受力分析 (整理后的)
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物体的受力(动态平衡)分析及典型例题受力分析就是分析物体的受力,受力分析是研究力学问题的基础,是研究力学问题的关键。
受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。
一.几种常见力的产生条件及方向特点。
1.重力。
重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,只要物体在地球上,物体就会受到重力。
重力不是地球对物体的引力。
重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。
重力的方向:竖直向下。
2.弹力。
弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。
·判断弹力有无的方法:假设法和运动状态分析法。
弹力的方向与施力物体形变的方向相反,与施力物体恢复形变的方向相同。
弹力的方向的判断:面面接触垂直于面,点面接触垂直于面,点线接触垂直于线。
【例1】如图1—1所示,判断接触面对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。
图a 中接触面对球无 弹力;图b 中斜面对小球 有 支持力。
`【例2】如图1—2所示,判断接触面MO 、ON 对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。
水平面ON 对球 有 支持力,斜面MO 对球 无 弹力。
【例3】如图1—4所示,画出物体A 所受的弹力。
a 图中物体A 静止在斜面上。
b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。
¥c 图中A 球光滑,O 为圆心,O '为重心。
图1—1a b图1—2;【例4】如图1—6所示,小车上固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m 的球,试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止;(2)小车以加速度a 水平向右加速运动;(3)小车以加速度a 水平向左加速运动;(4)加速度满足什么条件时,杆对小球的弹力沿着杆的方向。
%3.摩擦力。
摩擦力的产生条件为:(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动或相对运动趋势。
摩擦力的方向为与接触面相切,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法:假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
1物体受力分析范文物体受力分析,是指对一个物体所受到的各个力进行分析,以便了解物体所处的力学状态和运动情况。
在物理学中,力是指任何能够改变物体运动状态的作用,包括推力、拉力、摩擦力、重力等。
对一个物体进行受力分析需要考虑以下几个方面:1.各个力的作用方向和大小:每个力都有一个作用方向,它们可以是水平方向、垂直方向,也可以是斜向,而且每个力都有一个大小,大小可以是确定的,也可以是变化的。
2.力的合成:对于物体受到的多个力,我们可以将它们进行合成,得到一个合力,合力的作用方向和大小可通过力的向量相加得到。
合力是一个综合考虑了各个力作用效果的力,它可以代表作用在物体上的所有力的效果。
3.物体的质量和重力:重力是最常见的一种力,对于任何一个物体来说,都会受到重力的作用。
重力的大小与物体的质量成正比,与物体所处环境的重力加速度成正比。
4.物体的运动状态:物体的运动状态与所受力的大小和方向密切相关。
如果物体所受合力为零,则物体呈静止状态;如果物体所受合力不为零,则物体将呈现出加速度,即发生运动。
通过对物体受力进行分析,我们可以得到物体受力的总和,根据牛顿第二定律(F=ma),可计算出物体的加速度。
同时,我们还可以根据受力分析的结果,继续进一步推导物体的运动方程,以及预测和解释物体的运动轨迹和速度变化。
在实际应用中,物体受力分析是非常重要的。
例如,在工程学中,需要对桥梁、建筑物、机械设备等进行受力分析,以确保其结构的稳定性和可靠性。
在运动学中,受力分析是研究物体运动轨迹和速度变化的基础,对于理解各种物理现象和规律非常关键。
总之,物体受力分析是物理学中的重要内容,通过对物体所受力的分析,可以了解物体所处的力学状态和运动情况,为物理学研究和工程应用提供了重要的基础和方法。
高中物理受力分析的方法与技巧学好物理不仅要注重平时的积累学习,还要注意保持好心态及答题时的技巧,本文为大家介绍了高中物理答题中常见的技巧包括心态的保持,选择题,计算题,大题,易错题的答题方式技巧,如何才能学好物理呢?小编在这里整理了相关资料,快来学习学习吧!高中物理力学题受力分析解题方式第一、如何对物体进行受力分析。
1. 明确研究对象,并把它从周围的环境中隔离出来分析物体的受力,首先要选准研究对象,并把它隔离出来。
根据解题的需要,研究对象可以是质点、结点、单个物体或多个物体组成的系统。
2. 按顺序分析物体所受的力一般按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析较好。
“重力一定有,弹力看四周,摩擦分动静,方向要判准。
”弹力和摩擦力都是接触力,环绕研究对象一周,看研究对象与其他物体有几个接触面(点),每个接触面对研究对象可能有两个接触力,应根据弹力和摩擦力的产生条件逐一分析。
3. 只分析根据性质命名的力只分析根据性质命名的力,如重力、弹力、摩擦力,不分析根据效果命名的力,如下滑力、动力、阻力、向心力等。
4. 只分析研究对象受到的力,不分析研究对象对其他物体所施加的力研究物体A的受力时,只分析“甲对A” 、“乙对A” 、“丙对A”......的力,不分析“A对甲”、“A对乙”、“A对丙”......的力,也不要把作用在其他物体上的力,错误的认为通过“力的传递”而作用在研究对象上。
5. 每分析一个力,都应能找出施力物体这种方法是防止“多力”的有效措施之一。
我们在分析物体的受力时,只强调物体受到的作用力,但并不意味着施力物体不存在,找不出施力物体的力不存在的。
6. 分析物体受力时,还要考虑物体所处的状态分析物体受力时,要注意物体所处的状态,物体所处的状态不同,其受力情况一般也不同。
如:放在水平传送带上的物体随传送带一起传动时,若传送带加速运动,物体受到的摩擦力向前;若传送带减速运动,物体受到的摩擦力向后;若传送带匀速运动,物体不受摩擦力作用。
受力分析一、下面各图的接触面均光滑,对小球受力分析:二、下面各图的接触面均粗糙,对物体受力分析:图1图2图3图5 图6 图7图9图11图10 图12图8图4图19物体静止在斜面上图20 图21图13v图15v图16图14物体处于静止物体刚放在传送带上图17物体随传送带一起做匀速直线运动图18图22物体处于静止(请画出物体受力可能存在的所有情况)图23三、分别对A 、B 两物体受力分析:图28杆处于静止状态,其中杆与半球面之间光滑图29 杆处于静止状态,其中 杆与竖直墙壁之间光滑 图30 杆处于静止状态 图31 图32匀速上攀 图33 v v 图34匀速下滑 图36A 、B 两物体一起做匀速直线运动A 、B 两物体均静止 图37 图42 A 、B 两物体一起匀速下滑 A 、B 、C 两物体均静止 图38随电梯匀速上升 (7)(9)(8)(16) (17) (18)(19)(20)(21)(29) (30)三球静止(25) (26) (27)小球A静止弹簧处于压缩状态(22) (23) (24)AO表面粗糙,OB表面光滑分别画出两环的受力分析图(31)(32)(33)(34) (35)(36)(37) (38) (39)(40)(41) (42)(43)(44)(45)A 、B 匀速运动A 、B 匀速运动(37)(38)(39)(40)A 、B 、C 三者都静止,分别画出ABC 三者的受力图分别画出各物块的受力分析图此环为轻环,重力忽略A 沿墙壁向上匀速滑动。
高中物理力学受力分析专题(一)受力分析物体之所以处于不同的运动状态,是由于它们的受力情况不同.要研究物体的运动,必须分析物体的受力如何分析物体的受力情况呢?主要依据力的概念、从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手,分析它与所处环境的其它物体的相互联系;一般采取以下的步骤分析: 1.确定所研究的物体,然后找出周围有哪些物体对它产生作用. 采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力,不要找该物体施于其它物体的力,譬如所研究的物体叫A ,那么就应该找出“甲对A ”和“乙对A ”及“丙对A ”的力……而“A 对甲”或“A 对乙”等的力就不是A 所受的力.也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上. 2.要养成按步骤分析的习惯.先画重力:作用点画在物体的重心.次画接触力(弹力和摩擦力):绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周,看对象跟其他物体有几个接触点析完一个接触点(面)后再依次分析其他的接触点(面).再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出场力. 3.受力分析的注意事项:初学者对物体进行受力分析时,往往不是“少力”就是“多力”,因此在进行受力分析时应注意以下几点: (1)(2)措施之一。
检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体,特别是检查一下分析的结果,能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致,否则,必然发生了多力或漏力现象.(4)只分析根据力的性质命名的力(如重力、弹力、摩擦力)力等)。
(二)受力分析练习: 1。
画出物体A 受到的弹力:(并指出弹力的施力物)水平面光滑 静止 半球固定,内表面光滑2。
画出物体A受到的力,并写出施力物:(表面不光滑)3:对下面物体受力分析:对物体A进行受力分析(并写出各力的施力物)A沿着水平面向左运动A沿着墙向上运动A沿着水平面向右运动A向右匀速A沿着斜面向上运动A相对斜面静止A沿着斜面向下运动A静止A匀速下滑木块A沿斜面匀速上滑AA3)对水平面上物体A 和B 进行受力分析,并写出施力物(水平面粗糙)4) 分析A 和B 物体受的力 分析A 和C 受力(并写出施力物)A 、B 一起向右匀速运动A 、B 一起向右加速运动A 、B 相对地面静止A 、B 一起向右匀速 A 、B、C 一起向右加速运动 A 、B 一起向右加速运动 物体静止不动在水平力F 作用下A 、B 沿桌面匀速运动,基础与培优训练基础训练1、如图所示的物体A ,放在粗糙的斜面上静止不动,试画出A 物体受力的示意图,并标出个力的名称。
夹在A、B之间的轻弹簧被压作用,恰好做匀速直(1)推力为50N时;(2)推力为83N时;(3)推力为100N时.20、如图所示,甲、乙两个物体叠放在水平地面上,现给下面的乙物体施加一水平向右的拉力F,使它们一起向右做匀速运动.试求乙对甲的摩擦力及地面对乙的摩擦力.21、用水平恒力F将一重为10N的木块紧压在竖直墙上,木块与墙之间的动摩擦因数为0.2,若是木块沿竖直方向匀速下滑,那水平恒力F大小是多少?22、如图所示,放在水平地面上的物体A重G=100 N,左侧用轻质绳系在墙上,此时张力为零,右侧连着一轻质弹簧,已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k=25 N/cm.在弹簧的右端加一水平拉力F,则:(1)当弹簧伸长1 cm时,物体受哪几个力的作用,各为多大(2)当弹簧伸长2 cm时,物体受哪几个力的作用,各为多大23、质量为2kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了3cm,当拉着物体前进时,弹簧伸长2cm,己知弹簧的劲度系数为k=200N/m,(g=10N/kg)求:(1)物体所受的最大静摩擦力为多少?(2)物体和地板间的动摩擦因数24、如图,位于水平地面上的质量为M的小木块,在大小为F、方向与水平方向成 角的拉力作用下沿地面做匀速直线运动。
求:(1)地面对物体的支持力?(2)木块与地面之间的动摩擦因数?25、如图所示,弹簧AB原长为35 cm,A端挂一个重50 N的物体,手执B端,将物体置于倾角为30°的斜面上,当物体沿斜面匀速下滑时,弹簧长变为40 cm,当物体匀速上滑时,弹簧长变为50 cm,求弹簧的劲图2-2-16图2-4-5答案:1.B2.B3.AD4.C5.B6.B7.C8.D9.A 10.A 11.BD 12.C 13.AC 14.C 15.D16.0.25;1 17.2N;向左;向右18.(1)8N,水平向右(2)12N,水平向左19.(1)因50N<85N,铁块静止,静摩擦力F1和推力平衡,F1=50N(2) 因83N<85N, 铁块静止,静摩擦力F1和推力平衡,f2=83n(3)因100>85N,F3=umg=0.4*200=80N20.乙对甲的摩擦力为F; 地面对乙的摩擦力为F21.Ff=Uf n=Uf=mg F=10/0.2=50N22.(1)受到向左的拉力F’=25N, A受到摩擦力向右f=25N, 绳子对A无拉力T=0, A还受到重力,支持力均为100N (2)F’=2*25=50N,f=u*100=40N, T=F’-f=10N,重力,支持力均为100N23.匀速前进(1)6N (2)0.224.(1)N=mg-Fsinα(2)u=Fcosα/(mg-Fcosα)25.u=√3/6=0.28926.1200/727.平行于墙壁和垂直墙壁方向进行正交分解竖直分力:F1=Fsinθ水平分力:F2=Fcosθ墙壁支持力和推力水平分力平衡:N=F2=Fcosθ(1)若F1>mg,物体有上滑趋势,静摩檫力向下f=F1-mg=Fsinθ-mg(2)若F1=mg,没有滑动趋势,静摩檫力为零(3)若F1<mg物体有下滑的趋势,静摩檫力向上f=mg- F1= mg- Fsinθ所以弹力为Fcosθ,摩擦力为| mg- Fsinθ|28.(1)静止:f==10N (2)匀速下滑:F=43.5N29.15N30.B对A摩擦力为15N,方向水平向左;水平面对B摩擦力为30N,水平向左31.10N<=F<=30N32.f=u(Fsinα-G)33.FA=G/cosθ,FB=Gtanθ34.以小球为分析对象:重力mg,竖直向下;斜面支持力N1,垂直线面向左上方;悬线拉力F,沿细绳方向向右上方.水平方向受力平衡:N1sinθ=Fsinα竖直方向受力平衡:mg=N1cosθ+Fcosα解得:斜面对小球的支持力N1=mgtanα/(sinθ+cosθtanα)=mgsinα/(sinθcosα+cosθsinα)=mgsinα/sin(θ+α)悬线对小球的拉力:F=Nsinθ/sinα=mgsinθ/sin(θ+α)以斜面为分析对象:小球压力N1=mgsinα/sin(θ+α),垂直斜面向右下方;斜面重力Mg,竖直向下;地面支持力N2,竖直向上;地面摩擦力f,水平向左;竖直方向受力平衡:N1cosθ+Mg=N2水平方向受力平衡:N1sinθ=f解得:地面对斜面竖直方向作用力:N2=N1cosθ+Mg=mgsinαcosθ/sin(θ+α) +Mg=g[msinαcosθ/sin(θ+α) +M]地面对斜面水平方向作用力:f=N1sinθ=mgsinαsinθ/sin(θ+α)35.(1)600N (2)600N36.32N37.u=(Fcosα-mgsinθ)/(mgcosθ-Fsinα)38.F甲=9N F乙=11N。
高中物理受力分析详解一看就懂!不可错过!(内附经典例题)力学是高中物理所学最为重要的内容之一,是高一各阶段考试的重点,更是后续学习的基础与关键。
很多同学做受力分析做得一塌糊涂,做共点力平衡的题目也是无从下手。
今天为大家整理了受力分析技巧和共点力平衡题型练习:受力分析基本步骤找力01找研究对象,只考虑它受到的力02分析力的顺序一般按照“一场力,二弹力,三摩擦力”的顺序进行分析,以免遗漏画03根据分析寻找,一边做出受力图验04根据物体的运动状态等验证所做是否正确应注意的几个问题01有时为了使问题简化,出现一些暗示的提法,如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力;如“光滑面”示意不考虑摩擦力02弹力表现出的形式是多种多样的,平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件,但不是充分条件,也就是相接触不一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的。
03两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面是粗糙的,到底有没有摩擦力?如果有摩擦力,方向又如何?这也要由研究对象受到的其它力与运动状态来确定.例如,放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A,当用一个沿着斜面向上的力F作用时,物体A处于静止状态,问物体A受几个力?从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F,但静摩擦力可能沿斜面向下,可能沿斜面向上,也可能恰好是零,这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定。
04对连接体的受力分析能突出隔离法的优点,隔离法能使某些内力转化为外力处理,以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一定要根据需要,它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体,也可以是整体,千万不要盲目隔离以免使问题复杂化。
05受力分析时要注意质点与物体的差别.一个物体由于运动情况的不同或研究的重点不同,有时可以把物体看作质点,有时不可以看作质点,如果不考虑物体的转动而只考虑平动,那就可以把物体看作质点.在以后运用牛顿运动定律讨论力和运动的关系时均把物体认为是质点,物体受到的是共点力06注意每分析—个力,都应找出它的施力物体,以防止多分析出某些不存在的力.例如汽车刹车时还要继续向前运动,是物体惯性的表现,并不存在向前的“冲力”.又如把物体沿水平方向抛出去,物体做平抛运动,只受重力,并不存在向水平方向抛出的力。
知识点总结受力分析专题知识点总结展开全文专题四:受力分析受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来,并画出相应受力图。
1.受力分析的依据(1)依据各种力的产生条件和性质特点,每种力的产生条件提供了其存在的可能性,由于力的产生原因不同,形成不同性质的力,这些力又可归结为场力和接触力,接触力(弹力和摩擦力)的确定是难点,两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件,弹力产生原因是物体发生形变,而摩擦力的产生,除物体间相互挤压外,还要发生相对运动或相对运动趋势。
(2)依据作用力和反作用力同时存在,受力物体和施力物体同时存在。
一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力,找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的;另一方面,依据作用力和反作用力的关系,可灵活变换研究对象,由作用力判断出反作用力。
(3)依据物体所处的运动状态:有些力存在与否或者力的方向较难确定,要根据物体的运动状态,利用物体的平衡条件或牛顿运动定律判断。
2.受力分析的程序(1)根据题意选取研究的对象.选取的研究对象可以是单个物体或物体的某一部分,也可以是由几个物体组成的系统.(2)把研究对象从周围的物体中隔离出来,为防止漏掉某个力,要养成按一般步骤分析的好习惯.一般应先分析重力;然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力;最后再分析其他场力(电场力、磁场力)等.(3)每分析一个力,都要想一想它的施力物体是谁,这样可以避免分析出某些不存在的力.如竖直上抛的物体并不受向上的推力,而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”.(4)画完受力图后要进行定性检验,看一看根据你画的受力图,物体能否处于题目中所给的运动状态.3.受力分析的注意事项(1)只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施的力.(2)只分析根据性质命名的力.(3)每分析一个力,都应找出施力物体.(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力.4.受力分析的常用方法:隔离法和整体法(1).隔离法为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法.运用隔离法解题的基本步骤是:○1明确研究对象或过程、状态;○2将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来;○3画出某状态下的受力图或运动过程示意图;○4选用适当的物理规律列方程求解.(2).整体法当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时,一般可采用整体法.运用整体法解题的基本步骤是:○1明确研究的系统和运动的全过程;○2画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图;○3选用适当的物理规律列方程求解.隔离法和整体法常常交叉运用,从而优化解题思路和方法,使解题简捷明快.福利时间!扫描下方二维码,对它说“干货”,即可得高中物理最全知识清单哦!声明:文章源于网络,由高中物理(gaozhongwuli100)编辑整理,如有侵权,联系删除,转载请注明来源。
力的特征及受力的分析小结学物理,就一定要学好力学. 高中物理始终贯穿着能量与力这两个主要内容,也是解题的两大基本思路. 受力分析是基础,以后还涉及到电场力,磁场力等很多知识内容. 除此之外,力学知识在日常生产、生活和现代科技中应用非常广泛,与我们的生产生活也有着密不可分的联系。
所以,掌握力的特征并能细致准确地进行受力分析对于高中学生来说是非常重要的。
理解力的特性是准确进行受力分析的前提。
首先,要了解力的物质性:力是物体对物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另一个物体对它施加这种作用,力是不能摆脱物体而独立存在的。
其次,力具有相互性:任何两个物体之间的作用总是相互的,施力物体同时也一定是受力物体。
再者,力的矢量性:力是矢量,既有大小又有方向。
此外力还具有同时性:力同时产生,同时消失。
最后分析过程中还要注意力的独立性:一个力的作用并不影响另一个力的作用。
在此基础上,进行受力分析时,主要注意三个方面。
(1)熟记力学公式,如重力G = mg;胡克定律 F =kx ;合力F= (θ为F1 和F2方向间的夹角);滑动摩擦力f=μN;浮力F= ρVg ;万有引力F=G 等。
(2)要有可遵循的分析方法如整体法:在研究物理问题时所研究的对象不是一个物体,要以整体为研究对象或研究过程的研究方法。
隔离法:将所有研究的系统中某个物体与其他物体隔离开,研究这个物体受其他物体对它的作用力;当物体的运动过程是由多个运动过程而组合,逐个研究其运动过程。
应用整体法有时不能完整地解答一道物理题,但应用隔离法总能解答问题。
应用整体法往往能使求解过程简捷。
有时需要将整体法和隔离法一起联合使用,进行求解,以期达到最佳的解题途径。
(3)并且养成良好的分析习惯,才不会疏漏。
分析力一定要遵循:一场二弹三摩擦。
一场,指场力,比如说现在的重力,磁力、电场力。
弹力,确切点接触的两个物体之间的相互作用力。
三摩擦,比如说在斜面上的物体有向下滑的趋势。
物理力的受力分析的解题技巧物理力的受力分析的解题技巧物理学起始于伽利略和牛顿的年代,它已经成为一门有众多分支的基础科学。
物理学是一门实验科学,也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。
物理学充分用数学作为自己的工作语言,它是当今最精密的一门自然科学学科。
下面是店铺精心整理的物理力的受力分析的解题技巧,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
一、物体受力分析的基本思路和方法物体的受力情况不同,物体可处于不同的运动状态,要研究物体的运动,必须分析物体的受力情况,正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键,是必须掌握的基本功。
分析物体的受力情况,主要是根据力的概念,从物体的运动状态及其与周围物体的接触情况来考虑。
具体的方法是:1、确定研究对象,找出所有施力物体确定所研究的物体,找出周围对它施力的物体,得出研究对象的受力情况。
(1)如果所研究的物体为A,与A接触的物体有B、C、D……就应该找出“B对A”、“C对A”、“D对A”、的作用力等,不能把“A对B”、“A对C”等的作用力也作为A的受力;(2)不能把作用在其它物体上的力,错误的认为可通过“力的传递”而作用在研究的对象上;(3)物体受到的每个力的作用,都要找到施力物体;(4)分析出物体的受力情况后,要检查能否使研究对象处于题目所给出的运动状态(静止或加速等),否则会发生多力或漏力现象。
2、按步骤分析物体受力为了防止出现多力或漏力现象,分析物体受力情况通常按如下步骤进行:(1)先分析物体受重力。
(2)其研究对象与周围物体有接触,则分析弹力或摩擦力,依次对每个接触面(点)分析,若有挤压则有弹力,若还有相对运动或相对运动趋势,则有摩擦力。
(3)其它外力,如是否有牵引力、电场力、磁场力等。
3、画出物体力的示意图(1)在作物体受力示意图时,物体所受的某个力和这个力的分力,不能重复的列为物体的受力,力的合成与分解过程是合力与分力的`等效替代过程,合力和分力不能同时认为是物体所受的力。
专题 动态平衡中的三力问题 图解法分析动态平衡在有关物体平衡的问题中,有一类涉及动态平衡。
这类问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,故这是力平衡问题中的一类难题。
解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”。
根据现行高考要求,物体受到往往是三个共点力问题,利用三力平衡特点讨论动态平衡问题是力学中一个重点和难点。
方法一:三角形图解法。
特点:三角形图象法则适用于物体所受的三个力中,有一力的大小、方向均不变(通常为重力,也可能是其它力),另一个力的方向不变,大小变化,第三个力则大小、方向均发生变化的问题。
方法:先正确分析物体所受的三个力,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形。
然后将方向不变的力的矢量延长,根据物体所受三个力中二个力变化而又维持平衡关系时,这个闭合三角形总是存在,只不过形状发生改变而已,比较这些不同形状的例1.1 解析:小。
为m例θ逐渐减少,则在此过程中,拉力F 及杆BO 所受压力F N 的大小变化情况是( )A .F N 先减小,后增大B .F N 始终不变C .F 先减小,后增大 D.F 始终不变解析:取BO 杆的B 端为研究对象,受到绳子拉力(大小为F )、BO 杆的支持力F N 和悬挂重物的绳子的拉力(大小为G )的作用,将F N 与G 合成,其合力与F 等值反向,如图2-2所示,将三个力矢量构成封闭的三角形(如图中画斜线部分),力的三角形与几何三角形OBA 相似,利用相似三角形对应边成比例可得:(如图2-2所示,设AO 高为H ,BO 长为L ,绳长l ,)lF L F HG N ==,式中G 、H 、L 均不变,l 逐渐变小,所以可知F N 不变,F 逐渐变小。
正确答案为选项B同种类型:如图2-3所示,光滑的半球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A点,另一端绕过定滑轮,后用力拉住,使小球静止.现缓慢地拉绳,在使小球沿球面由A到半球的顶点B的过程中,半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是( D )。
杠杆平衡的受力分析一、阻力一定,判断动力的变化情况 1、1l 不变,2l 变化例1、如图1所示,轻质杠杆可绕O 转动,在A 点始终受一垂直作用 于杠杆的力,在从A 转动A / 位置时,力F 将(A 、变大B 、变小C 、先变大,后变小 D分析:当杠杆在水平面以下上升到水平面上时,1l G l l F 12=,F 2、2l 不变,1l 变化例2、如图2所示,轻质杠杆OA 的B 圆环M 下,此时OA 恰成水平且A 点与圆弧形架PQ 环M 从P 点逐渐滑至Q 点的过程中,绳对A A 、保持不变 B 、逐渐增大C 、逐渐减小D 、由大变小再变大分析:当M 点从P 点滑至Q 置,动力臂1l 二是从竖直位置到Q 点,动力臂1l 逐渐减小,所以3、1l 与2l 同时变化,但比值不变例3、用右图3所示的杠杆提升重物,设作用在A 一定高度的过程中,F 的大小将( )A 、保持不变B 、逐渐变小C 、逐渐变大D 、先变大,后变小出F 与G 的力臂1l 和2l ,构建两个相似分析:F 始终竖直向下,与阻力作用线平行,分别作图3三角形(同学们不妨在图中作出),可以看出,OAOBl l =21为定值,由杠杆平衡条件,21Gl Fl =,得G l l F 12=,所以,F 大小不变。
4、1l 与2l 同时变化二、动力与阻力不变,动力臂与阻力臂变化例4、如图5所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆,使其静止在水平方向上, O 为麦桔杆的中点.这时有两只蚂蚁同时从O 点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡,则( ) A 、两蚂蚁的质量一定相等B 、两蚂蚁的爬行速度大小一定相等C 、两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等D 、两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等分析: 蚂蚁爬行的过程中麦桔杆始终保持乎衡,有2211l G l G =,即tv G t v G 2211=,所以2211v G v G =。
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. 0B.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=21mg 。
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=18N ,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【各校经典习题】1.(三帆中学)关于运动和力的关系,下列说法正确的是()A.物体受力不变,运动的快慢和方向就不变B.物体受到力的作用,运动状态一定改变C.物体运动状态发生变化,一定受到了力的作用D.竖直向上运动的物体,受到的合力的方向一定竖直向上2.(海淀实验学校)“鸡蛋碰石头”鸡蛋破了,石头完好,这说明()A.鸡蛋受到力的作用,而石头没有受到力的作用B.鸡蛋受到的力较大,而石头受到的力较小C.它们相互作用的力的大小是一样的,只是鸡蛋没有石头硬D.以上说法都不正确3.(三帆中学)用水平力拉着物体在光滑水平面上运动,在拉力逐渐减小的过程中,物体的运动速度()A.逐渐减小B.逐渐增大C.保持不变D.无法确定变化情况4.(北京八中)一辆汽车在平直的公路上向东快速行驶,一个人在该公路的便道上向东散步,如以汽车为参照物,则人()A.向西运动B.向东运动C.静止不动D.无法确定5.(西城外国语学校)若先在地球上后在月球上分别用天平和弹簧测力计称量同一个物体,则会发现()A.天平示数变大,弹簧测力计示数变大B.天平示数变小,弹簧测力计示数不变C.天平示数不变,弹簧测力计示数变大D.天平示数不变,弹簧测力计示数变小6.(北京八中)关于弹力,正确的说法是()A.两个相互接触的物体之间一定有弹力的作用B.两个不接触的物体之间没有弹力的作用C.发生形变的物体都产生弹力D.物体对桌面的压力是弹力,它是由于桌面发生形变而产生的7.(北京八中)几位同学用一个弹簧测力计来比试臂力,大家都不甘示弱,结果每个人都能把手臂撑直,则()A.臂力大的人所用的拉力大B.手臂长的人所用的拉力大C.体重大的人所用的拉力大D.每个人所用的拉力一样大8.(三帆中学)一个物体在桌面上滑行,受到摩擦力的作用,大小为f,则()A.桌子也受到摩擦力的作用,大小为f,方向和物体运动方向一致B.桌子也受到摩擦力的作用,大小为f,方向和物体运动方向相反C.桌子也受到摩擦力的作用,大小不等于fD.桌子不受摩擦力的作用9.(西城外国语学校)假设没有摩擦,下列现象可能发生的是()A.地面上滚动的球、行驶的车辆很难停下来B.人可以地面上行走如飞C.手拿不住笔写字D.用吹灰之力就可以将火车沿铁推10.(西城外国语学校)自行车是我们熟悉的交通工具,它涉及到不少有关摩擦的知识.例如:A .轮胎上刻有花纹 B .车轮做成圆形 C .塑料套紧套在车把手上 D .在转动部分添加润滑油 E .脚踏板凹凸不平 F .刹车时用力捏闸 G .车轴处装有滚珠 H .车的把手上有凹槽.上述各项内容中属于(只填各选项前的字母)通过改变接触面粗糙程度而增大摩擦的是: ;通过增大压力增大摩擦的是: ;通过变滑动为滚动减小摩擦的是: ;通过使两个接触面分开而减小摩擦的是: . 11.(北京八中)用50N 的力,将一块重5N 的木块按在墙上,当木块沿竖直墙壁匀速下滑时,木块受到摩擦力的大小是( ) A .55N B .50N C .45N D .5N 12.(北京八中)以下说法正确的是( ) A .减小物体间的接触面积,可以减小滑动摩擦力 B .减小物体的滑行速度,可以减小滑动摩擦力 C .两个相互接触的物体之间一定存在摩擦力 D .摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同 13. (北京八中)如图,把一个重20N 的物体用力压在竖直墙面上,压力15N F =,则墙对物体的摩擦力为( )A .0NB .15NC .20ND .35N14. (101中学)在用下列笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦的是( )A .圆珠笔B .毛笔C .铅笔D .钢笔15. (101中学)摩擦与我们的生活息息相关,下列关于摩擦的说法中不正确的是( )A .利用火柴头与火柴盒之间的摩擦使火柴的温度上升而燃烧B .利用货物与传送带之间的摩擦把货物送到高处C .机器上安装的滚动轴承,它可以使摩擦大大增加D .气垫船通过船底向下喷气,在船底和水面之间形成了一层空气垫,使航行时阻力大大减小16. (101中学)分析下列各种摩擦:①走路时,鞋与地面之间的摩擦;②骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;③汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦.其中属于有益摩擦的是( )A .①和②B .②和③C .②和④D .①和④17. (海淀实验学校)甲、乙两队进行拔河比赛,甲队拉绳的力为1F ,乙队拉绳的力为2F .比赛结果是甲队取胜,若忽略绳的质量,甲、乙两队拉力大小相比,则( )A .12F F >B .12F F <C .12F F =D .无法判断18. (101中学)如图所示,一质量为0.5kg 的圆环沿竖直杆匀速下滑,圆环受到的滑动摩擦力的大小为_______N ,方向_________.若圆环静止在图示位置,则所受摩擦力为_________N ,方向 .(10N/kg g =)19. (156中学月考)用手握住一个重5N 的空啤酒瓶,瓶口向上静止在手中,此时手对瓶有一个向上的摩擦力f (静摩擦力),已知手对瓶的压力为8N ,手对瓶的摩擦力1f ;当手对瓶的压力增大到10N 时,手对瓶的摩擦力21_______f f ,当瓶中倒入一定量的水时(瓶静止在手中),手对瓶的摩擦力31________f f .(填“>”、“=”、“<”).20. (三帆中学)如图1所示重为G 的木棒,木棒的一端可绕光滑的轴O 自由转动,木棒的另一端放在表面粗糙的小车上.小车原来静止.如果用水平向右的力F 拉动小车,则关于木棒所受摩擦力的说法正确的是( )A .木棒所受摩擦力方向水平向右B .木棒所受摩擦力的方向水平向左C .木棒不受摩擦力D .以上说法都不对21. (三帆中学)如图2所示,在光滑水平桌面上叠放着甲、乙两个物体.甲物体用细线拴在左边竖直墙上.现用力F 把乙物体从右端匀速拉出来;所用力15N F =.则甲、乙二物体受到的摩擦力的大小和方向是( )A .0;15N f f ==乙甲,方向向左B .15N f f ==乙甲,方向都向右C .15N f f ==乙甲,方向都向左D .=15N f f =乙甲,f 甲向右,f 乙向左22. (三帆中学)如图3所示,左、右两边对木板的压力都等于F 时,夹在木板中间的木块静止不动.现在使两边用的力都加到2F ,那么木块所受的摩擦力将( )A .和原来相等B .是原来的2倍C .是原来的4倍D .无法确定23. (156中学月考)在公路上行驶的汽车,关闭发动机后,由于惯性而继续滑行一段距离,若不计空气阻力,在此过程中,汽车受到的作用力有( )A .牵引力、摩擦力、重力、支持力B .冲力、摩擦力、重力、支持力C .摩擦力、重力、支持力D .重力、支持力24. (三帆中学))物体在一对平衡力作用下沿光滑水平面做匀速直线运动,若这对平衡力同时等量缓慢减小,则物体的速度( )A .逐渐减小B .逐渐增大C .保持不变D .减小到某值后不变25. (三帆中学)某人站在电梯中的磅秤上,当磅秤示数突然增大时,说明电梯此时可能正在( )A .加速上升B .加速下降C .减速上升D .减速下降26.(三帆中学)一个物体放在水平桌面上,以下各组力中属于平衡力的是()属于作用力和反作用力的是()A.物体对所受的重力与物体对桌面的压力B.物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力C.物体所受的重力与桌面对物体的支持力D.桌子所受的重力与地面对桌子支持力27.(三帆中学)起重机的钢丝绳下悬挂一个重物,下列情况下钢丝绳拉力最小的是()A.重物匀速上升B.重物匀速下降C.重物加速上升D.重物减速上升28.(三帆中学)站在静止汽车上的乘客,当汽车突然启动时,乘客要向后倾倒,对此的解释有下列几句话,这些话的序号排列最恰当的是()①汽车突然启动;②乘客的身体由于惯性要保持静止;③乘客的脚受力由静止变为向前运动;④乘客的身体向后倾倒;⑤乘客与汽车处于静止A.⑤①②③④B.⑤①③②④C.①②③④⑤D.⑤③①④②29.(三帆中学)如图2所示,在水平方向匀速飞行的飞机上,空投下三个相同的麻袋,若投掷麻袋的时间间隔相等,那么,地面上的人看到的空投情况正确的是(忽略空气作用)(A)A B C D30.(北京八中)如图为某同学拉着一盛水的器具在水平桌面上运动的瞬间所发生的现象示意图,对此现象下列判断正确的是()A.都是在小车突然停止时发生B.都是在小车突然起动时发生C.图(a)所示的现象是在小车突然停止或在运动中突然加速时发生D.图(b)所示的现象是在小车突然停止或在运动中突然减速时发生31.(三帆中学)如图所示,物体A重为G,放在升降机中,底板对它的支持力为N.请指出在下列各种情况中,底板对A的支持力的大小;(1)升降机静止不动时,______N G.(2)升降机匀速上升时,______N G.(3)升降机匀速下降时,______N G.(4)升降机加速上升时,______N G.(5)升降机减速下降时,______N G.32.(156中学月考)下列说法中正确的是()A.一个物体所受合力为零的情况下,它一定是静止的B.一个物体做匀速直线运动的时候,它所受到的合力一定为零C.地球对人有吸引力,人对地球一定也有吸引力D.静止不动的物体,没有惯性33.(北京八中)放在水平地面上重80N的小车,受到15N的水平向东的拉力,向东做匀速直线运动,当拉力增大到20N时,下列说法正确的是()A.小车受到的摩擦力为80NB.当拉力为15N时,小车受到的合力大小为0NC.当拉力为20N时,小车受到的摩擦力也为20ND.当拉力为20N时,小车受到的合力大小为5N34.(海淀实验学校)将一个小石子竖直向上抛出,则()A.小石子上升过程中受的重力较大B.小石子下降过程中受到的重力较大C.在运动过程中,小石子所受重力不变D.在最高点处小石子不受重力作用35.(海淀实验学校)如图:在体育中考时,由于很多同学的体重不能达标,所以在测体重时,就分别采取推、拉、提、压等不当的手段来改变体重计的示数.这其中会使体重计的示数变大的是()36.(101中学)小英同学在超市购物时,用5N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是_______N.突然,小英发现前面有一个小孩,她马上用10N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动的过程中,小车所受的合力为_______N(假设小车所受阻力的大小不变).37.(101中学)一木块在水平地面上做匀速直线运动,此时它受到的水平拉力为0.5N,若把拉力增大到0.8N,仍使木块在该平面上运动,这时木块受到的合力为()A.1.3N B.0.8N C.0.3N D.0N38.(156中学月考)静止在水平桌面的小球,在下列说法中,属于一对平衡力的是()A.球受到重力和球对桌面的压力B.桌面对球的支持力和球对桌面的压力C.球的重力桌面的重力D.球的重力和桌面对球的支持力39.(北京八中)下列说法中,属于一对平衡力的是()A.人推墙的力和墙对人的推力B.人推墙的力和墙受到的推力C.站在水平地面上的人,人受到的重力和人对地面的压力D.站在水平地面上的人,人受到的重力和地面对人的支持力40.(北京八中)如果物体受到力的作用,可以断定下列几种情况中物体一定是受到平衡力的作用的是()A.物体在空中自由下落B.火车在平直的轨道上匀速运动C.将石块沿斜向上方向抛出D.电梯从静止状态加速上升11 41. (156中学月考)起重机吊起4510N ⨯的物体,若物体处于静止时钢绳的拉力是1F ,匀速上升时钢绳的拉力是2F ,匀速下降时的拉力是3F ,比较123F F F 、、,有( )A .4123510N F F F ===⨯B .41213510N F F F F =⨯,>>C .44123510N 510N F F F =⨯=⨯,>D .4123510N F F F ==⨯> 42. (西城外国语学校)某人拉小车在水平地面上做匀速直线运动,设人对小车的拉力方向水平,大小为F ,车重为G ,对地面的压力为Q ,地面对车的支持力为N ,车受到的阻力为f ,下列属于平衡力的是( )A .Q 与NB .G 与FC .F 与fD .G 与N43. (101中学)一个载有中午的气球所受重力(气球及所载重物)为G ,在空气中受到2000N的浮力时,匀速竖直上升,若将所载重物再增加200N 的物体,该气球就能匀速竖直下降。