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1、高中物理物体的相互作用第1页，本讲稿共18页2，重心所在，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）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）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）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，可用悬挂法找出重心 注意：物体的重心可能不在物体上注意：物体的重心可能不在物体上力力概念：力是物体间的相互作用。对应着施力物体和受力物体。概念：力是物体间的相互作用。对应着施力物体和受力物体。重力重力1、定义：由于地球吸引而使物
2、体受到的力。、定义：由于地球吸引而使物体受到的力。2、重力的大小：、重力的大小：G=mg3、重力的方向：竖直向下、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。、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，的大小和纬度有关，纬度越高，g越大越大注意：注意：第2页，本讲稿共18页一，弹力一，弹力2，产生条件，产生条件1、物体间相互接触、物体间相互接触2、物体发生弹性形变（挤压）、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）绳子的拉力方向是沿绳子而指向绳子收缩的方向。向。（1）压力（支持力）的方向总是垂直于支持面而）压力（支持
3、力）的方向总是垂直于支持面而指向被压（被支持）的物体。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）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，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它发生形变的物体的作用3，方向，方向 判断有无弹力的方法：判断有无弹力的方法：假设法假设法第3页，本讲稿共18页判断下列支持面对物体弹力的方向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。平面与平面接触，弹力垂直平面。点与平面接触，弹力通过接
4、触点而点与平面接触，弹力通过接触点而垂直平面。垂直平面。曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂直于公切面。（相当于点与点）直于公切面。（相当于点与点）第4页，本讲稿共18页判断下列支持面对物体弹力的方向判断下列支持面对物体弹力的方向点和曲面接触，弹力通过接触点和曲面接触，弹力通过接触点垂直于切面点垂直于切面点和线接触，弹力通过接触点垂点和线接触，弹力通过接触点垂直于线直于线第5页，本讲稿共18页例：画出下列物体所受到的所有弹力。例：画出下列物体所受到的所有弹力。判断有无弹力常用判断有无弹力常用“假设法假设法”，“受力平衡分析或牛顿第二定律受力平衡分析或牛顿第二定律”第
5、6页，本讲稿共18页4，弹力的大小，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)胡克定律胡克定律:弹簧弹簧F=kx(k是劲度系数是劲度系数,x是形变量）是形变量）例：例：(2)利用力的平衡来计算利用力的平衡来计算第7页，本讲稿共18页二，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
6、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：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，本讲稿共18页（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）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=FN，f表示滑动摩擦力的大小，FN
7、表示压力的大小,叫动摩擦因素，它 与接触面性质有关。公式理解注意：第9页，本讲稿共18页例：物体A的质量为m，在倾向为的斜面上下滑，物体与斜面的动摩擦因 素为，问A物体的摩擦力如何？GNf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=N求解决，而N=Gy=mgcos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=mgcos 由公式得：f=N=mgcos第10页，本讲稿共18页（二）静摩擦力（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。（
8、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，本讲稿共18页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0FfFm。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=0.4，
9、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=FN=0.450N=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，本讲稿共18页（三）摩擦力调控（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。增大物体之间的相互挤压力。变滚动为滑动（2）：减小有害摩擦力的方法：减小物体接触面间的粗糙程度。减小物体之间的相互挤压力。变滑动为滚动1，摩擦力一定是阻力？举例说明，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，滑动摩擦力方向一定与运动
10、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，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，静摩擦力一定是静止物体受到的?举例说明举例说明5,滑动摩擦力的大小一定等于滑动摩擦力的大小一定等于mg？讨论：讨论：第13页，本讲稿共18页习题：习题：1.1.关于滑动摩擦力，下列说法中正确的是关于滑动摩擦力，下列说法中正确的是()()A 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；、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 B、接触面的动摩因数越大，滑动摩擦力也越大；、接触面的动摩因数越大，滑动摩擦力也越大；C C、滑动摩擦力的方
11、向与物体运动方向一定相反；、滑动摩擦力的方向与物体运动方向一定相反；D 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；、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 E、滑动摩擦力方向一定与两物体间相对运动的方向相反。、滑动摩擦力方向一定与两物体间相对运动的方向相反。2.2.某物体重某物体重200200牛，放置在水平地面上，它与地面间的滑动摩擦系数牛，放置在水平地面上，它与地面间的滑动摩擦系数 是是0.380.38，它与地面间的最大静摩擦力是，它与地面间的最大静摩擦力是8080牛牛,求求:1 1）分别用）分别用2020牛、牛、4040牛、牛、7070牛的水平拉力拉物
12、体，问是哪种摩擦力？各牛的水平拉力拉物体，问是哪种摩擦力？各 为多大？为多大？2 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？）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 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？）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 4）物体在运动过程中，若把水平拉力增大为）物体在运动过程中，若把水平拉力增大为8080牛，地面对物体的摩擦力牛，地面对物体的摩擦力 为哪种摩擦力？大小为多大？为哪种摩擦力？大小为多大？第14页，本讲稿共18页三，力的合成与分解三，力的合成与分解1 1，力的合成，力的合成
13、力的图示三要素：力的图示三要素：（1 1）公式法求解）公式法求解:（2）力的合成三角形作图法）力的合成三角形作图法大小大小(先选定标度先选定标度),方向方向,作用点。作用点。一般计算两个分力互相垂直的情况一般计算两个分力互相垂直的情况第15页，本讲稿共18页（3 3）作图法求解）作图法求解:例例题题 力力F1 14545N，方方向向水水平平向向右右。力力F2 26060N，方方向向竖竖直直向向上上。求这两个力的合力求这两个力的合力F的大小和方向。的大小和方向。解解：用用作作图图法法求求解解。选选择择某某一一标标度度，例例如如用用6 6mm长长的的线线段段表表示示1515N的的力力，作作出出力力
14、的的平平行行四四边边形形，如如图图1-271-27所所示示，表表示示Fl l的的线线段段长长1818mm，表表示示力力F2 2的的线线段段长长2424mm。用用刻刻度度尺尺量量得得表表示示合合力力F F的的对对角角线线长长3030mm，所所以以合合力力的的大大小小F1515N557575N。用用量量角角器器量量得得合合力力F与与力力F1 1的的夹夹角角为为5353o o。注意：合力的范围注意：合力的范围第16页，本讲稿共18页2 2力的分解：力的分解：(1)(1)已知已知:合力的大小和方向合力的大小和方向,两个分力的方两个分力的方向向,求求:两个分力的大小。两个分力的大小。(2)(2)已知已知
15、:合力的大小和方向合力的大小和方向,一个分力的大小和一个分力的大小和方向方向,求求:另一个分力的大小和方向。另一个分力的大小和方向。(3)(3)已知已知:合力的大小和方向合力的大小和方向,一个分力的方一个分力的方向和另一个分力的大小向和另一个分力的大小,求求:这个分力这个分力的大小和另一个分力的方向。的大小和另一个分力的方向。(4)(4)已知已知:合力的大小和方向合力的大小和方向,两个分力的大小两个分力的大小,求求:两个分力的方向。两个分力的方向。第17页，本讲稿共18页讨论合力与分力的关系：讨论合力与分力的关系：（1），合力一定大于分力？），合力一定大于分力？（2），合力一定小于分力？），合力一定小于分力？（3），合力一定大于一个分力，小于另一个分力？），合力一定大于一个分力，小于另一个分力？1，特点：大小相等，方向相反，同时产生，同时变化，同时消失。性质相同，作用在不同物体上2，区别于平衡力（练习册31页）六，实验：验证力的平行四边形定则六，实验：验证力的平行四边形定则四，共点力平衡条件：合力为零。五，作用力与反作用力第18页，本讲稿共18页