几种常见的力
23几种常见力
得
a
F m＇
m
m＇
F FT0＇ ma
FT0 m＇ m F
（2） dm mdx / l
FT
(FT dFT ) FT
(dm)a m adx l
mF dFT (m＇ m)l dx O
dm
FT
dFT
dx
l
dm
dx
x
mF dFT (m＇ m)l dx
FT
dm
FT
dFT
dx
∞
∞
1018 1015
1039
103 1012 101
＊表中强度是以两质子间相距为 1015m 时的相互
作用强度为1给出的．
一、万有引力 （1）万有引力：存在于两个物体之间的吸引力。
质量为 m1 和m2 的两个物体相距r 时，它们之间的 引力为：
f
G
m1m2 r2
其中引力常数
m1
m2
r
G 6 6721011 N m2 kg2
F ：接触面受到的正压力。
静摩擦系数与两物体的材料和接触面的粗 糙程度有关。实验可测定或从工程手册中查 出。
②滑动摩擦力：
当物体受到的外力超过最大静摩擦力时，相 互接触的物体间就会产生相对运动，这时的摩 擦力叫滑动摩擦力 方向：总与该物体相对另一物体滑动的方向相反。。 大小：与接触面受正压力力大小成正比。
重力是由地球对它表面附近物体的引力引起的万 有引力的一个特例。
f重
f
G mM R2
而 f重 mg
g
G
M R2
其中：M 5 98 1024 kg R 6370km
得： g 9 8m s2
二、弹性力
发生形变的物体，由于要恢复形变，对与 它接触的物体会产生力的作用，这种力称之为 弹力.
在力学中常见的力
在力学中常见的力在力学中常见的力主要有摩擦力、重力、弹力、拉力等。
这里的介绍如下：1、摩擦力：阻碍物体相对运动趋势的力叫做摩擦力。
摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。
摩擦力分为静摩擦力、滚动摩擦、滑动摩擦三种。
摩擦力与我们的生活紧密相连，有对我们利益的摩擦力，也有与我们有害的摩擦力。
比如我们在地上行走，汽车在公路上奔驰等，都是对我们有利的摩擦力；发动机气缸之间的运动产生的摩擦力，轴承转动产生的摩擦力，这是对我们生产生活不利的摩擦力。
2、重力：物体由于地球的吸引而受到的力叫重力，所以重力的施力物体是地球。
就是由于有重力的存在，我们才能看到的很多奇妙的自然现象和自然景观。
比如我们看到美丽壮观的瀑布，高耸入云的建筑物，奔流不息的河流，水力发电等，都是利用重力的作用。
但是当我们发射火箭和卫星时，重力对我们来说，不是一件好事，需要我们的科研人员想办法脱离地球的引力，再能将火箭和卫星发射到预定的轨道。
3、弹力：物体受外力作用发生形变后，若撤去外力，物体能恢复到原来形状的力，叫作弹力。
弹力的方向跟使物体产生形变的外力的方向相反。
例如，我们在一块木板上放一重物，被压弯的木板要恢复原状，产生向上的弹力，这就是它对重物的支持力。
我们用弹簧的弹力制作成了弹簧秤，将一袋水果挂在弹簧上，水果把弹簧拉长，被拉长的弹簧要恢复原状，产生向上的弹力，这就是它对物体的拉力，把拉力显示出来就是这一袋水果的重量。
小时候我们用橡皮制作成弹弓，利用橡皮拉伸后产生的弹力，能够把石子等物体弹出去，而可以用来打猎。
不过有的形变比较明显，能直接见到；而有的形变相当微小，必须用仪器才能觉察出来。
4、拉力：拉力是弹力的一种，在弹性限度以内，物体受外力的作用而产生的形变与所受的外力成正比。
形变随力作用的方向不同而异，使物体延伸的力称拉力。
而从力的作用对象来看，拉力可能是内力，也可能是外力。
比如，我们用来锻炼臂力的拉力器，两节火车厢利用拉力连在一起，水果利用拉力挂满枝头等等，都是由于拉力的作用。
大学物理(2.2.2)--常见力非惯性系惯性力
一、几种常见的力1．万有引力（Law of Gravitation ）1）文字叙述：在两个相距为r ，质量分别为m 1，m 2的质点间有万有引力，其方向沿着它们的连线，其大小与它们的质量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比，即2）数学表示 0221r r m m G F = ——引力质量Gravitational Mass其中 211..1067.6--⨯=kg m N G ——引力常量。
2．重力（Gravity ）——本质上归结于万有引力。
1）文字叙述：物体重力就是指忽略地球的自转效应时，地球表明附近物体所受的地球的引力，即物体与地球之间的万有引力。
其方向指向地心。
2）数学表示 G=mg g=9.8m.s -2——重力加速度。
3）思考题：赤道的重力加速度大还是两极的重力加速度大？为什么？3．弹性力（Elastic Force ）大家知道，两个物体相互接触，彼此将产生形变，使其内部产生反抗力——形变恢复力（弹性力）。
形变是产生弹性力的条件之一。
例如：板擦和桌子相互接触，彼此有了一定的形变，在各自的接触部分产生弹性力。
所以，弹性力是一种与物体的形变有关的接触力。
即发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种物体因形变而产生欲使其恢复原来形状的力叫做弹性力。
常见的弹性力有：1）弹簧中的弹性力：弹簧被拉伸或压缩时产生的弹性力。
胡克定律（Hooke Law ）：在弹性限度内，弹性力的大小与弹簧的伸长量成正比，方向指向平衡位置。
数学表示 f=-kx—— k 为弹簧的劲度系数（Stiffness ）。
k 的值决定于弹簧本身的性质。
而弹簧弹性力的方向总是指向平衡位置。
2）绳子被拉紧时所产生的张力绳的张力：即绳内部各段之间的弹性作用力。
下面以AB 段为研究对象，设其质量为m A 点和B 点的张力：'A A T T -=、'B B T T -=由牛顿第二定律：a m T T B A =+（1）当a =0或者m →0时，F T T B A =-='，绳子上各点张力相同而且拉力相等。
力学中常见的几种力
一 万有引力
F
G
m1m2 r2
m1
m2
r
引力常数 G 6.67 10 11 N m2 kg 2
重力 P mg, g
地表附近
g
GmE R2
GmE r2
9.80m
s-2
二 弹性力
由物体形变而产生的． 常见弹性力有：正压力、张力、弹簧 弹性力等．
弹簧弹性力 f kx
dx
l
dm
dx
mF dFT (m＇ m)l dx
FT dm FT dFT
dx
F
FT
dFT
mF (m＇ m)l
l
dx
x
FT
(m＇
m
x) l
F m＇
m
三 摩擦力 滑动摩擦力 Ff μFN
最大静摩擦力 Ff0m 0FN
静摩擦力 Ff0 Ff0m
一般情况 0
FT
m＇FT0
FT0＇
m
F
a
a
FT0 FT0＇ FT0 m＇a F FT0＇ ma
m＇FT0 T0
m＇ m＇ m
F
m
F
a
(2) dm mdx / l
(FT dFT ) FT (dm)a m adx
l mF dFT (m＇ m)l dx
FT dm FT dFT
——胡克定律
例1 质量为m 、长为l 的柔软细绳，
一 在端绳系的着另放一在端光加滑力桌面．上设F 质绳量的为长度m＇不的变物，体，
质量分布是均匀的．求：
(1)绳作用在物体上的力；
(2)绳上任意点的张力．
l
m＇ m
F
力学中常见几种力
说明
(1) 万有引力定律只直接适用于两质点间的相互作用。
(2) 依据万有引力定律定义的质量叫引力质量。常见的 用天平 称量物体的质量，实际上就是测引力质量； 依据牛顿第二定律定义的质量叫惯性质量。实验表明： 对同一物体来说，两种质量总是相等。
引力质量＝惯性质量 爱因斯坦创立广义相对论的实验基础
＊表中强度是以两质子间相距为 1015m时的相互
作用强度为1给出的．
温伯格 萨拉姆 格拉肖
弱相互作用 电磁相互作用
电弱相互 作用理论
三人于1979年荣获诺贝尔物理学奖．
鲁比亚, 范德米尔实验证明电弱相互
作用，1984年获诺贝尔奖．
电弱相互作用 强相互作用 “大统一”（尚待实现）
万有引力作用
谢谢大家！
重力场: 地球表面附近的万有引力场称为重力场。
(3) 重力是地球对其表面附近物体万有引力的分力。
重力 W mg 方向
2
第2章 牛顿运动定律
二、弹性力
•定义：当两宏观物体有接触且发生微小形 变时，形变的物体对与它接触的物体会产生 力的作用，这种力叫弹性力 。 •弹簧的弹力：在弹性限度内，弹簧的弹性
fk μk N ( µK 为滑动摩擦系数)
2. 静摩擦力
f
F
mg
N
f
相互接触 彼此之间保持相对静止
且有相对运动趋势时
mg
说明
静摩擦力的大小随引起相对运动趋势的外力而变化。最大
静摩擦力为 fS max=µs N ( µ0 为最大静摩擦系数，N 为正压力)
5
第2章 牛顿运动定律
四、流体曳力
当物体穿过液体或气体运动时，会受到流体阻力，该阻力 与运动物体速度方向相反，大小随速度变化。
第三章力相互作用
第三章 相互作用力的概念与常见的几种力【知识梳理】 一．力1．力的定义：力是物体与物体的相互作用。
2．力的分类：①性质力，如重力、弹力、摩擦力、万有引力、电场力、磁场力…，所以可以归并为四种力：万有引力、电磁作用、强相互作用、弱相互作用；② 效果力，由力的效果命名的力，如支持力、动力、向心力、回复力等等。
3．力的三要素：大小、方向、作用点。
二．常见的力1．重力：重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
①大小：G = mg ；②方向：竖直向下；③作用点：作用点。
2．弹力：发生在形变物体之间，物体恢复形变的力。
①弹簧的弹力：胡克定律ΔF =k Δx ；②物体间的压力、支持力也是弹力，方向垂直于接触面或接触点的切面；绳的拉力也是弹力，总是沿绳背向受力物体。
3．摩擦力：分为动摩擦力与静摩擦力。
①动摩擦力：发生在相对滑动物体之间。
大小F = μF N ；方向与物体相对运动方向相反；②静摩擦力：发生在有相对滑动趋势物体之间。
大小在零与最大静摩擦之间；方向与物体相对运动趋势方向相反。
【典型例题】例1请在图2-1中画出杆和球所受的弹力.分析与解：（a ）杆在重力作用下对A 、B 两处都产生挤压作用，故A 、B两点处对杆都有图2-1弹力，弹力方向与接触点的平面垂直，如图2-2（a ）所示.（b ）杆对C 、D 两处均有挤压作用，因C 处为曲面，所以弹力垂直其切面指向球心；D 处为支撑点，弹力垂直杆斜向上.如图2-2（b ）所示.（c ）球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳斜向上.如图2-2（c ）所示.（d ）球与地面接触处，受地面的支持力，垂直地面向上，如图2-2（d ）所示；而与侧壁接触处，若撤去侧壁，球仍能静止，故无弹力.点评：弹力产生的前提之一就是接触，但不一定接触就有弹力.可以采用“撤物法”判别有无弹力.例2 如图为皮带传动装置,当机器正常运转时,关于主动轮上A 点、与主动轮接触的皮带上的B 点、与从动轮接触的皮带上的C 点及从动轮上的D 点,这四点的摩擦力的方向的描述,正确的是( ) A ．A 点受到的摩擦力沿顺时针方向 B ．B 点受到的摩擦力沿顺时针方向 C ．C 点受到的摩擦力沿顺时针方向D 点受到的摩擦力沿顺时针方向思考：若在水平皮带上轻放一个物体，试分析物体的受力和运动状况。
生活中常见的力
一、重力1、重力是由于地球对物体的吸引而产生的。
注意：重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力。
但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力2、重力的大小:地球表面G=mg ，离地面高h 处G ’=mg ’，其中g ’=[R/（R+h ）]2g3、重力的方向:竖直向下（不一定指向地心）。
4、重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上.二、 弹力1、产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.2、产生条件:①直接接触；②有弹性形变.3、弹力的方向:与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体。
4、弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解.★胡克定律:在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=k △x,k 为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，△x 为形变量，单位是N/m.三、摩擦力1、产生的条件:①相互接触的物体间存在压力；②接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可.2、摩擦力的方向：沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动生活中常见的力7的方向可以相同也可以相反.3、判断静摩擦力方向的方法:①假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向.②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.4、大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解.①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N进行计算，其中F N是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.【例题1】下述各力中，不是根据力的性质命名的有（）A．重力B．拉力C．弹力D．摩擦力【例题2】关于物体的重心，下列说法正确的是（）A．形状规则的物体的重心，一定在它的几何中心上B．形状不规则的物体的重心，不可能在它的几何中心上C．物体的重心一定在物体上D．用悬挂法寻找物体的重心，当物体静止时，细线的方向一定通过重心【例题3】关于弹力方向的有关说法正确的是（）A．放在水平桌面上的物体受弹力方向是竖直向下的B．放在斜面上的物体受斜面弹力方向是竖直向上的C．将物体用绳吊在天花板上，绳受物体的弹力方向是向上的D．弹力的方向垂直于接触面或接触点的切线，指向受力物体【例题4】一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6cm，现将其中的一端固定于墙上，另一端用5N的外力来拉伸它，则弹簧的伸长量应为（）A．6cm B．3cm C．1.5cm D．0.75cm【例题5】重100N的物体，静止在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当物体受到一个大小为10N，方向水平向右的拉力作用后，水平面对物体的摩擦力大小和方向是（）A．10N，水平向左B．10N，水平向右C．20N，水平向左D．20N，水平向右【例题6】在公式G=mg中，在地球表面处g=9.8N/kg，在月球表面处g′=1.63N/g。
几种常见的力
力f1和f2 ，② 比较两次摩擦力的大小。 表格数据：
实验次数 接触面材料 压力大小 接触面积 摩擦力大小
1
长木板
相同
大
相同
2
长木板
相同
小
相同
实验结论： 在接触面的粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小
与接触面积的大小无关A。
26
5、实验结论：
在压力、受力面积相同时，接触面越粗 糙，摩擦力越大。
在接触面的粗糙程度与受力面积相同时， 压力越大，摩擦力越大。
3、滚动摩擦：一个物体在另一个物体表
面发生滚动时，接触面间
产生阻碍它们相对运动的
摩擦。
A
23
摩擦力的种类
4、摩擦力的分类
物体在将要运动时，在接触面阻碍物体运动的力叫做静摩擦力。 物体在滑动过程中，在接触面阻碍物体运动的力叫做滑动摩擦力。
物体在滚动过程中，在接触面阻碍物体运动的力叫做滚动摩擦力。
摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。
涂松香
增大接触面粗糙程度
将弓重一些压弦
增大A 压力
增大摩擦 增大摩擦 30
减少摩擦的方法
油加
气
润
垫
滑
船
变滑 动为 滚动
A
31
1、用铅笔写字时,铅笔尖与纸之间的摩擦 2、用小刀削铅笔时,铅笔与小刀之间的摩擦 3、手在桌面上滑动时,手与桌面之间的摩擦 4、用黑板擦擦黑板时,黑板擦与黑板之间的摩擦 5、在地面上推、拉桌子. 6、手那物体时，手与物体之间的摩擦
1.重力：由于地球的吸引而使物体受到的力， 符号G
2.重力的大小：物体所受的重力与物体的质量 成正比
G=m g G—重力—牛顿（N）
m—质量—千克(kg)
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. 几种常见的力
【课堂练习】
1.关于力的下利说法错误的是（）
A.一个物体不能发生力的作用。
B.施力物体同时也一定是受力物体。
C.物体的运动需要力来维持。
D.力可以改变物体的运动状态或使物体发生形变。
2.关于物体的重心的说法中，正确的是( )
A．因物体的重心是重力的作用点，所以物体的重心一定在物体上。
B．任何有规则形状的物体，其重心必在其几何中心。
C．物体的形状改变时，它的重心位置很可能也随着改变。
D．物体的重心可能在物体上，也可能在物体外。
3. 关于滑动摩擦力，下列说法正确的是：（）
A．物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大；
B．滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反；
C．接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越大；
D．滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。
4. 下列关于弹力方向的说法正确的是( )
A．弹力的方向总是垂直于接触面并指向使其发生形变的物体。
B．弹力的方向总是竖直的。
C．弹力的方向总是与形变的方向相反。
D．弹力的方向总与形变的方向一致。
5. 以下是我们生活中可见到的几种现象：①用力揉面团，面团形状发生变化；②篮球撞在篮球板上被弹回；
③用力握小皮球，球变瘪；④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞．在这些现象中，物体因为受力而改变运动状态的是( ) （安徽省2002年中考题）
A．①②B．②③C．③④D．②④
6.关于弹力的说法，正确的是( )
A．只要两个物体接触就一定产生弹力。
B．看不出有形变的物体间一定没有弹力。
C．只有发生弹性形变的物体才产生弹力。
D．发生形变的物体有恢复原状的趋势，对跟它接触的物体会产生弹力。
7.一块冰重100牛顿，它的质量是______千克，把它溶解成水质量是_______千克，把它带到月球上去，其质量为______千克。
（g取10牛／千克）
8.一条放在地面上的长为L的柔软匀质粗绳，向上提其一端刚好拉直时，它的重心位置升高了__________；长为L的均匀直钢管平放在水平地面上，现抬起其一端使其与水平地面成30角时，它的重心位置升高了___________。
9.按下列要求画出下图中物体所受的弹力的示意图。
（超纲题，可选做）
(1)斜面对物块的支持力(2)墙壁对球的支持力(3)大球面对小球的支持力(4)半球形碗内壁对杆下端的支持力和碗边缘对杆的支力 (5)墙和地面对杆的弹力。