§ 2-2 常见力和基本力
1.重力
重力,在地球表面的物体, 受到
地球的吸引而使物体受到的力 。
重力与重力加速度的方向都是竖直
向下。
注意, 由于地球自转, 重力
并不是地球的引力, 而是引力沿
竖直方向的一个分力, 地球引力
的另一个分力提供向心力 。
?
北极
南极
o
o? P
r? r?2?m?
g?m
G?
忽略地球自转,2
0
R
MGg ?
2.弹力
常见力和基本力
弹性力,两个相互接触并产生形变的物体企图恢复原
状而彼此互施作用力。
方 向, 始终与使物体发生形变的外力方向相反 。
条 件：物体间接触，物体的形变。
三种表现形式：
(1)两个物体通过一定面积相互挤压； N
??
N?方向,垂直于接触面指向对方。
大小,取决于挤压程度。
(2)绳对物体的拉力；
弹 力
T?
(3)弹簧的弹力；
F?
O
x
kxF ??
大小：取决于绳的收紧程度。
方向：沿着绳指向绳收紧的方向。
弹性限度内, 弹性
力满足胡克定律：
方向：指向要恢复
弹簧原长的方向 。
F?
3,摩擦力
摩擦力,两个相互接触的物体在沿接触面相
对运动时, 或者有相对运动趋势时, 在它们的接
触面间所产生的一对阻碍相对运动或相对运动趋
势的力 。
方向：与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
条件：表面接触挤压；相对运动或相对运动趋势。
Nf ss ??最大静摩擦力
Nf kk ??滑动静摩擦力
其中 ?s为静摩擦系数, ?k为滑动摩擦系数 。 它
们与接触面的材料和表面粗糙程度有关 。
1?? sk ??
摩擦力
4.万有引力
万有引力
万有引力,存在于一切物体间的相互吸引力。
2
21
0 r
mmGF ?
213110 1067.6 ??? ???? skgmG
牛顿万有引力定律,
其中 m1和 m2为两个质点的质量, r为两个质
点的距离, G0叫做万有引力常量 。
引力质量与惯性质量在物理意义上不同，
但是二者相等，因此不必区分。
5.电磁力
电磁力和强力
电磁力,存在于静止电荷之间的电性力以及
存在于运动电荷之间的磁性力, 本质上相互联系,
总称为电磁力 。
分子或原子都是由电荷系统组成, 它们之间
的作用力本质上是电磁力 。 例如：物体间的弹力,
摩擦力, 气体的压力, 浮力, 粘滞阻力 。
6.强力
强力,亚微观领域, 存在于核子, 介子和超
子之间的, 把原子内的一些质子和中子紧紧束缚
在一起的一种力 。
作用范围,m10 15?? ??
?
??
?
?
??
斥力
引力
m104.0
m104.0~10
15
1515
7.弱力
弱 力
弱力,亚微观领域内的另一种短程力, 导致 ?
衰变放出电子和中微子的重要作用力 。
四种基本力的比较
力类型
项目 万有引力 电磁力 强 力 弱 力
力 程 长程 长程 短程 短程
作 用 范 围 0~? 0~? <10-15m <10-15m
相邻质子间
力 的 大 小 10
-34N 102N 104N 10-2N
弱力
7.弱力
力类型
项目 万有引力 电磁力 强 力 弱 力
力 程 长程 长程 短程 短程
作 用 范 围 0~? 0~? <10-15m <10-15m
相邻质子间
力 的 大 小 10
-34N 102N 104N 10-2N
弱力,亚微观领域内的另一种短程力, 导致 ?
衰变放出电子和中微子的重要作用力 。
四种基本力的比较