二、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重動G=mg (方向竖直向下, g=9.8m/s2≈10m/s2 ,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k :劲度系数(N/m) , x:形变量(m) }
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反, μ :摩擦因数, FN :正压力(N) }
4.静摩擦力0≤f静sfm (与物体相对运动趋势方向相反, fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67 x10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0x 109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq(E :场强N/C, q:电量C ,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BIL sinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL , B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时: f=qVB , V//B时:f=0)
注:(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN ,-般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、向);
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电
体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2，反向: F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成: F=(F12+F22+ 2F1F2coso)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2.
3.合力大小范围: |F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解: Fx=Fcosβ , Fy=FsinB(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注: (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)台力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用，反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(a角)越大 ,合力越小;
(5)同一-直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示动的方向,化简为代数运算。
3)动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体 具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改
变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定与合外力方向- -致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F'负号表示方向相反F、F'各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际
应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0 ,推广正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于
微观粒子
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态或者是匀速转动。