【公式】相互作用


1、重力

(1)产生:由于地球的吸引。

(2)大小: [latex]G=mg[/latex]

    其中[latex]g=9.8m/s^{2}[/latex],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[latex]F=kx[/latex]

    其中[latex]x[/latex]为弹簧伸长或压缩量(m),[latex]k[/latex]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:[latex]f_{静}=F[/latex](平衡态时)

②最大静摩擦力:[latex]f_{max}[/latex]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[latex]0<f_{静}\leq f_{max}[/latex]。

③滑动摩擦力:[latex]f=\mu N[/latex]

动摩擦因数[latex]\mu[/latex],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[latex]N[/latex],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,[latex]F_{合}=F_{1}+F_{2}[/latex],方向与[latex]F_{1},F_{2}[/latex]同向。

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

(3)互成角度的两个力满足平行四边形法则

大小为[latex]F_{合}=\sqrt{F_{1}^{2}+F_{2}^{2}+2F_{1}F_{2}cos\theta }[/latex]

其中[latex]θ[/latex]为[latex]F_{1},F_{2}[/latex]夹角,[latex]0^{\circ}< \theta < 180^{\circ}[/latex]。

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

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[latex]F_{合}=0[/latex]。

(2)正交分解后各方向上合外力为0:

即[latex]\left \{ \begin{align}& F_{x合}=0\\ &F_{y合}=0\\ \end{align} \right.[/latex]

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。