2022年第三章相互作用教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第三章相互作用教案现在我们开头学习力学学问 力学所要解决的中心课题是力和物体运动的关系这一章学习有关力的学问, 下一章学习怎样描述物体的运动有了这两章的学问预备,到第三章就可以学习力和物体运动的关系了一、力力是物体对物体的作用我们在中学学过,力是物体对物体的作用人推车,人对车施加了力马拉犁,马对犁施加了力机车牵引列车,机车对列车施 加了力绳子吊起货物,绳子对货物施加了力磁铁吸引铁块,磁铁对铁块施加 了力可见,力是物体对物体的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力是不能离开施力和受力物体而独立存在的我们有

2、时为了便利, 只说物体受到了力, 而没有指明施力物体,但施力物体肯定是存在的力有大小和方向我们仍学过,力是有大小的,力的大小可以用弹簧秤测量在国际单位制中,力的单位是 牛顿 ,简称为 牛,符号是 N力不仅有大小, 而且有方向 树上的苹果受到的重力是向下的水里的船舶受到的浮力是向上的 马对车的拉力是向前的, 地对犁的阻力是向后的 要把一个力完全表达出来,除了说明力的大小外,仍要指明力的方向既有大小、 又有方向的力, 可以用一根带箭头的线段来表示线段的长短表示力的大小, 箭头的指向表示力的方向, 箭尾常常画在力的作用点上 这种表示力的方法,叫做 力的图示 例如,卡车对拖车的牵引力F 的大小是 20

3、00 牛,方向是水平向右,做F 的图示时,可以照图 1-1 甲那样, 先选定一个标度, 这里是选定 3 毫米长的线段表名师归纳总结 示 500 牛的力,再从 F 的作用点 O向右水平地画一段四倍于标度（12 毫米）的第 1 页,共 24 页线段,然后加上向右的箭头就行了为了简便,也可以照图1-1 乙那样,不画出车,而用点 O表示拖车,做出力F 的图示- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载力的分类 自从我们学习物理以来,见到过的力的名称已经不少了它们可以分为两类 一类是依据力的性质来命名的,如重力、弹力、摩擦力、分子力、电力、磁力,等等；另

4、一类是依据力的成效来命名的,如拉力、压力、支持力、动力、阻力,等等依据成效命名的不同名称的力,性质可能相同例如,绳子 的拉力、车轮的压力、 路面的支持力, 实际上都是弹力, 只是作用的成效不同 根 据成效命名的同一名称的力, 性质可能不同 例如,货物被绳吊起时的动力是绳的弹力,重物落下时的动力却是重力不论什么性质的力, 只要它的成效是加快物体运动的,就可以叫做动力；是阻碍物体运动的,就可以叫做阻力以后,我 们仍会遇到依据力的成效来命名的其他的力从力的性质来看,力学中常常遇到的有重力、弹力、摩擦力下面几节就分 别介绍这三种力练习一（1）请你用一个点代表受力物体,画出下面几个力的图示,并说明施力物

5、 体和受力物体机车对列车水平向右的牵引力 1.5 105N；悬绳对重物竖直向上的拉力 50N；铁锤对钉子竖直向下的打击力 250N（2）举出几个实例来说明力是物体对物体的作用（3）以下说法是否正确：力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载没有施力物体和受力物体,力照样可以独立存在；有的物体自己就有力,这个力不是另外的物体施加的二、重力 万有引力重力 地球上的一切物体都受到地球的吸引作用物体受到的重力就是由于地球的吸引而产生的在中学我们已经学过,重力的方向总是竖

6、直向下的我们仍学过,物体所受的重力大小G跟物体的质量 m成正比,用关系式 G=mg表示：通常,在地球表面邻近,g 取值为 9.8 牛每千克,表示质量是1 千克的物体受到的重力是 9.8 牛在已知物体的质量时, 重力的大小可以依据这个公式计算出来一个物体受到的重力是多少牛,牛我们常常简化表达为： 这个物体重多少重力的大小可以用弹簧秤称出 （图 1-2 ）这时物体对弹簧秤的拉力 （图甲）或压力（图乙）等于物体受到的重力假如不用弹簧秤,而是把物体挂在竖直悬 绳上或放在水平支持物上, 在静止的情形下, 物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力,也等于物体受到的重力物体的各个部分都受重力的作用但是,从成

7、效上看, 我们可以认为各部分名师归纳总结 受到的重力作用都集中于一点,这个点就是重力的作用点,叫做物体的重心 第 3 页,共 24 页质量分布匀称的物体, 重心的位置只跟物体的外形有关假如物体的外形是中心对称的,对称中心就是物体的重心例如,匀称直棒的重心在它的中点,均匀球体的重心在球心,匀称圆柱体的重心在轴线的中点（图1-3 ）,等等- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载质量分布不匀称的物体, 重心的位置除跟物体的外形有关外,仍跟物体质量的分布情形有关 例如,载重汽车的重心, 随着所装货物的多少和装载位置而变化（图 1-4 ）；起重机的重

8、心,随着提升重物的质量和高度而变化万有引力 不但地球对它四周的物体有吸引作用,任何两个物体之间都存在这种吸引作用 物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间,称为万有引力万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关物体的质量越大, 它们之间的万有引力就越大；物体之间的距离越远,它们之间的万有引力就越小两个通常的物体之间的万有引力极其微小,我们察觉不到它,可以不予考虑比如,两个质量都是 60 千克的人,相距 0.5 米,他们之间的万有引力仍不足百万分之一牛顿,而一个蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的 1000 倍！但是,在天体系统中,由于

9、天体的质量很大,万有引力就起着打算性的作用在天体中质量仍算很小的地球, 对其他物体的万有引力已经具有庞大的影响,它把人类、 大气和全部地面物体束缚在地球上,旋转而不离去它使月球和人造地球卫星绕地球重力,就是由于地面邻近的物体受到地球的万有引力而产生的太阳系中的9 大行星绕太阳旋转而不离去,是由于万有引力的作用银河系里的球状星团由上百万个恒星聚在一起并呈球状的恒星集合体集合不散,也是由于万有引力的作用名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载练习二（1）判定以下几种说法是否正确：一个物体,只有静止时才受到重

10、力的作用；一个挂在绳子上的静止的物体,个力；它受的重力和它拉紧悬绳的力, 就是同一一个物体,不论静止仍是运动,也不论怎样运动,受到的重力都一样；一个物体, 静止时受到的重力最大, 向下运动时受到的重力较小,向上运 动时受到的重力最小；物体本身就有重力,所以重力没有施力物体（2）关于重力的方向,以下说法中正确选项：重力的方向总是垂直向下的；重力的方向总是竖直向下的；重力的方向总是和支持重物的支持面垂直的（3）画出下面几个物体受到的重力的图示：放在地面上的质量是 50kg 的箱子；沿着滑梯下滑的质量是 30kg 的小孩；被抛在空中的质量是 0.5kg 的小球三、弹力竹竿受力可以变弯, 弹簧受力可以

11、伸长或缩短 像这样, 物体在力的作用下 发生的外形转变叫做 形变 物体在力的作用下发生的形变,有的明显,能够直接看到；有的很不明显,不能直接看到,只有想点特别的方法才能察觉例如,用手按压玻璃瓶时,我们 看不到玻璃瓶的形变 但是,用手按压图 1-5 中装满水的扁玻璃瓶时, 细管中的 水面就上升或下降,松开手时,管中的水面又回到原处这样我们就察觉到,瓶 子在受到按压时发生了形变名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载图 1-5 的试验仍说明： 在手的压力下发生形变的瓶子, 除去压力以后又复原原状在力的作用下

12、发生形变的物体,在除去外力后能够复原原状的性质,叫做弹性在外力停止作用后,能够复原原状的形变叫做 弹性形变 被压缩或拉伸的弹簧, 可以使跟它接触的小车受到力的作用,开头运动 （图1-6 ）拿一根细竹竿拨动水中的木头,竹竿变弯了,同时木头受到竹竿的作用力,开头移动（图 1-7 ）可见,发生弹性形变的物体,会对跟它接触的物体产生力的作用这种力叫做 弹力弹力产生在直接接触而发生弹性形变的物体之间放在水平桌面上的书, 在重力作用下与桌面相互接触, 使书和桌面同时发生名师归纳总结 微小的形变 书由于发生微小的形变, 而对桌面产生垂直于桌面对下的弹力,这第 6 页,共 24 页就是书对桌面的压力（图1-8

13、 左）桌面由于发生微小的形变,而对书产生垂直于书面对上的弹力,这就是桌面对书的支持力（图1-8 右）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载可见,通常所说的压力和支持力都是弹力支持面而指向被压或被支持的物体压力或支持力的方向总是垂直于挂在电线下面的电灯, 在重力作用下拉紧电线, 使电灯和电线同时发生微小 的形变电灯对电线产生向下的弹力, 这就是电灯对电线的拉力 （图 1-9 左）电 线对电灯产生向上的弹力,这就是电线对电灯的拉力（图 1-9 右）可见,通常所说的拉力也是弹力 绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总 是沿着绳而指向绳收缩的方向弹

14、力和形变的关系, 一般来讲比较复杂 而弹簧的弹力和形变 （伸长或缩短）的关系比较简洁 试验说明,弹簧发生弹性形变时, 弹力的大小 f 跟弹簧伸长（或 缩短）的长度 x 成正比,即f=kx 式中的 k 称为弹簧的劲度系数, 不同弹簧的劲度系数一般是不同的这个规律是英国科学家胡克发觉的,叫做胡克定律 练习三（1）放在水平桌面上的书,对桌面的压力等于书受的重力能不能说书对 桌面的压力就是书受的重力？为什么？（2）停放在操场上的篮球,受到哪几个力的作用？施力物体各是什么？各 个力的方向如何？（3）有四位同学把斜面对重物的支持力 子,其中哪个图画得对？3N,分别画成图 1-10 中的四种样名师归纳总结

15、- - - - - - -第 7 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（4）如图 1-11 所示,用两根绳子把一个物体挂在天花板上,这个物体受到几个力的作用？指出施力物体,并把力的方向表示出来（5）在水平桌面上的两个球,靠在一起但并不相互挤压,它们之间有相互作用的弹力吗？为什么？四、摩擦力静摩擦力 如图 1-12 所示,放在桌面上的木块跟跨过滑轮的绳子相连接,绳子的另一端悬挂吊盘, 盘上有重物 木块在绳子的拉力作用下会运动起来但是,当重物的质量比较小,因而受到的重力比较小时,木块静止不动这说明木块除了受到绳子的拉力外, 仍受到一个与拉力大小相等、

16、方向相反的力, 它起着阻碍木块运动的作用 这个力就是木块和桌面之间的摩擦力摩擦力也是作用在相互接触的两个物体之间的力 上面讲的摩擦力, 发生在两个相对静止的物体之 间,所以叫做 静摩擦力 静摩擦力是很常见的例如,拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落,就是静摩擦 力作用的结果 能把线织成布, 把布缝制成衣服, 也是靠纱线之间的静摩擦力的 作用静摩擦力在生产技术中的应用也很多例如,皮带运输机（图 1-13 ）是靠货物和传送皮带之间的静摩擦力,把货物送往别处的名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载在图 1-12 的

17、吊盘上连续加重物,使木块受到的拉力增大假如重物的质量仍不够大,木块仍旧保持静止可见,静摩擦力随着拉力的增大而增大但是,当吊盘上的重物增加到某一数量时,木块就会开头沿着桌面滑动, 这说明静摩擦力有一个最大值静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力滑动摩擦力 木块开头滑动后,仍旧需要一个拉力才能维护匀速运动,否就它就会逐步停下来 这说明滑动的物体也受到摩擦力的阻碍滑动物体受到的摩擦力叫做 滑动摩擦力 滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？为了讨论这个问题我们调整图1-12 中吊盘上重物的质量,使我们只要沿着拉力的方向轻轻推一下木块, 木块就能在桌面上做匀速运动 这时绳子

18、对木块 的拉力就等于木块与桌面间的滑动摩擦力现在我们在木块上加一个重物,增大木块和桌面之间的压力,这时,必需增加吊盘上的重物,使拉力增大,木块才能做匀速运动可见,增大木块和桌面之 间的压力,木块与桌面之间的滑动摩擦力也增大大量的试验说明： 两个物体间的滑动摩擦力的大小 压力的大小 N成正比,即f 跟这两个物体表面间的式中的 称为动摩擦因数 ,它的数值既跟相互接触的两个物体的材料有 关,又跟接触面的情形 （如粗糙程度等） 有关在相同的压力下, 动摩擦因数越大,滑动摩擦力就越大动摩擦因数是两个力的比值,没有单位名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 24 页精选学习资料 - - -

19、 - - - - - - 学习必备 欢迎下载例题 在东北的林场中,冬季常用马拉的雪橇运木材,雪橇有两个与冰面接 触的钢制滑板假如冰面是水平的,雪橇和所装的木材的总质量是 5.0t （吨）,滑板与冰面间的动摩擦因数是 橇在冰道上匀速前进？0.027 ,马要在水平方向上用多大的力才能拉着雪要使雪橇匀速前进, 马的拉力应当跟滑动摩擦力大小相等所以求出滑动摩擦力,就知道了马的拉力 滑动摩擦力可以用公式f= N求出雪橇对水平冰面的压力 N等于雪橇和所装木材受到的重力G,可以依据它们的总质量m用公式G=mg算出解： =0.027,N=G=mg=5.0 103kg 9.8Nkg =4.9 104N,f= N

20、=0.027 4.9 104N =1.3 103N所以,马要在水平方向上用 1.3 103N的拉力练习四（1）手压着桌面对前移动,会明显地感到有阻力阻碍手的移动手对桌面的压力越大,会感到阻力越大试一试,说明这是为什么？名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（2）判定以下说法是否正确：当动摩擦因数肯定时, 物体所受的重力越大, 它所受的滑动摩擦力也越大；当动摩擦因数肯定时, 物体与支持面间的压力越大, 它所受的滑动摩擦力越大；当物体与支持面间的压力肯定时,与支持面间的动摩擦因数越大物体所受的滑动摩擦力

21、越大, 说明物体（3）在以下各情形中的物体是否受到静摩擦力作用：用力平推放在地面上的柜子,但没有推动这个柜子；静止放在水平地面上的木箱；拔河运动中,运动员握紧的绳子（4）要在木桌上测重12.0N 的木块受到的滑动摩擦力,用量程是10.0N 的弹簧秤可以吗？（5）假如你用 20N的水平推力, 使一块重 40N的砖在水平地面上匀速滑动,你能求出砖和地面之间的动摩擦因数吗？（6）请你设计一个测量纸跟桌面之间动摩擦因数的方法假如有条件的话,请你实际测一测五、力的合成一件行李可以由几个人一起提, 也可以由一个人来提 一辆拖车可以由几匹马一起拉, 也可以由一部拖拉机来拉 这说明一个力常常可以跟几个力共同作

22、用 达到相同的成效假如一个力作用在物体上, 它产生的成效跟几个力共同作用的成效相同,这个力就叫做那几个力的 合力 ,而那几个力就叫做这个力的分力求几个已知力的合力叫做 力的合成 ,求一个已知力的分力叫做 力的分解 这一节讨论力的合成,下一节讨论力的分解当两个力沿同一条直线作用在同一个物体上时,们先来讨论这样的两个力的合成求它们的合力比较简洁, 我名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载假如这两个分力方向相同, 例如甲乙两位同学, 同学甲用 F1=200N的力向东拉车,同学乙用 F2=100N的力向东推

23、车,那么合力就是F=300N,方向也向东,即合力的大小等于两个分力的大小之和,合力的方向与两个分力的方向相同（图1-14 甲）假如这两个分力方向相反, 例如,同学甲仍用 F1=200N的力向东拉, 而同学乙却用 F2=100N的力向西拉,那么合力就是F=100N,方向与同学甲的拉力相同,也向东,即合力的大小等于两个分力的大小之差,合力的方向与分力中数值大的那个分力的方向相同（图 1-14 乙）假如两个分力不作用在一条直线上,而互成肯定角度时, 合力的大小和方向怎样确定呢？下面,我们通过试验来讨论这个问题我们可以像图 1-15 甲那样,用两条线绳把重物 G悬挂起来也可以像图 1-15乙那样,用一

24、条线绳把重物G悬挂起来明显,两条线绳对重物的拉力F1、F2,与一条线绳对重物的拉力F 的作用成效相同所以, F1、F2 是 F 的分力, F 是F1、F2 的合力那么,合力F 的大小和方向跟分力F1、F2 的大小和方向之间有什么关系呢？名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载用一点 O代表重物 G,从 O点分别画出代表分力F1、F2 和合力 F 的线段 OA、OB和 OC,作 F1、F2 和 F 的端点的联线 AC和 BC我们发觉,四边形 OACB是一个平行四边形,代表合力 F 的有向线段 OC就是平

25、行四边形的对角线（图 1-15丙）转变 F1 和 F2 的方向和大小, 发觉合力 F 总是以分力为邻边的平行四边形的对角线由此可见,求两个互成角度的力的合力, 可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形, 它的对角线就表示合力的大小和方向就这叫做 力的平行四边形定求两个以上的力的合力时, 可以先求出任意两个力的合力, 再求出这个合力与第三个力的合力,依此类推,直到求出全部力的合力为止图 1-16 中的 F 就是力 F1、F2、F3 的合力在物理学中,像力这样既要由大小, 又要由方一直确定的物理量叫做 矢量 而像长度、质量、时间那样的只有大小没有方向的物理量叫做 标量 平行四边形定就是矢量合成

26、的普遍法就,对于任何矢量的合成都适用例题 两个小孩拉一辆车子,一个小孩用的力是 60N,这两个力的夹角是 90 求它们的合力45N,另一个小孩用的力是名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载这是一个已知分力求合力的问题,可以用作图法求出 先选一个标度, 并用一点 O代表车子,作两个拉力 F1、F2 的图示由于题中没有明确给出拉力的具体方向,所以可以挑选我们便于作图的任何方向作F1、F2 的图示,只要保持它们的夹角是 90 就行了然后,以 F1、F2 为邻边作平行四边形合力的大小可以由 F1、F2 之间

27、的对角线的长度和选定的标度求出合力的方向可以用合力与某一个拉力的夹角表示,夹角的大小可以用量角器量出解：选 10mm长的线段表示 30N的力作 F1=45N、F2=60N的图示依据平行四边形定就,作图求出表示合力 F 的对角线,如图 1-17 所示量得表示 F 的对角线长 25mm,所以合力的大小,再用量角器量得合力F 与 F1 的夹角 为 53 上题中分力 F1 与 F2 的夹角是 90 ,所以 OACB是矩形, OAC是直角三角形依据学过的几何学问可以知道AC=F2,F 是直角三角形的弦因此在这种特殊情形下,合力 F 可以依据直角三角形的学问算出：=75N, =53 练习五名师归纳总结 -

28、 - - - - - -第 14 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（1）以下各物理量,哪个是矢量？重力；密度；时间；动摩擦因数；摩擦力（2）四名同学一起玩拔河嬉戏 其中两名分别用280N和 350N的力向东拉,另外两名分别用 300N和 340N的力向西拉求绳子所受的合力（3）作用在同一个物体上的两个力,一个大小是 的夹角是 90 求这两个力的合力60N,另一个是 80N,它们（4）用作图法求夹角分别为 30 、60 、90 、120 、150 的两个力的合力（图 1-18）再求它们的夹角是0 和 180 时的合力比较求得的结果,能不能得出下

29、面的结论：合力总是大于分力；夹角在 0 到 180 之间时,夹角越大,合力越小（5）图 1-19 表示两部拖拉机拉着一条船通过水道的情形两部拖拉机的拉力大小相等,都是 2000N,夹角是 60 ,求这两个拉力的合力六、力的分解名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载在很多实际问题中,常常需要求一个已知力的分力例如,照图 1-20 甲那样,把一个物体挂在成角度的两根绳 MO、NO上,物体对悬挂点 O的拉力 F 等于物体所受的重力 G,方向是竖直向下的由于拉力F 的作用, MO、NO也受到拉力作用（假如

30、MO、NO是橡皮筋,可以看出它们被拉长）MO、NO分别受到的拉力 F1、F2 是拉力 F 的分力（图 1-20 乙）,要知道它们的大小和方向,就是一个求 F 的分力问题,或者说是一个力的分解问题力的分解是力的合成的逆运算, 同样遵守平行四边形定就 把已知力作为平 行四边形的对角线,平行四边形的两个邻边就是这个已知力的两个分力可是,我们知道,有相同对角线的平行四边形可以有很多个（图 1-21 ）,也就是说, 同一个力可以分解为很多对大小、方向不同的分力 要想得到确定的 答案,需要知道两个分力的方向或者一个分力的方向和大小那么,一个已知的 力到底应当怎样分解呢？这要依据实际问题来打算下面举两个详细

31、实例（1）一个物体放在斜面上,物体受到竖直向下的重力作用,但它并不竖直 下落,而是沿着斜面下滑,同时压紧斜面这时,使物体平行于斜面下滑的力F1,和使物体垂直于斜面压紧斜面的力F2,都是重力 G的分力要知道这两个名师归纳总结 分力,就需要把重力G沿这两个分力的方向分解G第 16 页,共 24 页在实际求 F1 和 F2 的时候,可以用作图法,即先选定一个标度,画出重力的图示,再以表示G的线段 OP为对角线,以平行于斜面的线段和垂直于斜面的- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载线段为邻边,作平行四边形（图1-22 ）,两个邻边 OR、ON就分

32、别表示使物体下滑的力 F1 和使物体压紧斜面的力 F2在已知重力 G和斜面倾角 的情形下,F1 和 F2 的大小也可以运算出来 根据几何学问知道,直角三角形ABC与 OPN和 POR相像, PON=OPR= ,所以F1Gsin ,F2Gcos F1、F2 的大小跟斜面的倾角有关 斜面的倾角增大时, F1 增大,F2 减小车辆上桥时,力 F1 阻碍车辆前进,车辆下桥时,力F1 使车辆运动加快为了行车便利与安全,高大的桥要造很长的引桥,来减小桥面的倾角（2）放在水平面上的物体,受到一个斜向上方的拉力F 的作用,这个力与水平方向成 角（图 1-23 ）这个力产生两个成效：水平向前拉物体,同时竖直向上

33、提物体因而力 F 可以分解为沿水平方向的分力 F1 和沿竖直方向的分力F2先按选定的标度画出力F 的图示以表示 F 的线段为对角线, 以水平和竖直方向的线段为邻边,做平行四边形,两个邻边就分别表示 F 的两个分力 F1 和F2F1 和 F2 的大小可以依据直角三角形的学问算出：F1F cos ,名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载F2F s in 小试验取一条较牢固的线, 从中间对折成两股以后拴在木凳上,手提两股线可以将木凳提起来 然后用两只手各提一股线, 并使两手逐步分开, 手的感觉怎样？当两手

34、分开较大距离时,木凳仍可能把线拉断为什么？晾衣服的绳子假如拉紧绷直, 挂上很少的衣服就能把绳压断 依据上面的小试验,能说明这种现象吗？练习六（1）在课文第 2 个实例中, F 的两个分力是 F1 和 F2,这就是说,力 _的作用成效与 _的作用成效是相同的（2）在图 1-24 中,已知合力 F 及一个分力或两个分力的方向,未知的分力用作图法求（3）把竖直向下的 180N的力分解成两个分力, 使其中一个分力在水平方向上并等于 240N,求另一个分力（4）如图 1-25 所示,作用在帆上的风力F=2.0 103N,F 沿着帆船前进方名师归纳总结 向的分力 F1 是使船前进的推力, 垂直于船身方向的

35、分力F2 使船身侧倾 风的方第 18 页,共 24 页向和船前进的方向成45 角,求 F1 的大小- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（5）拖拉机和农具之间的牵引杆假如不水平,拖拉机使农具前进的力就不等于牵引杆对农具的拉力F（图 1-26）,而等于 F 在水平方向的分力假如力F=3.0 103N,F 跟水平方向的夹角 =15 ,使农具前进的力是多大？七、力矩我们已经知道,力的作用可以使物体发生形变, 或者转变物体的运动状态 力 仍可以使物体发生转动：用力推门,门就绕门轴转动,用扳手拧螺帽,螺帽就绕 螺杆转动推门时,力作用在离门轴较远的地

36、方,用较小的力就可以把门推开；力作用在离门轴不远的地方, 就要用较大的力才能把门推开拧螺帽时, 扳柄长 一些,就比较简洁把螺帽拧紧可见,力使物体转动的成效,不仅跟力的大小有 关,仍跟力和转动轴的距离有关力越大,力跟转动轴的距离越大,力使物体转 动的作用就越大从转动轴到力的作用线的距离,叫做力臂 图 1-27 表示有两个力 F1 和 F2作用在杠杆上,杆的转动轴 O垂直于纸面, L1 是力 F1 的力臂, L2 是力 F2 的力臂名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载力和力臂的乘积叫做力对转动轴的 M

37、表示力矩,那么,力矩用 F 表示力的大小, L 表示力臂,M=FL 力矩的单位由力和力臂的单位打算 假如力的单位用牛顿, 力臂的单位用米,力矩的单位就是 牛顿米 ,简称 牛米 ,符号是 N m力越大,力臂越大,力矩就越大,力对物体的转动作用也越大力对物体的 转动作用打算于力矩的大小 力等于零, 因而力矩等于零的时候, 当然不会对物 体有转动作用力不等于零,力臂等于零,因而力矩等于零的时候,力对物体也 不会产生转动作用力矩可以使物体向不同的方向转动例如开门和关门时,门的转动方向相 反拧紧螺帽和拧松螺帽时,螺帽的转动方向也相反* 有固定转动轴的物体的平稳能够转动的物体的平稳问题,比较复杂,我们只讨

38、论有固定转动轴,并且外力的作用线都在跟转动轴垂直的平面内的情况有固定转动轴的物体的平稳条件是什么呢？我们用图 讨论这个问题1-28 所示的力矩盘来第一使圆盘在力 F1、F2、F3 和 F4 的作用下处于平稳状态 量出这四个力的力臂 L1、L2、L3 和 L4,分别算出它们的力矩M1=F1L1,M2=F2L2,M3=F3L3,M4=F4L4,发觉使圆盘向顺时针方向转动的力矩之和等于使圆盘向反时针方向转动的力矩 之和,即名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载M1M2=M3+M4转变力和力臂再做这个试验,

39、 可以得到同样的结果 可见,有固定转动轴的物体的平稳条件,是使物体向顺时针方向转动的力矩之和,等于使物体向反时针方向转动的力矩之和例题 图 1-29 甲中的 OB是一根水平横梁, 长 1.0m,一端安装在轴 O上,另 一端用绳子 AB拉着假如在横梁上距离 O点 80cm处挂一个 50N的重物,绳子对横梁的拉力是多大？横梁是一个有固定转动轴的物体,图1-29 乙表示它的受力情形,其中T 是绳子对横梁的拉力,它的力矩M1=T OC要使横梁反时针方向转动；G是重物通过悬绳对横梁的拉力,它的力矩M2=G OD要使横梁顺时针方向转动横梁处于平稳状态,依据平稳条件 M1=M2,T OC=G OD,其中 G

40、和 OD是已知的,依据横梁的长度和夹角的值求出 OC,就可以算出拉力 T解： T 对轴 O的力臂 OC=OB sin30 =0.50mT 对轴 O的力矩 M1=T OC（反时针方向）G 对轴 O的力矩 M2=G OD（顺时针方向）由 M1=M2 得 T OC=G OD,所以,绳子对横梁的拉力名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载练习七（1）当我们开关门窗时,假如作用力通过转轴,那么,无论多大的力也不能把门窗打开或关上,为什么？（2）一根杠杆,转动轴是 O我们在杠杆上的一点 A加一个能使杠杆转动的力

41、FF 对轴 O的力臂,能不能小于、等于或大于轴到力的作用点的距离 OA？为什么？（3）如图 1-30 所示,加在自行车脚踏板上的向下的力是 15N,脚踏板的受力点到转动轴的距离是17.5cm求这个力的力矩假如用相同的力向下蹬脚踏板,在哪个位置 （这个位置称为死点） 时力矩为零？在哪个位置时力矩最大？骑 自行车时,请检验一下你的结论*（4）前面的例题中,我们忽视了横梁和绳子本身的重量假如绳子重量可以忽视,而横梁是根匀称的铁棒,重 是多大？60N,不能忽视那么这时绳对横梁的拉力* （5）力矩盘受到三个力的作用,其中使盘向顺时针方向转动的两个力是5N和 3N,使盘向反时针方向转动的力是 2N这三个力的力臂依次是 5cm、10cm、30cm在这三个力作用下, 力矩盘是否平稳？为了使力矩盘平稳,要给力矩盘再加一个 1N的作用力,这个作用力的力臂应当多大？它的作用是要使力矩盘向哪个方向转动？复习题（1）什么是力？从力的性质看,力学中常常遇到的有哪几种力？名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（2）重力是怎样产生的？它的大小和方向怎样？（3）什么是万有引力？它的大小与什么因素有关？（4）什么是弹力？举几个弹力的实例胡克定律的内容是什么？（5）举