受力分析 (整理后的)
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一、重要方法指导:
受力分析方法:
(1)单体受力分析步骤:
a、分离研究对象(找受力物)
b、分析环境(找施力物)
c、明确作用效果(必要时可用假设情况法)
d、画受力分析图
注意事项:不要把受力物对外界的力施加在受力物体上;
先重力、再弹力(拉力、压力)、再摩擦力。
(2)组合体受力分析:
a、整体受力分析法:
将多个研究对象组合成整体,从而将多受力物体情况转化成单一受力物体情况,利用单体受力分析步骤加以分析即可。好处是减少所需分
析的力的个数,简化受力分析模型,常用于只求解一个系统所受的外力
的情况时。
b、隔离受力分析法:
将各个物体单独分离出来,利用单体受力分析步骤逐个加以分析。
好处是能够明确各个部分的受力情况,常用于需求解一个系统的内部某
些物体的具体受力情况时。
二、题型分类及物理方法:
1、摩擦力:
<解析>从功能角度讲:自行车的后轮是驱动轮,因此推动力来源于此,此推动力只可能是地面施加于车轮的水平方向外力,故只能是摩擦力,方向自
然向前。而自行车行进中会受到阻力,除空气阻力外,就是地面的摩擦
阻力,来源于地面,作用于前轮,方向自然向后。
从摩擦力方向判断的根据上分析:后轮在链条带动下转动,其与地面接
触的轮缘相对地面有向后滑动的趋势,故受到地面向前的摩擦力。前轮
在车体的推动下要跟随前进,故其与地面接触的轮缘相对于地面有向前
滑动的趋势,所以受到的摩擦力方向向后。
<解析>本题考查了滑动摩擦力大小的影响因素,可看出各次实验对比中,都体现出了物理实验的重要思想“控制变量思想”,需要注意的是受力面积和
物体运动速度的大小不是滑动摩擦力的影响因素,因此今后做摩擦力问
题时,切记不要被出题人在面积和运动速度上设的陷阱所欺骗。
<解析> 这道题很具有错误引导性,很多同学都不清楚用手把瓶子抓起来是靠
什么力的作用,其实并不是什么提力、拉力、抓力和握力,而是手给瓶子的静摩擦力。使瓶子产生相对于手向下的运动趋势的外力是瓶子
所受的重力,所以当瓶子被拿起静止时,瓶子所受的静摩擦力大小等
于瓶子的重力,只要瓶子重力不变,其所受的静摩擦力也就不变。
2、 二力合成:
类似例题:12F F 、二力合成,已知10F N =1,其合力大小30F N =合,则
2F =____________。
方法点拨:注意此类问题受力分析是关键,所以对于力学问题一定要画受力分析图,在
分析合理问题时,一定注意要分出具体的过程和阶段。
<解析> 首先由物体处于静止状态和物体只受两个力的信息,以及10F F =可知,此时120F F F ==;其次,根据题中描述12F F 、合力方向始终与1F 相同,所以在2F 变化过程中,2F 应始终小于1F ,由于1F 不变且始终等于0F ,所以2F 应始终小于0F ,故答案选C 。 3、 受力分析:
<解析> 分别对四种情况下,人这个单一物体进行受力分析,A 中的人受到自身重力,
天花板向下的压力(即人推天花板的反作用力),以及称台给的支持力,很
显然此时的支持力要大于人只站在上面时的支持力,所以此时人给称台的压
力(即支持力的反作用力)要大于人单独站在称台上时人给称台的压力;B
中的人受到的吊环向上的拉力,故对称台的压力自然会减小;C 、D 中,人
都只受到自身重力和称台支持力,而无其他外加作用力,故此时人对称台的
压力不会改变。
<解析> 分别对小球向上抛出瞬间、上升至最高点和下降至最低点做受力分析。抛出
瞬间小球受向下的重力G 和向下的空气阻力f ,所以'F G f =+合1;当小
球上升至最高点时,由于瞬间静止所以没有空气阻力,只受重力G ,故
F G =合2;当小球下落至最低点时,受向下的重力G 和向上的空气阻力'
f (此时由于速度不同于抛出瞬间所以用'f 表示),故'F G f =-合3。有三个
位置的大小关系比较可知,F F F >>合1合2合3,整个过程中合力大小逐渐减
小,所以答案应为A 、B 。
类似例题:
【例15】如图所示,两块相同的竖直木板之间有质量均为的四块相同的砖,用两个大小为F 的水平压力压木板,使砖块静止不动。设所有接触面均粗糙,则第3块砖对第2块砖的摩擦力为( )
A. 0
B.
C. D.
【答案解析】解析:将4块砖为整体进行受力分析如图
13所示,可知两侧木板对砖的静摩擦力均为竖直向上,
且大小为;再把第1、2两块砖为整体进行受力分析如图14所示,由图可知木板
对砖的静摩擦力与砖的重力
是一对平衡力,这表明第3块与第2块砖之间没有静摩擦力。所以选项A 正确。
图13 图14
此类问题规律:先整体,后隔离分析。(受力分析时注意接触的两砖之间摩擦力为相互作用力,方向相反)若砖数为偶数则中间两块砖之间f=0,若砖数为奇数则中间那块砖两侧所受摩擦f=2
1mg 。 引申:各砖所受摩擦力(先左侧后右侧):A (2mg 向上 mg 向下)B (mg 向上 0)
C 、
D 与A 、B 对称。
【例16】如图所示,A 、B 、C 三物块叠放在一起,B 受到
水平向左的拉力F 1=12N ,C 受到一个水平向右的拉力F 2=18
N ,它们均静止,则 B 对A 的摩擦力f BA =__________C 对B
的摩擦力f CB =_________地对C 的摩擦力f 地C =___________。
【答案解析】静止表示三者均受力平衡
(1)对A 而言,水平方向不受外力,故B 对A 的摩擦力fBA
也为0,否则不能平衡
(2)由牛顿第三定律,A 对B 的摩擦力fAB 也为0,对B 而言,水平方向受向左的F1,故C 对B 的摩擦力fCB=F1=12N ,方向水平向右
(3)由牛顿第三定律,B 对C 的摩擦力fBC 大小也为12N ,方向水平向左,C 又受水平向右的F2=18N ,为平衡,有地对C 的摩擦力f 地C=F2-fBC=18-12=6N ,方向水平向