受力分析的方法与步骤
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受力分析专题一、受力分析1、定义:把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏,一个不重地找出来,并画出定性的受力示意图。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
2、为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般情况下按下面的步骤进行:(1)确定研究对象 —可以是某个物体也可以是整体。
(2)按顺序画力①.先画重力:作用点画在物体的重心,方向竖直向下。
②.次画已知力③.再画接触力—(弹力和摩擦力):看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动的趋势,则再画出摩擦力。
分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。
④.再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出。
二、受力分析的方法1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分析,分别列出方程,再联立求解的方法。
3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。
有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用。
三、受力分析的判断依据:①从力的概念判断,寻找施力物体;②从力的性质判断,寻找产生原因;③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。
总之,在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力,为解决这一难点可记忆以下受力口诀:地球周围受重力 绕物一周找弹力考虑有无摩擦力 其他外力细分析合力分力不重复 只画受力抛施力四、例题例1、单个物体受力情况例2、两个物体受力情况【例题】1、一个放在水平桌面上的物体,受到分别为5牛和3牛的两个力F1、F 2的作用后仍处于静止状态,如图8所示,则该物体受到的合力为 ,桌面对此物体的摩擦力大小为 ,方向为 。
2、一物体做匀速直线运动,在所受的多个力中,有一对大小为15N 的平衡力,当这对力突然消失后,该物体的运动状态将_______________(填“改变”或“不变”).3、一个小球重3牛顿,当它以0.5米/秒的速度在光滑的平面上作匀速直线运动时,加在小球上的水平推力是( )A、0牛顿B、1.5牛顿C、3牛顿D、无法判断。
带传动的受力分析和应力分析带传动系统是一种常见的机械传动方式,广泛应用于各个领域。
在带传动系统中,带传递动力和转矩,因此对其受力和应力进行分析非常重要。
本文将详细介绍带传动的受力分析和应力分析的方法和步骤。
1.带传动受力分析带传动受力分析是指确定带传动中各个部件所受到的受力情况,包括带、轮毂和轴承等部件。
带传动中的受力分析主要可以通过以下几个步骤进行。
步骤一:确定带的受力情况。
带的受力主要分为两种情况,一种是张紧侧受到的张紧力,另一种是松弛侧受到的迫近力。
其中,张紧力主要由张紧装置施加,迫近力主要由带与轮毂之间的摩擦力引起。
受力分析时需要根据具体情况确定张紧力和迫近力的大小。
步骤二:确定轮毂受力情况。
轮毂是带传动系统中的受力部件之一,受力分为两种情况,一种是由于带的张紧力和迫近力而引起的轮毂弯曲应力,另一种是由于带的轴向力而引起的轴向压力。
在确定轮毂受力时,需要考虑带的受力情况以及轮毂的刚度和强度等因素。
步骤三:确定轴承受力情况。
轴承是带传动系统中的重要支撑部件,其主要受力情况包括径向力和轴向力。
在进行受力分析时,需要考虑带的张紧力、迫近力以及轮毂的刚度和强度等因素,以确定轴承受力的大小和方向。
2.带传动应力分析带传动应力分析是指对带的受力情况进行应力计算和分析,以确定带的强度和稳定性。
在带传动应力分析中,常用的方法有静态力学分析和有限元分析。
静态力学分析是一种基于力学原理的传统方法,可以通过受力分析和应力分析计算得到带的应力分布和最大应力。
静态力学分析需要考虑带的材料性质、几何形状以及受力情况等因素,通过应力计算和曲线绘制等方法,可以得到带的应力分布和最大应力。
有限元分析是一种数值计算方法,可以模拟和计算带传动系统中复杂的应力场分布。
有限元分析基于有限元法原理,将带传动系统分割为多个小元件,通过求解大量的有限元方程组,可以得到带的应力分布和最大应力。
有限元分析适用于复杂的带传动系统,可以提供更准确和详细的应力分布信息。
杆的受力分析方法
杆的受力分析方法是通过绘制自由体图和应用力的平衡条件来分析杆的受力情况。
以下是杆的受力分析方法的步骤:
1. 确定杆的受力方向:根据杆的形状和受力情况,确定杆上各点的受力方向。
2. 绘制自由体图:在一个适当的尺度下,根据杆的形状和受力情况,绘制杆的自由体图。
在自由体图中,只包括杆和作用在杆上的外力,在绘制自由体图时,将杆看作是质点。
3. 应用力的平衡条件:对于平衡的杆,合力和合力矩必须为零。
根据力的平衡条件,可以得到以下方程:
- 合力平衡:所有作用在杆上的力的合力沿杆的方向为零。
- 合力矩平衡:所有作用在杆上的力对杆的合力矩为零。
要注意,合力矩的选取点可以是任意点,通常选择一个容易计算的点,如杆的一个端点或关节。
4. 解方程求解:根据上述方程,解方程组得到未知力的数值。
要注意,除了力的平衡条件,还可能需要应用杆的几何关系,如杆的长度、角度等。
5. 检验结果:将求解得到的力代入原始问题中,检验是否满足问题的要求,如
力的合力和合力矩是否为零,是否满足其他限制条件。
通过上述步骤,可以分析杆的受力情况,并求解未知力的数值。
受力分析的一般步骤和方法作者:施林来源:《新高考·高一物理》2015年第10期受力分析是把指定物体(研究对象)在特定物理情景中所受的所有外力找出来,并画出受力示意图.一、一般顺序先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力.二、一般步骤1.选取研究对象:即确定受力分析的物体.研究对象可以是单个的物体,也可以是物体的系统组合.2.隔离物体分析:将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析物体受到的重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等,检查周围有哪些物体对它施加了力的作用.3.画出受力示意图:按照一定顺序进行受力分析.一般先分析重力,然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析弹力和摩擦力,最后再分析其它场力.在受力分析的过程中,要边分析边画受力图(养成画受力图的好习惯),只画性质力,不画效果力.4.检查受力分析是否有误:受力分析完后,检查面出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给运动状态,否则就会发生了漏力、多力或错力现象.三、一般方法1.明确研究对象进行受力分析前,要先弄清受力的对象.我们常说的“隔离法”、“整体法”,指的是受力的对象是单个物体,还是由多个物体组成的整体.对于连接体,在进行受力分析时,往往要变换几次研究对象之后才能解决问题.有时候,选取所求力的受力物体为研究对象,却很难求出这个力,这时可以转移对象,选取这个力的施力物体为研究对象,求出它的反作用力,再根据牛顿第三定律,求出所求力.2.有序地分析受力同学们要养成按一定的步骤进行受力分析的习惯,这样可以避免漏力或添力.一般分三步走:先分析重力,然后找出跟研究对象接触的物体,分析接触力,如弹力、摩擦力等,最后分析电场力、磁场力等.3.确定物体是否受到力的作用,有以下常用的方法:(1)假设法;(2)根据运动状态判断受力情况.例1 如图1所示,光滑小球与水平面和台阶接触并处于静止状态,试分析小球的受力情况,并画出受力示意图.分析考察小球的运动状态:静止,满足合外力为零.用假设方法:如果小球除重力、水平面的竖直支持力之外,假设还受到台阶的弹力作用,这三个力合力就不为零,不能满足平衡条件,所以一定不存在台阶弹力作用,小球与台阶接触但不挤压.或假设将台阶去掉,看小球的运动状态是否变化.例2 如图2所示,物体A放在水平传送带上,且A与水平传送带保持相对静止.若传送带向右匀速运动,试分析A的受力.分析需要注意的是传送带对A物体没有静摩擦力,这一点可以借助受力分析的假设法来进行检查.假如认为传送带对A物体有静摩擦力,那么,A物体共受三个外力作用,其中重力、弹力在竖直方向,而静摩擦力在水平方向,三者不可能相互平衡.初步分析的结果与实际运动状态发生了矛盾,矛盾产生的原因就是静摩擦力其实并不存在.A物体仅受两个力的作用:重力和传送带对A产生的弹力.变式若传送带向右匀速运动,如图2,物块A轻轻放上传送带,分析A所受的力.分析刚开始时,A的速度小于传送带的速度,相对于传送带向左运动,所以受到阻碍它相对运动的水平向有的滑动摩擦力.A物体受三个力的作用:重力、传送带对A产生的弹力和水平向右的摩擦力.4.认真地检查完成受力分析后还要认真地检查,看看所画出的每个力能否都找出施力物体,能否都找出反作用力,能否使研究对象处于题中所给的运动状态.四、注意事项1.只分析研究对象受到的根据性质命名的实际力(如重力、弹力、摩擦力等),不画它对别的物体的作用力,比如静止在斜面上的物体,会受到斜面对它的支持力,而它对斜面的压力不可以加到对物体的受力分析中.2.合力和分力不能同时作为物体所受的力,比如浸在水中的物体会受到浮力,是因为物体各个面都会受到水的压力,浮力正是水的压力的合力,不可以同时把浮力和压力画在受力分析图中.3.每一个力都应找到施力物体,防止“漏力”和“添力”.如以一定初速度冲上斜坡的小球,有同学认为会受到推力,但是这个推力并不能找到施力物体,故不存在推力.4.对可看成质点的物体,力的作用点可画在重心上.如在空中下落的小球.对有转动效果的物体,则力应画在实际位置上.如推一个圆筒上台阶,推力是作用在手与筒的接触位置的.5.为了使问题简化,题设条件中常会说明忽略某些次要的力.如物体速度不大时的空气阻力.但如果没有明确说明,不要白作主张地舍去.6.分析物体受力时,除了考虑它与周围物体的作用外,还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速),当物体的运动情况不同时,其情况也不同,如下落的小球受到的空气摩擦力是向上的,而上抛的小球受到的空气摩擦力是向下的.总之,受力分析是把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏、一个不多地找出来,并画冉定性的受力示意图.理解力的概念、掌握力的特点是正确分析受力的基础和依据.要想熟练掌握,还需要通过一定量的练习,不断加深对物体运动规律的认识,反复体会方法,总结技巧才能达到.。
一、受力分析的一般步骤:
1、明确研究对象(受力物体)。
2、受力分析的顺序:
(1)先画出已知力 (已知力可以方向不变地平移) (2)再分析重力(方向总是竖直向下)
(3)接着分析弹力(用消除法判断) (4)最后再分析摩擦力(用假设法判断) 3、画出受力分析示意图(不能漏力也不能少力)
例:如图所示,处于粗糙水平地面上的物体,受到力F 作用,静止。
分析顺序: ①已知力F ②重力G ③弹力
N
④摩擦力f
二、用“消除法”分析弹力:
分析下列两种情况下小球是否受到斜面对它的弹力:
消除法:如果把斜面拿开,看小球动不动,如果不动,说明斜面对小球没有弹力;如果动了,说明斜面对
小球有弹力。
三、用假设法分析摩擦力:
①
G
②。
力学受力分析怎么做物体受力分析的基本步骤(1)首先要确定研究对象,可以把它从周围物体中隔离出来,只分析它所受的力,不考虑研究对象对周围物体的作用力;(2)一般应先分析场力(重力、电场力、磁场力等)。
再分析弹力。
绕研究对象—周,找出研究对象跟其它物体有几个接触面(点),由几个接触面(点)就有可能受几个弹力。
然后在分析这些接触面(点)与研究对象之间是否有挤压,若有,则画出弹力。
最后再分析摩擦力。
根据摩擦力的产生条件,有弹力的地方就有可能受摩擦力。
然后再根据接触面是否粗糙、与研究对象之间是否有相对运动或相对运动趋势,画出摩擦力(3)根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况,分析待定力,并画出研究对象的受力图;(4)根据力的概念、平动方程和转动方程(其特例为平动平衡方程和转动平衡方程)来检验所分析的全部力的合力和合力矩是否满足题中给定物体的运动状态。
若不满足,则一定有遗漏或多添了的力等毛病,必须重新进行分析。
物体受力分析时应注意的几个问题1.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.2.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.3.两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.4.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.5.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.6.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。
受力分析的方法和步骤
受力分析是物理学中研究物体受到的各个力及其作用的方法。
以下是受力分析的一般步骤:
1. 了解问题:明确问题中涉及到的物体、力和求解的目标。
2. 描绘示意图:绘制物体受力的示意图,标注物体的形状、大小和受力情况。
示意图可以帮助清晰地理解问题。
3. 选择参考系:选择一个适当的参考系作为观察和分析物体运动的基准。
通常选择惯性参考系便于受力分析。
4. 列出受力:将物体所受到的所有力都列出来。
这些力可以是重力、摩擦力、弹力、拉力、推力等。
5. 判断力的方向:根据问题描述和画出的示意图,判断每个力的作用方向。
可以利用箭头表示力的方向。
6. 引入平衡条件:如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以引入平衡条件,即所有力合力为零的条件;如果物体处于加速运动状态,需要引入牛顿第二定律,即物体所受合力等于物体质量乘以加速度。
7. 解方程组:根据受力情况列出方程组,包括力的大小和方向的关系式。
根据物体的运动状态,选择适当的求解方法,例如代入法,消元法或相关公式等。
8. 求解问题:根据列出的方程组求解未知量。
可以通过数学计算或图形解法等方法来求解问题。
9. 检验结果:将求得的结果代入方程组中,验证是否满足所有给定条件和方程,以保证解的正确性。
10. 结果分析:对问题进行进一步分析和解释,判断结果的合理性,并与问题的实际情况进行比较。
受力分析的步骤和注意事项
一、受力分析的步骤
1、确定研究对象,即据题意弄清我们需要对哪个物体进行受力分析。
2、隔离研究对象,采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力。
3、按照先场力,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,最后分析其他力。
4、画物体受力图,没有特殊要求,则画示意图即可。
二、注意事项
1、每分析出一个力,应找出该力的的施力物体,否则,该力的存在就值得考虑。
2、只分析研究对象所受的力,不分析研究对象给其他物体的反作用力,即要明确任务。
3、只分析根据力的性质命名的力(如重力、弹力、摩擦力),不分析根据效果命名的力。
4、不要把物体的受力分析和力的合成与分解相混淆,"合力"是物体实际所受各力的"等效力","分力"是从一个力的作用效果"等效"出来。
"合力"、"分力"都不是物体受到的真实力,因此在分析受力时,不要画出"合力"、"分力"的图示,即要保持其原滋原味。
5、物体受力情况与运动情况必须相符。
所以分析完物体受力时,可以通过分析受力情况与运动情况是否相符,来粗略地判断此分析是否正确。
6、为使问题简化,常要忽略某些次要的力,如物体运动速度不大时的空气阻力及水的阻力,轻杆、轻绳、轻滑轮等轻质物体的重力可以不考虑等等。
如何进行受力分析湖北广水市一中白庆然432700 对物体进行正确的受力分析是解决物理问题的关键,在高中物理的学习过程中占据极其重要的地位。
受力分析是分析、解决物理问题的一个重要环节,如果这一环节出现了问题,将导致解题错误。
因此,养成良好的受力分析习惯变显得尤为重要。
下面就受力分析的方法、步骤、以及应注意的问题等几方面来作说明。
一、受力分析的方法1.隔离法(隔离法是物理学中研究问题的最基本方法):将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用,方向如何,并将这些力一一画在受力图上。
在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错,要熟记支持力、压力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直,摩擦力的方向一定沿着接触面与相对运动(或相对运动趋势)方向相反。
2.整体法:将两个或两个以上的物体组成的整体选为研究对象。
整体法也是物理学中研究问题的一种重要方法,当隔离法解决某些问题较困难时,整体法便显示出它的优越性,如能将隔离法和整体法结合起来灵活运用会有很好的效果。
二、受力分析的步骤1.明确研究对象,即确定我们要分析哪个物体的受力情况。
2.首先分析重力(或其他场力,如电场力、磁场力)。
3.接着分析弹力:围绕研究对象一周,找出与它接触的物体,根据弹力产生条件(直接接触且有弹性形变),分析研究对象受到的弹力。
4.然后根据摩擦力产生条件(粗糙接触面间有弹力且有相对运动或相对运动趋势),分析研究对象受到的摩擦力。
5.再根据题意分析研究对象受到的其他力。
6.最后画出研究对象的受力示意图。
高中阶段,一般情况下研究对象可看作质点,画示意图时,可把所有力的作用点画在一点上。
例 1 如图1所示,对静止在水平地面上的A、B 两物体分别进行受力分析。
解析按受力分析的步骤与力的产生条件易知,A物体受到重力G A与支持力F NI两个力的作用(如图2所示)。
B物体受到重力G B、地面对它的支持力F N2、A物体对它的压力F NI '三个力的作用(如图 3所示)。
高中物理受力分析的方法与技巧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。
第二、力学部分常用的分析方法:整体法和隔离法整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在力学中的应用。
它的优点是:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况,从整体上揭示事物的本质和变化规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题。
受力分析的步骤
(1)明确研究对象,也就是确定我们要分析哪个物体的受力情况.
(2)隔离物体分析,也就是将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用,方向如何,并将这些力画在受力图上.在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错,要熟记:弹力方向一定与接触面或接触点的切面垂直,摩擦力方向一定沿着接触面与物体相对运动(或趋势)方向相反.
(3)受力分析的顺序:先重力,再主动力(除三种常见的力之外的所有力),最后接触力(弹力,摩擦力).接触力应按逐个接触面(或点)去找,必要时要用力的概念和产生条件或假设法判断这个接触力是否存在.即接触力的分析要“两看:一看已经受的力所产生的作用效果,二看物体所处的运动状态”。
2.防止“漏力”和“添力”
(l)严格按照受力分析的步骤(一重二主三被动,被动力就是接触力)进行分析是防止…漏力”的有效措施;注意寻找施力物体是防止“添力”的有效办法.找不到施力物体的力肯定是不存在的.
(2)有弹力才可能有摩擦力,弹力与摩擦力的方向相互垂直.
3.画受力图时,力的作用点可沿作用线移动.。
高中物理受力分析的方法与技巧受力分析是物理学中的一个重要概念,它能够帮助我们理解物体在运动过程中所受到的各种力量,以及这些力量如何影响物体的运动状态。
下面是一些高中物理受力分析的方法与技巧。
1. 制定坐标系:在受力分析中,首先需要确定一个适当的坐标系。
这有助于我们对物体的运动进行描述和计算。
通常,我们选择一个参考点或参考轴,基于该参考点或轴,给出物体在该坐标系下的位置和位移等信息。
2. 识别力的类型:在受力分析中,我们需要识别物体所受到的各种力的类型。
常见的力有重力、摩擦力、弹力、拉力等。
识别力的类型有助于我们确定受力方向和大小。
3. 确定主要力量:在分析物体受力时,找出主要的力量是至关重要的。
主要力量是指对物体运动最为关键或起主导作用的力量。
对于一个物体而言,有时候只有几个主要力量需要考虑,而其他力量可以忽略不计。
4. 绘制力的受力图:通过绘制物体所受力的受力图,可以更加直观地理解受力分布。
受力图能够清楚地显示力的方向和大小,有助于我们分析受力的平衡和不平衡情况。
5. 应用牛顿第二定律:受力分析中,我们通常运用牛顿第二定律来计算物体所受到的合力和加速度之间的关系。
牛顿第二定律告诉我们,物体的加速度与作用在物体上的合力成正比。
利用该定律,我们可以计算出物体的加速度或已知加速度下的受力情况。
6. 注意力的平衡:受力分析中,平衡是一个重要的概念。
当物体受到的各个力平衡时,物体将保持静止或匀速直线运动。
平衡的情况下合力为零,这意味着物体所受到的所有力的矢量和为零。
通过对受力情况进行平衡分析,可以更好地理解物体的静态平衡和动态平衡。
7. 运用自由体图:自由体图是一种受力分析中常用的工具。
它帮助我们将物体从系统中分离出来,对物体所受到的外力和内力进行分析。
通过绘制自由体图,我们可以更加清晰地看到力的作用方向和相互关系。
总之,在高中物理的受力分析中,合理运用上述方法与技巧能够帮助我们更好地理解物体受力的本质和特点。
初中物理受力分析方法和步骤受力分析在进行受力分析前,需要先了解一些概念:1.平衡力、相互作用力、平衡状态平衡力是指一个物体受到大小相等、方向相反的力,两个力的受力物体是同一个产生的效果互相抵消,合力为零。
相互作用力是两个物体之间的相互作用,相互作用力的受力物体是两个。
产生的效果不能互相抵消。
平衡状态:不受力或者所受合力为零。
处于平衡状态受力一定是成对的。
一个力的效果必定有另一个力与之相抵消。
2.摩擦力、静摩擦力与动摩擦力摩擦力产生的条件包括物体间相互接触、物体间有相互挤压作用、物体接触面粗糙、物体间有相对运动趋势或相对运动。
静摩擦力等于其方向上的拉力或重力。
动摩擦力等于拉力、重力或其和差(一定要在平衡状态下分析)。
接下来是受力分析的方法与步骤:1.明确研究对象进行受力分析前,需要先确定受力的对象。
我们常说的“隔离法”、“整体法”,指的是受力的对象是单个物体,还是由多个物体组成的整体。
对于连接体,在进行受力分析时,往往要变换几次研究对象之后才能解决问题。
有时候,选取所求力的受力物体为研究对象,却很难求出这个力,这时可以转移对象,选取这个力的施力物体为研究对象,求出它的反作用力,再根据牛顿第三定律,求出所求力。
2.有序地分析受力养成按一定的步骤进行受力分析的惯,这样可以避免漏力或添力。
一般分三步走:先分析重力;然后找出跟研究对象接触的物体,分析接触力,如弹力、摩擦力等;最后分析电场力、磁场力等。
3.确定物体是否受到力的作用有三个常用的方法:假设法、根据运动状态判断受力情况、用牛顿第三定律。
4.具体方法整体法与隔离法是两种常用的方法。
整体法指的是把几个物体视为一个整体,作为研究对象,只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)。
隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法。
在力学中,就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力。
受力分析的基本方法和原则一、受力分析的一般步骤先来回顾一下各种常见力的特点.重力:由于地球的吸引而使物体受到的作用力.地球表面附近的一切物体都要受到重力的作用.因此,只要研究的对象是实际物体,重力就肯定存在.弹力:相互接触的物体间才会产生弹力,但接触不一定有弹力,只有当接触处存在弹性形变时,弹力才会出现.摩擦力:弹力存在是摩擦力存在的前提,因此摩擦力的分析应该放在弹力之后.两个相互挤压的物体间若有相对滑动,则它们之间会出现滑动摩擦力;两个相互挤压的物体间若有相对滑动的趋势,则它们间会出现静摩擦力.如果研究的物体处在更为复杂的环境中,如周围有某种液气体、电场或者磁场,那么还要分析物体是否受到浮力、阻力、电场力或磁场力等的作用.综上所述,可以将受力分析的一般步骤归纳为:重力肯定有;弹力看四周,形变就存在,不形变则没有;分析摩擦力,看看运动否趋势也可以;复杂环境中,不忘电磁浮.但要注意,这几句话中的“形变”指“弹性形变”,“运动”指“相对运动”.为了方便记忆,甚至可以将上述几句话进一步精简为二十字的口诀:重力肯定有,弹力看四周,分析摩擦力,不忘电磁浮.二、受力分析的基本原则初步分析之后,如果能对照受力分析的基本原则换个角度检查一下分析结果的正确性,这样才能做到万无一失.两个基本原则依次为:1每个力都必须有施力物体;2受力情况必须和物体的运动状态相吻合.例:有人认为“物体以某一初速冲上光滑的斜面后,物体在上滑过程中受到沿斜面向上的冲力作用,在下滑过程中受到沿斜面向下的下滑力作用.”解:物体在全过程中只受到重力和斜面对它的支持力两个力的作用,在上滑过程中物体并没有受到沿斜面向上的冲力作用,之所以能冲上斜面,是因为具有初速度,不要把物体的这种惯性表现当作一个力;在下滑过程中物体也没有受到沿斜面向下的下滑力的作用,之所以下滑,是因为重力产生了一个使物体向下滑动的效果.这里多分析出来的“冲力”和“下滑力”都可以用第一原则来进行检验,显然,它们都没有施力物体,因此不存在.例:物体A放在水平传送带上,且A与传送带保持相对静止,如图所示,若传送带向右匀速运动,试分析A的受力.解:A物体仅受两个力作用:重力和传送带对A产生的弹力.需要特别注意的是传送带对A物体并没有静摩擦力,这一点可以借助受力分析的第二原则来进行检查.假如认为传送带对A物体有静摩擦力,那么,A物体共受三个外力作用,其中重力、弹力在竖直方向,而静摩擦力在水平方向,三者不可能相互平衡.可是实际上A物体和传送带一起匀速运动,受力必须平衡.初步分析的结果与实际运动状态发生了矛盾,矛盾产生的原因就是静摩擦力其实并不存在.三、受力分析的常用方法根据涉及的物体个数和解题需要,常用的受力分析方法可分为两种:一隔离法顾名思义,将单个物体从周围环境中“隔离”出来进行受力分析的方法.例:如图所示,A、B、C三木块叠放在水平桌面上,对B木块施加一个水平向右恒力F,三木块共同向右匀速运动,三木块的重力都是G,分别画出三木块受力示意图.分析:既然要求对三木块进行受力分析,隔离法是唯一的选择.但隔离顺序的选择要讲究一点技巧,通常按照受力个数从小到大的次序进行,整个处理过程会简单一些.解:隔离A木块分析,按照受力分析的口诀:1重力肯定有;2弹力看四周──周围只有木块B和A接触,接触处也有弹性形变,因此B对A有向上的弹力;3分析摩擦力──结合受力分析的第二原则可知,A、B间不可能有静摩擦力存在,否则A 不可能向右匀速运动;4不忘电磁浮──此处空气产生的浮力忽略不计,电磁力也不存在.隔离B木块分析,按照受力分析的口诀:1重力肯定有;2弹力看四周──周围除了拉力F的施力物体与B接触外,还有木块A、C分别与B接触,且接触处均有弹性形变,因此A对B有向下的弹力,C对B有向上的弹力;3分析摩擦力──根据牛顿第三定律,A对B没有静摩擦力,但B相对于C有向右滑动的趋势,所以C对B产生水平向左的静摩擦力;4不忘电磁浮──理由与结果同A.隔离C木块分析,按照受力分析的口诀:1重力肯定有;2弹力看四周──木块B,地面分别与C接触,接触处均存在弹性形变,因此B对C有向下的弹力,地面对B有向上的弹力;3分析摩擦力──根据牛顿第三定律,B对C有水平向右的静摩擦力,而C相对于地面有向右滑动的趋势,所以地面对C产生水平向左的静摩擦力;4不忘电磁浮──理由与结果同A.二整体法指将几个物体通常为运动状态相同的物体同时从周围环境中“隔离”出来进行受力分析的方法.例:如图所示,A、B两个长方形物体静止地叠放在倾角为的斜面体上,斜面也处于静止状态,设A、B的重力大小分别为、,试斜面对B产生的摩擦力.分析:按照常规思维,要想求斜面对B的摩擦力,必须先搞清A对B的压力和静摩擦力,这又需要先去分析A的受力,因此求解过程分两步才能完成.但是换个角度看,既然A、B两个物体运动状态完全相同,何不将它们看成一个整体的两个部分任一部分和其它物体间的相互作用力,都可以看成整体和其它物体间的相互作用力,反之亦然.这就是整体法处理问题的基本原理.解:将A、B组成一个整体,整体受力如图.斜面对整体产生的摩擦力属静摩擦力,不能使用计算,此题只能利用平衡条件求解.将整体的重力按效果进行分解.沿斜面方向与相互平衡,所以方向沿斜面向上.说明:为了排除A、B两部分之间相互作用力即内力的干扰,可以借鉴生活中包装礼品的方法,设想用一张不透明的轻质纸将A、B严密包裹好,从外部看,这就是一个图章形状的单一物体.实践证明:这种处理方法简单有效.思考:上题中,设斜面体的重力大小为,那么地面对斜面体产生的摩擦力大小是多少提示:对A、B斜面体三者组成的整体进行受力分析.例:如图所示,质量都是m的4块砖被夹在两木板之间静止.求中间两块砖之间的摩擦力.分析:本题单一地使用隔离法,处理过程比较复杂;单一地使用整体法,中间两块砖间的摩擦力不会出现.此时,应考虑将整体法与隔离法相结合.解:对四块砖组成的整体进行受力分析,如图所示:由平衡条件可知:则在对左侧两块砖组成的整体进行受力分析,如图所示:竖直方向由于与等值反向,两力已经平衡,因此中间两块砖之间没有摩擦力,或者说两者之间的摩擦力为0.说明:在一些复杂的问题中,直接将所有物体组成整体后,待求力变成了内力,在受力分析图中无法体现,这时就要注意将整体法与隔离法相结合,在这种处理思想下,研究对象的选择又变得很重要,选不好研究对象,会使问题复杂化,甚至解不出结果.相反,选好研究对象,会使问题简化.新课标教材中,没有把“物体的受力分析”作为独立的一节,这并不意味受力分析的过程不重要,相反是因为受力分析的过程已经渗透到物理学的各个知识领域,属研究物理学的基本功,没有必要单独列出.因此,实际分析力学问题时不仅不能遗漏这一步,而且要完美地走好这一步四、变式练习1.分别画出图中A、B两物体的受力示意图A和B均静止2.如图所示,用力F将一个木块压在倾斜板上静止不动,则木块A.有可能只受两个力作用B.有可能只受三个力作用C.必定受四个力作用D.以上说法都不对3.如图所示,A、B两物体排放在水平面上,在水平力F的作用下处于静止状态.在以下情况中对B进行受力分析.1B与水平面间无摩擦.2B与水平面间及B.A之间都存在摩擦.4.如图所示,人重600N,木板重400N,人与木板,木板与地面间动摩擦系数均为0.2,现在,人用一水平恒力拉绳子,使他与木块一起向右匀速运动,则人拉绳子的力及人与木块间的摩擦力分别是多少。
(6)分析物体受力时,除了考虑它与周围物体的作用外,还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速),当物体的运动情况不同时,其情况也不同。
4. 受力分析的辅助手段(1)物体的平衡条件(共点力作用下物体的平衡条件是合力为零)(2)牛顿第二定律(物体有加速度时)(3)牛顿第三定律(内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上)物体受力分析时应注意的几个问题1.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.2.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.3.两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.4.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.5.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.6.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。
力学问题受力分析的方法和步骤
受力分析和运动分析是解决力学问题的前提,而要准确的对物体进行受力分析,除了掌握几种性质的力之外,必须明确力和运动的关系。
怎样才能正确分析受力呢?
受力分析的步骤高中物理网络家教一对一辅导今日在线
1、明确研究对象。
你要分析的是甲的受到乙、丙、丁。
的作用力,那么甲就是受力物体,有些同学在对甲做受力的分析时往往也把甲对其他物体的力分析进来了,那是错误的。
研究对象可以是一个单个的物体(隔离法),也可以是几个物体组成的整体。
(整体法)。
在受力分析不熟练时,如果问题的分析中涉及两个以上的物体就要有意识的试着用整体法分析。
整体法分析受力的时候,整体内部各物体间的相互作用就是内力,而你要分析的是外力,这样就可以少分析很多力。
使问题的求解变的简单。
2、先分析重力
重力是由于地球的吸引而使物体受到的作用力。
任何物体都受重力,重力的作用点在重心,重力的方向竖直向下,重力的大小等于mg。
问题的分析中先解决简单问题再解决复杂问题,先把容易的弄清楚,这也是解决问题的一种方法。
3、接着分析弹力
因为弹力的产生原因是形变,也就是说必须接触才能产生弹力,所以这一步先找研究对象与那些物体相接处,再分析他们之间是否有弹力。
注意产生弹力必须接触,但接触未必有弹力。
弹力的作用点在接触面,弹力的大小与形变量有关,与形变物体本身的物理性质有关。
在弹性限度内弹簧的弹力f=kx 。
弹力的方向一般是垂直于接触面或沿着绳子或弹簧。
4、最后分析摩擦力
弹力存在是摩擦力存在的前提,因此摩擦力的分析应该放在弹力之后。
这一步先要明确被研究的对象与那些物体相挤压,它们之间有否相对运动或有否相对运动趋势,从而分析有否摩擦力。
摩擦力的方向沿着接触面与相对运动或相对运动趋势方向相反。
静摩擦力大于零小于等于最大静摩擦力,是由其它力决定的。
最大静摩擦力和滑动摩擦力取决于接触面的性质和接触面间的弹力。
滑动摩擦力的大小等于接触面间的弹力乘以摩擦因数。
即F=μF N
如果研究的物体处在更为复杂的环境中,如周围有某种液(气)体、电场或者磁场,那么还要遵先简单后复杂的方法,先分析最容易分析出来的力。
再就是作用力反作用力的运用。
有作用力一定有反作用力。
假设法分析弹力和静摩擦力的有无及方向,也可以说跟据运动和力的关系判断受力情况。
有些较复杂的情况就可以用假设法分析。
受力分析的问题,往往给出的是运动条件。
而涉及到受力分析的问题都可以归类为两类一、受力平衡问题。
二、受力不平衡问题。
为此就可以假设没有这个力分析其他力的合力能否为零或能否与加速度的方向一致。
从而判断假设的错误与否。
受力方向的分析依然。
例题分析高中物理网络家教一对一辅导今日在线。
例1:有人认为“物体以某一初速冲上光滑的斜面后,物体在上滑过程中受到沿斜面向上的冲力作用,在下滑过程中受到沿斜面向下的下滑力作用。
”
如果按照受力分析的步骤去分析,根本分析不出向上冲的力和下滑力,当然也就出现不了多出了力的问题。
例:如图所示,A、B、C三木块叠放在水平桌面上,对B木块施加一个水平向右恒力F,三木块共同向右匀速运动,三木块的重力都是G,分别画出三木块受力示意图。
分析:既然要求对三木块进行受力分析,隔离法是唯一的选择。
但隔离顺序的选择要讲究一点技巧,通常按照受力个数从小到大的次序进行,整个处理过程会简单一些。
解:隔离A木块分析,
重力弹力的分析一般不会出现问题。
摩擦力的分析:这是一个力的平衡问题。
假设有摩擦力应在水平方向,那么三个力的合力不为零,假设错误所以没有摩擦力。
假设没有摩擦力,重力和支持力的合力为零,假设正确。
隔离B木块分析,
先分析重力,再根据它与那些物体接触,是否挤压很容易分析出弹力,最后摩擦力的分析:上表面没有摩擦力,如果下表面也不受摩擦力,那么它就受力不平衡,不会做匀速运动,所以它的下表面受向左的摩擦力。
隔离C木块分析,
根据作用力反作用力, C的上表面受到向右的摩擦力,同样用假设法即可分析出它的下表面受到向左的摩擦力。
例:如图所示,质量都是m的4块砖被夹在两木板之间静止。
求中间两块砖之间的摩擦力。
分析:本题单一地使用隔离法,处理过程比较复杂;单一地使用整体法,中间两块砖间的摩擦力不会出现。
此时,应考虑将整体法与隔离法相结合。
解:对四块砖组成的整体进行受力分析,如图所示:
由平衡条件可知:
则
在对左侧两块砖组成的整体进行受力分析,如图所示:
竖直方向由于与等值反向,两力已经平衡,因此中间两块砖之间没有摩擦力,或者说两者之间的摩擦力为0。
说明:整体法与隔离法往往是结合运用的,研究对象的选择很重要,选不好研究对象,会使问题复杂化,甚至解不出结果。
相反,选好研究对象,会使问题简化。
★★★★24.质量为0.8kg 的物块静止在倾角为30°的斜面上,若物块在平行于斜面沿水平方向大小等于3N 的力的作用下匀速运动,如图所示,则物块所受到的摩擦力大小等于( ).【5】
(A)5N (B)4N (C)3N (D)N 33
一般问题中,物体的受力往往在一个平面内。
而这个物体的受力情况是立体的。
这就要求画图时讲究一些技巧。
1、先分析重力mg
2、再分析弹力N ,还有力F .
3、在分析摩擦力的时候往往把物体看作是水平向左的运动,这是错误的。
假设摩擦力向右,那么物体受到的这几个力的合力不为零。
根据它受到的合力为零的依据,摩擦力应该与重力、弹力、和力三个力的合力大小相等方向相反,所以摩擦力的大小应该等
于F 1 。
即等于重力沿斜面的分力与F 的合力。