高中物理物体的相互作用

高中物理物体的相互作用第1页，共18页，2023年，2月20日，星期四2，重心所在（1）质量分布均匀的规则形状的物体的重心：几何中心（2）质量分布均匀的不规则物体的重心：与物体的形状有关（3）一般物体的重心位置与物体的质量分布有关，可用悬挂法找出重心注意：物体的重心可能不在物体上力概念：力是物体间的相互作用。对应着施力物体和受力物体。重力1、定义：由于地球吸引而使物体受到的力。2、重力的大小：G=mg3、重力的方向：竖直向下4、重心：物体各部分所受重力作用的集中点。1，g的大小和纬度有关，纬度越高，g越大注意：第2页，共18页，2023年，2月20日，星期四一，弹力2，产生条件1、物体间相互接触2、物体发生弹性形变（挤压）（2）绳子的拉力方向是沿绳子而指向绳子收缩的方向。（1）压力（支持力）的方向总是垂直于支持面而指向被压（被支持）的物体。形变：物体形状和体积发生的改变（伸长、缩短、弯曲、扭转等等）1，概念：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的，使它发生形变的物体的作用3，方向判断有无弹力的方法：假设法第3页，共18页，2023年，2月20日，星期四判断下列支持面对物体弹力的方向平面与平面接触，弹力垂直平面。点与平面接触，弹力通过接触点而垂直平面。曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂直于公切面。（相当于点与点）第4页，共18页，2023年，2月20日，星期四判断下列支持面对物体弹力的方向点和曲面接触，弹力通过接触点垂直于切面点和线接触，弹力通过接触点垂直于线第5页，共18页，2023年，2月20日，星期四例：画出下列物体所受到的所有弹力。O判断有无弹力常用“假设法”，“受力平衡分析或牛顿第二定律”第6页，共18页，2023年，2月20日，星期四4，弹力的大小定性：对于同一物体，弹力大小同形变大小有关。形变越大，弹力越大(1)胡克定律:弹簧F=kx(k是劲度系数,x是形变量）例：

(2)利用力的平衡来计算 第7页，共18页，2023年，2月20日，星期四二，摩擦力（一）滑动摩擦力1，定义：当两个物体彼此接触，并且相互挤压时，发生相对滑动时，在接触面上产生一种阻碍相对滑动的力.（1）两物体之间直接接触且相互挤压发生弹性形变（2）两物体之间接触面必须粗糙。（3）两物体之间要有相对滑动。3.方向：1.“相对”2.滑动摩擦力的方向3.滑动摩擦力的作用：总和接触面相切，与物体相对运动的方向相反。注意：是指相对接触的物体，不能相对其他的物体。总和物体“相对运动“的方向相反，并非跟运动方向相反。既可以起动力作用，也可起阻力作用。第8页，共18页，2023年，2月20日，星期四（1）FN表示两物体表面的压力，性质属于弹力、不是重力，更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。（2）μ与接触面的材料，接触面的情况有关，无单位（3）滑动摩擦力的大小与相对运动的速度大小、接触面的大小无关。

4.滑动摩擦力的大小：（1）：滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。（2）：公式：f=μFN，f表示滑动摩擦力的大小，

FN表示压力的大小,μ叫动摩擦因素，它与接触面性质有关。公式理解注意：第9页，共18页，2023年，2月20日，星期四例：物体A的质量为m，在倾向为θ的斜面上下滑，物体与斜面的动摩擦因素为μ，问A物体的摩擦力如何？

θGNf分析：物体在斜面上滑动要受到滑动摩擦力作用，要求f=?必由f=μN求解决，而N=Gy=mgcosθ解：受力分析如图示滑动摩擦力的方向平行于斜面向上。由平衡条件有：

N=Gy=mgcosθ

由公式得：f=μN=μmgcosθ第10页，共18页，2023年，2月20日，星期四（二）静摩擦力1、定义：两个彼此接触，相互挤压的物体之间没有相对滑动，但具有相对滑动的趋势时，接触面上会产生一种阻碍相对滑动趋势的力，这种力叫做静摩擦力。（1）：两物体之间直接接触且相互挤压发生弹性形变。（2）：两物体之间接触面必须粗糙。（3）：两物体之间要有相对滑动趋势。总和接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反。

1.“相对”是指相对接触的物体，不能相对其他的物体。

2.静摩擦力的方向总和物体“相对运动趋势“的方向相反，并非跟运动方向相反。

3.静摩擦力的作用：既可以起动力作用，也可起阻力作用。3.方向：注意：第11页，共18页，2023年，2月20日，星期四4.静摩擦力的大小： 静摩擦力的大小随着相对运动趋势强弱而变化，与接触面的压力FN无直接关系，其范围0<Ff≦Fm。存在最大静摩擦力。例：一个重为50牛顿的木箱放置在水平地面上，木箱与地板之间的动摩擦因数μ=0.4，某人沿水平方向10牛顿的力推箱子，问木箱受到摩擦力多大？解：∵铁箱滑动时的摩擦力Ff=μFN=0.4×50N=20N， 而推力F=10N<Ff=20N∴铁箱没有被推动，铁箱所受摩擦力属静摩擦力 由平衡条件有：静摩擦力Ff=F=20N第12页，共18页，2023年，2月20日，星期四（三）摩擦力调控（1）：增大有益摩擦力的方法：增大物体接触面间的粗糙程度。①②增大物体之间的相互挤压力。变滚动为滑动③（2）：减小有害摩擦力的方法：①减小物体接触面间的粗糙程度。②减小物体之间的相互挤压力。③变滑动为滚动1，摩擦力一定是阻力？举例说明2，滑动摩擦力方向一定与运动方向相反？举例说明3，滑动摩擦力一定是运动物体受到的？举例说明4，静摩擦力一定是静止物体受到的?举例说明5,滑动摩擦力的大小一定等于μmg？讨论：第13页，共18页，2023年，2月20日，星期四习题：

1.关于滑动摩擦力，下列说法中正确的是()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、接触面的动摩因数越大，滑动摩擦力也越大；

C、滑动摩擦力的方向与物体运动方向一定相反；

D、滑动摩擦力的方向不是与运动方向一致，就是与运动方向相反；

E、滑动摩擦力方向一定与两物体间相对运动的方向相反。2.某物体重200牛，放置在水平地面上，它与地面间的滑动摩擦系数是0.38，它与地面间的最大静摩擦力是80牛,求:1）分别用20牛、40牛、70牛的水平拉力拉物体，问是哪种摩擦力？各为多大？

2）至少用多大的水平推力才能把物体推动？此时是何种摩擦力？

3）物体运动起来后，若保持匀速直线运动，应在水平方向加多大的力？

4）物体在运动过程中，若把水平拉力增大为80牛，地面对物体的摩擦力为哪种摩擦力？大小为多大？第14页，共18页，2023年，2月20日，星期四三，力的合成与分解

1，力的合成

力的图示三要素：（1）公式法求解:（2）力的合成三角形作图法大小(先选定标度),方向,作用点。

一般计算两个分力互相垂直的情况第15页，共18页，2023年，2月20日，星期四（3）作图法求解:

[例题]力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N，方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。解：用作图法求解。选择某一标度，例如用6mm长的线段表示15N的力，作出力的平行四边形，如图1-27所示，表示Fl的线段长18mm，表示力F2的线段长24mm。用刻度尺量得表示合力F的对角线长30mm，所以合力的大小F＝15N×5＝75N。用量角器量得合力F与力F1的夹角为53o。注意：合力的范围第16页，共18页，2023年，2月20日，星期四2．力的分解：(1)已知:合力的大小和方向,两个分力的方向,求:两个分力的大小。(2)已知:合力的大小和方向,一个分力的大小和方向,求:另一个分力的大小和方向。(3)已知:合力的大小和方向,一个分力的方向和另一个分力的大小,求:这个分力的大小和另一个分力的方向。(4)已知:合力的大小和方向,两个分力的大小,求:两个分力的方向。第17页，共18页，2023年