第一單元運動和力

1、 第一章第一章 運動的描述運動的描述 1 第二章第二章 勻變速直線運動勻變速直線運動 2 第三章第三章 重力重力 彈力彈力 摩擦力摩擦力 3 第四章第四章 力的合成與分解力的合成與分解 4 第五章第五章 牛頓運動定律牛頓運動定律 5 三 矢量與矢量與 標(biāo)量標(biāo)量 一一 質(zhì)點質(zhì)點 二 時刻和時刻和 時間時間 四 位移和位移和 路程路程 五五 速率與速率與 速度速度 一般情況下，物體在不同點的運動情一般情況下，物體在不同點的運動情 況是不同的，要準(zhǔn)確描述物體的運動是相況是不同的，要準(zhǔn)確描述物體的運動是相 當(dāng)復(fù)雜的。為使問題簡化，可以不考慮物當(dāng)復(fù)雜的。為使問題簡化，可以不考慮物 體形狀和大小，用一個具

2、有物體全部質(zhì)量體形狀和大小，用一個具有物體全部質(zhì)量 的點來代替整個物體，這樣的點稱為的點來代替整個物體，這樣的點稱為質(zhì)點質(zhì)點。 質(zhì)點是抽象的理想模型。能否把物體質(zhì)點是抽象的理想模型。能否把物體 看成質(zhì)點是有條件的、相對的?？闯少|(zhì)點是有條件的、相對的。 例如，物體在平動時，物體上各點的例如，物體在平動時，物體上各點的 運動情況都相同，其任意一點都可以代表運動情況都相同，其任意一點都可以代表 物體的運動，所以可以不考慮它的大小和物體的運動，所以可以不考慮它的大小和 形狀，把物體作為質(zhì)點。形狀，把物體作為質(zhì)點。 研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，由于地球的研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，由于地球的 直徑（約為直徑（約為1

3、.3107m）比它離太陽的距離）比它離太陽的距離 （約為（約為1.51011m）小得多，地球上的各）小得多，地球上的各 點相對太陽的運動差異很小，所以可以看點相對太陽的運動差異很小，所以可以看 作是相同的，可把地球作為質(zhì)點。作是相同的，可把地球作為質(zhì)點。 研究地球的自轉(zhuǎn)時，地球上不同點的研究地球的自轉(zhuǎn)時，地球上不同點的 運動差異不能忽略，就不能再把地球當(dāng)作運動差異不能忽略，就不能再把地球當(dāng)作 質(zhì)點。質(zhì)點。 時刻時刻是指某一瞬時，是指某一瞬時，時間時間是指兩個瞬時之間是指兩個瞬時之間 的間隔。質(zhì)點運動時，時刻與質(zhì)點所在的某一位的間隔。質(zhì)點運動時，時刻與質(zhì)點所在的某一位 置相對應(yīng)；時間與質(zhì)點所經(jīng)過

4、的某一段路程置相對應(yīng)；時間與質(zhì)點所經(jīng)過的某一段路程(或或 位移位移)相對應(yīng)。例如，一列火車相對應(yīng)。例如，一列火車9時時16分從濟(jì)南開分從濟(jì)南開 出，出，16時時21分到達(dá)青島，分到達(dá)青島，9時時16分和分和16時時21分分分分 別是指初時刻和末時刻，從別是指初時刻和末時刻，從9時時16分到分到16時時21分分 的間隔是指所經(jīng)歷的時間。的間隔是指所經(jīng)歷的時間。 時間的時間的SI單位是秒，其符號為單位是秒，其符號為s。時間的常。時間的常 用單位還有分用單位還有分(min)和小時和小時(h)等。等。 要完整、準(zhǔn)確地描述一個力，除了說明它的要完整、準(zhǔn)確地描述一個力，除了說明它的 大小外，還必須說明它的

5、方向。如同力、速度這大小外，還必須說明它的方向。如同力、速度這 樣既有大小、又有方向的量，稱為樣既有大小、又有方向的量，稱為矢量矢量。那些只。那些只 有大小，沒有方向的量，稱為有大小，沒有方向的量，稱為標(biāo)量標(biāo)量。 矢量與標(biāo)量不僅含義不同，而且表示方法及矢量與標(biāo)量不僅含義不同，而且表示方法及 運算法則也不相同。運算法則也不相同。標(biāo)量的求和標(biāo)量的求和遵循算術(shù)加法的遵循算術(shù)加法的 法則，法則，矢量的求和矢量的求和遵循平行四邊形法則。遵循平行四邊形法則。 為描述物體位置的為描述物體位置的 變化，我們把由初位置變化，我們把由初位置 A指向末位置指向末位置B的有向的有向 線段線段AB稱為物體在這稱為物體在

6、這 段時間內(nèi)的段時間內(nèi)的位移位移。 位移的大小是位移的大小是AB線線 段的長度，位移的方向段的長度，位移的方向 是由初位置是由初位置A指向末位指向末位 置置B的方向。的方向。 路程和位移不同，路程和位移不同， 路程路程是指物體所經(jīng)過路是指物體所經(jīng)過路 徑的長度，只有大小，徑的長度，只有大小， 沒有方向，是標(biāo)量。沒有方向，是標(biāo)量。 如圖如圖1-1所示，兩種所示，兩種 情況下，物體的路程分情況下，物體的路程分 別是曲線別是曲線ACB和和ADB的的 長度。長度。 做勻速直線運動的物體，在相同的時間內(nèi)通做勻速直線運動的物體，在相同的時間內(nèi)通 過的路程是相等的。通常把物體通過的路程與所過的路程是相等的。

7、通常把物體通過的路程與所 用時間的比值叫做用時間的比值叫做速率速率。速率只有大小，沒有方。速率只有大小，沒有方 向。向。 物理學(xué)中，把位移與發(fā)生這個位移所用時間物理學(xué)中，把位移與發(fā)生這個位移所用時間 的比值稱為的比值稱為速度速度。它是用來描述物體運動的快慢。它是用來描述物體運動的快慢 和方向的物理量，用符號和方向的物理量，用符號v表示。表示。 速度既有大小，又有方向。速度的大小在數(shù)速度既有大小，又有方向。速度的大小在數(shù) 值上等于單位時間內(nèi)位移的大小，方向跟物體的值上等于單位時間內(nèi)位移的大小，方向跟物體的 運動方向相同。表運動方向相同。表1-1列出了一些物體運動的參列出了一些物體運動的參 考速度

8、?？妓俣取?如果物體在一條直線上運動，在相同如果物體在一條直線上運動，在相同 時間內(nèi)通過的位移相等，這種運動叫做時間內(nèi)通過的位移相等，這種運動叫做勻勻 速直線運動速直線運動，此時速率等于速度的大小。，此時速率等于速度的大小。 如果物體在一條直線上運動，在相同如果物體在一條直線上運動，在相同 時間內(nèi)通過的位移不相等，這種運動就叫時間內(nèi)通過的位移不相等，這種運動就叫 做做變速直線運動變速直線運動。 做勻速直線運動的物體，在相同的時間內(nèi)通做勻速直線運動的物體，在相同的時間內(nèi)通 過的路程是相等的。通常把物體通過的路程與所過的路程是相等的。通常把物體通過的路程與所 用時間的比值叫做用時間的比值叫做速率速

9、率。速率只有大小，沒有方。速率只有大小，沒有方 向。向。 物理學(xué)中，把位移與發(fā)生這個位移所用時間物理學(xué)中，把位移與發(fā)生這個位移所用時間 的比值稱為的比值稱為速度速度。它是用來描述物體運動的快慢。它是用來描述物體運動的快慢 和方向的物理量，用符號和方向的物理量，用符號v表示。表示。 為了粗略地描述做變速直線運動物體運動的為了粗略地描述做變速直線運動物體運動的 平均快慢程度，我們把位移與發(fā)生這段位移所用平均快慢程度，我們把位移與發(fā)生這段位移所用 時間的比值叫做這段時間內(nèi)時間的比值叫做這段時間內(nèi)(或這段位移內(nèi)或這段位移內(nèi))運動運動 的的平均速度平均速度，用符號，用符號v表示。表示。 為了精確地描述物

10、體運動快慢的程度，我為了精確地描述物體運動快慢的程度，我 們把物體在某一時刻（或某一位置）的速度叫做們把物體在某一時刻（或某一位置）的速度叫做 瞬時速度瞬時速度。 【例題例題1-1】如果汽車在第一個如果汽車在第一個600s、第二個、第二個 600s、第三個、第三個600s內(nèi)的位移如表內(nèi)的位移如表1-2第二行的數(shù)據(jù)第二行的數(shù)據(jù) 所示，根據(jù)表所示，根據(jù)表12可算出總的平均速度，試與三可算出總的平均速度，試與三 個時段的平均速度進(jìn)行對比。個時段的平均速度進(jìn)行對比。 三 勻變速勻變速 直線直線 運動運動 的規(guī)律的規(guī)律 一一 勻變速勻變速 直線直線 運動運動 二 加速度加速度 四四 自由落自由落 體運動

11、體運動 變速直線運動包括兩種：一種叫勻變速直線運變速直線運動包括兩種：一種叫勻變速直線運 動，另一種叫非勻變速直線運動。在相等的時間間動，另一種叫非勻變速直線運動。在相等的時間間 隔內(nèi)如果速度的變化都相等，這樣的運動我們把它隔內(nèi)如果速度的變化都相等，這樣的運動我們把它 叫做叫做勻變速直線運動勻變速直線運動。如表。如表1-3是某一汽車速度盤在是某一汽車速度盤在 不同時刻的示數(shù)。不同時刻的示數(shù)。 由表由表1-3可知，在相等的時間間隔內(nèi)，汽可知，在相等的時間間隔內(nèi)，汽 車速度的變化相等，那么汽車所做的運動就車速度的變化相等，那么汽車所做的運動就 是勻變速直線運動。是勻變速直線運動。 勻變速直線運動又

12、分為兩種：一種是速勻變速直線運動又分為兩種：一種是速 度均勻增加的勻加速直線運動；一種是速度度均勻增加的勻加速直線運動；一種是速度 均勻減少的勻減速直線運動。均勻減少的勻減速直線運動。 在勻變速直線運動中，速度的變化快慢在勻變速直線運動中，速度的變化快慢 是不一樣的。用是不一樣的。用v0表示初速度，用表示初速度，用vt表示經(jīng)過表示經(jīng)過 時間時間t后的末速度，用后的末速度，用a表示表示加速度加速度，則有公，則有公 式：式： 在國際單位制中，加速度的單位是米每在國際單位制中，加速度的單位是米每 二次方秒，符號是二次方秒，符號是m/s2。 加速度是矢量。在直線運動中，通常規(guī)定初速加速度是矢量。在直線

13、運動中，通常規(guī)定初速 度的方向為正方向。在勻加速直線運動中，加速度度的方向為正方向。在勻加速直線運動中，加速度 的方向與初速度的方向相同，加速度是正值；在勻的方向與初速度的方向相同，加速度是正值；在勻 減速直線運動中，加速度的方向與初速度的方向相減速直線運動中，加速度的方向與初速度的方向相 反，加速度是負(fù)值。反，加速度是負(fù)值。 【例題例題1-2】做勻變速直線運動的汽車，在做勻變速直線運動的汽車，在5秒內(nèi)秒內(nèi) 速度從速度從10m/s增加到增加到25m/s，求該汽車的加速度。，求該汽車的加速度。 【例題例題1-3】汽車緊急剎車時的速度是汽車緊急剎車時的速度是20m/s，經(jīng)，經(jīng) 過過2秒汽車停下來，

14、求汽車的加速度。秒汽車停下來，求汽車的加速度。 由勻變速直線運動的加速度公式由勻變速直線運動的加速度公式a=vt-v0t 可以得到，可以得到，勻變速直線運動的速度公式勻變速直線運動的速度公式： 如果初速度為零，則上式可簡化為如果初速度為零，則上式可簡化為 【例題例題1-4】一輛汽車原來的速度是一輛汽車原來的速度是10m/s，后，后 來以來以0.5m/s2的加速度勻加速行駛，求加速的加速度勻加速行駛，求加速20s時汽車時汽車 的速度的大小。的速度的大小。 【例題例題1-5】汽車緊急剎車時加速度的大小為汽車緊急剎車時加速度的大小為 6.5m/s2，如果必須在，如果必須在2s內(nèi)停下來，汽車行駛的最大

15、內(nèi)停下來，汽車行駛的最大 允許速度是多少？允許速度是多少？ 由位移公式和平均速度由位移公式和平均速度 可得可得勻變速直線運動的位移公式勻變速直線運動的位移公式： 將將 代入上式，可得代入上式，可得 【例題例題1-6】一輛汽車以一輛汽車以10m/s的速度勻加的速度勻加 速行駛，加速度的大小是速行駛，加速度的大小是0.4m/s2，行駛時間，行駛時間 是是10s,求汽車在這求汽車在這10s內(nèi)通過的位移。內(nèi)通過的位移。 導(dǎo)出公式導(dǎo)出公式：由速度公式和位移公式：由速度公式和位移公式 可得，可得， 【例題例題1-7】一滑雪運動員從一滑雪運動員從85m長的山坡上勻加長的山坡上勻加 速滑下，初速度是速滑下，初

16、速度是1.8m/s，末速度是，末速度是5.0m/s。問通過。問通過 這個斜坡要多少時間？這個斜坡要多少時間？ 物體只在重力作用下從靜物體只在重力作用下從靜 止開始下落的運動叫止開始下落的運動叫自由落體自由落體 運動運動。 如圖如圖1-2所示，它是自由落所示，它是自由落 體小球的頻閃照片。體小球的頻閃照片。 結(jié)論：結(jié)論：自由落體運動是初自由落體運動是初 速度為零的勻加速直線運動。速度為零的勻加速直線運動。 在同一地點所有做自由落體運動物體的在同一地點所有做自由落體運動物體的 加速度應(yīng)該是相同的。我們把自由落體運動加速度應(yīng)該是相同的。我們把自由落體運動 的加速度叫的加速度叫重力加速度重力加速度。通

17、常用字母。通常用字母g表示。表示。 重力加速度重力加速度g的方向與重力方向相同，總的方向與重力方向相同，總 是豎直向下的。實驗表明，重力加速度的大是豎直向下的。實驗表明，重力加速度的大 小在地球上不同的地方是不同的。如果不作小在地球上不同的地方是不同的。如果不作 特別說明，通常特別說明，通常g取取9.8m/s2。 自由落體運動的公式自由落體運動的公式 自由落體運動是自由落體運動是 初速度為零的勻加速直線運動，加速度為初速度為零的勻加速直線運動，加速度為g， 下落的位移為下落的位移為h，下落的速度為，下落的速度為vt。自由落體。自由落體 運動應(yīng)該適用于勻加速直線運動的公式，即運動應(yīng)該適用于勻加速

18、直線運動的公式，即 【例題例題1-8】一塊石頭從樓頂自由下落，一塊石頭從樓頂自由下落， 測得落地時間為測得落地時間為2.0s，求這個樓頂距離地面的，求這個樓頂距離地面的 高度高度h及石頭落地時的速度及石頭落地時的速度vt。 一一 力的概念力的概念 二 重力重力 三三 彈力彈力 四 摩擦力摩擦力 事例：事例： （1）臺秤上的物體對臺秤作用的是壓力，臺）臺秤上的物體對臺秤作用的是壓力，臺 秤對物體作用的是支持力。秤對物體作用的是支持力。 （2）手拉彈簧時手作用于彈簧的是拉力，彈）手拉彈簧時手作用于彈簧的是拉力，彈 簧作用于手的是彈力?；勺饔糜谑值氖菑椓?。 （3）磁鐵對磁針的作用是吸引力，磁針對磁）

19、磁鐵對磁針的作用是吸引力，磁針對磁 鐵的作用也是吸引力。鐵的作用也是吸引力。 大量事例表明，大量事例表明，力是物體間的相互作用力是物體間的相互作用。 力可以產(chǎn)生于直接接觸的物體之間，也可以產(chǎn)力可以產(chǎn)生于直接接觸的物體之間，也可以產(chǎn) 生于沒有直接接觸的物體之間，并且生于沒有直接接觸的物體之間，并且力有力有3個基本個基本 特性：特性： （1）力不能脫離物體而孤立存在。）力不能脫離物體而孤立存在。 （2）力總是成對出現(xiàn)的。）力總是成對出現(xiàn)的。 （3）力有大小、方向、作用點。（力的）力有大小、方向、作用點。（力的3要素）要素） 由物體間相互作用的大量事實說明，由物體間相互作用的大量事實說明，力的作用效

20、果力的作用效果 可以表述為兩個方面：可以表述為兩個方面： （1）力可以改變物體的運動狀態(tài)）力可以改變物體的運動狀態(tài)力的外效應(yīng)。力的外效應(yīng)。 工程力學(xué)中靜力學(xué)研究力的外效應(yīng)工程力學(xué)中靜力學(xué)研究力的外效應(yīng) （2）力可以使物體發(fā)生形變）力可以使物體發(fā)生形變力的內(nèi)效應(yīng)。工力的內(nèi)效應(yīng)。工 程力學(xué)中材料力學(xué)研究力的內(nèi)效應(yīng)程力學(xué)中材料力學(xué)研究力的內(nèi)效應(yīng) 力的作用效果是由力的大小、方向、作用點共力的作用效果是由力的大小、方向、作用點共 同決定的。同決定的。 既有大小又有方向的物理量稱為既有大小又有方向的物理量稱為矢量矢量，如力、，如力、 速度等。只有大小沒有方向的物理量稱為速度等。只有大小沒有方向的物理量稱為

21、標(biāo)量標(biāo)量，如，如 長度、時間、功、功率、質(zhì)量、溫度等。長度、時間、功、功率、質(zhì)量、溫度等。 力是矢量力是矢量。力的大小可以用彈簧秤來測量，在。力的大小可以用彈簧秤來測量，在 國際單位制中，力的單位為牛頓，符號為國際單位制中，力的單位為牛頓，符號為N。 用一根帶箭頭的線段來表示一個力，這種表示用一根帶箭頭的線段來表示一個力，這種表示 力的方法叫力的方法叫力的圖示力的圖示。如圖。如圖1-3所示。所示。 力的分類力的分類 力的分類一般有兩種方法：力的分類一般有兩種方法： 一是按力的性質(zhì)來分，包括重力、彈力、摩一是按力的性質(zhì)來分，包括重力、彈力、摩 擦力、分子力、電磁力等；二是按力的作用擦力、分子力、

22、電磁力等；二是按力的作用 效果來分，包括拉力、壓力、支持力、動力、效果來分，包括拉力、壓力、支持力、動力、 阻力、浮力、向心力等。阻力、浮力、向心力等。 在力學(xué)中，常見的力有在力學(xué)中，常見的力有3種：重力、彈力、種：重力、彈力、 摩擦力。摩擦力。 由于地球的吸引而使物體受到的力稱為由于地球的吸引而使物體受到的力稱為重力重力。 重力的方向總是豎直向下的。重力的方向總是豎直向下的。 重力的大小重力的大小跟物體的質(zhì)量成正比。重力的大小重力的大小跟物體的質(zhì)量成正比。 地球?qū)ξ矬w的重力作用在物體的各個部分。地球?qū)ξ矬w的重力作用在物體的各個部分。 質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體，其重質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的

23、物體，其重 心在幾何體中心上，如均勻細(xì)直棒、均勻球心在幾何體中心上，如均勻細(xì)直棒、均勻球 體、均勻圓柱體的重心，如圖體、均勻圓柱體的重心，如圖1-7所示所示 。 質(zhì)量分布不均勻的物體的重心與物體的質(zhì)量分布不均勻的物體的重心與物體的 形狀、質(zhì)量分布有關(guān)。例如，載重汽車的重形狀、質(zhì)量分布有關(guān)。例如，載重汽車的重 心隨著裝貨多少和裝貨位置而變化，如圖心隨著裝貨多少和裝貨位置而變化，如圖1-8 所示。所示。 重心與穩(wěn)度重心與穩(wěn)度 從經(jīng)驗知道，磚塊有從經(jīng)驗知道，磚塊有3種不種不 同的放置方法，其中平放最穩(wěn)，側(cè)放次之，同的放置方法，其中平放最穩(wěn)，側(cè)放次之， 豎放最不穩(wěn)?？梢?，隨重心的升高，物體的豎放最不穩(wěn)

24、。可見，隨重心的升高，物體的 穩(wěn)度在降低。穩(wěn)度在降低。 結(jié)論：結(jié)論：物體的重心越低，支撐面越大，物體的重心越低，支撐面越大， 物體的穩(wěn)定度就越強。物體的穩(wěn)定度就越強。 在一定限度內(nèi)，如果外力消失，發(fā)生形在一定限度內(nèi)，如果外力消失，發(fā)生形 變的物體能恢復(fù)原狀，這種能恢復(fù)原狀的形變的物體能恢復(fù)原狀，這種能恢復(fù)原狀的形 變叫做變叫做彈性形變彈性形變。 若施加在物體上的力超過一定限度，撤若施加在物體上的力超過一定限度，撤 去作用力后，物體不能恢復(fù)原狀，這個限度去作用力后，物體不能恢復(fù)原狀，這個限度 叫叫彈性限度彈性限度。 彈力的產(chǎn)生彈力的產(chǎn)生 如圖如圖1-9所示。所示。 發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀，

25、就會對跟它發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀，就會對跟它 接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力彈力。 顯然彈力產(chǎn)生的條件為：顯然彈力產(chǎn)生的條件為： 物體間要直接接觸；物體間要直接接觸； 接觸處要相互擠壓并發(fā)生形變。因此，彈力接觸處要相互擠壓并發(fā)生形變。因此，彈力 是接觸力是接觸力。 1. 1.彈簧的彈力彈簧的彈力 胡克定律：胡克定律：在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力大小跟彈在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力大小跟彈 簧伸長或縮短的長度成正比?；缮扉L或縮短的長度成正比。 式中式中 k叫彈簧的勁度系數(shù)叫彈簧的勁度系數(shù) ，單位是，單位是N/m， 【例題例題1-9】一根彈簧不掛物體時，長為一根

26、彈簧不掛物體時，長為10cm， 掛上掛上6N的砝碼時的砝碼時,長為長為16cm，則該彈簧的勁度系數(shù)，則該彈簧的勁度系數(shù) 是多少？當(dāng)彈簧被壓縮到是多少？當(dāng)彈簧被壓縮到5cm時，此彈簧彈力為多時，此彈簧彈力為多 大？大？ 2.2.壓力和支持力壓力和支持力 通常所說的壓力和支持力都是彈力，它們的方通常所說的壓力和支持力都是彈力，它們的方 向總是垂直于接觸面而指向受力物體。向總是垂直于接觸面而指向受力物體。 【例題例題1-10】一本書放在一本書放在 桌面上，如圖桌面上，如圖1-11所示。試分所示。試分 析產(chǎn)生于書和桌面之間的彈力。析產(chǎn)生于書和桌面之間的彈力。 3.3.繩子和物體之間的拉力繩子和物體之間

27、的拉力 通常所說的繩的拉力是繩對物體的彈力，拉力通常所說的繩的拉力是繩對物體的彈力，拉力 也是彈力，方向沿著繩指向繩收縮的方向。也是彈力，方向沿著繩指向繩收縮的方向。 【例題例題1-11】電線下方懸掛電燈，試分析產(chǎn)生電線下方懸掛電燈，試分析產(chǎn)生 于電線和電燈之間的彈力。于電線和電燈之間的彈力。 相互接觸的兩物體之間，有相對運動趨相互接觸的兩物體之間，有相對運動趨 勢但又保持相對靜止?fàn)顟B(tài)時所受的摩擦力叫勢但又保持相對靜止?fàn)顟B(tài)時所受的摩擦力叫 靜摩擦力靜摩擦力，常用，常用Ff來表示。來表示。 當(dāng)靜摩擦力增大到某一數(shù)值時，物體剛當(dāng)靜摩擦力增大到某一數(shù)值時，物體剛 能滑動，此時靜摩擦力達(dá)到最大值，叫能

28、滑動，此時靜摩擦力達(dá)到最大值，叫最大最大 靜摩擦力靜摩擦力。因此，最大靜摩擦力在數(shù)值上等。因此，最大靜摩擦力在數(shù)值上等 于使物體剛要運動時所用的最小外力。于使物體剛要運動時所用的最小外力。 靜摩擦力的大小靜摩擦力的大小在零到最大靜摩擦力之在零到最大靜摩擦力之 間，跟與它平衡的外力大小相等。間，跟與它平衡的外力大小相等。 一個物體在另一個物體表面上滑動時，要受到一個物體在另一個物體表面上滑動時，要受到 另一個物體的阻礙作用，這種阻礙兩個物體間相對另一個物體的阻礙作用，這種阻礙兩個物體間相對 運動的力叫運動的力叫滑動摩擦力滑動摩擦力。 滑動摩擦力的方向滑動摩擦力的方向 總跟接觸面相切，并跟總跟接觸

29、面相切，并跟 物體的相對滑動方向相物體的相對滑動方向相 反。反。 大量實驗表明，兩個物體之間的滑動摩大量實驗表明，兩個物體之間的滑動摩 擦力跟正壓力成正比。如果用擦力跟正壓力成正比。如果用Ff表示滑動摩表示滑動摩 擦力，用擦力，用FN表示正壓力，則表示正壓力，則 動摩擦動摩擦 因數(shù)因數(shù) 【例題例題1-12】東北林場中，冬季常用馬拉的雪東北林場中，冬季常用馬拉的雪 橇運木材，有一鋼制滑板的雪橇，上面裝著木材，橇運木材，有一鋼制滑板的雪橇，上面裝著木材， 雪橇和木材總重力為雪橇和木材總重力為5104N，假設(shè)冰面是水平的，假設(shè)冰面是水平的， 馬要在水平方向上用多大的力才能拉著雪橇勻速前馬要在水平方向

30、上用多大的力才能拉著雪橇勻速前 進(jìn)？進(jìn)？ 一一 離子鍵離子鍵 二 共價鍵共價鍵 一一 離子鍵離子鍵 二 力的分解力的分解 一一 力的合成力的合成 力的合成力的合成 一盞燈可以有兩種掛法。一盞燈可以有兩種掛法。 在兩個拉力在兩個拉力F1和和F2的共同作用下，的共同作用下， 燈保持靜止?fàn)顟B(tài)。這與一個拉力燈保持靜止?fàn)顟B(tài)。這與一個拉力F 的作用效果完全相同。從效果上看，的作用效果完全相同。從效果上看， 用一個力用一個力F可以代替兩個力可以代替兩個力F1和和F2 。 如果一個力作用在物體上，跟幾個力共同作用如果一個力作用在物體上，跟幾個力共同作用 在這個物體上產(chǎn)生的效果相同，那么這個力就叫那在這個物體上

31、產(chǎn)生的效果相同，那么這個力就叫那 幾個力的合力幾個力的合力。那幾個力就叫。那幾個力就叫這個力的分力這個力的分力。求幾。求幾 個力的合力叫個力的合力叫力的合成力的合成。 如果用表示兩如果用表示兩 個共點力個共點力F1和和F2的的 線段為鄰邊做平行線段為鄰邊做平行 四邊形，那么合力四邊形，那么合力 F的大小和方向就的大小和方向就 可以用這兩個鄰邊可以用這兩個鄰邊 之間的對角線表示之間的對角線表示 出來，這叫做出來，這叫做平行平行 四邊形定則四邊形定則。 當(dāng)兩個分力當(dāng)兩個分力 F1和和F2以及它們的夾角以及它們的夾角已知時，已知時， 要求它們的合力，有兩種基本方法。要求它們的合力，有兩種基本方法。

32、（1）作圖法：即按照力的圖示的要求畫出這兩個）作圖法：即按照力的圖示的要求畫出這兩個 共點的分力，作出相應(yīng)的平行四邊形，量出其對共點的分力，作出相應(yīng)的平行四邊形，量出其對 角線，就可求出合力的大小及方向。角線，就可求出合力的大小及方向。 （2）計算法：畫出力的示意圖，根據(jù)幾何知識計）計算法：畫出力的示意圖，根據(jù)幾何知識計 算出合力。算出合力。 【例題例題1-13】已知已知F1 =30N， F2 =40N，當(dāng)，當(dāng)F1與與F2 相互垂直時合力有多大，方向如何？相互垂直時合力有多大，方向如何？ 方法一：作圖法如圖方法一：作圖法如圖1-17(a)所示。所示。 步驟一，選定標(biāo)度：如用步驟一，選定標(biāo)度：如

33、用1cm表示表示10N。 步驟二，根據(jù)標(biāo)度作出分力步驟二，根據(jù)標(biāo)度作出分力F1 、 F2的圖示。的圖示。 步驟三，運用平行四邊形定則作平行四邊形。步驟三，運用平行四邊形定則作平行四邊形。 步驟四，用直尺量出對角線長度：步驟四，用直尺量出對角線長度：5cm代表合力代表合力 的大小為的大小為50N。 步驟五，用量角器量出步驟五，用量角器量出F與與F2方向的夾角：方向的夾角：為為 37，即合力的方向。，即合力的方向。 方法二：計算法方法二：計算法如圖如圖1-17(b)所示所示。 力的分解求一個已知力的分力，叫做力的分解求一個已知力的分力，叫做 力的分解力的分解。力的分解是力的合成的逆運算。力的分解是

34、力的合成的逆運算。 平行四邊形定則平行四邊形定則既是力的合成定則，也是既是力的合成定則，也是 力的分解定則。力的分解定則。 在具體分解某個力時，應(yīng)當(dāng)把已知力在具體分解某個力時，應(yīng)當(dāng)把已知力 作為平行四邊形的對角線，平行四邊形的作為平行四邊形的對角線，平行四邊形的 兩個鄰邊就表示這個已知力的兩個分力。兩個鄰邊就表示這個已知力的兩個分力。 斜向上的拉力分解如圖斜向上的拉力分解如圖1-20所示，小車受到所示，小車受到 一個斜向上方的拉力一個斜向上方的拉力F的作用，這個力產(chǎn)生兩個的作用，這個力產(chǎn)生兩個 效果：使車向前運動，同時又把車向上提，所以效果：使車向前運動，同時又把車向上提，所以 F的分力為的分

35、力為F1和和F2 。 【例題例題1-14】 一個大木箱一個大木箱 重重600N，放在水平地面上，放在水平地面上,現(xiàn)現(xiàn) 某人用大小為某人用大小為400N的力，沿與的力，沿與 水平方向成水平方向成30角向上拉動木角向上拉動木 箱，如圖箱，如圖1-21所示。求木箱勻所示。求木箱勻 速前進(jìn)時受到的摩擦力？速前進(jìn)時受到的摩擦力？ 斜面上物體重力的分解：斜面上物體重力的分解： 物體受重力作用在斜面上產(chǎn)生物體受重力作用在斜面上產(chǎn)生 了兩種作用效果：一是促使物了兩種作用效果：一是促使物 體沿斜面下滑（或有下滑趨體沿斜面下滑（或有下滑趨 勢）；二是壓向斜面，如圖勢）；二是壓向斜面，如圖1- 23所示。所示。 一

36、一 牛頓牛頓 第一定律第一定律 二 牛頓牛頓 第二定律第二定律 三三 力學(xué)力學(xué) 單位制單位制 四 牛頓牛頓 第三定律第三定律 動力學(xué)的奠基人是英國科學(xué)家牛頓（動力學(xué)的奠基人是英國科學(xué)家牛頓（1642 1727）。他提出了牛頓第一定律、牛頓第二定律、）。他提出了牛頓第一定律、牛頓第二定律、 牛頓第三定律，這牛頓第三定律，這3條定律總稱為條定律總稱為牛頓運動定律牛頓運動定律， 是整個動力學(xué)的基礎(chǔ)。是整個動力學(xué)的基礎(chǔ)。 古希臘的哲學(xué)家亞里士多德（公元前古希臘的哲學(xué)家亞里士多德（公元前384前前 322）根據(jù)這類事實經(jīng)驗得出結(jié)論說：必須有力作）根據(jù)這類事實經(jīng)驗得出結(jié)論說：必須有力作 用在物體上，物體才

37、能運動，沒有力的作用，物體用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用，物體 就要停下來。就要停下來。 直到直到17世紀(jì)，世紀(jì)，意大利著名物理學(xué)家伽利略意大利著名物理學(xué)家伽利略才根才根 據(jù)實驗指出，在水平面上運動的物體所以會停下來，據(jù)實驗指出，在水平面上運動的物體所以會停下來， 是因為受到摩擦阻力的緣故。是因為受到摩擦阻力的緣故。 伽利略時代的伽利略時代的法國科學(xué)家笛卡兒法國科學(xué)家笛卡兒（15961650） 進(jìn)一步補充完善了伽利略的論點，他認(rèn)為：如果沒進(jìn)一步補充完善了伽利略的論點，他認(rèn)為：如果沒 有其他原因，運動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一有其他原因，運動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一 條直線運動，既

38、不會停下來，也不會偏離原來的方條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方 向。向。 在伽利略等人的研究基礎(chǔ)上，并根據(jù)自己的研在伽利略等人的研究基礎(chǔ)上，并根據(jù)自己的研 究，究，牛頓牛頓提出了提出了3條運動定律，其中第一條定律是條運動定律，其中第一條定律是 牛頓第一定律牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài) 或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止?；蜢o止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 物體的這種保持原來的勻速直線運動或靜止?fàn)钗矬w的這種保持原來的勻速直線運動或靜止?fàn)?態(tài)的性質(zhì)叫做態(tài)的性質(zhì)叫做慣性慣性。牛頓第一定律又叫。牛頓第一定律又叫慣性定律慣

39、性定律。 一切物體都有慣性，物體的運動并不需要力來維持，一切物體都有慣性，物體的運動并不需要力來維持， 慣性是物體的固有性質(zhì)，不論物體處于什么狀態(tài)，慣性是物體的固有性質(zhì)，不論物體處于什么狀態(tài)， 都有慣性。都有慣性。 判斷物體的運動狀態(tài)是否改變，就是要判斷物體的運動狀態(tài)是否改變，就是要 看它的運動有沒有加速度。看它的運動有沒有加速度。 力是產(chǎn)生加速度的原因。力是產(chǎn)生加速度的原因。 質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣 性小。因而質(zhì)量是物體慣性大小的量度。性小。因而質(zhì)量是物體慣性大小的量度。 加速度和力的關(guān)系：加速度和力的關(guān)系：對質(zhì)量相同的物體對質(zhì)量相同的物體 來說，物體的加速度跟作用在它上面的力成來說，物體的加速度跟作用在它上面的力成 正比。用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為正比。用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為 加速度和質(zhì)量的關(guān)系：加速度和質(zhì)量的關(guān)系：在相同力的作用在相同力的作用 下，物體的加速度跟它的質(zhì)量成反比。用數(shù)下，物體的加速度跟它的質(zhì)量成反比。用數(shù) 學(xué)表達(dá)式表示為學(xué)表達(dá)式表示為 牛頓第二定律：牛頓第二定律：物體的加速度跟物體所受的外力成物體的加速度跟