力是物体间的相互作用
一个物体受到力的作用，一定有另外的物体施加这种作用.前者是受力物体，后者是施力物体.只要有力发生，就一定有受力物体和施力物体.有时为了方便，只说物体受到了力，而没有指明施力物体，但施力物体一定是存在的.
力的图示
力的大小可以用测力计（弹簧秤）来测量.在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N.
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能够影响力的作用效果的因素有力的大小，力的方向,还有力的作用点.
力的大小、方向、作用点叫做力的三要素.
力可以用一根带箭头的线段来表示.线段是按一定比例（标度）画出的，它的长短表示力的大小，它的指向表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所沿的直线叫做力的作用线.这种表示力的方法，叫做力的图示.
图中的力的图示表示作用在小车上的力为100N，方向水平向左.有时只需要画出力的示意图，即只在图中画出力的方向，表示物体在这个方向上受到了力.
力的种类
各种力可以用两种不同的方法来分类.一种是根据力的性质来分类的，如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等等；另一种是根据力的效果来分类的，如拉力、压力、支持力、动力、阻力等等. 今后我们还会遇到根据效果来命名的力的名称.
从力的性质来看，力学中经常遇到的有重力、弹力、摩擦力.
重力
地球上一切物体都受到地球的吸引，这种由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力.一个物体受到10N的重力，也可以说这个物体的重量是10N.
重力不但有大小，而且有方向.悬挂物体的绳子静止时总是竖直下垂的，由静止开始落向地面的物体总是竖直下落的，可见重力的方向是竖直向下的.
重力的大小可以用弹簧秤测出.物体静止时对弹簧秤的拉力（图甲）或压力（图乙），大小等于物体受到的重力.用悬绳挂着的静止物体，用静止的水平支持物支持的物体，对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力.
在已知物体质量的情况下，重力的大小可以根据关系式G=mg计算出来，式中 g=9.8N/kg，表示质量是1kg的物体受到的重力是9.8N.
重心
一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心.
质量均匀分布的物体（均匀物体），重心的位置只跟物体的形状有关.有规则形状的均匀物体，它的重心就在几何中心上.例如，均匀直棒的重心在棒的中点，均匀球体的重心在球心，均匀圆柱的重心在轴线的中点.
质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化.起重机的重心随着提升物的重量和高度而变化.
不规则薄板的重心位置可以用悬挂法求出.
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弹力
被拉长或被压缩的弹簧对跟它接触的小车产生力的作用，可以使小车运动起来.被弯曲的细木棍或细竹竿对跟它接触的圆木产生力的作用，可以把圆木推开.发生弯曲的跳板对跟它接触的运动员产生力的作用，可以把运动员弹起来.物体的伸长、缩短、弯曲等等，总之物体的形状或体积的改变，叫做形变.上面的例子说明，发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力.地球对物体产生重力，并不需要地球和物体直接接触。弹力则不同，弹力产生在直接接触并发生形变的物体之间.
不仅细木棍、弹簧等能发生形变，任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的，不过有的形变比较明显，可以直接看出；有的形变极其微小，要用仪器才能显示出来.把物体挂在弹簧上，弹簧伸长，对被挂物体产生向上的弹力.把物体挂在细线上，细线也伸长，对被挂物体产生向上的弹力，只是细线的伸长很微小，直接观察不到.
在一个大玻璃瓶中装满水,瓶口用中间插有细管的瓶塞塞上.用手按压玻璃瓶,细管中的水面就上升;松开手,水面又降回原处.这说明玻璃瓶受到按压时发生形变.
放在水平桌面上的书，由于重力的作用而压迫桌面，使书和桌面同时发生微小的形变.书由于发生微小的形变，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1，这就是书对桌面的压力；桌面由于发生微小的形变，对书产生垂直于书面向上的弹力F2，这就是桌面对书的支持力.
静止地放在倾斜木板上的书，由于重力的作用也压迫木板，它们都发生微小形变，致使书对木板有垂直于木板斜向下方的压力F1，木板对书有垂直于书面斜向上方的支持力F2.
可见，通常所说的压力和支持力都是弹力.压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体.
挂在电线下面的电灯，由于重力的作用而拉紧电线，使电灯和电线同时发生微小的形变.电灯由于发生微小的形变，对电线产生竖直向下的弹力F1，这就是电灯对电线的拉力；电线由于发生微小的形变，对电灯产生竖直向上的弹力F2，这就是电线对电灯的拉力.
可见，通常所说的拉力也是弹力，绳的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.
胡克定律
弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力就随着消失.对于拉伸形变（或压缩形变）来说，伸长（或缩短）的长度越大，产生的弹力就越大.例如弹簧伸长或缩短的长度越大，弹力就越大.对于弯曲形变来说，弯曲得越厉害，产生的弹力就越大.把弓拉得越满，箭就射出得越远.
用力扭横杆，可以使金属丝发生扭转形变.扭转得越厉害，产生的弹力就越大.
把一根弹簧悬挂起来，下面挂上砝码，量出弹簧伸长的长度.然后分别挂上两个、三个、四个相同的砝码，并分别量出弹簧伸长的长度.弹簧的弹力跟砝码所受的重力大小相等，由此可以知道，弹簧的弹力跟弹簧伸长的长度的关系.
若在弹簧的上面放砝码，同样可以知道，弹簧的弹力跟弹簧缩短的长度的关系.
实验表明：弹簧弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比.写成公式就是
F=kx.
这个规律是英国科学家胡克发现的，叫做胡克定律.式中k是比例常数，叫做弹簧的劲度系数，简称为劲度.劲度是一个有单位的量.在国际单位制中，F的单位是N，x的单位是m，k的单位是N/m.劲度在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力.不同的弹簧，劲度并不相同.弹簧的劲度跟弹簧的长度、弹簧的材料、弹簧丝的粗细等有关系，弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧的劲度大.
胡克定律有它的适用范围.物体的形变过大，超出一定限度时，即使撤去外力，物体也不能完全恢复原状，这个限度叫做弹性限度.胡克定律在弹性限度内适用.弹性限度内的形变叫做弹性形变.
滑动摩擦
摩擦力也是在两个互相接触的物体之间产生的。一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力.
滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动的方向相反.实验表明：滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比.这叫做滑动摩擦定律.用F表示滑动摩擦力的大小，用FN表示压力的大小，那么
F=μFN
其中μ是比例常数，叫做动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关，材料不同，两物体之间的动摩擦因数也不同.动摩擦因数还跟接触面的情况（如粗糙程度）有关.在相同的压力下，动摩擦因数越大，滑动摩擦力就越大.动摩擦因数是两个力的比值，没有单位.
几种材料间的动摩擦因数
除了滑动摩擦，还有滚动摩擦.滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦.滚动摩擦比滑动摩擦小得多，滚动轴承就是利用滚动摩擦小的事实制成的.
【例题】在东北的冬季伐木工作中，许多伐下的木料被装在雪橇上，用马拉着雪橇在冰道上滑行，将木料运送出去.一个有钢制滑板的雪橇，上面装着木料，总重量为4.9×104N.在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？
静摩擦
我们用不大的水平力在水平地板上推箱子，虽然箱子应该沿着力的方向运动，有相对于地板运动的趋势，但箱子并没有动，就是因为箱子跟地板之间发生了摩擦.这个摩擦力和推力都作用在箱子上，它们的大小相等，方向相反，彼此平衡，因此箱子保持不动.这时发生的摩擦叫做静摩擦.静摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反.
逐渐增大对箱子的推力，如果推力还不够大，箱子仍旧保持不动.静摩擦力跟推力仍旧彼此平衡.可见静摩擦力随着推力的增大而增大.但是静摩擦力的增大有一个限度，静摩擦力的最大值Fm叫做最大静摩擦力.推力超过最大静摩擦力，就可以把箱子推动了.最大静摩擦力等于使箱子刚要运动所需的最小推力.两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fmax之间，即0＜F≤Fmax.
静摩擦力是很常见的.拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落，就是静摩擦力作用的结果.能把线织成布，把布缝成衣服，也是靠纱线之间的静摩擦力的作用.静摩擦力在生产技术中的应用也很多.皮带运输机是靠货物和传送皮带之间的静摩擦力，把货物送往别处的.
*静摩擦因数
实验表明，最大静摩擦力Fmax跟压力FN成正比，即
Fmax=μsFN.
其中μs是比例常数，叫做静摩擦因数，它的数值跟相互接触的两物体的材料、接触面的情况有关.在材料和接触面情况相同时，静摩擦因数比动摩擦因数稍大些.
一个重量为200N的木箱放在水平地板上，设箱子与地板间的静摩擦因数m s=0.3，由公式可知箱子与地板间的最大静摩擦力Fmax=m sFN=0.3×200N=60N.这并不表示箱子与地板间实际存在着F=60N的静摩擦力.人不推箱子，箱子对地板没有相对运动的趋势，静摩擦力F=0.用40N的水平力推箱子，由于Fmax=60N＞40N，这时不能推动箱子，但箱子对地面有相对运动的趋势，所以有静摩擦力F=40N.在箱子里放进重物，使箱子的重量变为300N，最大静摩擦力增大为Fmax=m sFN=0.3×300N=90N，如果仍用40N的水平力推箱子，箱子与木板间的静摩擦力仍为40N.
在大多数实际问题里，物体不只受到一个力，而是同时受到几个力.一个物体受到几个力共同作用的时候，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力共同产生的效果相同.一个力，如果它产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力.求几个力的合力叫做力的合成.
几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力.下面用实验研究两个共点力的合成.
实验表明，如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，合力F的大小和方向,就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来.这叫做力的平行四边形定则.
如果有两个以上的共点力作用在物体上，我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力.
根据力的平行四边形定则作图，可以看出，力F1和F2的合力F的大小和方向随着F1和F2之间的夹角而变化.
当夹角等于0°时，力F1和F2在同一直线上且方向相同，F=F1+F2，合力的大小等于两个力的大小之和，合力的方向跟两个力的方向相同.当夹角等于180°时，力F1和F2在同一直线上但方向相反，F=F1-F2，合力的大小等于两个力的大小之差，合力的方向跟两个力中较大的那个力的方向相同.
力既有大小，又有方向，力的合成要遵守平行四边形定则.在物理学中，像这样的物理量叫做矢量.力是矢量，速度等也是矢量.而长度、质量、时间、温度、能量等物理量，只有大小，没有方向，在物理学中叫做标量.
【例题】力F1=45N，方向水平向右.力F2=60N，方向竖直向上.求这两个力的合力F的大小和方向.
作用在物体上的一个力往往产生几个效果.
拖拉机拉着耙来耙地，对耙的拉力F是斜向上方的，这个力产生两个效果：使耙克服泥土的阻力前进，同时把耙上提.这两个效果相当于两个力产生的：一个水平的力F1使耙前进，一个竖直向上的力F2把耙上提.可见力F可以用两个力F1和F2来代替.几个力，如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同，这几个力就叫做原来那个力的分力.求一个已知力的分力叫做力的分解.
因为分力的合力就是原来被分解的那个力，所以力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则.把一个已知力F作为平行四边形的对角线，那么，与已知力共点的平行四边形的两个邻边，就表示已知力的两个分力.
我们知道，如果没有其他限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形.也就是说，同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力.一个已知力究竟该怎样分解，这要根据实际情况来决定.下面举两个实例.
【例1】放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F，这个力与水平方向成θ角.这个力产生两个效果：水平向前拉物体，同时竖直向上提物体.因此力F可以分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2.
力F1和F2的大小为
F1=Fcosθ，
F2=Fsinθ.
【例2】把一个物体放在斜面上，物体受到竖直向下的重力，但它并不能竖直下落，而要沿着斜面下滑，同时使斜面受到压力.这时重力产生两个效果：使物体沿斜面下滑以及使物体紧压斜面.因此重力G可以分解为这样两个分力：平行于斜面使物体下滑的分力F1，垂直于斜面使物体紧压斜面的分力F2.
如果已知斜面的倾角θ，就可以求出分力F1和F2的大小.由于直角三角形ABC和OQN相似，所以
F1=Gsinθ，
F2=Gcosθ.
说明 可以看出，F1和F2的大小都和斜面的倾角有关.斜面的倾角增大时，F1增大，F2减小.车辆上桥时，分力F1阻碍车辆前进；车辆下桥时，分力F1使车辆运动加快.为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，来减小桥面的坡度.