重力和弹力 摩擦力

力

力使物体发生形变，也可以使物体的运动状态发生改变。

力是矢量，有大小和方向。

力的三要素：

① 大小

②方向

③作用点

力的表示

力的图示一定比例的线段来表示力，线段的长短表示力的大小，它的 指向表示力的方向，箭头（箭尾）表示力的作用点。

力的示意图有时只画出力的方向和作用点

重力

由地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。G=mg

重力不但有大小，而且有方向。它的方向是竖直向下。

两极 引力 =重力 （向心力为零）

赤道 引力 =重力+ 向心力 （方向相同）

由两极到赤道重力加速度减小，由地面到高空重力加速度减小

重心

一个物体各个部分都要受到重力的作用，各部分受到的重力作用集中于一点这一点就叫做物体的重心。重心的位置跟物体的形状和物体的质量分布有关

①质量均匀，形状规则的物体，重心在物体的几何中心。

②质量分布不均匀，形状不均匀的物体，重心通过两次悬挂来确定。

弹力

发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。

产生原因

发生形变的物体想要恢复原状而对迫使它发生形变的物体产生的力。

产生条件

①相互接触

②发生弹性形变

弹力的类型

①压力，支持力。方向：垂直于物体的接触面。

②拉力（张力） 方向：沿着绳子而指向绳子收缩的方向。

弹力的大小

(在弹性限度内)弹力的大小跟形变关系遵从胡克定律力F=kX。

k叫弹簧劲度系数,单位：N/m，跟弹簧的材料、粗细,直径及原长都有关系； X是弹簧的形变量（拉伸或压缩量）切不可认为是弹簧的原长。

弹力的方向

与形变方向相反

①弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向。其弹力可为拉力,可为压力；对弹簧秤只为拉力。

②轻绳对物体的弹力方向，沿绳指向绳收缩的方向，即只为拉力。

③轻杆任意方向，利用平衡条件或动力学规律来判断。

④不同接触面,垂直于接触面指向受力物体。

弹力有无判断

拆除法

即解除所研究处的接触，看物体的运动状态是否改变。若不变，则说明无弹力；若改变，则说明有弹力。

运动状态

分析沿弹力所在直线上，除弹力以外其它力的合力。看该合力是否满足给定的运动状态，若不满足，则存在弹力，若满足则不存在弹力。

摩擦力

两个相互接触的物体，当它们对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。

产生条件

①接触面粗糙

②接触且挤压

③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)

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。

注意

（1）与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。

滑动摩擦力方向可能与运动方向相同，可能与运动方向相反，可能与运动方向成一夹角。

（2）滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。

摩擦力的大小

静摩擦力

静摩擦力随拉力的变化而变化，并且F静=F。当拉力增大到某一值时候，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把Fmax称为最大静摩擦力。

最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。

静摩擦力的取值范围：0＜f≤Fmax

滑动摩擦力

当一个物体在另一个物体表面滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力

方向： 沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反。

大小：滑动摩擦力跟压力成正比，也就是两个物体表面间的垂直作用力成正比。

公式：F=μFN

μ叫动摩擦因数，它与相互接触的两个物体的材料有关，还与接触面的情况（粗糙程度等）有关。

注意

①FN表示两物体表面间的压力，性质上属于弹力，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。

②μ与接触面的材料、接触面的情况有关。

③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。

滚动摩擦

一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小很多。

摩擦力的效果

总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力。

说明：滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关，只由动摩擦因数和正压力两个因素决定，而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。