力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力$G=mg$
(方向竖直向下,$g=9.8m/s^2 ≈ 10m/s^2$;,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$f=μf_n$ {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,$f_n$:正压力(n)}
4.静摩擦力$0≤f_静≤f_m$ (与物体相对运动趋势方向相反,$f_m$为最大静摩擦力)
5.万有引力$f=Gm_1 m_2 /r^2$;
($G=6.67×10^{-11} N·m^2/kg^2$;,方向在它们的连线上)
6.静电力$F=kq_1 q_2 /r^2$ ($k=9.0×10^9 N·m^2/c^2$;,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$F=Bqvsinθ$ (θ为b与v的夹角,当v⊥B时:$F=Bqv$,v//B时:f=0)
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:$f=f_1+f_2$, 反向:$f=f_1-f_2 (f_1>f_2)$
2.互成角度力的合成:$F=\sqrt{{F_1}^2+{F_2}^2+2{F_1}{F_2}cosα}(余弦定理) f1⊥f2时:F=\sqrt{{F_1}^2+{F_2}^2}$
3.合力大小范围:$|F_1-F_2|≤F≤|F_1+F_2|$
4.力的正交分解:$F_x=Fcosβ$,$F_y=Fsinβ$(β为合力与x轴之间的夹角$tanβ=F_y/F_x$)
2动力学(运动和力)
1. 牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:$F_合=ma$或$a=F_合/m${由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:f=-f′{负号表示方向相反,f、f′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡$f_合=0$,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:$F_n>G$,失重:$F_n<G$
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子。
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