尷尬的「三角關係」:壓力、重力、支持力,你真的弄懂了麼?

2020-12-06 物理研究苑

壓力、重力、支持力在初中乃至高中物理中都扮演著重要角色,在各大題型中都閃耀著它們的身影。但是很多學生始終搞不明白它們間的關係,有的甚至誤以為壓力就是重力。那今天我們就來研究一下它們間的關係。

在研究之前,先來回憶下一對平衡力一對相互作用力的區別。

一對平衡力:兩個力大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在同一直線上(同體、等大、反向、共線

②一對相互作用力:兩個力大小相等、方向相反、作用在不同物體上、作用在同一直線上(異體、等大、反向、共線

從上面各自的特點可以看出來,最大的區別就是力的作用點不同。

接下來進入主題,以初中物體最常見的兩道題為例子來說明:

①在水平面上的情況

水平方向

如上圖所示,正方體物塊靜置於水平桌面上。

先對物塊受力分析:物塊只受豎直向下的重力和豎直向上的支持力,所以本題中重力和支持力是一對平衡力。

物塊支持力的施力物體是桌面,力的作用是相互的,故物塊施加給桌面一個壓力,即壓力和支持力是一對相互作用力。

所以在水平面時,因為重力等於支持力,支持力又等於壓力,所以重力等於壓力。

②在斜面上的情況

在斜面上的情況

這種情況壓力大小就不再等於重力大小了。但是支持力始終等於壓力。在斜面上一般我們分兩個方向研究:垂直斜面方向平行斜面方向。需要將重力分解,如下圖

重力分解到兩個方向上

從上圖可以看到,重力在垂直斜面方向上的分力等於支持力。

最後我們來總結一下:

壓力和支持力是一對相互作用力,總是相等的且同時產生同時消失;

而只有在水平面上且沒有其他作用力的時候,重力大小才等於壓力大小。

好了,今天的內容就分享到這裡,不當之處,還請批評指正,謝謝!

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