初中物理受力分析精华版上课讲义
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受力分析是指在给定的力学系统中,分析物体受到的力的大小和方向的过程。
它是力
学基本原理的核心,也是物理学中最重要的理论。
它是解决物理问题的基础,也是工程实
际中最常用的一种方法。
受力分析的基本概念主要涉及力的大小和方向、重力力、垂直力和摩擦力。
1、力的大小和方向:力是一种影响物体运动或变形的外力。
受力分析要求要知道物
体所受各种力的大小和方向,以便更好地研究物体的运动规律和受力情况。
2、重力力:是指物体受到地心引力的作用而产生的力,它的方向是由地心引力的作
用范围确定的,数值是由物体的质量决定的,重力力是物体运动的最重要力之一。
3、垂直力:是指物体由于垂直面上受到外力作用而产生的力,它的方向是沿贴合面
垂直向外,大小则和作用力成正比。
受力分析是一门复杂而又具有深度的学科,它的研究内容涉及的范围也是非常广泛的。
理解受力分析的基本概念,也是学习受力分析的重要环节,希望每一位同学可以通过努力
去掌握受力分析的基本知识,为更深入的力学研究打下坚实的基础。
初中受力分析讲义受力分析【命题方向】初中段重力、浮力、压力、支持力、摩擦力、拉力、推力这些力的示意图的作法是中考的重点.与二力平衡等知识点相结合也是命题方向.1.力的分类:按力的性质:重力,弹力,摩擦力,电场力,磁场力,核力弹力:拉力,压力,支持力,浮力按力的作用效果:动力,阻力;拉力,压力,支持力,浮力,向心力2.力的示意图【知识点的认识】(1)力的示意图指用一根带箭头的线段来表示力.箭头的方向表示力的方向;线段的起点或终点表示力的作用点.(2)画力的示意图的步骤:①确定受力物体;②在受力物体上画出力的作用点;③确定力的方向后沿力的方向画一条线段;④在线段的末端标箭头,在箭头旁标出所画力的符号、数值大小和单位.【命题方向】初中段重力、浮力、压力、支持力、摩擦力、拉力、推力这些力的示意图的作法是中考的重点.与二力平衡等知识点相结合也是命题方向.例1:如图,物体沿粗糙水平面向右运动.画出该物体所受重力、支持力和摩擦力的示意图.3.重力示意图【知识点的认识】力的图示和力的示意图都反映了力的三要素,力的图示精确,力的示意图简约.由于重力的方向是竖直向下的,也就是与水平面垂直,所以在画图时,或是找到竖直方向,或是找到水平方向都可以.但不少要求画出重力示意图的题常有干扰因素出现,致使学生容易产生误解.例1:如图所示,用一根细线拴住一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动.请画出此时橡皮受力的示意图.4.摩擦力的方向【知识点的认识】摩擦力的性质是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动或相对运动趋势,所以研究摩擦力的方向时一定要取与研究对象接触的那个物体为参照物,并判断研究对象与参照物之间是否存在相对运动或相对运动趋势.若有,则被研究物体所受的摩擦力一定与此相对运动或相对运动趋势方向相反.摩擦力的方向与物体实际运动方向是没有任何关系的.例1:在平直的公路上,运动员骑自行车加速前进,有关车轮所受摩擦力方向说法正确的是()A.前后车轮所受磨擦力方向都向后B.前后车轮所受磨擦力方向都向前C.前轮所受摩擦力方向向前,后轮所受摩擦力方向向后D.前轮所受摩擦力方向向后,后轮所受摩擦力方向向前例2:将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动.当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下.(回答下列小题请选填以下合适的字母标号)A.受到方向向右的摩擦力;B.受到方向向左的摩擦力;C.不受力(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为;(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为;(3)当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为.例3:如图所示,用力把一个物体压在竖直的墙壁上使其静止,请画出物体所受摩擦力的示意图.例4:如图所示,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的摩擦力的示意图.(力的作用点画在物体的重心)一.作图题(共19小题)1.请在图中画出小球所受力的示意图.2.按照要求作图:(1)如图甲所示,所受重力大小为G=10N的物体静止在斜面上,请在图中画出物体所受重力的示意图.(2)用50N斜向下与水平方向成30°角的推力F推木箱,请在图乙中画出推力的示意图.(3)如图丙所示,投出去的篮球在空中飞行,不考虑空气阻力,请在图中画出篮球的受力示意图.3.如图所示,XXX用一个沿斜面的力将大箱子推进车厢,请画出箱子沿斜面向上运动时的受力示意图.(点O 为箱子的重心)4.如图所示,一小球从弧形槽上的A点静止释放,小球沿弧形槽滚至另一端的最高点为C点,试作出由A点滚至C 点过程中,小球在B点(即弧形槽底部与水平面的切点)受力的示意图(疏忽空气阻力).5.将一个重量为G的小球从空中某点静止释放,落在竖直放置的轻弹簧上,压缩到最低点后,再被弹起.在答题卡上画出小球在最低点时的受力示意图.6.如图甲所示,在水平公路上匀速行驶的太阳能汽车受到两对平衡力的作用,请在图乙上画出汽车受力的示意图.7.如图,一条长绳的一端牢固在天花板上,另一端系一个小球做成一个摆.当球摆到图中所在位置时,画出小球所受重力和绳对小球拉力的示意图.8.在水平向右行驶的小车车箱顶端用细线吊挂一小球,小车水平地板上放置一物块A,从某时辰起,发现小球向左(活动的反方向)摆开,并连续一段时间,如图所示,请画出这段时间内物块A受力的示意图.9.如图所示,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的重力G和摩擦力f的示意图.10.(1)如图所示,橡皮用细线拴住作圆周运动,请画出橡皮所受重力的示意图.(2)如图所示,请在图中画出两束入射光线对应的折射光线.11.如图所示,一个小球从高处下落到竖直放置的弹簧上并紧缩弹簧向下做减速活动,疏忽空气阻力,画出小球所受的重力G和弹力F.12.如图所示,物体A与平板小车一起在水平面上向左做匀速直线运动,当小车受外力突然减速时.请画出物体A 的受力示意图.13.如图所示,竖直的带有磁性的黑板上,吸着一个重为4N的小铁块静止不动.若磁性黑板和铁块之间的吸引力为10N,请画出铁块在竖直方向上所受力的示意图.14.XXX所示,XXX姐姐用力F拉动物体B使物体A、B沿水平方向一起匀速向右活动,请画出物体A的受力示意图.15.在图中,在商场门口有一个用细绳系住的气球,绳的另一端固定于地面上.由于有风的作用,气球静止时绳偏离了竖直方向.请在图中画出氢气球的受力示意图.16.如图所示,粗糙程度均匀的水平台面上放着质量为m的木块,将质量为100g的钩码用轻绳跨过定滑轮与木块相连,此时木块和钩码保持静止.请你用力的示意丹青出木块在水平方向所示的力(绳重、轮与轴的磨擦均疏忽不计).17.如图,广场上的一只氢气球,用绳子系于空中,试作出氢气球所受力的示意图.18.如图,A、B物体均处于静止状态,请在图中画出A 物体在水平方向所受力的示意图.19.小球A固定在静止的支架上,画出小球的受力示意图.二.计算题(共6小题)20.如图所示,质量相同的四块木块叠放在一起,静止在水平地面上,现有大小相等,方向相反的力F分别作用的第2块和第4块木块上,四块木块仍然静止,从上到下各层接触面间的摩擦力为多大?21.如图所示,MN为一竖直的墙壁,物体A的质量为2千克,受到水平力F=196N的作用而处于静止状态,问物体A受到的静摩擦力是多大?22.如图中,质量分布均匀的长方体木块静止在粗糙水平桌面,木块的重为G=50N,现用大小为10N的水平推力F作用木块一端,使木块做匀速立线运动.已知木块运动时所受摩擦力与桌面对木块的支持力成正比,比例系数为k.(1)求木块活动时所受磨擦力及比例系数k的大小;(2)竖置截面S将木块分成a、b两个等大的长方体,如图乙,求木块匀速运动时,a对b的作用力大小.23.如图甲所示,物体中30N,被50N的水平方压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体重60N,在40N的水平拉力F乙作用下,沿水平面匀速向右活动,通过计较和说明求出物体甲遭到的磨擦力F甲和物体乙遭到的磨擦力大小F乙分别为多少XXX?24.已知A、B静止在地面上,B受到的摩擦力为2N,F=5N,则AB绳上的拉力及A的摩擦力多大.25.如图所示.重60N的正方体B,静止在粗糙的水平地面上.(1)如果用F=15N的力水平向右推它,没有推动,则正方体B所受的磨擦力f是多大?(2)如果水平推力F增加到20N,正方体B刚好做匀速直线运动,此时正方体B所受的滑动摩擦力f大小为多大?(3)若将水平向右的推力F增加到25N,物体B遭到的合力F合为多大?(4)如果正方体B的边长为10cm,则物体B的密度是多少?(取g=10N/kg)三.解答题(共5小题)26.起重机钢绳的拉力为6×104N的时分,能把重物竖直向上匀速提起,上升速度为0.4m/s.①若使重物以0.2m/s的速度匀速下降,钢绳对重物的拉力大小是多少N?②若重物在下降过程中停下来保持静止不动,此时钢绳对重物的拉力大小是多少N?③重物所受的合力大小是多少N?27.用手握住0.5kg的酱油瓶子静止悬在空中,瓶口竖直向上,此时手的握力为30N,瓶子受到手竖直向上的摩擦力为多少?若使手的握力增加为35N,瓶子受到手的摩擦力的大小为多少?(g取10N/kg)28.饮料厂生产的饮料装瓶后,要在自动化生产线上用传递带传送.如图所示.(1)一瓶饮料与传递带一起水平向左匀速运动,不让空气阻力.请在图中画出饮料瓶受力的示意图.(图中的A点表示重心)(2)若传送带突然加速,则饮料瓶遭到的磨擦力的方向是.(3)若传送带突然减速,则饮料瓶受到的摩擦力的方向是.29.风洞实验中可以产生方向水平、速度大小可调的风,用来研究处在流动气体的受力情况,将一个套有木球的细直杆放入风洞实验室,球遭到的重力为G,球在杆上活动时,球与杆的滑动磨擦阻力跟它们之间的压力成正比,比例系数是k,如图甲所示,将杆沿平行风速的方向固定,调节风速大小,使球恰能沿杆匀速活动.再将杆沿竖直方向牢固,如图乙所示。
初中物理受力分析精华版-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN受力分析一、一重二弹三摩擦1先画重力(一般初中画图题都考虑重力):永远竖直向下,指向地心2再看有无压力(一般其方向垂直于接触面),摩擦力(区分静摩擦和动摩擦:F静与物体运动趋势方向相反,F动与物体运动方向相反),拉力3注意受力点:受力点一定在受力物体上,不在施力物体上根据物体运动状态判断某方向力的存在,若物体静止或匀速运动(初中仅学的),其受力一定平衡(高中物理称合力为零)二、平衡力与相互作用力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(初中阶段)。
一个力的效果必定有另一个力与之相抵消。
三、摩擦力1.产生的条件第一:物体间相互接触;第二:物体间有相互挤压作用;第三:物体接触面粗糙;第四:物体间有相对运动趋势或相对运动;2.静摩擦力与动摩擦力(初中阶段)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)。
A BF图23【七中真题】如图所示,吊篮的重力为400N ,动滑轮重为50N ,定滑轮重力 为40N ,人的重力为600N ,人在吊篮里拉着绳子不动时人需用力 A .218N B .220N C .210N D .236N【平衡状态分析】 【12年成都】如图23所示,用水平拉力F 拉上表面粗糙程度各处相同的物体A ,使其在水平地面上匀速运动,当物体B 静止不动时,与水平绳相连的 弹簧测力计的示数不变。
关于该状态,下列 说法正确的是(不计绳和弹簧测力计重) A .A 对B 的摩擦力为滑动摩擦力 B .A 对B 的摩擦力方向水平向右C .弹簧测力计的示数等于B 所受摩擦力与水平拉力F 的合力D .弹簧测力计对B 的拉力小于A 对B 的摩擦力【七中真题】如图所示,A 、B 、C 三木块质量分别为M ,m 和m 0,连接如图。
初中物理受力分析精华版受力分析一、弹簧测力计的用法:(1)要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零;(2)认清__________和测量范围;(3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度。
(4)测量时弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力_______。
(5)观察读数时,视线必须__________。
(6)测量力时不能超过弹簧测力计的量程。
二、平衡力与相互作用力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(初中阶段)。
一个力的效果必定有另一个力与之相抵消。
三、摩擦力1.产生的条件第一:物体间相互接触;第二:物体间有相互挤压作用;第三:物体接触面粗糙;第四:物体间有相对运动趋势或相对运动;2.静摩擦力与动摩擦力(初中阶段)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)。
四、受力分析方法 1、隔离法与整体法例:分析下图中物体B 受力情况(两物体均静止):2、假设法假设接触物体撤去(假设存在摩擦力),判断研究对象是否能维持现状。
a. 若维持现状则接触物体对研究对象没有弹力(没有摩擦力);b. 若不能维持现状则有弹力,因为接触物撤去随之撤去了应该有的弹力,从而改变了研究对象的现状。
例1:如图所示:物体A 随水平传送带一起向右做匀速直线运动。
(不考虑空气阻力)画出物体所受力的示意图3、判断摩擦力的有、无(假设法)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。
整体法隔离法概念 将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的方法选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体之间的相互作用力注意问题分析整体周围其他物体对整体的作用。
而不画整体内部物体间的相互作用。
分析它受到周围其他物体对它的作用力例:(浙江杭州卷)将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。
当输送带突然停止时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。
(回答下列小题请选填以下合适的字母标号)A.受到方向向右的摩擦力B.受到方向向左的摩擦力C.不受力(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为(3)当将输送带突然停止时,米袋在水平方向上受力情况为_____4、摩擦力的方向摩擦力的方向与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
如AB向右匀速运动且AB之间相互静止,拉力F作用在B上,分析A,B 的受力。
五、滑轮中的力与功(压轴题)1、定滑轮与动滑轮:省力费距离(动滑轮),等力但改变方向(静滑轮)。
2、滑轮中受力与绕绳的关系3、与摩擦力的结合4、功与功率例题精讲【摩擦力大小的相关因素】例1:在研究摩擦力时,小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验.如图所示,当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为A.F1=F2>F3B.F1>F2>F3C.F2>F1>F3D.F1<F2=F3【整体法】【七中真题】如图所示,吊篮的重力为400N,动滑轮重为50N,定滑轮重力为40N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时人需用力A.218N B.220N C.210N D.236NA BF图23【平衡状态分析】 【12年成都】如图23所示,用水平拉力F 拉上表面粗糙程度各处相同的物体A ,使其在水平地面上匀速运动,当物体B 静止不动时,与水平绳相连的 弹簧测力计的示数不变。
关于该状态,下列 说法正确的是(不计绳和弹簧测力计重) A .A 对B 的摩擦力为滑动摩擦力 B .A 对B 的摩擦力方向水平向右C .弹簧测力计的示数等于B 所受摩擦力与水平拉力F 的合力D .弹簧测力计对B 的拉力小于A 对B 的摩擦力【七中真题】如图所示,A 、B 、C 三木块质量分别为M ,m 和m 0,连接如图。
不计滑轮摩擦,若B 随A 一起沿水平桌面作匀速运动,则可断定 A..A 与桌面间有摩擦力,大小为m 0g B.A 与桌面间无摩擦力; C.A 与B 间有摩擦力,大小为m 0g D.A 对B 的摩擦方向向右【摩擦力大小】【七中真题】1、如图所示,甲、乙两位同学做如图所示的“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后自向两侧“拉”。
若凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳面上放四块砖,则下列判断正确的是( )A.凳子向甲方移动B.凳子向乙方移动C.凳子原处不动D.凳子先向乙方移动后向甲方移动2、对于摩擦力,下列叙述中错误的是( )A.只要两个物体接触并相互挤压,且接触面不光滑,它们之间一定产生摩擦力B.运动的物体可能不受摩擦力的作用C.摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同D.静止的物体可能受到摩擦力的作用【平衡力与相互作用力】【12年成都】1、如图6所示,无风时,站在地面上的小蚂蚁骄傲地托着果实。
对于该静止的果实,下列说法正确的是A.果实受到重力和蚂蚁的支持力作用,这是一对平衡力B.果实受到重力和蚂蚁的支持力作用,这是一对相互作用力C.果实能够静止,是因为蚂蚁对它的支持力小于果实受到的重力D.果实能够静止,是因为蚂蚁对它的支持力大于果实受到的重力图6 【变式训练】1、在航空领域,常常发生小鸟撞毁飞机事件,下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是A.小鸟受到的力大B.飞机受到的力大C.小鸟和飞机受到的力一样大D.主动撞击的一方受到的力大2、如图是位于水平桌面上的玩具“不倒翁”摆动过程的示意图,O点是“不倒翁”的重心将“不倒翁”扳到位置1后释放,“不倒翁”向右摆动,经过竖直位置2到达另一侧最大摆角的位置3关于这一现象,下列说法中正确的是()A. “不倒翁”在位置3时,重力和支持力是一对平衡力B.只有在位置2,“不倒翁”受到的重力方向才是竖直向下C.“不倒翁”之所以不倒是因为重心很低D.“不倒翁”从位置2到位置3是受到惯性力的作用3、关于平衡力,下列说法中正确的是()A.物体在平衡力的作用下,一定保持静止状态B.作用在物体上的两个力三要素完全相同,这两个力一定是平衡力C.物体受到重力和拉力的作用,这两个力方向相反,它们一定是平衡力图27D.运动物体在平衡力的作用下,一定保持运动状态不变【滑轮中的力与功、压轴题】1、图27所示为小刚设计的滑轮组装置。
其中滑块A 置于表面粗糙程度各处相同的水平面上,动滑轮重G =10 N, 重物B 的重力G B 可改变。
右下表是小刚在某次使用该装置时记录的一些数据。
若不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,跨过滑轮的绳或竖直或水平,A 距水平面上的定滑轮、B 距水平面均足够远。
求:(1)在4~6 s 内,水平绳对A 的拉力做的功。
(2)在2~4 s 内,重力G B 做功的功率。
(3)在0~2 s 和2~4 s 两段时间内, A 受到的摩擦力大小。
t /sF /N乙 105030 20 40 t /sυ/(m/s ) 丙1.252.50 2.50 t /sh /m丁1.253.75 图24【11年成都】2、为了将放置在水平地面上、重G=100 N 的重物提升到高处。
小明同学设计了图24(甲)所示的滑轮组装置。
当小明用图24(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F 拉绳时,重物的速度υ和上升的高度h 随时间t 变化的关系图像分别如图24(丙)和(丁)所示。
若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m 2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。
求:(1)在2~3s 内,拉力F 的功率P 及滑轮组的机械效率η。
(2)在1~2s 内,拉力F 做的功W 。
(3)在0~1s 内,重物对地面的压强p 。
3、用如图8所示的滑轮组将重10N 的物体匀速提升0.1m ,所用时间为2s ,作用在绳子末端的拉力F 为6N (不计绳重和绳与滑轮间的摩擦),下列计算结果正确的是 A .所做的有用功为1.2J B .动滑轮自重0.2NF甲G图8 C.拉力F做功的功率为0.3WD.该滑轮组的机械效率为83.3%【浮力中的受力分析】1、如图21甲所示,立方体木块下端用一段细线与之相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多).现向容器中慢慢加水(如21图乙),直到装满容器.细线的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,则拉力F随深度h的变化关系图像是2、如图所示,B重20N,A一部分浸入容器内水中,整个装备处于平衡状态,台秤的示数较A物体没有浸入前增加30N,那么物体A重为,不计滑轮物重()A.10NB.20NC.30ND.40N3、底面积为50cm2的容器中装有一定量的水,用轻质细绳相连的体积相同的甲、乙两球悬浮在水中,如图11所示;将细绳剪断后,甲球漂浮且有25的体积露出水面,乙球沉入水底;若细绳剪断前、后,水对容器底部的压强变化了40Pa,g取10N/kg,则乙球的质量为 g。
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