15力学中常见力
力学中的惯性力与圆周运动半径
力学中的惯性力与圆周运动半径力学是研究物体运动的科学，而惯性力和圆周运动半径是力学中的重要概念之一。
本文将介绍惯性力和圆周运动半径的概念，并探讨它们之间的关系。
一、惯性力的概念惯性力是指物体由于惯性而产生的看似存在的力，实际上是由于物体的非惯性参考系引起的。
在非惯性参考系中观察物体的运动，会出现看似存在的力，这就是惯性力。
惯性力的方向与物体的加速度方向相反。
在力学中，最典型的惯性力是离心力和向心力。
离心力指的是物体在旋转参考系中发生的看似向外的力，而向心力指的是物体在圆周运动中发生的看似向内的力。
下面我们将着重讨论向心力和圆周运动半径的关系。
二、向心力与圆周运动半径的关系在圆周运动中，物体受到一个向心力的作用，使其沿着圆周轨迹运动。
向心力的大小与物体的质量和圆周运动半径有关。
向心力的计算公式为：F = m * a其中F表示向心力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
在圆周运动中，向心加速度a被定义为：a = v^2 / r其中v表示物体的速度，r表示圆周运动的半径。
将向心加速度代入向心力的计算公式中可得：F = m * v^2 / r由此可见，向心力与圆周运动半径呈反比关系。
当圆周运动半径增大时，向心力减小；反之，当圆周运动半径减小时，向心力增大。
三、惯性力与圆周运动半径的关系惯性力与圆周运动半径之间也存在一定的关系。
在非惯性参考系中观察圆周运动时，会出现一个等效的向内的力，即惯性力。
惯性力的大小与圆周运动半径及角速度有关。
惯性力的计算公式为：F' = m * ω^2 * r其中F'表示惯性力，m表示物体的质量，ω表示物体的角速度，r 表示圆周运动的半径。
由上述公式可以看出，惯性力与圆周运动半径呈正比关系。
当圆周运动半径增大时，惯性力也增大；反之，当圆周运动半径减小时，惯性力也减小。
综上所述，惯性力与圆周运动半径有着密切的关系。
当物体进行圆周运动时，物体受到向心力的作用，向心力与圆周运动半径呈反比关系。
力的概念知识归纳,高考物理必知!
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力是物体对物体的作用，是物体产生加速度的原因。
以下是关于力的概念知识归纳：
1. 力的三要素：大小、方向、作用点。
2. 力的分类：按性质分重力、弹力、摩擦力等；按效果分拉力、压力、支持力等。
3. 重力：由于地球的吸引而产生的力，方向竖直向下，大小与物体的质量成正比。
4. 弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力，方向与形变的方向相反，常见的有弹簧的弹力、绳的拉力等。
5. 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趋势时，在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
6. 力的合成与分解：遵循平行四边形定则。
7. 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
8. 牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与作用力的方向相同。
9. 牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
力学中常见的力.ppt
地面参考系：
|
FT
|
m v2 r
m 2r
F T
v
r
（小球保持匀速圆周运动）
圆盘参考系：
FT ma 0 （小球静止）
惯性力
Fi
m 2r
求地球表面纬度处质量为m的物体的重量。
解: 惯性离心力 F m 2 R cos
除惯性离心力外, 还有地球 对它的万有引力F和绳子对它 的张力T, 并且有
对描述力学规律而言，所用惯性系都 是等价的。
爱因斯坦相对性原理：
对描述一切物理过程的规律，所用惯性 系都是等价的。
1. 时间与空间
在两个作相对运动的参考系中，时间 的测量是绝对的，空间的测量也是绝对的, 与参考系无关．
时间和长度的的绝对性是经典力学或 牛顿力学的基础．
质点在相对作 匀速直线运动的两 个坐标系中的位移
vx 0 vx u 10 m s1
vy v'y
v'x tan vy 17.3 ms1
弹丸上升高度
v' v
y v' y'
u
B 60 A
u
o'
x'
o
x
y v2y 15.3 m 2g
三 惯性力
1.直线加速参考系中的惯性力
N
F
地面参考系： PN 0
u
上射出一弹丸．此时站
o'
o
x'
x
在地面上的另一实验者 B 看到弹丸铅直向上
运动，求弹丸上升的高度．
解 地面参考 系为 S 系，平板车
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。
2-2 力学中常见的三种力
0 为静摩擦系数，其值取决于两物体的材料及表面情况
通常
0
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2-2 力学中常见的三种力
思考:1、当力由F变为2F时，物体
第二章 质点动力学 F m
保持静止，物体与墙面之间的静
摩擦力为多少？
2、A与B一起作运减速直线运动， A与B间的最大 静摩擦系数为 ，则A作用于B的静摩擦力为
2
2
重力：忽略地球自转的影响，地球对地面附近物 体的万有引力就是重力。
P mg ,
Gm E -2 g 2 9.80m s R
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2-2 力学中常见的三种力
二、弹性力
第二章 质点动力学
相互接触的物体因挤压或拉伸而产生形变，形变物体内部 产生的反抗这种形变的力称为弹性力 （压力，张力，弹簧弹性力等） 弹簧的弹性力：
A、mB g , 与x轴正向相反 B、mB g , 与x轴正向相同 C、mB a, 与x轴正向相同 D、mB a, 与x轴正向相反
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2-2 力学中常见的三种力
基本的自然力(了解)
1、引力（或万有引力）
第二章 质点动力学
f
Gm1m2 r
2
引力常量G 6.671011 N m2 / kg 2
2、电磁力（电力和磁力统称电磁力）
f
kq1q2 r2
3、强力：存在于质子、中子、介子等强子之间的作用力
4、弱力： 大多数的粒子（某些反应中才显示它的重要性如 衰变 ）
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2-2 力学中常见的三种力
一、万有引力（重力）
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。
力的分类及特点
力的分类及特点力是物体之间相互作用的结果，它可以改变物体的运动状态、形状等。
在物理学中，力有很多种分类，每一种力都有其独特的特点。
本文将介绍一些主要的力的分类及其特点。
一、按性质分类接触力是指两个物体相互接触时产生的力。
常见的接触力有弹力、摩擦力和粘附力等。
（1）弹力：当物体相互接触并发生形变时，物体想要恢复原状对与它接触的物体产生的力叫做弹力。
弹力的大小与物体的形变程度有关，形变越大，弹力越大。
常见的弹力有拉伸弹力和压缩弹力。
（2）摩擦力：两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。
摩擦力有静摩擦力和动摩擦力两种，其大小与物体间的正压力和接触面的性质有关。
（3）粘附力：物体表面与另一物体表面接触时，由于分子间的相互作用力，使两个物体粘在一起的力叫做粘附力。
粘附力的大小与物体表面的性质和接触面积有关。
2.非接触力非接触力是指两个物体不相互接触也能产生的力。
常见的非接触力有重力、电磁力和引力等。
（1）重力：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
重力的大小与物体的质量和距离地心的距离有关。
（2）电磁力：电磁力是由于电荷之间的相互作用而产生的力。
电磁力有库仑力和磁力两种，库仑力是电荷之间的作用力，磁力是电流或磁体之间的作用力。
（3）引力：引力是由于物体之间的质量相互作用而产生的力。
引力的大小与物体的质量有关，质量越大，引力越大。
二、按效果分类1.按效果力可以分为保守力和非保守力。
（1）保守力：保守力是指在力作用的过程中，物体的能量（动能和势能）不会发生损失的力。
例如重力、电磁力和弹性力等都是保守力。
（2）非保守力：非保守力是指在力作用的过程中，物体的能量可能会发生损失的力。
例如摩擦力和空气阻力等都是非保守力。
2.按效果力还可以分为内力和外力。
（1）内力：内力是指物体内部各部分之间相互作用的力。
例如弹簧内部的弹力、分子间的相互作用力等都是内力。
力学中常见的力
若F > ( 1+2) (mA+mB) g , 则A、B之间必定
出现相对滑动。
16
解: (1) 根据题意, 取物体和绳子为隔离体,分析其
受力情况并画出受力图：
N
a
Ns
a
M T0
T0
Mg
mg
F
T0 = T0，作用力和反作用力 ；绳子不可伸长,
物体的加速度a 必定等于绳子的加速度a 。 10
建立坐标系, 取绳子与物体的接触点为坐标原
点O, x轴沿绳子水平向右, y轴竖直向上。在x方
15
由牛顿第二定律和摩擦力的规律列出方程式：
对物体A：f0=mAa, N1mAg=0, f0=1N1
对B：Ff0f=mBa, N2N1mBg=0, f=2 N2 F = ( 1 + 2 ) (mA + mB ) g
在考虑A、B之间的摩擦力时, 使用的是最大静
摩擦力f0 和f0, 所以上面求得的F值是使A、B之间
桌面发生形变产生作用于物体的弹性力, 方向垂 直于桌面向上, 称为支撑力； 绳子发生形变产生作 用于物体的弹性力, 方向沿着绳子向上, 称为张力。
9
例3:光滑桌上有一均匀细绳, 质量m、长度 l, 一端 系质量为M的物体, 另一端施加一水平拉力F。求 (1) 细绳作用于物体上的力, (2) 绳上各处的张力。
14
例4：质量为mA和mB两物体摞在桌面上。A与B间
最大静摩擦系数为 1 , B与桌面的滑动摩擦系数为2,
现用水平向右的力F拉物体B, 试求当A、B间无相对 滑动并以共同加速度向右运动时, F的最大值。
解：分别取A和B为研究对象。
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——胡克定律
第一章 质点运动学和牛顿运动定律
2
1-5 力学中常见的力
补例1 质量为 m、 长为l 的柔软细绳,一
端 在系 绳着 的放另在一光端滑加桌 力面F ．上设质绳量的为长m＇度的不物变体，，
质量分布是均匀的．求：绳作用在物体上 的力．
l
m＇ m
F
第一章 质点运动学和牛顿运动定律
m
F
a
a
第一章 质点运动学和牛顿运动定律
5
三 摩擦力
1-5 力学中常见的力
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
例题1-5 见教材
第一章 质点运动学和牛顿运动定律
6
1-5 力学中常见的力
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
GmE r2地Leabharlann 附近gGmE R2
9.80 m s-2
第一章 质点运动学和牛顿运动定律
1
1-5 力学中常见的力
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．
3
1-5 力学中常见的力
力
解
FT
和
F设T＇大想小在相点等P，将方绳向分相为反两段其间张
FT＇
P
FT
m＇FT0
FT0＇
m
F
a
a
第一章 质点运动学和牛顿运动定律
4
1-5 力学中常见的力
FT0 FT0＇ FT0 m＇a F FT0＇ ma
a
F m＇
m
FT0
m＇ m＇ m
F
m＇FT0
FT0＇