5．摩擦力

(1)摩擦力产生条件：两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可。

两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件。(没有弹力不可能有摩擦力)

(2)滑动摩擦力的大小

①在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力。　　　　　　　　　 　　　　

②只有滑动摩擦力才能用公式F=μF_N，其中的F_N表示正压力，不一定等于重力G。

(3)静摩擦力大小

①必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF_N计算。

②静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围：0＜F_f ≤F_m

(4)摩擦力方向

①摩擦力方向总是沿着接触面，和物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。

②摩擦力的方向和物体的运动方向可能相同(作为动力)，可能相反(作为阻力)，可能和物体速度方向垂直(作为匀速圆周运动的向心力)。在特殊情况下，可能成任意角度。

4．弹力

(1)弹力的产生条件：弹力的产生条件是两个物体直接接触，并发生弹性形变。

(2)弹力的方向：与弹性形变的方向相反。

(3)弹力的大小：对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算。对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。

①胡克定律可表示为(在弹性限度内)：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。

②k为劲度系数(单位：N/m)，x为弹簧形变量的大小。

3．重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。施力物体是地球。

(1)方向；总是竖直向下　 　　　　

(2)大小：G＝mg 　(单位：牛顿 ( N ) 　)

注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。

(3)重心：重力的等效作用点。重心的位置与物体的形状及质量的分布有关。重心不一定在物体上。质量分布均匀、形状规则的物体，重心在几何中心上．薄板类物体的重心可用悬挂法确定。

2．力的分类

(1)按性质分：重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力 ……(按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。)

(2)按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力 ……

(3)按产生条件分：场力(非接触力)、接触力。

1．力的概念：力是物体对物体的作用。

(1)力的物质性：力不能离开物体而独立存在，有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。二者缺一不可。

(2)力的相互性：力的作用是相互的，施力物体同时也一定是受力物体。

(3)力的作用效果：①使受力物体发生形变形变；②改变物体的运动状态。

(4)力的表达：力的图示(用一根带箭头的线段来描述一个力，长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭头(或箭尾)表示力的作用点，把力的三要素：大小、方向和作用点表示出来)．

6、经典力学的局限性

经典力学的适用范围：宏观、低速和弱力情况。

5、宇宙航行

(1)天体运动的研究：天体运动可看成是匀速圆周运动--其所受引力全部提供天体做圆周运动所需的向心力。由F_引= F_心得：

讨论：(1)由可得：　　 r越大，V越小。

(2)由可得：　 r越大，ω越小。

(3)由可得：　 r越大，T越大。

(4)由可得： r越大，a_向越小。

(2)地球同步卫星: ①定周期：T=24h　 ②定轨道平面：地球同步卫星的轨道平面均在赤道平面内

③定高度(离地面高度36000km)④定速度(运转速度均为3.1×10³m/s)⑤定点(每颗同步卫星都定点在世界卫星组织规定的位置上)。

(3)宇宙速度：第一宇宙速度：v₁ =7.9km/s　 第二宇宙速度：v₂ = 11.2km/s

　 第三宇宙速度：v₃ =16.7km/s

4、万有引力理论的成就

(1)计算天体的质量：①　　　 ②　　

(2)计算天体的密度：天体的密度，若绕行的天体靠近中心天体表面运行，则可以认为r=R,则此时

(3)发现未知天体：海王星和冥王星

3、万有引力定律

(1)定律的推导。

(2)定律的内容： 自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。

(3)定律的公式： 如果用m₁和m₂表示两个物体的质量，用r表示它们的距离，那么万有引力定律可以用下面的公式来表示

(4)说明：

①万有引力定律的适用条件：万有引力定律中的物体是对质点而言，不能随意应用于一般物体。

对于相距很远因而可以看作质点的物体，公式中的r 就是指两个质点间的距离；对均匀的球体，可以看成是质量集中于球心上的质点，这是一种等效的简化处理方法。

思考：在公式中，当r→0时，F→∞是否有意义？

②．万有引力的普遍性：任何客观存在的有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力。

③．万有引力的相互性：两物体间相互作用的引力，是一对作用力和反作用力。引力的方向在两质点的连线上。

④．G为引力常量，适用于任何两个物体，在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力，其数值与单位制有关。在SI制中，G＝6.67×10^－11N·m²/kg²，这个引力常量的出现要比万有引力定律晚一百多年哪！是英国的物理学家卡文迪许测出来的。在运用万有引力定律计算时，公式中各量的单位须统一使用国际单位制。

⑤．行星绕太阳的运动所需的向心力就是太阳对行星的引力，卫星绕行星运动所需的向心力就是行星对卫星的引力。

2．开普勒行星运动定律　

(1)开普勒第一定律

行星运动的轨道不是正圆，行星与太阳的距离一直在变。有时远离太阳，有时靠近太阳。它的速度的大小、方向时刻在改变。示意图如下：

所有的行星围绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，这就是开普勒第一定律。

(2)开普勒第二定律

对于任意一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

根据开普勒第二定律可得，行星在远日点的速率较小，在近日点的速率较大。

(3)开普勒第三定律

所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，这是开普勒第三定律。

每个行星的椭圆轨道只有一个，但是它们运动的轨道的半长轴的三次方与公转周期的平方的比值是相等的。我们用R表示椭圆的半长轴，T代表公转周期，表达式可为

显然k是一个与行星本身无关的量，只与中心体有关。开普勒第三定律对所有行星都适用。对于同一颗行星的卫星，也符合这个运动规律。