【公式】相互作用


1、重力

(1)产生:由于地球的吸引。

(2)大小: \(G=mg\)

    其中\(g=9.8m/s^{2}\),为重力加速度,它的值会随着纬度升高而变大,会随着海拔升高而变小。

(3)方向:方向竖直向下

(4)作用点:重心

    ①重心可能在物体上,也可能在物体之外。

    ②重心会随着物体质量分布的变化而改变。

    ③质量分布均匀且形状规则的物体,其重心在几何中心。


2、弹力

(1)产生:物体发生了形变,要恢复原状,对与他接触的物体产生力的作用。

(2)大小:胡克定律\(F=kx\)

    其中\(x\)为弹簧伸长或压缩量(m),\(k\)为弹簧的劲度系数(N/m)。

(3)方向:与形变方向相反,指向恢复形变的方向。

(4)作用点:在接触处。


3、摩擦力

(1)产生:

    相互接触挤压的两个物体由于存在相互运动或者趋势,而产生阻碍相对运动或者趋势的力。

(2)产生的条件:①接触、挤压;②相对运动或者趋势;③接触面不光滑。

(3)分类:

    ①静摩擦力:两个物体没有发生相对运动,而存在相对运动趋势而具有的摩擦力。

    ②滑动摩擦力:两个物体发生相对运动而产生的摩擦力。

(4)大小:

    ①静摩擦力:\(f_{静}=F\)(平衡态时)

    ②最大静摩擦力:\(f_{max}\)是当两个物体刚要开始相对滑动时的静摩擦力。

    一般情况下\(0<f_{静}\leq f_{max}\)。

    ③滑动摩擦力:\(f=\mu N\)

    动摩擦因数\(\mu\),只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力无关。

    正压力\(N\),为接触面间的弹力,可以大于、等于或小于G。

(5)方向:跟接触面相切,与物体运动或相对运动趋势方向相反。

(6)作用点:在物体的接触面上。


4、两个力的合成:

(1)两个力方向相同,\(F_{合}=F_{1}+F_{2}\),方向与\(F_{1},F_{2}\)同向。

(2)两个力方向相反,\(F_{合}=F_{1}-F_{2}\),方向与较大的力\(F_{1}\)同向。

(3)互成角度的两个力满足平行四边形法则

    大小为\(F_{合}=\sqrt{F_{1}^{2}+F_{2}^{2}+2F_{1}F_{2}cos\theta }\)

    其中\(θ\)为\(F_{1},F_{2}\)夹角,\(0^{\circ}< \theta < 180^{\circ}\)。

(4)合力范围:\(|F_{1}-F_{2}|\leq F_{合}\leq F_{1}+F_{2}\)

    合力既可能比任一个分力都大,也可能比任一个分力都小,它的大小依赖于两个力的大小及他们之间的夹角。


5、物体平衡条件: 

(1)合外力为0,即\(F_{合}=0\)。

(2)正交分解后各方向上合外力为0:

    即\(\left \{ \begin{align}& F_{x合}=0\\ &F_{y合}=0\\ \end{align} \right.\)

    推论:三个共点力作用于物体而平衡,任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。

(3)解三个共点力平衡

    合成法,分解法,正交分解法,三角形法,相似三角形法。