受力分析的三种基本方法
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杆件的受力分析与计算杆件是广泛应用于各种工程领域的构件,承载着复杂的受力和力学挑战。
在设计和计算杆件时,准确的受力分析是至关重要的。
本文将介绍杆件的受力分析与计算方法,以及一些常见的杆件受力计算案例。
一、杆件受力分析方法1. 自由体图法自由体图法是一种基本的受力分析方法,通过将杆件从主体结构中分离出来,将外力和内力表示在图上,利用平衡条件进行力的计算。
首先,需要选择合适的自由体图方案,通常选择具有对称性或受力简单的自由体图。
然后,根据平衡条件,在自由体图上标示出支持反力和外载荷。
最后,根据力的平衡条件,确定杆件内部的受力分布。
2. 叠加法叠加法是一种常用的受力分析方法,将外力拆解为多个简单的力,并分别计算各个力对杆件的影响。
叠加法适用于受力复杂、存在多个外力作用的杆件。
首先,将外力按照需要的方向和大小进行分解,得到各个简单力。
然后,通过计算各个简单力对杆件产生的受力和力偶,求解最终受力分布。
3. 假设法假设法是在力学分析中常用的方法之一,通过假设杆件中某些部分受力的方式,并进行受力计算。
假设法适用于复杂的受力情况,通过合理的假设可以简化问题的复杂性。
在假设法中,需要合理选择假设的受力方式,并根据受力平衡条件进行计算。
二、杆件受力计算案例1. 杆件的拉伸和压缩对于受到拉伸或压缩的杆件,可以根据杨氏模量和截面面积计算受力。
首先,根据受力方向和大小选择合适的杆件横截面积。
然后,根据应变-应力关系确定杆件的应力。
最后,通过应力和截面积的乘积计算出杆件所受的力。
2. 杆件的弯曲对于受到弯曲的杆件,计算受力需要考虑弯矩和截面惯性矩。
首先,利用受力分析方法确定弯矩的大小和分布。
然后,计算出截面的惯性矩。
最后,根据杆件的材料性质和几何特征,计算弯曲应力和弯曲力。
3. 杆件的剪切对于受到剪切力的杆件,计算受力需要考虑剪切应力和截面剪切面积。
首先,根据剪切力的大小和方向确定剪切应力的分布。
然后,计算出截面的剪切面积。
受力分析的基本方法和原则受力分析是力学中的重要基础,用于研究物体受到外力作用后的运动和变形。
它通过分析物体受力情况,确定物体的平衡状态,并计算物体的运动和力学性质。
受力分析的基本方法和原则如下:一、基本方法1.确定各个力的大小和方向:受力分析首先需要确定所有作用在物体上的力的大小和方向。
这些力可以是物体所受的外力,也可以是物体自身施加的内力。
2.利用平行四边形法则合成力:物体所受的多个力可以通过平行四边形法则来合成一个等效力。
该等效力在大小和方向上等于原力的合成,方便后续分析。
3.利用力的平衡条件:根据力的平衡条件,即合力为零,物体处于静止或匀速直线运动的状态。
可以利用此条件解决力学问题。
4.进行数值计算:根据已知条件和平衡方程,进行数值计算,得到物体的运动和力学性质。
二、基本原则1.牛顿第一定律:牛顿第一定律也称为惯性定律。
它指出,一个物体若受到合力为零的作用,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
利用这个原则,可以判断物体是否处于平衡状态。
2. 牛顿第二定律:牛顿第二定律描述了力与物体运动的关系。
它指出,当一个物体受到合力作用时,其加速度与合外力成正比,与物体的质量成反比。
即F = ma,其中F为合外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
通过牛顿第二定律可以计算物体的加速度和合力。
3.牛顿第三定律:牛顿第三定律也称为作用-反作用定律。
它表明,任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反,并且作用在两个物体的不同点上。
利用这个定律,可以分析物体之间的相互作用力,解决力学问题。
4.简化假设和近似处理:在实际的受力分析中,为了简化问题和计算,可以进行一些合理的假设和近似处理。
比如可以忽略物体自身的重力,忽略摩擦力等,从而简化分析和计算的复杂度。
总结起来,受力分析的基本方法和原则包括确定各个力的大小和方向、利用合成力和平衡条件、进行数值计算等。
基本原则包括牛顿定律和作用-反作用定律,以及简化假设和分清内外力。
受力分析的方法受力分析是工程力学中的一个重要内容,它是研究物体受到外力作用后所产生的力学效应的方法。
在实际工程中,我们经常需要对物体的受力情况进行分析,以便确保结构的稳定性和安全性。
下面将介绍一些常用的受力分析方法。
1.平衡法。
平衡法是最基本的受力分析方法之一,它基于牛顿第一定律,即物体静止或匀速运动时,受力平衡。
在进行受力分析时,我们可以利用平衡法来确定物体所受的外力大小和方向,从而进一步分析物体的受力情况。
2.力的合成与分解。
力的合成与分解是受力分析中常用的方法之一。
当物体受到多个力的作用时,我们可以利用力的合成将这些力合成为一个合力,然后再利用力的分解将合力分解为多个分力,以便更清晰地分析物体的受力情况。
3.自由体图法。
自由体图法是一种通过绘制物体受力情况的示意图来进行受力分析的方法。
在进行受力分析时,我们可以将物体从整体中分离出来,然后绘制物体的自由体图,标注出物体所受的外力和支持反力,从而进行受力分析。
4.力矩法。
力矩法是一种通过计算力对物体产生的力矩来进行受力分析的方法。
在进行受力分析时,我们可以利用力矩法来确定物体所受的外力对其产生的力矩,从而进一步分析物体的受力情况。
5.应力分析法。
应力分析法是一种通过计算物体内部的应力分布来进行受力分析的方法。
在进行受力分析时,我们可以利用应力分析法来确定物体内部各点的应力大小和方向,从而进一步分析物体的受力情况。
总结。
受力分析是工程力学中的重要内容,通过合理的受力分析可以帮助我们更好地理解物体的受力情况,确保结构的稳定性和安全性。
在实际工程中,我们可以根据具体情况选择合适的受力分析方法来进行分析,以便更好地解决工程问题。
希望本文介绍的受力分析方法对大家有所帮助。
物理受力分析的方法
物理受力分析是通过对物体受力情况进行研究和分析,以确定物体所受力的性质、大小和方向。
以下是一些常见的物理受力分析方法:
1. 自由体图法:将物体从它所受到的外力中抽象出来,以便观察和分析各个力的作用情况。
可以绘制一个自由体图来表示物体和作用于该物体的所有力,并考虑物体所受的力和力的性质。
2. 力的分解法:将作用在物体上的力分解为平行或垂直于某一方向的分力,以便更好地分析力的作用效果和其它因素。
这个方法特别适用于复杂的受力情况。
3. 牛顿定律:利用牛顿定律分析物体的运动和力的作用。
第一定律说物体将保持原来的状态,或保持静止或匀速直线运动,除非有一个外力作用于它。
第二定律描述了力和物体加速度之间的关系,即力等于物体的质量乘以加速度。
第三定律说明了对于每个力的作用都会有一个相等大小但方向相反的反作用力。
4. 系统分析法:分析多个物体之间的相互作用和对其的作用力。
这种方法适用于系统中的物体相互关联并相互影响的情况。
5. 能量守恒原理:利用能量守恒原理分析物体的受力和受力后的行为。
这个方法特别适用于涉及运动和能量变化的问题。
以上是一些常见的物理受力分析方法,根据具体的受力情况和问题,可以选择合适的方法进行分析。
受力分析的方法与技巧
受力分析是工程力学中重要的分析方法之一,它能够帮助我们理解物体在受到力的作用下的运动和形变特征,是工程设计和问题解决的基础。
以下是受力分析的方法和技巧:
1. 绘制自由体图:将物体从结构中分离出来,绘制出物体的自由体图。
这样做可以将物体与外界隔离,分离出受力和受力反作用力,为后面的受力分析提供便利。
2. 确定坐标系和参考点:在自由体图中,确定坐标系和参考点,以便进行向量运算。
参考点通常是力的作用点或者支撑点。
3. 应用牛顿第二定律:利用牛顿第二定律F=ma,确定物体所受的所有力。
在使用这个公式时,将所有力沿着坐标系分解成水平和垂直方向上的分量,以便进行处理。
4. 列方程组解方程:将受力分解成不同方向和分量后,利用牛顿第三定律,列出所有力的平衡方程,再解出所有未知力的值。
5. 注意力的性质:力在作用时具有大小、方向和作用点三个性质。
在分析过程中,应该特别关注力的作用点、大小和方向的变化。
6. 注意静力平衡条件:在分析静力平衡问题时,应该特别注意静力平衡的条件。
静力平衡要求物体处于静止状态,因此受力矩为零,在受力分析中应予以充分考虑。
7. 分析过程中应注重物理意义:受力分析不只是一种计算方法,更重要的是理解受力的物理意义和物体受力时的动态过程,以便更好地理解工程力学的基本理论和应用方法。
总的来说,受力分析需要充分理解物理知识和运用数学方法,以便有效地分析和解决工程问题。
受力分析的方法与技巧受力分析是物理学和工程学中非常重要的一个概念,它用于研究物体的运动和相互作用。
受力分析的方法和技巧在解决物理问题和工程设计中起着关键的作用。
下面将从基本原理、方法和技巧几个方面来回答这个问题。
首先,我们来了解一下受力分析的基本原理。
根据牛顿第一定律,受力平衡的物体将保持静止或匀速直线运动,而非平衡的物体将具有加速度。
所以,通过分析物体所受的各个力,可以确定物体的运动状态和加速度大小。
这就是受力分析的基本原理。
接下来,我们来讨论受力分析的方法。
在进行受力分析时,我们可以采用以下几个步骤:1. 明确问题:首先需要明确问题的背景和要求,确定需要分析的物体和所受的力。
2. 找出所有受力:然后需要找出物体所受的所有外力和内力。
外力包括重力、弹力、摩擦力等;内力则是物体内部不同部分之间的相互作用力。
3. 画出力的示意图:将找到的所有力用箭头表示,箭头的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向。
力的示意图可以帮助我们更直观地理解问题,并为接下来的受力分析提供方便。
4. 列出受力方程:根据牛顿第二定律F=ma,我们可以利用所列出的受力关系方程来求解未知量。
受力关系方程一般是个向量方程,所以我们需要对方程进行分量分析。
5. 解方程求解:根据物体所受的力和加速度,可以利用受力关系方程解方程组,求解未知量。
以上就是受力分析的基本方法。
同时,在进行受力分析时,我们还需要掌握一些技巧。
下面是一些常用的技巧:1. 利用几何关系:在画示意图和分解力的方向时,我们可以利用几何关系来简化问题。
例如,可以利用三角形的特性,将力分解为水平和垂直方向的分力,从而简化受力分析。
2. 利用平衡条件:当物体处于静止或匀速直线运动时,可以利用平衡条件来简化受力分析。
平衡条件中,所有合力为零,合力矩为零,可以帮助我们找到未知量。
3. 注意坐标系的选择:在进行受力分析时,我们需要选择一个适合的坐标系。
正确选择坐标系可以简化计算和方程的表达。
受力分析的方法受力分析是工程学、物理学和其他领域中非常重要的一个概念,它可以帮助我们理解物体受到外部力作用时的行为和状态。
在工程设计、结构分析、材料力学等领域,受力分析更是至关重要。
本文将介绍受力分析的一些常用方法,希望能够帮助读者更好地理解和运用这一概念。
首先,我们来介绍一下静力学的受力分析方法。
静力学是研究物体在静止状态下受力情况的学科,它的基本原理是力的平衡。
在静力学中,我们可以利用平衡方程来分析物体受力的情况,其中包括力的合成、力的分解、力的平衡等内容。
通过平衡方程,我们可以求解物体受力的大小、方向和作用点等信息,从而更好地理解物体的受力情况。
其次,动力学也是受力分析的重要方法之一。
动力学是研究物体在运动状态下受力情况的学科,它的基本原理是牛顿运动定律。
在动力学中,我们可以利用牛顿第二定律来分析物体受力的情况,根据物体的加速度和受力情况,求解物体所受的合外力。
通过动力学的分析,我们可以更好地理解物体在运动过程中所受的各种力,从而预测物体的运动状态和轨迹。
另外,有限元分析也是现代工程中常用的受力分析方法之一。
有限元分析是一种数值计算方法,它通过将连续介质离散为有限个单元,利用数值计算的方法来求解物体的受力情况。
有限元分析可以应用于各种复杂的结构和材料,通过计算机模拟来分析物体受力的情况,得出应力、应变等重要参数。
有限元分析在工程设计、结构分析、材料力学等领域发挥着重要作用,为工程师和科研人员提供了强大的分析工具。
最后,还有一些其他的受力分析方法,比如力矩分析、应力分析、变形分析等。
这些方法在不同的领域和情况下都有着重要的应用,可以帮助我们更全面地理解物体受力的情况。
总的来说,受力分析是工程学、物理学等领域中非常重要的一个概念,它可以帮助我们理解物体受力的情况,为工程设计、结构分析、材料力学等领域提供重要的理论基础和分析工具。
通过静力学、动力学、有限元分析等方法,我们可以更全面地分析和理解物体受力的情况,为工程实践和科学研究提供有力支持。
受力分析正确的受力分析有以下几步:第一步:隔离物体。
隔离物体就是把题目中你分析其受力的那个物体单独画出来,不要管它周围与它相关联的其它物体,这一点很重要。
第二步:在已隔离的物体上画上重力和其它已知力。
因高一物理初学时分析的都是地面上的物体,重力是已知力,要把它的作用点画到已隔离物体的中心上。
另外,物体往往是在重力及其它主动力的作用下才产生了与其它物体间的挤压、拉伸以及相对运动等,进而才才产生了弹力和摩擦力,所以必须先分析它们。
第三步:查找接触点和接触面。
就是查找被分析物体与其它物体的接触点和接触面。
弹力和摩擦力是接触力,其他物体对被分析物体的弹力和摩擦力只能通过接触点和接触面来作用,这就是说寻找物体所受弹力(拉力、压力、支持力)和摩擦力只能在被分析物体跟其他物体相接触的点和面上找,所以要查找接触点和接触面,而且要找全。
每个接触点或面上最多有两个力(一个弹力、一个摩擦力)。
第四步:分析弹力(拉力、压力、支持力),在被分析物体与其他物体的接触点和接触面上,如果有弹性形变(挤压或拉伸),则该点或面上有弹力,反之则没有。
在确定弹力存在后,弹力的方向就比较容易确定了,它总是跟接触面垂直,指向受力物体,弹力的方向,有三种情况:一是两平面重合接触,弹力的方向跟平面垂直,指向受力物体;而是硬点面接触,就是两个坚硬的物体相接触时,其中一个物体的一个突出端(点)顶在另一个物体的表面上(如梯子一端支地,一端靠墙),这时弹力的方向过接触点跟接触面垂直(如梯子靠墙端受的弹力跟墙垂直,靠地端的受的弹力跟地面垂直)。
如果接触面是曲面,弹力的方向和曲面垂直,沿过接触点的曲面法线的方向。
三是软点接触,就是一个柔软的物体通过一个点连接到另一个物体表面上(如用绳或弹簧拉一物体),这时弹性形变主要发生在柔软物体上,所以这时弹力的方向总是沿着绳和弹簧的轴线,跟弹性形变的方向相反。
第五步:分析摩擦力、摩擦力分静摩擦力和滑动摩擦力,它们的产生条件是两物体接触处不光滑,除挤压外还要有相对滑动或相对滑动趋势,因此分析接触面上有无摩擦力,首先要看接触面是否光滑(这是题目中的已知条件),其次看有弹力没有(不光滑的有弹力的接触面上才可能有摩擦力)。
建筑结构的受力分析方法建筑结构是指一个建筑物所要承受的各种力的平衡关系,也叫做静力学。
建筑结构的受力分析是建筑设计中非常重要的部分,它能够帮助建筑师评估建筑物的可靠性和安全性,并且为建筑物的设计提供指导。
在建筑结构的受力分析中,受力分析方法至关重要。
下面,我们将简要介绍一下建筑结构的受力分析方法。
一、静平衡法静平衡法是建筑结构分析的基本方法,它是在条件没有改变的情况下,建筑结构所受的各种力保持平衡的原理。
在分析建筑结构时,首先要根据静平衡原理,记录下建筑物所受的重力以及外部作用力的大小、方向,然后再根据这些记录出的数据来计算建筑结构的各种力的作用。
通过这种方法,我们可以算出结构的受力情况,并且得出结构的实际承受能力。
二、弹性理论弹性理论是建筑结构受力分析的一个比较成熟的分析方法。
它利用弹性参数所确定的弹性模型计算结构的应力和应变。
弹性模型是根据特定材料的特性建立的,通常包括弹性模量、泊松比和剪切模量。
根据弹性理论,可以检查建筑结构在外部作用力下的应力和应变,以此判断结构是否稳定,以及是否需要更改结构的设计。
三、有限元方法有限元分析是一种计算机辅助的数字分析方法,它可以将复杂的建筑结构分解成许多小的部分,然后分别计算每个小部分的应力和应变,然后再将所有这些小部分合在一起得出整个结构的应力和应变。
有限元方法的优点在于可以模拟结构的整个过程,充分考虑了结构的实际变形情况,可以更加准确地分析结构的安全性。
四、荷载试验荷载试验是一种非常直接的建筑结构测试方法。
在这种测试中,工人或机器使用一定数量的负载,来代表建筑物在各种条件下受到的力。
通过荷载试验,我们可以直接测量建筑结构的变形、应力和应变等情况,以此来检查建筑物的稳定性和建筑结构的可靠性。
综上所述,建筑结构的受力分析方法是建筑设计中至关重要的部分。
从静平衡法到荷载试验,每种方法都有其独特的优势和应用场景。
在设计建筑结构时,需要根据自己设计师的需求,选择适合自己的分析方法,以确保建筑物的可靠性、安全性和可持续性。
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)。
V受力分析专题一、受力分析的基本方法:1。
明确研究对象: 在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体(整体)。
在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。
研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(既研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力.2。
隔离法: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。
隔离法的优点:容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形,问题处理起来比较方便、简单,便于初学者使用.在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法。
3。
隔离研究对象,按顺序找力 把研究对象从实际情景中分离出来,按照:已知力→重力→弹力→摩擦力→其它力 的顺序逐一分析研究对象所受的力,并画出各力的示意图。
二、典型例题1.分析满足下列条件的各个物体所受的力,并指出各个力的施力物体.2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析三、课堂练习1. 对下列各种情况下的物体或结点进行受力分析,在下列情况下接触面均粗糙.(3)沿斜面上滑的物体A(接触面光滑)AV(2)沿斜面下滚的小球,(接触面粗糙).AV(1)静止在斜面上的物体A(5)在力F 作用下静止在斜面上的物体AF(4)各接触面均光滑 AF(1)A 静止在竖直Av(2)A 沿竖直墙面下滑A(3)静止在竖直墙面FA(6)静止在竖直墙面轻上的物体AFA球B2.对下列各种情况下的A 、B 进行受力分析(各接触面均不光滑)3、分析下列物体所受的力(竖直面光滑,水平面粗糙,圆弧面光滑)(5)爬杆的运动员(1)一起向右匀速运动BA FFBA (2)一起向右匀速运动(5)A 、B 静止FABαB A (6)一起匀速下滑BA(7)均静止(9)均静止 (8)均静止(8)静止AB(9)静止A B CB(3)一起向右加速运动BA FFBA (4)五、课后作业:1、分析各物体的受力情况(1)随传送带一起匀速运动的物体 (2)随传送带一起向右加速运动的物体(3)随传送带一起向右减速运动的物体(4)向上匀速运输的物体(5)向下匀速运输的物体(6)放在斜面上相对斜面静止和向上运动、向下运动的物块(7)人用力拉绳,使他与木块一起向右做匀速运动分析人和木块的受力(8)力F拉着B运动,分析A、B的受力2、对结点进行受力分析3、如图所示,分析电梯上的人受力。
工程力学中的杆件受力分析方法总结引言:工程力学是研究物体在受力作用下的力学性质和运动规律的学科。
在工程实践中,杆件是一种常见的结构元素,其受力分析是解决工程问题的关键。
本文将对工程力学中常用的杆件受力分析方法进行总结,旨在帮助读者更好地理解和应用这些方法。
一、静力平衡法静力平衡法是最基本、最常用的杆件受力分析方法之一。
它基于牛顿第一定律,即物体处于静止或匀速直线运动时,受力平衡。
在分析杆件受力时,我们可以通过绘制自由体图,将杆件从整体中分离出来,然后根据受力平衡条件,求解各个受力分量的大小和方向。
这种方法简单直观,适用于各种杆件结构。
二、杆件内力分析法杆件内力分析法是一种基于杆件内力平衡的方法。
在这种方法中,我们将杆件切割为若干个自由体,并分析每个自由体的内力平衡。
通过求解各个切割面上的内力分量,我们可以得到杆件内部各点的内力大小和方向。
这种方法适用于复杂的杆件结构,能够提供更详细的内力信息,对于杆件的设计和优化具有重要意义。
三、位移法位移法是一种基于杆件变形特性的受力分析方法。
根据杆件的几何形状和边界条件,我们可以推导出杆件在受力作用下的变形情况。
通过测量杆件的位移量,我们可以计算出杆件受力的大小和方向。
位移法适用于弹性杆件的受力分析,对于杆件的刚度和稳定性分析有重要意义。
四、弯矩法弯矩法是一种适用于梁杆结构的受力分析方法。
在这种方法中,我们将杆件简化为梁,通过计算梁的弯矩分布,进而推导出杆件各点的受力情况。
弯矩法基于梁的弯曲理论,适用于解决梁杆结构中的受力问题。
它在工程实践中得到广泛应用,对于梁杆结构的设计和分析具有重要意义。
五、应力分析法应力分析法是一种基于材料力学的受力分析方法。
在这种方法中,我们通过计算杆件各点的应力分布,进而推导出杆件各点的受力情况。
应力分析法适用于杆件的强度和刚度分析,对于杆件的设计和安全评估具有重要意义。
它涉及到材料的弹性模量、截面形状等因素,需要结合具体的杆件材料和几何特性进行分析。
几种常见力和受力分析力和受力分析是研究物体运动和物体受力情况的重要方法之一,通过分析物体所受到的各种力的大小、方向和作用点等参数,可以更好地了解物体的运动规律以及受力情况。
接下来将介绍几种常见的力和受力分析方法。
1.质点力的分析:质点力的分析是最基本的力和受力分析方法之一,将物体简化为质点,只考虑物体的质量和所受到的力,忽略物体的大小和形状等因素。
通过分析物体受到的各种力的大小、方向和作用点等参数,可以得到物体的加速度和运动情况。
2.重力和支持力的分析:重力是物体在地球表面受到的向下的作用力,其大小等于物体的质量乘以重力加速度。
支持力是物体受到支持面的接触力,其大小等于物体受到的作用力的大小,方向与重力方向相反。
通过分析重力和支持力的大小和方向,可以判断物体的运动情况,比如物体在静止还是运动状态。
3.摩擦力的分析:摩擦力是物体相对运动或者相对倾斜面运动时受到的一种阻碍力,其大小等于物体与支持面接触的接触力的一定比例。
摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,当物体受到外力时,摩擦力的大小与外力的大小有关。
通过分析摩擦力的大小和方向,可以判断物体的运动趋势和受力情况,比如物体在水平面上的静止或运动状态。
4.弹力的分析:弹力是物体受到弹性变形后恢复原状的一种力,当物体受到压缩或拉伸等外力时,会产生弹性变形,从而产生弹力。
弹力的大小与物体的弹性系数和物体的变形量有关,方向与外力相反。
通过分析弹力的大小和方向,可以研究物体的弹性特性以及受力情况。
5.空气阻力的分析:空气阻力是物体在空气中运动时受到的一种阻碍力,其大小与物体的形状、速度和密度等因素有关。
空气阻力的方向与物体的速度方向相反。
通过分析空气阻力的大小和方向,可以研究物体在空气中的运动特性以及受力情况。
6.引力的分析:引力是物体之间相互吸引的一种力,其大小与物体的质量和物体之间的距离有关。
引力的方向与两个物体之间的连线方向相同。
通过分析引力的大小和方向,可以研究物体之间的相互作用以及受力情况。
基础物理障碍分析自主招生2020年1月中孝生最浬化受力分析的三种基本方法■王在物理问题中,正确地进行受力分析是解决力学问题的关键,是运用力学规律列方程的前提。
下面就正确进行受力分析需要掌握的三种方法逐一分析。
1.基本概念法:从“力是物体间的相互作用”这一概念着手,搞清楚研究对象与哪些物体之间有相互作用,分析时可按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序逐步进行。
例1如图1所示,光滑小球处于平衡状态,试分析它受到哪些力的作用。
解:以小球为研究对象,与小球有相互作用的物体均为三个,它们施于小球的作用力也为三个,力的示意图女口图2所示。
图22.力的性质法:从“不同性质的力其大小和方向的决定因素及产生条件各有不同”的特点出发,依次分析研究对象所受的各个力。
例2如图3a所示,两木块A、B靠在一起,在一水平力F的作用下A、B—起紧靠在竖直墙上。
设A、B的质量分别为m1,zn2,试求两木块所受的摩擦力。
解:按力的性质法,静摩擦力产生的条件是两物体接触有相对运动趋势而无相对运动,它的方向总是和物体相对运动的趋势方向相反,因此分析静摩擦力时,先要看隔离体与其他物体有无接触,再看两物体有无相对运动趋势。
先分析木块A,在重力mt g的作用下,相对于B有下落趋势,因而它必受到B对它瑞的向上的摩擦力八,由平衡条件知/1=再分析B,B受重力及八的反作用力八',这两个力的方向都向下,使B相对于墙必然有下落趋势,因此墙给B的摩擦力应向上。
由平衡条件知,f2=fx,+m2g a A、B两木块的受力情况如图3b所示。
b图33.力的效应法:从“力是使物体产生加速度和发生形变的原因”入手,通过对研究对象运动状态及其状态改变的分析来确定它是否受到某个力或某些力。
例3如图4所示,质量为m的物体A 放置在质量为M的物体J3上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动。
设弹簧的劲度系数为人。
当物体离开平衡位置的位移为工时,A、B间摩擦力的大小等于多少?解:应用力的彳|11效应法分析。
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。
受力分析的方法受力分析方法分别有隔离法、整体法、假设法、利用牛顿第三定律分析和画出物体的受力示意图。
受力情况决定运动情况,要研究物体的运动,必须首先搞清物体的受力情况。
1.进行受力分析的基本方法是隔离体法,即将所选定的研究对象一般是一个物体,也可以是几个物体构成的整体从它所处的环境中隔离出来,然后依次分析环境中的物体对所选定的研究对象施加的力。
分析的依据,一是力的性质和各种力的产生条件;二是物体的运动状态即从共点力的平衡条件和牛顿第二定律入手分析。
2.整体法:即选择几个物体构成的整体作为研究对象,既可用于研究整体的受力,也可作为分析某个物体受力情况的辅助方法。
3.假设法:即在某个力的有无或方向不容易判断时,可先假设这个力不存在,看物体的运动会受什么样的影响,从而得出结论。
如分析弹力可用假设拿开法,分析静摩擦力可用假设光滑法等。
4.利用牛顿第三定律分析5.画出物体的受力示意图,这样会使问题形象直观。
在不涉及转动问题时,一般要将力的作用点平移到物体的重心上来,示意图不但要表示力的方向,还要定性表示力的大小。
图画的越准确,越便于分析解决问题。
(1)选取研究对象:对象可以是单个物体也可以是系统。
(2)隔离:把研究对象从周围的物体中隔离出来。
(3)画受力图: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:受力分析完后,应仔细检查分析结果与物体所处状态是否相符。
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了解机械设计基础中的受力分析方法在机械设计中,受力分析是一项非常重要的工作。
准确地分析受力情况可以帮助设计师选择合适的材料、确定合理的结构、提高产品的可靠性和性能。
本文将介绍机械设计中常用的受力分析方法,帮助读者了解其基础原理和应用。
一、静力学分析静力学是受力分析的基础,它研究物体在静止状态下的受力情况。
在机械设计中,静力学分析是最常用的方法之一。
要进行静力学分析,首先需要了解物体的受力平衡条件,即合力与合力矩为零。
根据受力平衡条件,可以通过受力图和力矩图来分析物体的受力情况。
受力图可以直观地表示物体上的受力情况。
通过标注受力的大小、方向和作用点,可以清楚地了解物体上各个部分的受力情况。
力矩图则可以用来分析物体的转动平衡情况。
通过绘制各个受力产生的力矩,可以判断物体是否会发生转动。
二、应力分析应力分析是机械设计中另一个重要的受力分析方法。
它研究物体内部的应力分布情况,帮助设计师确定合适的材料和尺寸。
在应力分析中,常用的方法包括静态应力分析、动态应力分析和疲劳应力分析。
静态应力分析是指在静止状态下对物体进行应力分析。
通过计算物体上各点的应力大小和方向,可以确定物体在受力状态下的应力分布情况。
动态应力分析则是对物体在运动状态下的应力进行分析。
由于物体在运动时会受到惯性力的作用,因此在分析时需要考虑额外的应力来源。
疲劳应力分析则是针对物体在长时间循环加载下的疲劳破坏进行分析,帮助设计师预测产品的使用寿命。
三、有限元分析有限元分析是一种计算机辅助的受力分析方法,它基于有限元原理,通过将物体离散为有限个小单元来近似描述物体的受力情况。
有限元分析可以对复杂的结构进行精确的受力分析,并提供详细的应力和变形数据。
有限元分析的基本步骤包括建模、网格划分、边界条件的设定、求解和后处理。
在建模过程中,需要根据实际情况绘制物体的几何模型。
对于复杂的结构,常常需要利用计算机辅助设计软件进行建模。
网格划分是将物体分割为有限个小单元的过程,网格的划分可以通过软件自动生成或手动完成。
受力分析的基本方法和原则对物体进行受力分析这看似微不足道的一步,其实是处理力学问题乃至所有涉及力和运动的综合问题中至关重要的一步,能否正确分析出研究物体的受力,将直接影响到后续解题过程的展开以及最终结果的正确性。
那么,怎样才能走好这第一步呢?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。
受力分析专题一个力不漏,一个力不多,一个力方向不错一、受力分析:把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,就是受力分析。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
二、受力分析方法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。
在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。
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、受力分析的几个步骤.1、灵活选择研究对象(单个物体,节点,系统):也就是说根据解题的目的,从体系中隔离出所要研究的某一个物体,或从物体中隔离出某一部分作为单独的研究对象,对它进行受力分析。
2、环绕四周找接触物:除了重力外查看哪些物体与研究对象直接接触,对它有力的作用。
凡是直接接触的环境都不能漏掉分析,而不直接接触的环境千万不要考虑进来.3、审查研究对象的运动状态:是平衡状态还是加减速状态等等,根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断。
4、按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行力的分析,根据各种力的产生条件和所满足的物理规律,确定它们的存在或大小、方向、作用点。
巧用牛顿第三定律5、根据上述分析,画出研究对象的受力分析图;只画性质力,不画效果力,把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来。
6、验证是否错画,多力或少力。
四、常见的错误及防范的办法:1、多画力。
a.研究对象不明,错将其他物体受到的力画入。
b.虚构力,将不存在的力画入。
c.将合力和分力重复画入。
要防止多画力。
第一,彻底隔离研究对象。
第二,每画一个力要心中默念受力物体和施力物体。
2、少画力。
少画力往往是由受力分析过程混乱所致,因此要严格按顺序分析。
钢筋混凝土梁的受力分析方法一、前言钢筋混凝土梁是建筑中常见的结构构件,其主要承受弯曲力和剪力。
正确的受力分析方法对于设计和施工具有重要意义。
本文将介绍钢筋混凝土梁的受力分析方法。
二、受力特点钢筋混凝土梁的受力特点主要包括弯曲、剪力和挠曲。
其中,弯曲是主要的受力形式,同时也会引起剪力和挠曲。
三、受力分析方法1. 弯曲受力分析弯曲受力分析是钢筋混凝土梁设计中最基本的分析方法。
其基本思路是:根据梁的几何形状、材料特性和荷载情况,计算出梁的内力分布,然后根据内力分布计算出梁的截面承载力和变形情况,以确定梁截面的尺寸和钢筋布置。
计算内力分布的方法主要有静力学平衡法和力学分析法两种。
静力学平衡法是通过几何分析和平衡条件,直接计算出梁的内力分布。
该方法适用于简单的静力系统,计算简单,但不适用于复杂的非静力系统。
力学分析法是通过力学分析和数学模型,计算出梁的内力分布。
该方法适用于复杂的非静力系统,计算复杂,但能更准确地反映实际情况。
(2)计算截面承载力计算截面承载力的方法主要有弯矩承载力法和受压区受拉区受力平衡法两种。
弯矩承载力法是根据材料的强度和刚度,计算出梁截面能够承受的最大弯矩。
该方法适用于一般的钢筋混凝土梁。
受压区受拉区受力平衡法是通过平衡受力区域内的受拉力和受压力,计算出梁截面能够承受的最大弯矩。
该方法适用于特殊的钢筋混凝土梁,如T形梁、翼缘板梁等。
计算变形情况的方法主要有弹性计算法和极限状态设计法两种。
弹性计算法是通过弹性理论,计算出梁在荷载作用下的变形情况。
该方法适用于一般的钢筋混凝土梁。
极限状态设计法是根据安全性和经济性要求,确定梁的极限状态下的变形和裂缝控制要求。
该方法适用于特殊的钢筋混凝土梁,如大跨度梁、超限截面梁等。
2. 剪力受力分析剪力受力分析是钢筋混凝土梁设计中另一个重要的分析方法。
剪力主要由截面内的剪力和剪跨效应引起。
正确的剪力受力分析方法对于保证梁的安全和稳定具有重要意义。
(1)计算剪力分布计算剪力分布的方法主要有静力平衡法和力学分析法两种。
受力分析的三种基本方法作者:王瑞
来源:《中学生数理化·自主招生》2020年第01期
在物理问题中,正确地进行受力分析是解决力学问题的关键,是运用力学规律列方程的前提。
下面就正确进行受力分析需要掌握的三种方法逐一分析。
1.基本概念法:从“力是物体间的相互作用”这一概念着手,搞清楚研究对象与哪些物体之间有相互作用,分析时可按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序逐步进行。
例1 如图1所示,光滑小球处于平衡状态,试分析它受到哪些力的作用。
解:以小球为研究对象,与小球有相互作用的物体均为三个,它们施于小球的作用力也为三个,力的示意图如图2所示。
2.力的性质法:从“不同性质的力其大小和方向的决定因素及产生条件各有不同”的特点出发,依次分析研究對象所受的各个力。
例2如图3a所示,两木块A、B靠在一起,在一水平力F的作用下A、B-起紧靠在竖直墙上。
设A、B的质量分别为m1、m2,试求两木块所受的摩擦力。
解:按力的性质法,静摩擦力产生的条件是两物体接触有相对运动趋势而无相对运动,它的方向总是和物体相对运动的趋势方向相反,闪此分析静摩擦力时,先要看隔离体与其他物体有无接触,再看两物体有无相对运动趋势。
先分析木块A,在重力m1g的作用下,相对于B有下落趋势,因而它必受到B对它的向上的摩擦力f1',由平衡条件知f1=m1g。
再分析B,B受重力及f1的反作用力f1',这两个力的方向都向下,使B相对于墙必然有下落趋势,因此墙给B的摩擦力应向上。
由平衡条件知,f2=f1'+m2g。
A、B两木块的受力情况如图3b所示。
3.力的效应法:从“力是使物体产生加速度和发生形变的原因”人手,通过对研究对象运动状态及其状态改变的分析来确定它是否受到某个力或某些力。
例3 如图4所示,质量为,m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动。
设弹簧的劲度系数为k。
当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于多少?
解:应用力的效应法分析。
A、B离开平衡位置的位移为x时,它受到弹簧的弹力大小
F=kx,方向指向平衡位置。
由牛顿第二定律得A、B一起运动时的加速度,方向指向平衡位置。
由于物体A在水平方向上只受B给它的静摩擦力,所以由力是使物体获得加速度的原因得f=。
对物体进行受力分析时,还应注意两个问题:一是分析一个力就应找出施力物体,没有施力物体的力是不存在的,这是防止“多力”的有效措施之一;二是合力与分力不能同时作为物体所受的力。
作者单位:吉林省辽源市教师研修院。