机械推理全面解析（一）——力学基础

中公

机械推理这种题型考察应试者对物体的空间关系、物体的基本运动规律等机械运动的理解与判断能力，主要就是要求应试者对物理、化学等方面的基本知识有一定程度的了解，应试者除了多做练习外，还要温习一下学校里学过的物理、化学知识。
在这里我们简单的介绍一下物理学中的力。物理学中所指的力（F）是物体间的相互作用。相互作用是指一个物体的运动会因为其他物体的存在而改变。如何定量地描述相互作用呢？我们定义某时刻作用在某物体上的力这种相互作用正比于该物体此刻速度的变化率，也正比于该物体的质量。如果选取一定的单位制取比例系数为一就是牛顿定义的力的定量方法，即F=ma.其中m代表物体的惯性质量，a代表加速度。此公式使用国际单位制，质量单位用千克，加速度单位用米每二次方秒，所以SI中力的单位是千克米每二次方秒(kgms-2)，即牛顿(N)。为什么要这样定义呢？因为定义任何概念的原则就是要便于使用。我们可以从最基本的事实出发研究这种定义的合理性。这些事实是：时空的均匀性与各向同性，任意惯性系的平权等等。
下面介绍力的一些性质，灵活运用力的这些性质对做机械推理这样的题型很有帮助。
力F：力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。力的单位：牛顿（N）。测量力的仪器：测力器；实验室使用弹簧秤。力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。
力的三要素：力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。力的图示，要作标度；力的示意图，不作标度。
重力G：由于地球吸引而使物体受到的力。方向：竖直向下。重力和质量关系：G=mg， m=G/g，g=9.8牛／千克。读法：9.8牛每千克，表示质量为1千克物体所受重力为9.8牛。重心：重力的作用点叫做物体的重心。规则物体的重心在物体的几何中心。
二力平衡条件：作用在同一物体；两力大小相等，方向相反；作用在同一直线上。物体在二力平衡下，可以静止，也可以作匀速直线运动。物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。处于平衡状态的物体所受外力的合力为零。
同一直线二力合成：方向相同：合力F=F1+F2 ;合力方向与F1、F2方向相同；方向相反：合力F=F1-F2，合力方向与大的力方向相同。
一对作用力、反作用力和平衡力的区
一般摩擦力分三种滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦。
相同条件下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。滑动摩擦力与正压力，接触面材料性质和粗糙程度有关。一般静摩擦力的最大值等于滑动摩擦力。
牛顿第一定律也称为惯性定律其内容是：一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。惯性：物体具有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
下列两道例题是关于力的性质，是基本的问题，但却是大家往往容易忽视的。希望大家注意！
以下说法正确的有（    ）
（A）不相接触的物体之间也会产生力的作用，可见力是可以离开物体而独立存在的
（B）只要确定了力的大小和方向，那么这个力就完全确定了
（C）做某力的图示时，选定的标度不同，那么表示这个力的线段的长度也不同，但箭头的指向是相同的
（D）日常生活中，人们常用杆秤来测量力
【答案】C。解析：AB选项：力不可以离开物体而独立存在的；D杆秤是用来测量物体的质量的。
关于作用力和反作用力，下列说法正确的是（   ）
（A）作用力和反作用力作用在相同物体上
（B）地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力
（C）作用力和反作用力的大小有时相等，有时不相等
（D）作用力和反作用同时产生，同时消失
【答案】D。解析：作用力和反作用大小相等，方向相反，同时产生，同时消失，作用在两个物体上。