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1、2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦1著名理论物理学家维格纳说著名理论物理学家维格纳说一个公式你要是不懂的话，一个公式你要是不懂的话，抄上十遍你就懂了。抄上十遍你就懂了。2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦2第一讲第一讲 重力、弹力、摩擦力重力、弹力、摩擦力一、力一、力1.概念：物体间的相互作用概念：物体间的相互作用2.分类：分类： 产生机理：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用产生机理：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用 性质：性质：重力、弹力、摩擦力重力、弹力、摩擦力、库仑力、安培力、洛伦兹力。、库仑力、安培力、洛伦兹力。 效果：拉力、压力、引

2、力、阻力、动力。效果：拉力、压力、引力、阻力、动力。 力的作用点在受力物上的分布情况：力的作用点在受力物上的分布情况：体力、面力和点力体力、面力和点力 2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦3二、重力二、重力1.产生：由于地球吸引而使物体受到的力，是万有引力的一个产生：由于地球吸引而使物体受到的力，是万有引力的一个分力分力2.重心：物体各部分受重力合力的作用点重心：物体各部分受重力合力的作用点 均质物体：几何重心处均质物体：几何重心处 非均质物体非均质物体： 设物体各部分的重力分别为设物体各部分的重力分别为G1、G2Gn，且各部分重，且各部分重力的作用点在力的作用点在oxy坐标系中的坐标

3、分别是（坐标系中的坐标分别是（x1，y1）（）（x2，y2）（xn，yn）,物体的重心坐标物体的重心坐标xc，yc可表示为可表示为iiiGxGnnnGGGxGxGxG212211xc=iiiGyGnnnGGGyGyGyG212211 yc=2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦4例例1 1（20022002交大）：边长为交大）：边长为a a的均匀正方形木板，被挖去一个半的均匀正方形木板，被挖去一个半径为径为a/4a/4的圆孔，圆孔的边缘和正方形的右边缘相切，圆心在的圆孔，圆孔的边缘和正方形的右边缘相切，圆心在对称轴对称轴PQPQ上。求该木板剩余部分重心的位置。上。求该木板剩余部分重心的位

4、置。P PQ Q2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦5例例2：如图，一根细长的硬棒上有如图，一根细长的硬棒上有n个小球，每个小球之个小球，每个小球之间相距间相距a，小球质量从，小球质量从m、2m、3m逐渐增大到逐渐增大到nm，棒，棒重不计，求整个体系的重心位置重不计，求整个体系的重心位置Oaaaaam2m3mnm(n-1)m课后练习：课后练习：P10P10，2121题（题（20112011华约试题）华约试题）2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦6三、弹力三、弹力1.1.产生：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对和它接触的产生：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对和它接触的物体有

5、力的作用物体有力的作用2.2.分类：分类： a.a.明显形变的弹力明显形变的弹力：弹簧弹力：弹簧弹力 串联后的劲度系数串联后的劲度系数可由可由 求得，求得， 并联后的劲度系数并联后的劲度系数为为k=k1+k2. b.b.不明显形变的弹力不明显形变的弹力：绳的弹力，刚体间的压力、支持力，：绳的弹力，刚体间的压力、支持力，杆的弹力（杆的弹力（二力杆二力杆）k111k21k=+3.3.二力杆二力杆：指不计重力、两端可以自由转动的轻杆。如果二：指不计重力、两端可以自由转动的轻杆。如果二力杆在两个力的作用下平衡，则两力必等大、反向、共线。力杆在两个力的作用下平衡，则两力必等大、反向、共线。 2021-1

6、1-25山西省 忻州一中 杨文琦7例例3 .水平横梁的一端水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端固定在墙上，另一端跨过滑轮后挂着一质量为一轻绳的一端固定在墙上，另一端跨过滑轮后挂着一质量为 的物体，并与横梁夹角为的物体，并与横梁夹角为 ，如图所示，则滑轮受到作用力，如图所示，则滑轮受到作用力为（为（ ）（）（ ） A. 50N B. N C. 100N D. Nkgm10302/10smg 3503100.30ACB2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦8变式：变式：如图，不计重量的、带有光滑滑轮的细杆如图，不计重量的、带有光滑滑轮的

7、细杆BO可绕可绕O点在竖点在竖直平面内自由转动，跨过滑轮的细绳吊一重物直平面内自由转动，跨过滑轮的细绳吊一重物P，另一端拴在墙壁，另一端拴在墙壁A点上，处于平衡，绳拉力为点上，处于平衡，绳拉力为T，杆受到的压力为，杆受到的压力为N，杆与竖直方向，杆与竖直方向夹角为夹角为。1.画出杆画出杆OB的受力图的受力图2.若若A点沿墙上移，仍平衡，则（点沿墙上移，仍平衡，则（ ）AT变大变大 B变大变大CN变小变小 DT变小变小 点评：点评：对于轻杆受力问题，首先应明确一端是否固定：对于轻杆受力问题，首先应明确一端是否固定：若不固定，则另一若不固定，则另一端合力必沿杆方向端合力必沿杆方向，若固定，则可以受

8、任何方向的力若固定，则可以受任何方向的力，应根据实际，应根据实际情况（如受力平衡等）加以分析。情况（如受力平衡等）加以分析。2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦9例例4 4：某竖直悬挂的轻质弹簧劲度系数为：某竖直悬挂的轻质弹簧劲度系数为k k，下端悬挂一，下端悬挂一物体后，其伸长量为物体后，其伸长量为L L。现将此弹簧从中间位置剪为。现将此弹簧从中间位置剪为两截，然后将此两截弹簧并联，再悬挂相同的物体，那两截，然后将此两截弹簧并联，再悬挂相同的物体，那么此时弹簧的伸长量变为多少？么此时弹簧的伸长量变为多少？2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦10例例5 5：（：（2007200

9、7交大）交大）k1k2m1m2两轻弹簧原长分比为两轻弹簧原长分比为L L1 1和和L L2 2，下端悬挂量物体，如图。，下端悬挂量物体，如图。整个装置处于静止状态。整个装置处于静止状态。1.1.此时两弹簧的总长为多少？此时两弹簧的总长为多少？2.2.若用一平板把下面的物体竖直向上缓慢托起，直到若用一平板把下面的物体竖直向上缓慢托起，直到两个弹簧的总长等于其原长之和，则此时平板受到下两个弹簧的总长等于其原长之和，则此时平板受到下面物体的压力大小等于多少？面物体的压力大小等于多少？2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦11四、摩擦力四、摩擦力1.1.滑动摩擦力：滑动摩擦力：2.2.静摩擦力：

10、静摩擦力： f0 特点特点: :a.a.静摩擦力不能超过某一个最大值静摩擦力不能超过某一个最大值最大静摩擦力最大静摩擦力b.b.最大静摩擦力与接触面间的压力成正比最大静摩擦力与接触面间的压力成正比，与接触面积无，与接触面积无关关 ， 为接触面间的为接触面间的静摩擦因数静摩擦因数，只由两接，只由两接触面间的情况共同决定触面间的情况共同决定，与，与N无关无关c.c.对于两个相同的接触面，静摩擦因数对于两个相同的接触面，静摩擦因数 略大于略大于动摩擦因动摩擦因数数 ；通常情况下，认为二者相等。通常情况下，认为二者相等。Nfmf0mf0N00002021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦12ABCF

11、例例6 6：如图所示，：如图所示，m mA A=1kg=1kg，m mB B=2kg=2kg，m mC C=3kg=3kg，各接触面间的动，各接触面间的动摩擦因数均为摩擦因数均为0.10.1，轴与滑轮间的摩擦可忽略，轻绳两端分，轴与滑轮间的摩擦可忽略，轻绳两端分别与别与A A、C C连接。若用力将连接。若用力将C C物体匀速拉动，则需要的水平力物体匀速拉动，则需要的水平力F F为多大？为多大？点评：点评：研究摩擦力的问题，一定要先区分清楚该摩擦力是滑动摩研究摩擦力的问题，一定要先区分清楚该摩擦力是滑动摩擦力，还是静摩擦力擦力，还是静摩擦力2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦13例例7

12、7：物体放在水平面上，用与水平方向成：物体放在水平面上，用与水平方向成3030的力拉物体的力拉物体时，物体时，物体匀速前进匀速前进。若此力大小不变，改为沿水平方向拉。若此力大小不变，改为沿水平方向拉物体，物体仍能物体，物体仍能匀速前进匀速前进，求，求（1 1）物体与水平面之间的动摩擦因素）物体与水平面之间的动摩擦因素。 （2 2）可使物体匀速前进的）可使物体匀速前进的F F的最小值。的最小值。FF2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦14五、摩擦角五、摩擦角1 1、全反力全反力：接触面给物体的摩擦力与支持力的合力称全反力：接触面给物体的摩擦力与支持力的合力称全反力, ,一一般用般用R R

13、表示表示, ,亦称接触反力。亦称接触反力。2 2、摩擦角摩擦角：全反力与支持力的最大夹角称摩擦角，一般用：全反力与支持力的最大夹角称摩擦角，一般用m表示。表示。 a.若物体已经滑动若物体已经滑动,则有则有m = arctg（为动摩擦因素），称为动摩擦因素），称动摩动摩擦角擦角； b.若物体未动将动若物体未动将动,则有则有mx=arctg（为静摩擦因素），称为静摩擦因素），称静摩擦静摩擦角角。 c.通常处理为通常处理为m = mx 。2021-11-25山西省 忻州一中 杨文琦15 (2012年全国高考新课标卷年全国高考新课标卷24题题)拖把是由拖杆和拖把头构成拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数，重力加速，重力加速度为度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为。 （1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小）若拖