1)常见的力
1. 重力 G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2. 胡克定律 F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3. 滑动摩擦力 F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4. 静摩擦力 0≤f 静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm 为最大静摩擦力)
5. 万有引力 F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)
6. 静电力 F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上)
7. 电场力 F=Eq (E:场强 N/C,q:电量 C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8. 安培力 F=BILsinθ (θ为 B 与 L 的夹角,当 L⊥B 时:F=BIL,B//L 时:F=0)
9. 洛仑兹力 f=qVBsinθ (θ为 B 与 V 的夹角,当 V⊥B 时:f=qVB,V//B 时:f=0) 注:
(1) 劲度系数 k 由弹簧自身决定;
(2) 摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3) fm 略大于μFN,一般视为 fm≈μFN;
(4) 其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册 P8〕;
(5) 物理量符号及单位 B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V: 带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6) 安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。2)力的合成与分解
1. 同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2. 互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2 时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与 x 轴之间的夹角 tgβ=Fy/Fx) 注:
(1) 力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2) 合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3) 除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1 与 F2 的值一定时,F1 与 F2 的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
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