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1、【力学】物理学的一个分支学科。它是争辩物体的机械运动和平衡规律及其应用的。力学可分为静力学、运动学和动力学三局部。静力学是以争辩物体在外力作用下保持平衡状态的条件为主。运动学是撇开物体间的相互作用来争辩物体机械运动的描述方法，而不涉及引起运动的缘由。动力学是争辩质点系统所受的力和在力作用下发生的运动两者之间的关系。力学 也可按所争辩物体的性质分为质点力学、刚体力学和连续介质力学。连续介质通常分为固体和流体，固体包括弹性体和塑性体，而流体则包括液体和气体。16 世纪到 17 世纪间，力学开头进展为一门独立的、系统的学科。伽利略通过对抛体和落体的争辩，提出惯性定律并用以解释地面上的物体和天体的运动
2、。17 世纪末牛顿提出力学运动的三条根本定律，使经典力学形成系统的理论。依据牛顿三定律和万有引力定律成功 地解释了地球上的落体运动规律和行星的运动轨道。此后两个世纪中在很多科学家的争辩与 推广下，最终成为一门具有完善理论的经典力学。1905 年，爱因斯坦提出狭义相对论，对于高速运动物体，必需用相对力学来代替经典力学，由于经典力学不过是物体速度远小于光 速的近似理论。20 世纪 20 年月量子力学得到进展，它依据实物粒子和光子具有粒子和波动的双重性解释了经典力学不能解释的微观现象，并且在微观领域给经典力学限定了适用范 围。【经典力学】经典力学的根本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力
3、学原理，它是 20 世纪以前的力学，有两个根本假定：其一是假定时间和空间是确定的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的；其二是一切 可观测的物理量在原则上可以无限准确地加以测定。20 世纪以来，由于物理学的进展，经典力学的局限性暴露出来。如第一个假定，实际上只适用于与光速相比低速运动的状况。在 高速运动状况下，时间和长度不能再认为与观测者的运动无关。其次个假定只适用于宏观物体。在微观系统中，全部物理量在原则上不行能同时被准确测定。因此经典力学的定律一般 只是宏观物体低速运动时的近似定律。【牛顿力学】它是以牛顿运动定律为根底，在17 世纪以后进展起来的。直接以
4、牛顿运动定律为动身点来争辩质点系统的运动，这就是牛顿力学。它以质点为对象，着眼于力的概念，在处理质点系统问题时，须分别考虑各个质点所受的力，然后来推断整个质点系统的运动。牛顿力学认为质量和能量各自独立存在，且各自守恒，它只适用于物体运动速度远小于光速的范围。牛顿力学较多承受直观的几何方法，在解决简洁的力学问题时，比分析力学便利简洁。【分析力学】经典力学按历史进展阶段的先后与争辩方法的不同而分为牛顿力学及分析力学。1788 年拉格朗日进展了欧勒达朗伯等人的工作，发表了“分析力学“。分析力学处理问题时以整个力学系统作为对象，用广义坐标来描述整个力学系统的位形，着眼于能量概 念。在力学系统受到抱负约
5、束时，可在不考虑约束力的状况下来解决系统的运动问题。分析 力学较多承受抽象的分析方法，在解决简单的力学问题时显出其优越性。【理论力学】是力学与数学的结合。理论力学是数学物理的一个组成局部，也是各种应 用力学的根底。它一般应用微积分、微分方程、矢量分析等数学工具对牛顿力学作深入的阐 述并对分析力学作系统的介绍。由于数学更深入地应用于力学这个领域，使力学更加理论化。【运动学】用纯粹的解析和几何方法描述物体的运动，对物体作这种运动的物理缘由可不考虑。亦即从几何方面来争辩物体间的相对位置随时间的变化，而不涉及运动的缘由。【动力学】争辩质点系统所受的力和在力作用下发生的运动两者之间的关系。以牛顿定律为根
6、底，依据不同的需要提出了各种形式的动力学根本原理，如达朗伯原理、拉格朗日方程、哈密顿原理、正则方程等。依据系统现时状态以及内部各局部间的相互作用和系统与它四周环境之间的相互作用可预言将要发生的运动。【弹性力学】它是争辩弹性体内由于受到外力的作用或温度转变等缘由而发生的应力， 形变和位移的一门学科，故又称弹性理论。弹性力学通常所争辩的是抱负弹性体的线性问题。它的根本假定是：物体是连续、均匀和各向同性的；物体是完全弹性体；在施加负载前，体内没有初应力；物体的形变格外微小。依据上述假定，对应力和形变关系而作的数学推演常 称为数学弹性力学。此外还有应用弹性力学。如物体形变不是格外微小，可用非线性弹性理
7、 论来争辩。假设物体内部应力超过了弹性极限，物体将进入非完全弹性状态。此时则必需用塑 性理论来争辩。【连续介质力学】它是争辩质量连续分布的可变形物体的运动规律，主要争辩一切连续 介质普遍遵从的力学规律。例如，质量守恒、动量和角动量定理、能量守恒等。弹性体力学和流体力学有时综合争辩称为连续介质力学。【力】物体之间的相互作用称为“力“。当物体受其他物体的作用后，能使物体获得加速度速度或动量发生变化或者发生形变的都称为“力“。它是物理学中重要的根本概念。在 力学的范围内，所谓形变是指物体的外形和体积的变化。所谓运动状态的变化指的是物体的 速度变化，包括速度大小或方向的变化，即产生加速度。力是物体或物
8、质之间的相互作用。一个物体受到力的作用，肯定有另一个物体对它施加这种作用，前者是受力物体，后者 是施力物体。只要有力的作用，就肯定有受力物体和施力物体。寻常所说，物体受到了力， 而没指明施力物体，但施力物体肯定是存在的。不管是直接接触的物体间的力，还是间接接 触的物体间的力作用；也不管是宏观物体间的力作用，还是微观物体间的力作用，都不能离 开物体而单独存在。力的作用与物质的运动一样要通过时间和空间来实现。而且，物体的运 动状态的变化量或物体形态的变化量，取决于力对时间和空间的累积效应。依据力的定义， 对任何一个物体，力与它产生的加速度方向一样，它的大小与物体所产生的加速度成正比。且两力作用于同
9、一物体所产生的加速度，是该两力分别作用于该物体所产生的加速度的矢量 和。力是一个矢量，力的大小、方向和作用点是表示力作用效果的重要特征，称它为力的三要素。力的合成与分解遵守平行四边形法则。在国际单位制SI中，规定使质量为1 千克的物体，产生加速度为 1 米/秒 2 的力为 1 牛顿，符号是N。1 千克力9.80665 牛顿。1 牛顿105 达因力的种类很多。依据力的效果来分的有压力、张力、支持力、浮力、外表张力、斥力、引力、阻力、动力、向心力等等。依据力的性质来分的有重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等等。在中学阶段，一般分为场力包括重力、电场力、磁场力等，弹力压力、张力、拉力等，摩擦力
10、静摩擦力、滑动摩擦力等。【力的三要】力的大小、方向和作用点合称为“力的三要素“。常用有向线段来表示力。线段的长度跟力的大小成正比，箭头表示力的方向，线段的起点表示力的作用点。用上述方 式表示力叫“力的图示法“。当考虑有关力的问题时，必需考虑这三个要素。【物性】是物理学的内容之一，是争辩有关物质的气、液、固三态的力学和热学性质的科学。物性学原指争辩物质三态的机械性质和热性质的学科。随着对物质性质的争辩，渐渐 由力学和热学扩展到电磁学、光学等方面，物性学所涉及的范围太广，现已不再作为一门单 独的学科，而将其内容分别纳入有关的学科。【物理变化】指物质的状态虽然发生了变化，但一般说来物质本身的组成成分
11、却没有改 变。例如：位置、体积、外形、温度、压强的变化，以及气态、液态、固态间相互转化等。还有物质与电磁场的相互作用，光与物质的相互作用，以及微观粒子电子、原子核、根本粒子等间的相互作用与转化，都是物理变化。【物质】物质为构成宇宙间一切物体的实物和场。例如空气和水，食物和棉布，煤炭和石油，钢铁和铜、铝，以及人工合成的各种纤维、塑料等等，都是物质。世界上，我们四周全部的客观存在都是物质。人体本身也是物质。除这些实物之外，光、电磁场等也是物质， 它们是以场的形式消灭的物质。物质的种类形态万千，物质的性质多种多样。气体状态的物质，液体状态的物质或固体 状态的物质；单质、化合物或混合物；金属和非金属；
12、矿物与合金；无机物和有机物；自然存在的物质和人工合成的物质；无生命的物质与生命物质以及实体物质和场物质等等。物质 的种类虽多，但它们有其特性，那就是客观存在，并能够被观测，以及都具有质量和能量。【物体】由物质构成的，占有肯定空间的个体都称为物体。通过人类感觉器官可感觉到它存在的客观现实。【张力】被拉伸的弦、绳等柔性物体对拉伸它的其他物体的作用力或被拉伸的柔性物体内部各局部之间的作用力。例如，某绳AB 可以看成是AC 和 CB 两段组成，其中C 为绳AB 中的任一横截面，AC 段和CB 段的相互作用力就是张力。在绳的截面上单位面积所受的张力称为张应力。【力的单位】在米千克秒制中力的单位是“牛顿“
13、。力的大小，习惯上用重力的单位。假设在弹簧秤上挂 500 克的砝码时的伸长长度与用手拉弹簧秤的伸长长度一样时，手的拉力便与 500 克砝码的重力大小一样。因此，与 500 克的重量同样作用的力，就用 500 克的力来表示。但实际上，克、千克都是质量的单位，克重或千克重等重量单位是属于力的一种重力单 位，不能代表全部，而且在计算上数值不同，故有力之确定单位。依牛顿力学的定义：力 质量加速度。质量为 1 千克的质点，在力的方向产生 1 米/秒 2 的加速度时，则称该力为 1 千克米/秒 21 牛顿。因质点受地球引力作用，下落时的重力加速度为 g9.8 米/秒 2， 故质量为 1 千克的质点的重力G
14、mg19.8 千克米/秒 29.8 牛顿。【牛顿】它是国际单位制中力的单位。使质量是1 千克的物体获得 1 米秒-2 加速度的力叫作 1“牛顿“。符号用N 表示。1 牛顿105 达因。【重力】地球对物体的引力称为“重力“。关于重力有各种不同的解释，如，是一个物体在宇宙中受到其他物体万有引力作用的总合；重力即地球对物体的吸引力；重力是由于地球 的吸引而使物体受到的力；宇宙中的每个质点与其他质点之间，都存在着一种引力性的相互 作用，与两质点质量的乘积成正比，与其间距离的平方成反比，这种相互作用力称为“重力“。上述几种讲法虽略有区分，但强调了它们的本质是引力。由于处于引力场的物体都受到 重力，重力的
15、本质是引力相互作用。地面四周的物体，由于其他天体距离它很远，地球上其 他物体对它的万有引力很小，所以该物体的重力是指地球对它的万有引力，其方向指向地心。离地面愈远，重力愈小。同一物体在地球上不同地点重力也稍有不同，从赤道到两极重力是 渐渐增加的，由于地球是一个扁球体，其赤道处半径大于两极处半径。地球上的物体随地球 的自转而作匀速圆周运动，作匀速圆周运动的物体所需的向心力，来源于地球对物体的引力。向心力与重力同为引力的分力。由于地球上各地的地形与地质构造不同，物体在地球上不同 的地点引力将有所变化，而物体的重力也随之而变化。利用这种重力的变化可以探矿可探 测煤、铁、铜矿及石油的隐藏量等。【重量】
16、依据我国法定计量单位的规定，重量仅作为质量的一种习惯性称呼。在物理学 界过去有一种提法是：在地球外表四周，物体所受重力的大小，称为“重量“。地球外表上的 物体，除受地球对它的重力作用外，由于地球的自转，还将受到惯性离心力的作用，这两个 力的合力的大小称为该物体的重量。习惯上人们认为：物体所受到的重力就是它本身的重量。对重量的解释有很多说法，例如，重量就是重力；物体的重量就是地球对该物体的万有引力； 重量即物体所受重力的大小；重量是物体静止时，拉紧竖直悬绳的力或压在水平支持物上的 力。上述几种讲法，有的强调重量即重力，是矢量，它们的本质是引力。有的强调重力不是矢量，重量是重力的大小，是标量。还有
17、的是以测量法则作为重量的定义。这些不同的定义 只是解释的不同而已，谈不到对与错。质量为 1 千克的物体，在纬度 45的海平面上所受的重力即重量称为1 千克力。不同的物体重量不同，同一物体在地球上的位置不同，它的重量也有差异。1 千克的物体，在赤道上称得重量是 0.9973 千克力，而在北极称之则是 1.0026 千克力。同一物体所处位置不同， 其质量不变，而重量则愈近两极和愈近地面则愈大。【重心】物体各局部所受重力的合力的作用点。在物体内各局部所受重力可看作是一组 同向平行力，不管该物体在重力场中如何放置，这些平行力的合力水远通过物体上的某一固 定点，该点就是物体的“重心“。均匀物体的重心，只
18、跟物体的外形有关。有规章外形的均匀物体，它的重心就在几何中心上。例如，均匀直棒的重心在棒之中心；均匀球体的重心在球 心；三角板的重心在三角形三条中线的交点；正方形的重心在两对角线的交点；立方体的重 心在中心。不均匀物体的重心的位置，除跟物体的外形有关外，还跟物体内部质量的分布有 关。例如，载货汽车的重心随载货的多少，以及装车的位置而不同；起重机的重心是随着提升物体的重力和高度而变化。对一般物体求重心可用悬线法，用线悬挂物体，在平衡时，合力的作用点重心肯定在悬挂线的延长线上，然后把悬挂点换到物体上的另一点，再使它平衡，则重心肯定也在的悬挂线的延长线上，前后两线的交点就是重心的位置。【质量】物理学
19、中根本概念之一，在牛顿定律中质量的概念是作为物体的惯性的量度而 提出的。在牛顿其次定律中，关于“质量“的阐述是：假设作用力不变，那么物体获得的加速度与它的质量成反比。这一质量是物体惯性大小的量度，称之为“惯性质量“。物体 A 和 B 的惯性质量mAmB 之比，定义为在同一作用力下它们所获得的加速度aA 和 aB 的反比，即mAmBaBaA用一选定的标准体为惯性质量的标准，其他物体的惯性质量的大小，可依据上述关系式， 用测量加速度的方法与标准体的惯性质量加以比较来求出。物体都是引力场的源泉，都能产生引力场，也都受引力场的作用。通过万有引力定律将物体的这一属性表现出来：其中m1 和m2 代表两个物
20、体各自产生引力场和受引力场作用的本领，也叫做两物体各自的“引力质量“。r 代表两物体间的距离，F 是作用于两个物体间的万有引力，G 是一个常数， 其大小由选择F、r、m1 和m2 的单位而定。由万有引力定律公式知，物体 A 和B 的引力质量mA 和 mB 之比，定义为它们各自与另一物体的万有引力FA 和FB 之比，即mAmBFAFB所以用测得引力的方法，可把一待测物体的引力质量与一标准体的引力质量加以比较的方法来测量引力质量。这就是用天平来测物体质量的方法。所以说，天平测的是引力质量的大小。同种物质质量的大小和该物质的多少成正比，有时亦可将质量定义为：物体所含物质的多少。后来质量的值一般用物体
21、所受外力和由此得到的加速度之比来表示。在同样外力作用下，惯性较大的物体得到的加速度较小，也就是它的质量较大。当物体作高速即其速度v 接近光在真空中的速度c运动时，物体的质量m 与其速度v 有关，其关系为“静止质量“。依据这一关系式，质量随速度的增大而增加，但只有 v 接近光速c 时才显著，通常v 比 c 小得多，m 和 m0 相差很微小，故质量可看作是一个不变的恒量。由于惯性质量同它的引力质量在数值上相等，故在物理学中，惯性质量和引力质量统称为质量。【质量和重力】质量和重力是完全不同的两个物理量，绝不能混淆，现比较如下：1. 定义不同。质量是物体惯性的量度，它是任何物体都固有的一种属性。重力则
22、反映了物体所受地球的吸引力。2. 质量是标量。重力是矢量。3. 牛顿力学中的质量是一个恒量，重力则随物体所处的纬度和高度的不同而变化。质量 为 1 千克的物体，只有在纬度45的海平面上重量才是 1 千克，这个千克后面加个“力“字， 与质量的千克加以区分。假设将这个物体放在赤道，它的重力为0.9973 千克力；放在北极， 它的重量则是 1.0026 千克力。物体无论是否受到重力的作用，它总是具有质量的。例如，宇宙飞船远离地球，摆脱了 地球的引力，就无所谓重力了，但物体的质量仍旧存在。当关掉发动机之后，宇宙飞船，仍能凭借惯性连续飞行，这说明物体的质量仍在起作用。4. 质量用天平测定。重力则用弹簧秤
23、测之。其缘由是：天平是等臂杠杆。设臂长为L， 被测物体的重力是W1，砝码的重力是W2。当天平平衡时，依据杠杆平衡原理得到W1LW2L W1W2所以，当天平平衡时，物体与砝码的重力是相等的。由于物体和砝码在地球上的同一地点，设此地的重力加速度为g，则W1m1g，W2m2g。因此，m1gm2g m1m2从上式知，一个物体无论在地球上任何地方，用天平来称量，物体的质量总是等于跟它 平衡的砝码的质量。由砝码的质量数，就能知道物体的质量数。在地球外表，用天平测出物体质量数，就可近似认为与重力数相等。但要知重力的准确数，就必需知道该地的重力加速度，而后依据天平所测知的物体质量m，算出物体的重力Gmg。用弹
24、簧秤来称量物体，由于弹簧的伸长与作用力成正比，所以从弹簧秤的刻度上就可读出物体的重力数值。我国历来所用的杆秤实际上是不等臂的天平，因此用它测物体时，是质量而不是重力。5. 质量和重力的单位在国际单位制里，质量的单位是千克，重力的单位是牛顿。有用时，重力的单位常用千克力或克力。综上所述，质量和重力的本质是两个不同的物理量，但它们又有亲热的联系，是通过牛 顿其次定律公式Fma 建立起来的。物体自由下落，其重力加速度由物体所受的重力产生。假设物体质量为m，受到的重力为G，重力加速度为g，依据Fma，得Gmg，这就是质量和 重力的关系式。由此可看出：在地球上同一地点，g 为常量，重力与质量成正比。在地
25、球上不同地点，重力加速度稍有不同，因此重力也稍有差异。利用公式 Gmg 算出的重力，在国际单位制中是以牛顿为单位的。【弹力】亦称“弹性力“。物体受外力作用发生形变后，假设撤去外力，物体能回复原来外形的力，叫作“弹力“。它的方向跟使物体产生形变的外力的方向相反。因物体的形变有多种 多样，所以产生的弹力也有各种不同的形式。例如，一重物放在塑料板上，被压弯的塑料要 恢复原状，产生向上的弹力，这就是它对重物的支持力。将一物体挂在弹簧上，物体把弹簧 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。不仅塑料、弹簧等能够发生形变，任何物体都能够发生形变，不发生形变的物体是不存在的。不过有
26、的形 变比较明显，能直接见到；有的形变相当微小，必需用仪器才能觉察出来。【形变】凡物体受到外力而发生外形变化谓之“形变“。物体由于外因或内在缺陷，物质微粒的相对位置发生转变，也可引起形态的变化。形变的种类有：1. 纵向形变：杆的两端受到压力或拉力时，长度发生转变；2. 体积形变：物体体积大小的转变；3. 切变：物体两相对的外表受到在外表内的切向力偶作用时，两外表发生相对位移， 称为切变；4. 扭转：一圆柱状物体，两端各受方向相反的力矩作用而扭转，称扭转形变；5. 弯曲：两端固定的钢筋，因负荷而弯曲，称弯曲形变。无论产生什么形变，都可归结为长变与切变。【测力计】利用金属的弹性制成标有刻度用以测量
27、力的大小的仪器，谓之“测力计“。测力计有各种不同的构造形式，但它们的主要局部都是弯曲有弹性的钢片或螺旋形弹簧。当外 力使弹性钢片或弹簧发生形变时，通过杠杆等传动机构带动指针转动，指针停在刻度盘上的位置，即为外力的数值。有握力计等种类，而弹簧秤则是测力计的最简洁的一种。【弹簧秤】弹簧秤又叫弹簧测力计，是利用弹簧的形变与外力成正比的关系制成的测量作用力大小的装置。弹簧秤分压力和拉力两种类型，压力弹簧秤的托盘承受的压力等于物体的重力，秤盘指 针旋转的角度指示所受压力的数值。拉力弹簧秤的下端和一个钩子连在一起这个钩子是与 弹簧下端连在一起的，弹簧的上端固定在壳顶的环上。将被测物挂在钩上，弹簧即伸长，
28、而固定在弹簧上的指针随着下降。由于在弹性限度内，弹簧的伸长与所受之外力成正比，因 此作用力的大小或物体重力可从弹簧秤的指针指示的外壳上的标度数值直接读出。在使用时应留意所测的重力或力不要超过弹簧秤的量度范围，还应检查，在弹簧秤未挂物体时指针是否指在零刻度，假设不在零刻度可进展修正。此外还应留意勿使弹簧和指针跟外壳摩擦，以免误差过大。【胡克定律】力学根本定律之一。适用于一切固体材料的弹性定律。它指出：在弹性限度内，物体的形变跟引起形变的外力成正比。这个规律是英国物理学家胡克于1660 年觉察的1670 年发表，故叫作“胡克定律“。该定律对拉伸或压缩形变的具体表述为：在弹性限度内，长度，F 为物体
29、所受的外力，S 为物体横截面的面积， 为物体的伸长比例常数，叫做弹簧的倔强系数。它是一个有单位的量。在国际单位制中，f 的单位是牛，x 的单位是米，它是形变量弹性形变，k 的单位是牛/米。倔强系数在数值上等于弹簧伸长或缩短单位长度时的弹力。【弹性力】物体发生弹性形变后，内部产生企图恢复形变的力称为“弹性力“，或“弹力“。见弹力条。【弹性】物体在外力作用下产生形变，撤去外力，形变马上消逝而恢复其原来外形和大小的性质谓之“弹性“。【弹性限度】亦称“弹性极限“。物体受到外力作用，在内部所产生的抵抗外力的相互作用力不超过某一极限值时，假设外力作用停顿，其形变可全部消逝而恢复原状，这个极限值称 为“弹性
30、限度“。使物体发生形变的力假设超过该值即使外力撤消，物体也不能完全恢复原状。例如，用力拉一弹簧，假设拉力不太大时，在拉力撤消时，弹簧即能恢复原来状态；假设拉力超过某一数值，弹簧就不能恢复原来状态。这个数值最大极限即为弹性限度。【弹性形变】固体受外力作用而使各点间相对位置的转变，当外力撤消后，固体又恢复原状谓之“弹性形变“。假设撤去外力后，不能恢复原状，则称为“范性形变“。因物体受力状况 不同，在弹性限度内，弹性形变有四种根本类型：即拉伸和压缩形变；切变；弯曲形变和扭转形变。【弯曲形变】物体发生弯曲时产生的形变叫做“弯曲形变“。物体弯曲得越厉害，产生的 弹力就越大。例如，将弓拉得越满，箭就射得越
31、远。把一个物体放在支持物上，物体越重， 支持物被压弯曲得越厉害，支持力就越大。【扭转形变】在金属丝的下面挂一个横杆，用力扭转这个横杆，金属丝就发生扭转形变， 手放开，发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝的扭转角度越大，弹力 就越大。这种由于物体发生扭转而产生的形变叫做“扭转形变“。【倔强系数】它是一个有单位的量。用k 来表示，单位是牛/米。倔强系数在数值上等于弹簧伸长或缩短单位长度时的弹力。倔强系数跟弹簧的长度、弹簧的材料、弹簧丝的粗细等等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧倔强系数大。【摩擦】当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势时，在两物体 的接触
32、面之间有阻碍它们相对运动的作用力，这种力叫摩擦力。接触面之间的这种现象或特 性叫“摩擦“。摩擦有利也有害，但在多数状况下是不利的，例如，机器运转时的摩擦，造成能量的无益损耗和机器寿命的缩短，并降低了机械效率。因此常用各种方法削减摩擦，如在 机器中加润滑油等。但摩擦又是不行缺少的，例如，人的行走，汽车的行驶都必需依靠地面 与脚和车轮的摩擦。在泥泞的道路上，因摩擦太小走路就很困难，且易滑倒，汽车的车轮也 会消灭空转，即车轮转动而车厢并不前进。所以，在某些状况下又必需设法增大摩擦，如在 太滑的路上撒上一些炉灰或沙土，车轮上加挂防滑链等。【摩擦力】相互接触的两物体在接触面上发生的阻碍该两物体相对运动的
33、力，谓之“摩 擦力“。另有两种说法是：一个物体沿着另一个物体外表有运动趋势时，或一个物体在另一个物体外表滑动时，都会在两物体的接触面上产生一种力，这种力叫做摩擦力；相互接触的两个物体，假设有相对运动或相对运动的趋势，则两物体的接触外表上就会产生阻碍相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。按上述定义，产生摩擦力的条件，可分为静摩擦力、滑动摩擦力。两个接触着的物体， 有相对滑动的趋势时，物体之间就会消灭一种阻碍起动的力，这种力叫静摩擦力。两个接触 着的物体，有了沿接触面的相对滑动，在接触面上就会产生阻碍相对滑动的力，这种力叫做 滑动摩擦力。因此不能把摩擦力只看作是一种阻力。有时可以是动力。例如，放在卡
34、车上的 货物，是随卡车一起加速运动时，货物受到的静摩擦力，是阻碍它和卡车相对滑动趋势的，但却是它获得加速度的动力。假设卡车有足够大的加速度，货物与卡车之间就消灭了相对滑动， 这时货物受到的滑动摩擦力，就是阻碍它和卡车做相对滑动的，但摩擦力仍是货物作加速运 动的动力。滑动摩擦力总是与物体滑动的方向相反。但是，静摩擦力是阻碍两个物体发生相对滑动 的力，到底与物体相对运动的方向以地球作参照物是一样还是相反，应看问题的性质来定。例如，货物在传送带上随皮带一起以肯定速度作匀速直线运动。货物与皮带的速度一样， 没有相对运动趋势，所以货物与皮带之间没有产生静摩擦力。当皮带作加速运动时，货物所 受的静摩擦力的
35、方向以地球作参照系与运动的方向是一样的。假设皮带作减速运动，皮带 对货物的静摩擦力方向与运动方向相反。摩擦力的大小，跟相互接触物体的性质，及其外表的光滑程度有关，和物体间的正压力 有关，一般地说，和接触面积无关。一般状况下，当两物体相接触挤压时，两者实际接触局部，远小于两者的表观接触面积。经争辩说明：两者实际接触局部的面积越大，其摩擦力也越大。而两者的实际接触面积只跟正压力的大小、物体外表的粗糙程度和材料的性质有关， 跟它们的表观接触面积无关。在物体外表粗糙程度和材料性质不变的状况下，正压力越大， 实际接触面积也越大，摩擦力也越大；正压力一样时，转变物体间的表观接触面积，例如， 将平面上的砖从
36、竖放转变为平放，并不转变实际的压力，摩擦力保持不变。因此，在一般情 况下，摩擦力跟物体的表观接触面积无关。【静摩擦】置于固定平面上的物体由于受沿它们接触外表切向的外力作用有相对滑动的趋势但还没有发生相对滑动的时候，存在于接触外表的阻碍这种滑动趋势的现象，谓之“静 摩擦“。这里应留意两点：一是两个严密接触而又相对静止的物体；另一点是具有相对滑动的趋势，但又还没有发生相对的滑动。【静摩擦力】当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势时，在两 物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力，这个力叫摩擦力。假设两相互接触，而又相 对静止的物体，在外力作用下如只具有相对滑动趋势，而又未发生相
37、对滑动，则它们接触面 之间消灭的阻碍发生相对滑动的力，谓之“静摩擦力“。当切向外力渐渐增大但两物体仍保持 相对静止时，静摩擦力随着切向外力的增大而增大，但静摩擦力的增大只能到达某一最大值。静摩擦力f 在到达最大值以前，总跟物体所受沿着接触面切向方向的外力大小相等，方向相反。【最大静摩擦力】在静摩擦中消灭的摩擦力称为静摩擦力。当切向外力渐渐增大但两物体仍保持相对静止时，静摩擦力随着切向外力的增大而增大，但静摩擦力的增大只能到达某一最大值。当切向外力的大小大于这个最大值时，两物体将由相对静止进入相对滑动。静摩擦力的这个最大值称为“最大静摩擦力“。这个极限摩擦力，以，f 最大表示。最大静摩擦力的大小
38、与两物体接触面之间的正压力N 成正比，即f0max0N用 f0max 表示最大静摩擦力，N 表示正压力，其中比例常数 0 叫做静摩擦系数，是一个没有单位的数值。 0 和接触面的材料、光滑粗糙程度、干湿状况等因素有关，而与接触面的大小无关。【静摩擦系数】见“最大静摩擦力“。【动摩擦】两个相接触的物体做相对运动时发生的阻碍它们相对运动的现象，称为“动摩擦“。【动摩擦力】在动摩擦中消灭的摩擦力称为“动摩擦力“。对物体所施之力大于最大静摩 擦力时，物体就开头运动。在运动起来之后，假设将所施加之力减小，物体便又停顿运动。这一状况说明，物体运动之后，还有阻挡物体运动的力，即还有摩擦阻力。这种物体运动时所产
39、生的摩擦力即称动摩擦力。【动摩擦系数】动摩擦力的大小与正压力大小之比称为“动摩擦系数“。公式中 是比例系数，其值与相接触两物体的材料和外表粗糙程度有关。【滑动摩擦】当一物体在另一物体外表上滑动或有滑动趋势时，在两物体接触面上产生的阻碍它们之间相对滑动的现象，谓之“滑动摩擦“。当物体间有相对滑动时的滑动摩擦称动摩擦。当物体间有滑动趋势而尚未滑动时的滑动摩擦称为静摩擦。滑动摩擦产生的缘由很简单，目前还没有定论。近代摩擦理论认为，产生滑动摩擦的主要缘由有二，一是关于摩擦的凹凸啮合说，认为摩擦的产生是由于物体外表粗糙不平。当两个物体接触时，在接触面上的凹凸不平局部就相互啮合，而使物体运动受到阻碍而引起
40、摩擦；二是分子粘合说，认为当相接触两物体的分子间距离小到分子引力的作用范围内时，在两个物体紧压着的接触面上的分子引力便引起吸附作用。关于摩擦的本质，还待进一步争辩。【滑动摩擦力】物体沿着接触面作相对滑动时，两物体的接触面上相互作用，阻碍滑动的力叫“滑动摩擦力“。它的方向总是和物体相对滑动的方向相反。滑动摩擦力的大小和彼此接触物体的相互间的正压力成正比，在相对运动速度较低时几乎与速度的变化无关，且小于最大静摩擦力。【滑动摩擦系数】滑动摩擦力的大小和彼此接触物体的相互间的正压力成正比：即f N，其中 为比例常数叫“滑动摩擦系数“，它是一个没有单位的数值。滑动摩擦系数与接触物体的材料、外表光滑程度、
41、干湿程度、外表温度、相对运动速度等都有关系。【滚动摩擦】一物体在另一物体外表作无滑动的滚动或有滚动的趋势时，由于两物体在 接触局部受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用，叫“滚动摩擦“。滚动摩擦一般用阻力矩 来量度，其力的大小与物体的性质、外表的外形以及滚动物体的重量有关。滚动摩擦实际上 是一种阻碍滚动的力矩。当一个物体在粗糙的平面上滚动时，假设不再受动力或动力矩作用， 它的运动将会渐渐地慢下来，直到静止。这个过程，滚动的物体除了受到重力、弹力外，一般在接触局部受到静摩擦力。由于物体和平面接触处产生形变，物体受重力作用而陷入支承 面，同时物体本身也受压缩而变形，当物体向前滚动时，接触处前方的支承
42、面隆起，而使支承面作用于物体的合弹力N 的作用点从最低点向前移。正是这个弹力，相对于物体的质心产生一个阻碍物体滚动的力矩，这就是滚动摩擦。对于初中学生来说，他们还未把握力矩的概 念，就不要把滚动摩擦讲成是一种摩擦力，只能讲一个物体在另一个物体上滚动时所受到对滚动的阻碍作用。【滚动摩擦力】物体滚动时，接触面始终在变化着，物体所受的摩擦力，称为“滚动摩 擦力“。它实质上是静摩擦力。接触面愈软，外形变化愈大，则滚动摩擦力就愈大。一般状况下，物体之间的滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。在交通运输以及机械制造工业上广泛应用 滚动轴承，就是为了削减摩擦力。例如，火车的主动轮的摩擦力是推动火车前进的动力。而被动轮
43、所受之静摩擦则是阻碍火车前进的滚动摩擦力。【滚动摩擦系数】物体在另一物体上滚动或有滚动趋势时受到的阻碍作用是由物体和支承面接触处的形变而产生的。一般用滚动摩擦力矩来量度。滚动摩擦力矩的大小和支承 力 N 成正比。即MKN。K 为比例系数，称为“滚动摩擦系数“。如火车轮与铁轨间的K 值约为 0.090.03 厘米。圆轮和支持面愈坚硬，则滚动摩擦愈小。假设两者为确定刚体，则滚动摩擦就为零。此时，轮与支持面间只接触一条线，支承力 N 通过圆轮的轴心。滚动摩擦系数具有长度的量纲，且有力臂的意义，常以厘米计算。其大小主要取决于相互接触物体的材料 性质和外表状况粗糙程度，湿度等有关。【拉力】在弹性限度以内
44、，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，使物体延长的力称“拉力“或“张力“。【推力】由火箭或喷气引擎加于宇宙飞船上的反作用力，其大小打算于燃料燃烧状况以 及燃气喷出之速度。在地球上放射宇宙飞船时，火箭的推力必需比飞船及火箭本身的重量大， 才能使其升空，所以假设送质量较大的宇宙飞船由地球进入轨道时则需用较大推力的火箭。又如举重运发动将杠铃向上推举所用之力称为“推力“。【阻力】阻碍物体运动的作用力，称“阻力“。在一段平直的铁路上行驶的火车，受到机车的牵引力，同时受到空气和铁轨对它的阻力。牵引力和阻力的方向相反，牵引力使火车速 度增大，而阻力使火车的速度减小。假设牵引力和阻力彼此平衡，它们对火车的作用就相互 抵消，火车就保持匀速直线运动。物体在液体中运动时，运动物体受到流体的作用力，使其 速度减小，这种作用力亦是阻力。例如划船时船桨与水之间，水阻碍桨向后运动之力就是阻 力。又如，物体在空气中运动，因与空气摩擦而受到阻力。