高中物理静力学公式(高中物理静力学经典例题)

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/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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