最全受力分析图组
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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:(对物体A 进行受力分析)F图24 物体处于静止 F 图25 v 图26 物体刚放在传送带上 图27物体随传送带一起做匀速直线运动 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 OA B C图32匀速上攀 图33 v v 图34匀速下滑 A B F图36A 、B 两物体一起做匀速直线运动A 、B 两物体均静止 A B 图37 F 图42 B v AA 、B 两物体一起匀速下滑A 、B 、C 两物体均静止 B C图38A A 随电梯匀速上升v(4)(6)(7)(5) (9)(8)(13)(14)(15)滑轮重力不计(10) (11)(12) (1) (2)(3)水平地面粗糙水平地面粗糙碗光滑 以下各球均为光滑刚性小球(16) (17) (18)(19) (20) (21)(30) .用200牛顿的力向右拉一个物体在水平面上运动,物体受到的摩擦力为80牛顿,画出物体在水平方向上的合力。
三球静止(25) (26) (27)小球A静止弹簧处于压缩状态(22) (23) (24)29.用50牛沿与水平方向成30°的力斜向上拉小车,画出拉力的示意图.(28)(30)(29)(31) (32) (33)(34)(35)(36)(37) (38) (39)(40) (41) (42)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49.用50牛沿与水平方向成30°的力斜向上拉小车,画出拉力的示意图.(50题图)50.图中的木块在水平面上沿图所示方向作匀速运动,请画出它所受重力和摩擦力的示意图猫虽往上爬(43)(44) (45)(46) (47) (48)猫虽沿杆往上爬,但不能上升,保持在原来的高度。
基于日本标准的强度分析采用日本JIS.E.4501铁道车辆车轴强度设计方法和JIS.E.4502铁道车辆车轴品质要求,对CRH2动车组非动力车轴进行疲劳强度计算和分析。
日本的车轴疲劳强度计算中考虑了车体振动引起的垂向和横向加速度对弯曲应力的影响,不过动载荷系数的取法与欧洲有所不同,在欧洲标准中,一般垂向动态载荷系数α=O.25,横向动态载荷系数卢β=0.175,日本标准中的动态载荷系数日本JIS车轴的受力简图然后通过相关资料找到ZMA120型车非动力车轴参数如下表: dmm rmm j mm g mm a mm h mm x mmy mm l mm 2028402100149317014006372135其中轴重为14t,经换算得到W=137.2kn V Km/h Av Al W kn P kn Q0knR0kn 80 0.42 0.20 137.2 27.44 18.29 41.17 100 0.52 0.24 137.2 32.93 21.93 49.41 1200.620.28137.238.4225.6157.64轮座处得许用应力awb 取147Mpa ,该车轮处得弯矩、应力计算结果和安全系数列于下表一 车轴的强度分析(一)基于日本标准的强度校核采用日本JIS .E .4501铁道车辆车轴强度设计方法和JIS .E .4502铁道车辆车轴品质要求,对A 型080城轨车辆非动力车轴进行疲劳强度计算和分析。
日本的车轴疲劳强度计算中考虑了车体振动引起的垂向和横向加速度对弯曲应力的影响,不过动载荷系数的取法与欧洲有所不同,在欧洲标准中,一般垂向 动态载荷系数为O .25,横向动态载荷系数为0.175,它们与车辆的运行速度无关;而日本标准中,动态载荷系数取决于运行线路和速度,具体的取值见下表。
日本标准中的动态载荷系数线路状态等级速度V km/hαvαl改进的高速线 SA200—3500.0027v0.030+0.00060 v高速线A A 150-280 0.0027v 0.030+0.00085 v 改进的既有线A A60—160 0.0027v 0.040+0.0012 v<60 0.16 O .11 既有线BB 60~1300.0052v0.060+0.0018 v<60 0.31 0.17符号说明符号说明单位a mm d 轮座径mmg 车轮踏面间距离mmh mm j mm l mm r 车轮踏面半径mm Z 轴轮座处抗弯截面模数mm*mm P 横向力N Q. 颈上的垂向力,N R. P引起的踏面上的垂向力N W 车辆轴重N M1 轮座处P引起的弯曲力矩mN*m M2 轮座处垂向动态载荷引起的弯曲力矩mN*m M3 轮座处横向力引起的弯曲力矩mN*m σb 轮座处的弯曲应力N/mm σwb N/mm σLσv 垂向动态载荷系数m 安全系数n 疲劳安全率G 车轴重心V 使用最高速度车轴受力简图车轴相关参数列表。
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 OA B C图32匀速上攀 图33 v v 图34匀速下滑 A B F图36A 、B 两物体一起做匀速直线运动A 、B 两物体均静止 A B 图37 F 图42 B v A A 、B 两物体一起匀速下滑 A 、B 、C 两物体均静止 B C图38A 随电梯匀速上升 v (7)(9)(8)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(28)(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)OPQBAO 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。
初物理最全力中受分组图析.受力分析一、下面各图的接触面均光滑,对小球受力分析:图2图图图图图图图F图12图图11 图二、下面各图的接触面均粗糙,对物体受力分析:v v FFvF图1615图图13图14物体处于静图图图物体静止在斜面物体随传送带一物体刚放在传送带vv v F F图图图图物体处于静止(请画出物体vF F图图图图物体随传送带一物体刚放在传送带物体处于静29图30 图28 图杆处于静止状态,其杆处于静止状杆处于静止状态,A B v vO C33 图34 图31 图32图匀速上匀速下、B两物体受力分析:A三、分别对AAFAAFFB B B C图图图两物体一A、BA、B两物体均静、两物体均静止B、AC vA v B图两物体一起匀速AB、随电梯匀速上升.进行受力分析)(对物体A(2) (1)(3)水平地面粗糙碗光滑水平地面粗糙(6)(4)(5)(9(7)(8)(12) (11)(10)以下各球均为光滑刚性小(15) (14) (13)滑轮重力不计(18)(16)(17)(19)(20)(21)(22)(23)(24)A静止小球三球静止(27)(25)(26)表面光滑AO表面粗糙,OBO弹簧处于压缩状态APQ(30)(29)(28)B分别画出各物块的受力分析图(33)(31)(32)B匀速运动A、匀速运动A、B(36) (35)(34)、))()()((37383940ABABC三者都静止,分别画出、C三者的受力图(38) (39)(37)(42) (40) (41)A沿墙壁向上匀速滑动此环为轻环,重力忽略(45) (44) (43)猫虽沿杆往上爬,但不能上A匀速上升升,保持在原来的高度。
足(48)(47) (46)试题A物体都静止,分析A物体的受力情况解:①因为A物体处于静止状态,所以受到的合力为零,所以在竖直方向受到的重力和支持力.在水平方向不受力的作用.②根据题干图可知A物体在水平方向受到力F处于静止状态,所以水平方向肯定还受到向左的摩擦力,因为A处于静止状态.受到合力为零.在竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力.③因为A物体处于静止状态,所以受到的合力为零,所以在竖直方向受到的重力和支持力.在水平方向上受到向右的推力F,根据平衡力的条件,一定受到墙壁向左的推力.④分析本题关键是知道A处于静止状态,所以它受到的力一定是平衡力.所以A 物体受到重力,水平面向上的支持力,和倾斜的墙面虽然接触,但是没有挤压,所以没有相互作用力.如图:解:(1)物体A处于静止状态,即平衡状态,所受的力一定是平衡力.在水平方向上受到推力F和墙壁对它的向左的推力,这两个力是一对平衡力;黑板擦在竖直方向上受到重力的作用没有掉下来,是由于墙壁给它施加了一个向上的摩擦力.由于其静止,所以摩擦力与重力是一对平衡力,故摩擦力的大小等于物体所受的重力.(2)物体A处于匀速直线运动状态,即平衡状态,所受的力一定是平衡力.在水平方向上受到推力F和墙壁对它的向左的推力,这两个力是一对平衡力;黑板擦受到竖直方向下受到重力和一个竖直向上的摩擦力.由于物体做匀速直线运动,所以摩擦力与重力是一对平衡力,故摩擦力的大小等于物体所受的重力.(3)如果物体与传送带之间存在摩擦力,那么这个力必在水平方向上,或水平向右,或水平向左.由于物体做匀速运动,如果受到一个向右(或向左)的摩擦力,则必有一个向左(或向右)的力与之平衡.显然题中并不存在这样一个力,故物体与传送带之间不存在摩擦力.故答案为:A静止时受到的摩擦力与重力相等;A匀速下滑时受到的摩擦力与重力相等;A在传送带匀速运动时不受摩擦力.点评:对于二力平衡的条件的考查,一般有两种思路:①告诉处于平衡状态的物体受到的一个力,求其中的另外一个力.②给出两个力,判定这两个力是否平衡.此题属于第一种思路.水平传送带上放有一待传送的货物,当传送带启动后,货物也随传送带一起移动并未发生滑动,作出货物在传送带上受力示意图.考点:力的示意图.专题:应用题;作图题.分析:(1)对物体进行受力分析,物体在传送带上受重力、支持力作用,物体与传送带原来相对静止,当传送带启动后,货物也随传送带一起移动并未发生滑动,但物体相对于传送带有向后移动的趋势,所以,物体还会受到静摩擦力的作用.(2)重力的方向竖直向下;支持力方向垂直于传送带向上,摩擦力方向与物体的相对运动趋势相反,因为物体相对于传送带有向后移动的趋势,所以摩擦力方向与物体运动方向相同.解答:解:画出物体的重心,由重心竖直向下作线段,末端画出箭头,标出重力G,如图:,如图:F由重心向下作传送带的垂线,末端画出箭头,标出支持力,如图:由重心沿物体运动方向作线段,末端画出箭头,标出摩擦力f弹力的产生条件:(1)两物体接触,(2)接触面上发生弹性形变.摩擦力的产生条件:(1)两物体接触,(2)接触面上发生弹性形变,(3)接触面粗糙,(4)有相对运动或相对运动趋势.受力分析的顺序为:一重二弹三摩擦,逐一分析每个物体的受力.解答:解:(1)物体受重):1fF2F1G力、地面的支持力、绳的拉力、地面的摩擦力,如图():2 、绳的拉力F2,如图(、地面的支持力(2)物体受重力GF1,如图:f、竖直墙的支持力F2、地面的摩擦力(3)物体受重力G、地面的支持力F1):4,如图(F2、地面的摩擦力f、墙角的支持力)物体受重力(4G、地面的支持力F1):5,如图(的弹力、物体、半球体的支持力、地面的支持力)物体受重力(5GF1F2AF3):6、F2如图(6()物体受重力G、支持力F1点评:受力分析要根据力的产生条件,按受力分析的步骤去分析,分析完成后要根据物体运动状态、假设法等对各个力进行验证,已保证各个力的正确性对于物体A,在地面上,受到重力、支持力、拉力、摩擦力;而B物体静止或匀速运动,受到重力、拉力的作用;分析时注意定滑轮不省力,即A对B的拉力等于B对A的拉力.解答:答:题目左图中,物体A受到重力、支持力、拉力、摩擦力的作用,物体B受到拉力和重力作用,如下图所示:题目右图中,物体A受到重力、支持力、B的压力、拉力、摩擦力的作用,因为AB一起匀之间没有力的作用,如下图所示:速运动,AB受到支持力和重力作用,如下图所示:题目右图中,物体B点评:本题难点:物体AB一起匀速运动时,B物体靠惯性运动,AB之间没有力的作用.(1)我们把研究对象在特定的物理环境中所受的所以外力找出来,并画出受力图,就是受力分析,研究对象可以是单个的物体,也可以是多个相关联物体组成的系统.(2)受力分析时的顺序:一般是遵从重力、弹力、摩擦力的顺序,对物体进行受力分析时应注意以下几点:①画受力图时,一般把力的作用点画在物体的重心上;②若某个力的方向难以确定,可以先假设这个力不存在,分析物体发生怎样的运动,然后确定其方向;③不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆,注意分析受到的力,而施加的)物体处于静止状态,受到重力、支持力、拉力和摩擦力四个1力是不分析的.解答:解:(.力的作用,物体有向右运动的趋势,因此摩擦力的方向水平向左,如下图:(2)物体处于静止状态,受到重力、支持力、压力和摩擦力四个力的作用,物体有向下运动的趋势,因此摩擦力的方向竖直向上,如下图:(3)物体位于斜面上,处于静止状态,受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用,物体有向下运动的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上,如下图:(4)物体沿竖直墙壁向上运动,受到重力、支持力、推力和摩擦力四个力的作用,物体向上运动,因此摩擦力的方向竖直向下,如下图:(5)物体沿水平面向右运动,受到重力、支持力、压力和摩擦力四个力的作用,物体沿水平面向右运动,因此摩擦力的方向水平向左,如下图:(6)物体沿着斜面向上运动,受到重力、支持力、推力和摩擦力四个力的作用,物体沿斜面向上运动,因此摩擦力的方向沿斜面向下,如下图:点评:对物体进行受力分析时应该注意以下几个问题:)首先应该确定研究对象,并把研究对象从周围物体中隔离出来;(1(2)研究力要按照一定的步骤,先研究重力,然后再研究与研究对象接触的物体,逐个分析弹力和摩擦力;(3)每分析一个力都要先找施力物体;(4)受力分析只分析研究对象受到的力,不分析研究对象施加的力;(5)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:力是改变物体运动状态的原,当物体的运动情况不同时,其受力情况就是不同的;(6)为了使问题简化,常忽略某些次要的力,如物体速度不大时的空气阻力物体在空气中所受的浮力,物体在水中运动时所受的阻力等.一个物体的受力分析,第一步,锁定目标:是看看被分析物体是什么,锁定它,只去考虑周围物体对它的影响。
第八讲 受力分析 共点力的平衡考点一 物体的受力分析1.力学中的五种力2.受力分析(1)把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程。
(2)一般步骤3.整体法与隔离法整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力B【典例1】 (2021·1月湖南普高校招生适应性考试)如图,一根质量为m 的匀质绳子,两端分别固定在同一高度的两个钉子上,中点悬挂一质量为M 的物体。
系统平衡时,绳子中点两侧的切线与竖直方向的夹角为α,钉子处绳子的切线方向与竖直方向的夹角为β,则( )【变式1】 [2020·天津市东丽区等级考试模拟(三)]如图所示,水平面上的P、Q两物块的接触面水平,二者叠在一起在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做匀速运动,某时刻撤去力F后,二者仍能不发生相对滑动。
关于撤去F前后Q的受力个数的说法正确的是( )A.撤去F前6个,撤去F后瞬间5个B.撤去F前5个,撤去F后瞬间5个C.撤去F前5个,撤去F后瞬间4个D.撤去F前4个,撤去F后瞬间4个解析 撤去F前,物体Q受到:重力、地面的支持力、P对Q的压力、地面对Q 的摩擦力和力F共5个力的作用;撤去F后的瞬间,两物体做减速运动,此时Q受力:重力、地面的支持力、P对Q的压力、地面对Q的摩擦力和P对Q的摩擦力,共5个力作用,选项B正确。
BC考点二 静态平衡问题1.共点力平衡(1)平衡状态:物体静止或做匀速直线运动。
(2)平衡条件:F合=0或F x=0,F y=0。
(3)常用推论①若物体受n个作用力而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余(n-1)个力的合力大小相等、方向相反。
②若三个不共线的共点力合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形。
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
F
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13
v
图15
v
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31 O
A B C
图32
匀速上攀 图33 v v 图34
匀速下滑 A B F
图36
A 、
B 两物体一起做匀速直线运动
A 、
B 两物体均静止 A B 图37 F 图42 B v A A 、B 两物体一起匀速下滑 A 、B 、
C 两物体均静止 B C
图38
A 随电梯匀速上升 v (7)
(9
(8) (16
(17
(18
(19
)
(20)
(21) (28) (29) (30) (31) (32) (33)
(34) (35) (36
) (37) (38) (39)
(40) (41) (42)
(43) (44) (45) 三球静止 (25) (26) (27)
小球A 静止
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 弹簧处于压缩状态
A 沿墙壁向上匀速滑动 (22) (23)
(24)
P
Q AO 表面粗糙,OB 表面光滑 分别画出两环的受力分析图。