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2015-09-29
力是力学中的基本概念之一,是使物体获得加速度或形变的外因。以下是第一章力知识点,请大家认真阅读。
定义:力是物体(物质)与物体(物质)之间的相互作用产生。力的大小、方向、作用点是力的三要素。
或动量对时间的变化率。
国际单位:牛顿,简称牛,符号是N。这是为了纪念英国科学家艾萨克·牛顿而命名的。
1 N=1 kg·m/s²
测量工具:弹簧秤或测力计等。
力的不同分类
1.根据力的性质可分为:重力、万有引力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。(注意,万有引力不是在所有条件下都等于重力)。(重力不是所有条件下都指向地心,重力是地球对物体万有引力的一个分力,另一个分力是向心力,只有在赤道上重力方向才指向地心。)
2.根据力的效果可分为:拉力、张力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。
3.根据研究对象可分为:外力和内力。
4.根据力的作用方式可分为:非接触力(如万有引力,电磁力等)和接触力(如弹力,摩擦力等)。
5.四种基本相互作用(力):引力相互作用,电磁相互作用,强相互作用,弱相互作用。
作用效果
力可以改变物体的形状,使物体发生形变。
力可以改变物体的运动状态(速度大小、运动方向,两者至少有一个会发生改变)。
在力学的范围内,所谓形变是指物体的形状或体积的变化。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。平常所说,物体受到了力,而没指明施力物体,但施力物体一定是存在的。不管是直接接触物体间的力,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的。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。根据力的定义,对任何一个物体,力与它产生的加速度方向相同,它的大小与物体所产生的加速度成正比。且两力作用于同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。运动不需要力来维持。
3.力使物体保持匀变速不变
沿着一条直线且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。虽然物体的速度随着时间发生变化,但物体的加速度的大小和方向均不随时间变化。匀变速直线运动的物体一直保持“匀变速”这种状态不变。或许‘匀变速’也可称为一种运动状态。为什么匀变速直线运动的物体一直保持‘匀变速’不变呢?是因为力。或许可以这样说,力使匀变速直线运动的物体一直保持“匀变速”不变。更简洁的说就是,力使物体保持匀变速不变。所谓匀变速就是加速度不变,或许我们可以说力具有保持加速度不变的性质。
力的性质
物质性:力是物体(物质、质量)对物体(物质、质量)的作用,一个物体受到力的作用,一定有另一个物体对它施加这种作用,力是不能摆脱物体而独立存在的。
相互性(相互作用力):任何两个物体之间的作用总是相互的,施力物体同时也一定是受力物体。只要一个物体对另一个物体施加了力,受力物体反过来也肯定会给施力物体增加一个力。(产生条件:力大小相等(合力为零处于无方向静止运动状态)或不相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,且作用在同一直线上。简单概括为:异物、等值、反向、共线。 一对相互作用力必然是同时产生,同时消失的。)
矢量性:力是矢量,既有大小又有方向。
同时性:力同时产生,同时消失。
独立性:一个力的作用并不影响另一个力的作用。
力的图示
包含力的大小、方向、作用点三个要素。用一条有向线段把力的三要素准确的表达出来的方式称为力的图示。大小用有标度的线段的长短表示,方向用箭头表示,作用点用箭头或箭尾表示,力的方向所沿的直线叫做力的作用线。力的图示用于力的计算。判断力的大小时,一定要注意线段的标度,因为即使一条线段比另一条线段长,但长线段的标度也长的话,那短线段表示的力不一定比长线段表示的力小。
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