《相互作用》复习课件1.ppt

一、力（force):,1、定义：是物体与物体之间的相互作用。,2、作用效果：,1)力使物体的运动状态发生改变,2)力是使物体产生形变的原因,矢量,重力,3、力的性质：,（1）物质性:力是物体对物体的作用（2）相互性:受力物体也是施力物体施力物体也是受力物体（3）独立性：不同的力相互之间不影响（4）矢量性：既有大小，又有方向,4.力的大小,（单位：牛顿N）,可用测力计（弹簧秤）测量,力的大小、方向和作用点,5.力的三要素,作用点不同，力的作用效果不同。,力的三要素：力的大小、方向和作用点,5、力的图示：,作图步骤：,1、选定合适的标度；,2、从作用点沿力的方向画一线段，线段的长度由力的大小和所选标度确定；,3、画上箭头（表示力的方向），注上F=80N。,力的示意图,（只画出力的作用点和方向）,注意不能用不同标度画同一物体受到的力,小试牛刀,力的图示标明力的大小、方向和作用点,G=N=10N,G=10NN=8NT=12N,G,N,T,N,G,1、重力定义：在地球表面附近由于地球的吸引而使物体受到的力；,施力物体,受力物体,注：在地面附近的物体受到的力才叫重力重力是非接触力，与物体运动状态无关,重力=地球对物体的吸引力,怎么知道一个物体所受重力的大小？,1、公式G=mg,2、弹簧测力计,A、竖直,B、静止或匀速直线运动,g=9.8,2、重力的大小,重力的方向如何？,G=mg,方向：竖直向下,注：不能将重力方向描述为“垂直向下，向下，指向地心”,3、重力的方向,（铅垂线）,重心（重力的作用点）定义：物体的各个部分都受到重力的作用，从效果上看可以认为各个部分受到的重力作用集中于一点，这点就是物体的重心,4、重心（重力的作用点）,找重心：,说明：,1）质量分布均匀、形状规则物体，重心在物体的几何中心,2）质量分布不均匀的物体，重心跟质量分布及物体形状都有关,思考：质量均匀分布、不规则薄板的重心位置如何确定？,悬挂法,重心一定在物体上？,重心不一定在物体上,练习1、关于力的下述说法中正确的是（）A力是物体对物体的作用B只有直接接触的物体间才有力的作用C力可以离开物体而独立存在D力的大小可以用天平直接测量,练习2、关于物体的重心，以下说法中不正确的是（）A物体的重心不一定在物体上B用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心C一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变D形状规则的任何物体的重心都在它的几何中心上,练习3.一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将（）A.一直下降B.一直上升C.先升后降D.先降后升,一、形变,1、形变：物体形状和体积发生的改变,（伸长、缩短、弯曲、扭转等）,弹力,2、形变的分类1）按对外表现形式上分拉伸形变（或压缩形变）、弯曲形变、扭转形变等。,2）按可否恢复原状分,非弹性形变,弹性形变,发生形变的物体在停止受力后，能恢复原状的形变称为弹性形变,弹性限度,如果形变过大，超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度,（二）弹力：（1）定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力。（2）产生条件：物体间相互接触物体间发生弹性形变（3）支持力和拉力都属于弹力。,接触力,练习1关于弹力产生条件的说法中，正确的是（）A、物体间不相互接触，也能产生弹力。B、只要两物体接触就一定会产生弹力。C、只有弹簧才能产生弹力。D、两个物体直接接触且互相挤压发生形变时才会产生弹力。,D,判断弹力有无的方法（1）力的作用效果（2）假设法,FN,光滑平面,（三）弹力的方向：,弹力的方向总是跟引起物体形变的外力方向相反，跟物体形变的方向相反。,1、绳子（弹簧）的拉力方向是沿绳子而指向绳子收缩的方向。,2、压力（支持力）的方向总是垂直于支持面而指向被压（被支持）的物体。,点与平面接触,点与平面间弹力方向：,过接触点垂直平面指向受力物体,光滑斜面,判断下列支持面对物体弹力的方向？,点与面接触,点与平面间弹力方向：,过接触点垂直平面指向受力物体,N1,N2,平面与曲面接触（分析A物体）,曲面与曲面间弹力方向：,与过接触点的公切面垂直并指向受力物体,A,2.绳的拉力:细绳的拉力沿绳子指向绳子收缩的方向.,方向：杆与地面（或墙面）接触的端点所受地面（或墙面）的支持力与接触面垂直。杆与支撑点接触，接触部分所受支撑点的弹力方向与杆垂直。,3杆的弹力,N2,平面与平面接触，弹力垂直平面。(简称为“面面”接触),点与平面接触，弹力通过接触点而垂直平面。(简称为“点面”接触),曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂直于切面而指向圆心。（相当于点与点接触，简称为“点点”接触）,1.两物体接触面上的弹力，包括压力和支持力。这种弹力的方向与物体的接触方式有关(通常有下列三种接触方式)：,2.绳的拉力:细绳的拉力沿绳子指向绳子收缩的方向.,弹力的方向小结,试分析图中细杆或小球A所受的弹力，并确定其方向。,A,A,A,A,B,思考：试分析图中细杆或小球A所受的弹力，并确定其方向。,A,A,（3）如图所示，用两根绳子分别把A、B两个物体挂在天花板上，画出物体B所受到的弹力,A,B,四、胡克定律：,1、胡克定律内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。2、公式：其中：K弹簧的劲度系数(其大小跟弹簧的形状、大小、长短、钢丝的线径、材料等因素有关)单位：牛每米，符号N/mx弹簧伸长（或缩短）的长度,F=Kx,理解形变量(伸缩量）,F,F,练习3关于胡克定律的下列说法，正确的是（）A拉力相同、伸长也相同的弹簧，它们的劲度系数相同B劲度系数相同的弹簧，弹簧的伸长相同C知道弹簧的劲度系数，就可以算出任何拉力下的弹簧伸长D劲度系数和拉力、伸长量没有关系，它只决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细,D,练习6竖直悬挂的弹簧下端，挂一个重为4N的重物时弹簧长度为12cm;挂重为6N的物体时弹簧长度为13cm。（1）则弹簧的原长为多少m?（2）劲度系数为多少N/m,思考：轻杆的弹力方向一定沿杆的方向吗？,一静摩擦力,比较以上情况，思考物体是否受到摩擦力？他们的共同点是什么？,相对静止，但有相对运动趋势,1定义：两个接触的物体，当一个物体相对另一个物体有相对运动趋势时，产生的摩擦叫静摩擦力。,摩擦力,2、静摩擦力产生条件：,接触面粗糙接触并挤压(有弹力）有相对运动趋势。,静摩擦力,二力平衡,作用于接触面间，与接触面相切，与相对运动趋势方向相反.,3、静摩擦力的作用点、方向,4、静摩擦力的大小,f,F拉,静摩擦力的变化规律,木块相对于木板的运动趋势,结论：静摩擦力的大小不是固定的，随拉力的增大而增大物体运动的瞬间，静摩擦力达到最大静摩擦力,大小：静摩擦力f随拉力F的增大而增大，并且有f=F当物体M开始运动时的摩擦力叫做最大静摩擦力（Fmax)。0fFmax,拔河取胜之道：（1）体重大（2）鞋子底要粗糙些现象思考：拔河比赛中为什么一旦被拉动后便很难反败为胜？滑动摩擦力小于最大静摩擦力,思考：拔河比赛取胜的诀窍是什么？摩擦力起到了什么样的作用？,二、滑动摩擦力,一个物体在另一个物体的表面上滑动时接触面间产生的阻碍物体相对运动的力，叫做滑动摩擦力.,1、产生的条件：两物体相接触且接触面不光滑两物体间有弹力两物体间有相对运动,2、方向总跟接触面相切,并且跟它们相对运动的方向相反.,3、探究影响摩擦力大小的因素,前进,跳跃,1.01.52.02.53.0,0.20.30.40.50.6,滑动摩擦力的大小跟压力成正比,返回,滑动摩擦力,滑动摩擦力,动摩擦因数,正压力,动摩擦因数是与接触面的材料和粗糙程度都有关的一个系数。它是两个力的比值，没有单位。,摩擦力大小该怎么测？,原理：二力平衡,前进,摩擦力两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力,小结：,摩擦力,产生条件,1、两物体接触且接触面粗糙,2、有相互作用的压力垂直于接触面的弹力,3、有相对运动或相对运动趋势,分类,滑动摩擦力,动摩擦因数：与接触面的材料和粗糙程度有关,概念：一个物体相对于另一个物体有相对运动趋势时产生的摩擦力,方向：与相对运动趋势方向相反,概念：一个物体在另一个物体表面上相对于另一物体滑动时产生的摩擦力,方向：与接触面相切，跟物体间相对运动的方向相反,大小：由二力平衡求得，0F)。如图所示，分别以F的始端、末端为圆心，以F1、F2为半径作圆，两圆有两个交点，所以F分解为F1、F2有两种情况。,第三步：分别求x轴和y轴上各力的分力的合力，即Fx=F1x+F2x+，Fy=F1y+F2y+。第四步：求Fx和Fy的合力即为共点力合力。合力大小F=，合力F与x轴间夹角确定，即=arctan(Fy/Fx)。如果F合=0，则必然Fx=0，Fy=0，这是处理多力作用下物体的平衡问题的常用方法。,3.正交分解法(1)力的正交分解将一个力分解为相互垂直的两个分力的分解方法叫做力的正交分解法。(2)如何将一个力进行正交分解第一步：建立坐标系，以共点力的作用点为坐标原点，x轴和y轴的选择应使尽量多的力落在坐标轴上。,第二步：正交分解各力，即将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y坐标轴上，并求出各分力的大小。如图所示。,1.力的分解原则一般是按力的作用效果来进行的。2.对多力作用的物体进行力的合成时利用正交分解法求解更方便、准确，特别是对力分解或合成时三角形不是直角三角形的情景更为实用。,典例二,力的分解,【例2】如图所示，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向。挡板B垂直于斜面，则两挡板受到小球压力的大小之比为_，斜面受到两个小球压力大小之比为_。,1/cos,1/cos2,(1)弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直。(2)力产生的作用效果是进行力的分解的重要依据，根据作用效果先判断分力的方向，再用平行四边形定则求解。,【解析】本题考查的是如何根据实际效果分解重力，应注意球与接触面间作用力的特点。球1重力分解如图甲所示，F1=Gtan，F2=G/cos；球2重力分解如图乙所示，F1=Gsin，F2=Gcos。所以挡板A、B所受压力之比：F1/F1=Gtan/Gsin=1/cos斜面受两小球压力之比：F2/F2=(G/cos)/(Gcos)=1/cos2,如图所示，是一种测定风力的仪器的原理图，它能自动随着风的转向而转向，若风总是从图示水平方向吹向小球P，刻度盘上的示数反映风力的大小。现已知P是质量为m的金属球，固定在一长刚性金属丝下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动，无风时金属丝自然下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度，角的大小与风力大小有关，下列关于F与的关系式正确的是()A.F=mgsinB.F=mgcosC.F=mgtanD.F=mg/cos,C,【解析】方法一：力的分解法物体处于静止状态，由二力平衡知识可知悬线CO对物体拉力的大小等于物体的重力，所以F=100N，CO绳对C的拉力也为100N，此力有两个作用效果，即斜向右下方拉AC绳和水平向左挤压BC杆，力的分解示意图如图所示，从图中可得sin=F/T，即T=F/sin=100/0.5N=200N又tan=F/FN，所以FN=F/tan=100/N=100N。,典例三,合力与分解的应用,【例3】如图所示，物体O质量m=10kg，用一轻绳悬挂在水平轻杆BC的C端，C点由细绳AC系在竖直墙上，B端用铰链固定。已知ACB=30，试求出轻绳AC和轻杆BC各受多大的作用力。,方法三：力的正交分解法选取C点为研究对象，C点受到重力向下的拉力F作用，受到绳AC沿绳向上的拉力T作用，还受到BC杆沿杆水平向右的支撑力FN的作用，如图所示。由于物体处于静止状态，故有水平方向：FN-Tcos=0竖直方向：Tsin-F=0联立解得T=200N，FN=100N,方法二：力的合成法选取BC杆为研究对象，其受到向左的挤压作用是AC和CO两绳拉力共同作用的结果，作出力的合成的示意图如图2-2-17所示，利用图中几何关系解题过程类似于方法一。,同样的问题，如果采用不同的方法进行求解，画出的矢量图是不一样的，因此画矢量图时，必须明确你所采用的解题方法。,【答案】200N100N,如图所示，在轻质细线的下端悬挂一个质量为m的物体A，若用力F拉物体，使细线偏离竖直方向的夹角为，且保持角不变，求拉力F的最小值。,【答案】Fmin=mgsin,基本解题思路,从题目所给的信息来选取有关物体作为研究对象。,根据物理规律先用字母列方程，整理出待求量的表达式。,统一单位，代入数据求出结果。,分析研究对象受哪些力的作用，画出受力示意图，做到不多力，不少力。,例7.如图所示，电灯的重力为G，OA绳与顶板间的夹角为45度，0B绳子水平，则0A绳所受的拉力F1是多少？