力的概念及性质
力的概念及性质
物体在受力后产生的效应可以分为 以下两种。
（1）外效应，也称为运动效应， 可以使物体的运动状态发生改变。
（2）内效应，也称为变形效应， 可以使物体的形状发生改变。
力的概念及性质
2. 力的三要素
力对物体的作用效应取决于三个要素：力的 大小、方向、作用点。
（1）力的大小表示物体相互间机械作用的强 弱程度。
（2）力的方向表示物体间的相互机械作用具 有方向性，它包括力作用线在空间的方位和力沿 其作用线的指向。
力的概念及性质
（3）力的作用点是指力在物体上的作用位置。实 际上，两个物体之间相互作用时，其接触的部位总是占 有一定的面积，力总是按照各种不同的方式分布于物体 接触面的各点上。当接触面面积很小时，则可以将微小 面积抽象为一个点，这个点称为力的作用点，该作用力 称为集中力；反之，如果接触面积较大而不能忽略时， 则力在整个接触面上分布作用，此时的作用力称为分布 力。分布力的大小用单位面积上力的大小来度量，称为 荷载集度，用q（N/mm2）来表示。
图1-1工程力学Fra bibliotek工程力学
力的概念及性质
1.1 力的概念
力的概念产生于人类从事的生产劳动 当中。当人们用手握、拉、掷及举起物体时， 由于肌肉紧张而感受到力的作用，这种作用 广泛存在于人与物及物与物之间。例如，奔 腾的水流能推动水轮机旋转，锤子的敲打会 使烧红的铁块变形等。
力的概念及性质
1. 力的定义
力是物体相互间的一种机械作用，它能使 物体的运动状态或形状发生改变。物体相互间 的机械作用形式多种多样，可归纳为两类：一 类是物体相互间的直接接触作用，如弹力、摩 擦力等；另一类是通过场的相互作用，如万有 引力。力不能脱离物体而单独存在，有力必定 存在两个物体，即施力体和受力体。
力的概念及性质
3. 力的单位
在国际单位制中，力以牛顿 （N）或千牛顿（kN）为单位。
力的概念及性质
1.2 力的性质
力的三要素表明力是矢量， 记作F（见图1-1），用一条带 有箭头的线段（AB）来表示： 线段（AB）的长度是按一定的 比例尺表示力的大小；线段的 方位和箭头的指向表示力的方 向；线段的起点A或终点B表示 力的作用点。线段所在的直线 称为力的作用线。
力的概念与性质
力的概念与性质力是物体之间相互作用的一种表现形式，是物体产生加速度的原因。
力的概念与性质的研究对于我们理解物理世界的运动规律具有重要意义。
本文将从力的概念、力的性质以及力的应用三个方面来论述力的相关知识。
一、力的概念力是物体之间相互作用的一种表现形式，它是描述物体运动状态的重要物理量。
力的存在可以改变物体的运动状态，包括物体的速度、方向和形状等。
力的概念源于牛顿力学，最初是由英国物理学家艾萨克·牛顿提出的。
他认为力是一种导致物体发生加速度变化的原因。
根据牛顿第二定律，力的大小等于物体质量乘以加速度，即F = ma。
其中F代表力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
二、力的性质力具有以下几个重要的性质：1.作用力与反作用力：根据牛顿第三定律，作用在一个物体上的力必定有一个等大反向的反作用力作用在另一个物体上。
例如，当我们站在地面上时，我们会感受到地面对我们施加的支持力，同时我们也对地面施加了一个大小相等但方向相反的反作用力。
2.力的合成：当多个力同时作用在一个物体上时，它们的效果可以通过力的合成来描述。
力的合成是指将多个力按照一定的规则进行合成，得到一个合力。
合力的大小和方向由各个力的大小和方向决定。
3.力的分解：与力的合成相反，力的分解是将一个力拆解为多个分力的过程。
通过力的分解，我们可以分析一个力对物体的作用效果。
4.力的单位和量纲：国际单位制中，力的单位是牛顿（N），量纲是质量乘以加速度，即[M][L][T]^-2。
常用的力的单位换算关系是：1牛顿 = 1千克·米/秒^2。
三、力的应用力作为物理学的基本概念，在生活中有着广泛的应用。
1.机械运动：在机械运动中，力是产生加速度和改变物体运动状态的原因。
例如，摩托车引擎通过产生推力来驱动摩托车加速。
2.重力运动：重力是一种质量之间的相互吸引作用，是力的一种特殊形式。
地球对物体的引力是物体受到的常见力之一，它决定了我们身处地球表面时的重量。
力的概念与基本性质
力可以用一个矢量表示。如图所示，矢量的方位和指向表示力的方向；矢量的起点（或终点）表示力的作用点。力矢量常用黑体字母F表示。
二、静力学公理：
公理：长期实践而得的结论，并被实践反复验证，无须证 明而为人们所公认的结论。
静力学是研究平衡状态下（静止）物体的特点。（既不移动，也不转动！ 特别注意：本课程学习的对象都是静止状态下的平衡物体） 刚体：在力的作用下，大小和形状都不变的物体，或者说在正常情况下，工程上的机械零件和构件在力作用下发生的变形是很微小的，可以忽略不计，物体就被看成不变形的刚体。
F1=5N
F2=5N
A
F1=3N
F2=5N
B
F1=5N
F2=5N
C
F1=5N
F2=5N
D
请分析
下列情况，两力平衡了吗？为什么？
C
F
G1
G2
一降落伞重为50N，运动员在空中张开伞匀速直线下降，在此过程中运动员和伞受到空气阻力的大小为750N ，则运动员重力为（ ） A、750N B、800N C、700N D、50N
即合力为零 （F合=0）
生活中的二力平衡例子：两人推门
F1
F2
F1= F2
悬挂着的电灯
G
F
F=G
公理一：二力平衡公理
结论：作用于同一个刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的必要与充分条 件是这两个力（同时满足）
大小相等 F1 = F2 方向相反 F1 = –F2 作用线共线。（必须共线，平行都不可以！）
公理四：作用力与反作用力
研究两个物体相互作用的力： 小游戏： 两个不同颜色的气球相互挤压 观察：气球的变化
两个物体间的这种相互作用力，叫做作用力和反作用力。 两个物体之间力的作用总是相互的。
力的知识点
力【知识梳理】一.力：（1）力的概念：力是物体对物体的作用。
（2）力产生条件：①必须有两个或两个以上的物体。
②物体间必须有相互作用（可以不接触）。
（3）力的性质：物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反且共线，作用在不同物体上）。
两物体相互作用时，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。
（4）力的作用效果：力可以改变物体的运动状态。
力可以改变物体的形状。
说明：物体的运动状态是否改变一般指：物体的运动快慢是否改变（速度大小的改变）和物体的运动方向是否改变。
（5）力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用N表示。
力的感性认识：拿两个鸡蛋所用的力大约1N。
（6）力的测量：①测量力的大小的工具：弹簧测力计。
②弹簧测力计：A．原理：在一定范围内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。
B．使用方法：“选”：了解弹簧测力计的量程、分度值；“调”：将弹簧测力计按所需位置放好，指针是否指零，不在校正；“测”：弹簧测力计受力方向沿着弹簧的轴线方向。
（7）力的三要素：力的大小、方向、和作用点。
（8）力的表示法：力的示意图：用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来,如果没有大小,可不表示,在同一个图中,力越大,线段应越长。
二.弹力：（1）弹性形变:物体受力发生形变，失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性形变。
（2）弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力。
三.重力：（1）重力概念：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。
重力的施力物体是：地球。
（2）重力大小计算公式G=mg 其中g=9.8N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N。
（3）重力的方向：竖直向下其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和面是否水平。
（4）重力的作用点——重心：重力在物体上的作用点叫重心。
质地均匀外形规则物体的重心，在它的几何中心上。
如均匀细棒的重心在它的中点，球的重心在球心。
力的概念、四种基本相互作用;三种常见力：重力、弹力、摩擦力
力的概念、四种基本相互作用；三种常见力：重力、弹力、摩擦力一、力的概念：1、力：物体间接相互作用。
2、力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化（产生加速度）3、力的性质：（1）物质性：力是物体对物体的作用，一个物体要受到力的作用，一定是另一个物体对它施加这种作用，力是不能离开物体而存在的。
即没有物体（受力物和施力物），就谈不上力的作用（2）力的作用的相互性：任何两个物体之间的作用总是相互的，施力物同时也是受力物。
（3）力的矢量性，力不仅有大小，还有方向，力是矢量，其去处遵守矢量运算法则—平等四边形定则。
（4）力的独立性，一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体同时受其他力的作用无关，这就是力的独立性作用原理。
说明：物体间的相互作用并不一定要相互接触。
4、力的三要素：大小、方向盘、作用点。
5、力的测量：用测力计测量（最常用的测力计是测力计）6、力的单位：在SI制中，力的主单位是“牛顿”简称：牛，代号：N.7、力的分类：（1）根据力的性质分为：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
（2）根据力的效果可分为：拉力、张力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。
说明：根据效果命名的不同名称的力的力，性质可相同；同一性质的力，其作用效果可能不同。
如上抛一小球，在球上升的过程中，重力是阻力，而小球越过最高点下落时，重力以成为动力，而将小球和地球看成一个系统时，重力以成为内力。
8、力的表示法：（1）力的图示：用一条有向线段可完整地把力的三要素地表达出来，带有的线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点。
（2）力的示意图：不需要画出力的标度，只要用一箭头的线段示意出力的方向。
说明：①用力的图示法表示力时，标度的选取是任意的，实际问题中可根据实际力的在大小作恰当的选择，尽量使画出的力既容易分度，以使整个图面匀称、美观，不仅画出力的作用点和方向，还是要将线的长短按标度严格画出。
§1·1 力的概念 三个性质力
§1·1 力的概念三个性质力一、力的概念1、力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。
2、力的特性⑴物质性——任何力不能离开物体而独立存在；⑵矢量性——力有大小和方向，遵循平行四边形定则；⑶相互性——物体间力的作用是相互的；⑷独立性——一个力作用于某个物体产生的效果，与这个物体是否同时受到其他力的作用无关。
⑸时空性——力的作用离不开时间和空间。
注意：物体运动状态或形态的变化量，取决于力对时间和空间的累积效应。
3、力的作用效果⑴静力效果——力可以使物体发生形变；⑵动力效果——力是使物体产生加速度的原因。
注意：质点、刚体等理想模型不讨论形变问题，而实际物体既要产生形变又要产生加速度。
4、力的三要素——大小、方向和作用点。
5、力的表示方法⑴力的图示⑵力的示意图6、力的分类⑴按性质分所谓按性质分也就是按力的产生的条件，以及力的产生规律（大小、方向、作用点）特点分类。
重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……⑵按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……⑶按产生条件分场力（非接触力）、接触力。
⑷按研究对象分外力、内力。
⑸按本质分现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：①长程相互作用：万有引力作用、电磁相互作用。
②短程相互作用：强相互作用、弱相互作用。
宏观物体间只存在长程相互作用。
【例1】〖2003春季高考·江苏〗以下关于力的几种说法中，错误的是（）。
A 、力是物体间的相互作用；B 、力能使物体发生形变；C 、力是维持物体运动的原因；D 、力是物体产生加速度的原因。
解析：物体可由于惯性而保持运动状态，无需力来维持。
所以，本题答案为C 。
二、重力1、重力的产生狭义上指由于地球的吸引而使物体受到的力。
广义上指由于星球的吸引而使物体受到的力，一般距离星球较远时谈万有引力。
2、重力的大小 mg G =⑴与物体的运动状态无关；⑵在地球上除两极外，都不等于万有引力； ⑶在高空中（或忽略地球的自转）时2r Mm G mg =。
力的概念及性质
性质1 二力平衡公理 作用于同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的充 分必要条件是：这两个力的大小相等，方向相反，作用 在同一条直线上
机械设计基础
Machine Design Foundation
力的概念与性质
对刚体而言，等值、反向、共线作为二力平衡的条 件是必要和充分的，但对于变形体它只是必要条件，
性质4 作用与a)反作用定律
b)
两物体间的作用力和反作用力总是同时存在，
且两力的大小相等、方向相反、作用线相同，分
别作用在两个相互作用的物体上。
机械设计基础
力的概念与性质
必须指出，力的可传性原理只适用于刚
体，研究力的外效应。它不适应于研究物体 的内效应。例如，一根直杆受一对平衡力F、 F‘作用时，杆件受压，产生压缩变形，如图 1-6（a）；若将两力互沿作用线移动而易位，则杆变为受拉，产生拉
伸变形
机械设计基础
Machine Design Foundation
机械设计基础
机械设计基础
Machine Design Foundation
力的概念与性质
1.1力的概念
力可定义为：力是物体间的相互机械作用，这种作用将引 起物体机械运动状态发生改变。 力的三要素：力的大小、方向和作用点。 力的单位：牛顿（N）或千牛顿（kN），其换算关系为 1kN=1000N。
1.2 力的性质
力的概念与性质
性质2 加减平衡力系公理
在作用于刚体的已知力系上，加上或减去任 意平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效应。
推论1 力的可传性原理 作用于刚体上的力，可沿其作用线移动到刚
体内任意一点，而不会改变此力对刚体的作用效 应。
a)
b)
力学知识点总结大全
力学知识点总结大全一、力学基础知识1. 力的概念力是物体之间相互作用的结果，是引起物体运动、形变或状态变化的原因。
根据牛顿第一定律，物体要想改变它的状态，必须有力的作用。
2. 力的性质力有大小、方向和作用点，可以通过矢量来表示。
力的大小用单位牛顿（N）来表示，方向则通过力的矢量来描述。
作用点是力的作用点。
3. 力的合成与分解对于一个物体来说，当施加多个力时，可以通过合力的概念来表示总的受力情况；而对于一个力来说，可以通过分解的方法将其拆分成不同的力的合力来表示。
4. 牛顿定律牛顿的三大定律是力学的基础，包括牛顿第一定律（惯性定律）、牛顿第二定律（运动定律）、牛顿第三定律（作用-反作用定律）。
5. 动量和冲量动量是物体运动的特性，是质量和速度的乘积；而冲量是力在时间内对物体物体的作用。
6. 动力学动力学是力学中的一个分支，它研究物体在受到力的影响下的运动规律，涉及到牛顿第二和第三定律的应用。
7. 势能和功势能是物体由于位置而具有的能量，包括重力势能、弹性势能等；而功是力对物体的作用，是力的大小与移动距离乘积。
二、质点力学1. 质点的运动质点是物体的简化模型，它不考虑物体的形状和大小，只考虑质点的位置和速度。
质点运动可以通过位移、速度和加速度来描述。
2. 牛顿运动定律牛顿第二定律描述了质点在力的作用下的运动规律，即F=ma，力的大小与物体的加速度成正比。
3. 立体运动立体运动是质点在空间中的运动，可以通过三维坐标来描述。
4. 弹性碰撞弹性碰撞是物体之间在碰撞中动能守恒的碰撞，它们的速度和动能在碰撞前后保持不变。
5. 火箭技术火箭技术是利用动量守恒定律和火箭运动定律研究飞行器的动力和轨迹。
三、刚体力学1. 刚体的概念刚体是物理中的一种理想模型，它不考虑物体的形变，只考虑物体的位置和姿态。
2. 刚体的平动和转动刚体的平动是指刚体作为一个整体进行平移运动的现象；转动则是刚体绕轴进行旋转的运动。
3. 刚体定轴转动刚体定轴转动是指刚体绕一个固定轴进行的运动，可以通过角速度和角加速度来描述。
力的基本概念与性质
力的基本概念与性质力是物理学中基本的物理量之一，用来描述物体之间的相互作用。
力的概念由牛顿提出，它是导致物体发生运动、改变方向或形状的原因。
在力学中，力被定义为物体对其他物体施加的作用，它的大小由施力物体与受力物体之间的相互作用决定。
力的性质包括大小、方向和作用点等方面。
一、力的大小力的大小是指力的强度，通常用牛顿（N）作为单位。
力的大小可以通过测力计等测量工具来获得。
在物理学中，力的大小与物体的质量以及加速度之间存在着直接的关系，即"F=ma" (F代表力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度）。
根据牛顿第二定律，当给定质量时，力的大小与加速度成正比。
二、力的方向力是矢量量，它除了有大小外还有方向。
在矢量图上，力可以用箭头表示，箭头的长度表示力的大小，箭头的方向表示力的方向。
力的方向与物体之间的相互作用方向一致，它遵循牛顿第三定律的规定，即作用力与反作用力大小相等、方向相反。
三、作用点力是通过物体之间的相互作用发生的，作用力是以作用点为起点、指向物体的力。
作用点代表力作用的位置，通常是在物体的表面。
根据牛顿第三定律，作用力与反作用力的作用点必然是两个物体之间的接触点。
通过改变作用点的位置，可以改变力对物体的作用效果。
四、作用方式力可以通过不同的方式对物体产生作用。
常见的作用方式包括推力、拉力、弹力、摩擦力和重力等。
- 推力：推力是指物体对另一个物体施加向前方推动的力。
当我们推一辆停车的汽车，就是施加了推力。
- 拉力：拉力是指物体对另一个物体施加向后方拉动的力。
例如，当我们拉门把手时，就是施加了拉力。
- 弹力：弹力是指物体受到弹性变形后的恢复力。
当我们压缩或拉伸弹簧时，弹簧会产生弹力。
- 摩擦力：摩擦力是指物体之间表面接触阻碍运动的力。
它可以分为静摩擦力和动摩擦力两种形式。
- 重力：重力是地球或其他物体对物体施加的吸引力。
它的大小与物体的质量成正比。
五、力的合成与分解当多个力同时作用在一个物体上时，可以根据力的矢量性质进行合成或分解。
初二物理力的概念与性质
初二物理力的概念与性质力的概念与性质力是物体相互作用的结果，是物体产生运动、变形或者发生其他物理现象的原因。
力可以使物体改变速度、方向和形状，是物理学中的基本概念之一。
本文将介绍力的概念及其性质。
一、力的概念力是物体之间相互作用的一种表现形式。
它由物体之间的接触或者远程作用引起，能够改变物体的状态或者运动。
在物理学中，力用矢量表示，包括大小、方向和作用点。
力的单位是牛顿（N）。
二、力的性质1. 可叠加性力具有可叠加性，即多个力同时作用于一个物体时，它们将按照矢量加法的原理进行合成。
合成力的大小等于所有力的矢量和。
2. 牛顿第三定律牛顿第三定律指出，任何两个物体之间的相互作用力具有相等大小、方向相反的特点。
也就是说，如果物体A对物体B施加了一个力，那么物体B对物体A也会以相同大小、方向相反的力进行反作用。
这个定律常常被简化为“作用力与反作用力相等、方向相反”。
3. 力的效果力的作用可以表现在物体的位置发生位移、速度改变或者改变物体的形状等方面。
具体表现为推动物体运动、改变物体的运动速度、改变物体的运动方向等。
4. 绝对参照系的无法判断根据相对性原理，不能用一种绝对的标准参照系来判断力的大小和方向。
力的大小和方向是相对的，需要通过相对运动的物体之间进行观察和比较。
5. 力的分类力可以分为接触力和非接触力。
接触力是通过物体之间的接触而传递的，例如摩擦力、弹力等；非接触力是两个物体之间的距离远程作用而产生的力，例如万有引力、电磁力等。
三、力的计量力的计量使用的是牛顿计，简称N，是国际单位制中力的单位。
常用的力的计量仪器有弹簧测力计和电子测力传感器。
使用这些仪器可以准确测量力的大小。
四、力的应用在生活中，力无处不在，其应用非常广泛。
物理力学的研究可以帮助我们更好地理解物体的运动规律、工程结构的稳定性以及天体运动等。
力的应用领域包括但不限于机械工程、建筑工程、航空航天、交通运输等。
综上所述，力是物体相互作用的结果，能够引起物体的运动、变形等物理现象。
关于力的概念
力的概念力是物理学中的一个重要概念，用于描述和衡量物体的作用和变形。
在力学中，力被定义为能够改变物体状态的引发物体运动、变形或停止运动、变形的作用量。
力的定义和性质力是一种矢量量，具有大小和方向。
它可以通过两个方面来描述：力的大小和力的方向。
力的大小用标量表示，常用单位是牛顿（N）。
力的方向则通过箭头来表示，箭头的长度代表力的大小，箭头的方向表示力的作用方向。
力的性质有以下几个方面：1.力的合成：当多个力作用在同一个物体上时，这些力的合效果等于这些力的矢量和。
也就是说，多个力同时作用在一个物体上时，可以看作是一个等效力作用在物体上。
2.力的分解：一个力可以被分解为多个分力，分力可以是水平方向和垂直方向上的力。
这种分解成分力的方法称为分力分解。
3.力的平衡：当一个物体上的合力为零时，该物体处于力的平衡状态。
力的平衡意味着物体不会发生加速度或者倾斜，将保持原来的状态。
力的产生和传递力的产生和传递涉及到两个物体之间的相互作用。
当两个物体接触或者通过场的相互作用时，产生力的效应。
力的传递可以通过直接接触进行。
例如，当我们用手推一个物体时，力是通过手的接触与物体产生作用，从而使物体发生运动。
另外一种力的传递方式是通过场的作用。
力场可以通过距离相互作用，在没有直接接触的情况下产生力。
例如，地球的引力场对物体产生作用，使其具有下落的趋势。
力的效果力对物体的作用会产生一些效果，包括：1.引起物体的运动：如果一个物体受到一个力，它将产生加速度，从而产生运动。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在它上面的力成正比。
2.改变物体的形状：力除了可以引发物体的运动外，还可以改变物体的形状。
例如，当我们用力拉伸弹簧时，弹簧会发生变形。
3.停止物体的运动：力可以对物体的运动状态进行控制。
当一个物体受到一个相反方向的力时，它将停止运动或减慢运动。
力的应用力是物理学的重要概念，在各个领域中都得到了广泛的应用。
下面是一些力的应用举例：1.工程：在建筑和结构工程中，力的概念用于计算和设计建筑物的稳定性和承重能力。