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力的类型和作用

一、力的类型

（一）按性质分类

1.重力

定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。

大小：，其中是物体的质量，是重力加速度（通常取

）。

方向：竖直向下。

作用点：重心。形状规则、质量分布均匀的物体，重心在其几何中心；不规则

物体的重心可通过悬挂法等方法确定。

作用：使物体产生重力加速度，影响物体的自由下落等运动，在建筑、工程等

领域要考虑物体的重力对结构稳定性的影响。

2.弹力

定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。

大小：胡克定律（在弹性限度内），为弹簧的劲度系数，为弹簧的形

变量。对于其他弹性体，弹力大小根据物体的形变程度和弹性模量等因素确定。

方向：与施力物体的形变方向相反，垂直于接触面（压力、支持力等是弹力的

具体表现形式）。

作用点：在接触面上。

作用：在机械装置中，如弹簧的弹力可用于储存能量（如弹簧秤、机械表中的

发条等）；支持力和压力保证物体在接触面上的稳定和平衡，如建筑物的基础受到地

面的支持力。

3.摩擦力

定义：两个相互接触并挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势

时，在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。

分类

静摩擦力

大小：根据物体的受力平衡情况确定，大小范围是，

，是静摩擦因数，是接触面间的正压力。

方向：与相对运动趋势方向相反。

作用点：在接触面上。

作用：使物体保持相对静止状态，例如人走路时，脚与地面之间的静摩擦力

是使人前进的动力；在将物体放在倾斜的传送带上时，静摩擦力可使物体随传送带一

起加速而不滑落。

滑动摩擦力

大小：，是滑动摩擦因数，是接触面间的正压力。

方向：与相对运动方向相反。

作用点：在接触面上。

作用：阻碍物体的相对运动，如汽车刹车时，轮胎与地面之间的滑动摩擦力

使汽车减速；在机械加工中，滑动摩擦力可用于研磨、抛光等工艺，但也会造成能量

损耗和零件磨损。

滚动摩擦力

大小：比滑动摩擦力小得多，其大小与接触面的材料、形状、压力等因素有

关，通常可根据实验或经验公式确定。

方向：与滚动方向相反。

作用点：在接触点上。

作用：使滚动的物体逐渐减速，在交通运输（如汽车的车轮滚动）和机械传动

（如滚珠轴承）等方面有重要作用，利用滚动摩擦力小的特点可提高效率。

4.电磁力

定义：电荷、电流在电磁场中所受力的总称。

库仑力（静电力）

大小：，是静电力常量，、是两个点电荷的电荷量，是它

们之间的距离。

方向：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

作用点：在电荷上。

作用：在原子结构中，原子核与电子之间的库仑力使电子绕核运动；在静电现

象中，如静电除尘、静电复印等都是利用静电力的作用原理。

安培力

大小：，是磁场强度，是电流强度，是导线长度，是电流

方向与磁场方向的夹角。

方向：根据左手定则判断。

作用点：在通电导线上。

作用：在电动机中，安培力使通电导线在磁场中转动，从而将电能转化为机械

能；在磁电式仪表中，安培力使指针偏转，用于测量电流或电压等物理量。

洛伦兹力

大小：，是带电粒子的电荷量，是粒子的速度，是磁场强

度，是粒子速度方向与磁场方向的夹角。

方向：根据左手定则判断（注意与安培力的区别，洛伦兹力作用在带电粒子

上）。

作用点：在带电粒子上。

作用：在回旋加速器中，洛伦兹力使带电粒