止）。,上一页,下一页,退 出,目 录,5. 静摩擦力的应用,拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落，就是静摩擦力作用的结果。皮带运输机是靠货物和皮带之间的静摩擦力来运输货物的。,上一页,下一页,退 出,目 录,滑动摩擦力的方向始终与物体间的相对运动的方向相反。,两个相互接触的物体发生相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力叫做滑动摩擦力。,四、滑动摩擦力,1. 滑动摩擦力,2. 滑动摩擦力的方向,上一页,下一页,退 出,目 录,3. 滑动摩擦力的大小,实验证明，滑动摩擦力的大小，与物体所受的正压力成正比：,注意：不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同起来，摩擦力可以作为动力，驱使物体运动，但必然阻碍物体间的相对运动。,上一页,下一页,退 出,目 录,几种材料的动摩擦因数,0.25,0.30,0.02,0.03,0.20,0. 7 0. 9,的大小由相互接触的两个物体的材料特性及表面状况等因素决定，与两物体间的压力及是否发生相对滑动无关。,上一页,下一页,退 出,目 录,4. 滑动摩擦力的产生条件,两个物体接触且接触物体发生形变而产生弹力 两物体接触表面不光滑； 两物体间有相对运动。,上一页,下一页,退 出,目 录,例1：在东北的林场中，冬季常用马拉的雪橇运木材，雪橇有两个与冰面接触的钢制滑板，假设冰面是水平的，雪橇和所装木材的总质量是5000kg，滑板与冰面间的动摩擦因数是0.02，马要在水平向上用多大的力才能拉着雪橇在冰道上匀速前进？ 已知：m=5000kg,=0.02 求：F？ 解：Ff,而fN，Nmg F mg0.0250009.8980（N）,上一页,下一页,退 出,目 录,例2：有一个5000牛重的物体放在水平桌面上，最初用100牛的水平力拉它，接着增加到150牛的力，都不能使它滑动，一直增加到200牛时，物体才开始滑动，以后只要经常用175牛的力，就能使物体作匀速滑动。求在这几种情况下的静摩擦力及滑动摩擦系数。 解：先求静摩擦力： 物体受外力作用而不动，那么物体所受的静摩擦力跟外力大小一定相等，方向相反。因此，在外力为100牛时，静