一、常见的三种力
1.重力
(1)G=mg.在题目中不注明的情况下,g取9.80 m/s2.方向竖直向下(或与当地水平面垂直).
(2)重力与万有引力的关系:重力实际上是物体与地球间的万有引力的一部分(另一部分为物体绕地球旋转所需要的向心力).重力是非接触力.非特别说明,凡地球上的物体均受到重力.
2.弹力
(1)发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力叫弹力.弹力的方向与施力物体的形变方向相反,作用在迫使物体发生形变的物体上.
(2)几种典型弹力的方向
注意:可绕端点自由转动的轻杆的弹力方向一定沿杆,而端点固定的轻杆的弹力方向不一定沿杆,可由其他受力并结合物体的状态确定.
(3)弹力的大小
①胡克定律:在弹性限度内,弹簧产生的弹力大小与弹簧的形变量成正比,即F=kx.其中k是弹簧的劲度系数,由弹簧本身的性质决定;x表示弹簧的形变量.
②除弹簧外,其他一般物体所受弹力大小,通常利用平衡条件或动力学规律求解.
3.摩擦力
(1)定义:当一个物体在另一个物体的表面上有相对运动或有相对运动的趋势时,受到的另一个物体阻碍相对运动或相对运动趋势的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力.
(2)产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动或相对运动趋势.三个条件缺一不可.
(3)摩擦力的方向
①静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反.
②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反.
(4)摩擦力的大小
①静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤Ff≤Ffm ,具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解.
②滑动摩擦力的大小:Ff=μFN.
③最大静摩擦力的大小:Ffm=μ0FN;最大静摩擦力与物体运动趋势无关,只跟μ0FN有关,它比滑动摩擦力略大一些,在许多问题的处理过程中往往认为其大小等于滑动摩擦力.