力的分类

重力

  • 产生:万有引力的分力
  • 大小:$G=mg$
  • 方向:竖直向下
  • 作用点:重心

弹力

  • 概念:发生弹性形变的物体要恢复形状,对它接触的物体产生力的作用
  • 条件:
    1. 相互接触
    2. 弹性形变
  • 方向:施力物体恢复形状的方向
    • 一般物体:
      • 面-面:垂直于接触面
      • 点-面:垂直于接触面
      • 点-点:垂直于切面
    • 轻绳:沿绳收缩
    • 轻杆:
      • 沿杆:拉力/支持力
      • 不沿杆

弹簧弹力

  • 胡克定律:$F=k\Delta x$
    • $k$ 劲度系数(取决于材料、形状等)
    • $\Delta x$ 形变量 ≠ 长度

问:把弹簧剪去一半,劲度系数会怎么变化?

摩擦力

  • 产生条件:
    • 接触挤压($F_N\neq 0$)
    • 相对运动(趋势)
  • 类别:
    • 静摩擦力(最大静摩擦力)
    • 滑动摩擦力 $f=\mu F_N$
  • 方向:沿接触面与相对运动(趋势)相反
    • 摩擦力一定会阻碍物体运动?(错,比如传送带、人走路)
  • 判断方法:
    • 假设法
    • 状态法(牛顿第二定律)
    • 牛顿第三定律

力的合成与分解

  1. 等效替换(矢量和)
    • 平行四边形法则
    • 三角形法则
  2. 范围($F$ 是合力)
    • 二力:$\vert F_1-F_2\vert \leq F \leq F_1+F_2$
    • 三力:先取两力
  3. 力的分解的两种方法
    • 根据力的作用效果
    • 正交分解

受力分析

有两种分析顺序,你觉得哪种容易理解就用哪种。

重力肯定有, 弹力看四周, 分析摩擦力, 不忘电磁浮。

先场力(重力、电场力、磁力) 后接触力(弹力、摩擦力) 最后其它力

方法:

  • 整体法($a$ 相同时可用)
  • 隔离法:内力

详细的用法请去看:走好解决力学问题的第一步──谈受力分析的基本方法和原则

受力平衡

二力平衡的条件:同一物体、共线、等大、反向

判断:我站在地上,地面对我的支持力、我对地面的压力是一对平衡力。

动态平衡

动态平衡指的是:在保持平衡的情况下,一个力缓慢发生变化,问其它力的变化情况?一般来说,这种题目中有些力是恒力,有些力的方向或大小不变。如果是三力,就放在同一个三角形中考虑。

拉密定理:(本质是正弦定理)$\dfrac{F_1}{\sin \angle 1}=\dfrac{F_2}{\sin \angle 2}=\dfrac{F_3}{\sin \angle 3}$

例题请去看:力的动态平衡专题