一、受力分析的一般步骤
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受力分析的一般顺序
1力学分析
力学分析是分析力学系统中力和应力的一种技术,注重对系统中物体产生的力和应力变化的分析。
它旨在帮助给出物体间受力情况,并利用物体受力状况监测物体结构应力分布、物体受力状况突变点等,从而版本结构的强度和稳定需求。
2受力分析的一般步骤
(1)确定受力系统:受力系统是分析受力过程的物体组成。
(2)建立受力模型:将受力系统中的各个物体建立立体与平面的几何模型,以识别物体的形状、结构,确定物体柔性特性。
(3)确定受力状态:在每个力学体系中,有许多自由度,受力状态是力学体系每个自由度的变化和力学体系中每个物体受力情况。
(4)分析受力状况:分析各物体受力情况,包括各物体间受力情况,全系统受力变化情况、消耗能量情况,应力分布情况,突变点情况等。
(5)确定计算结果:计算结果是受力分析的最终目的,根据分析结果可以对系统的受力情况和结构强度稳定需求提出建议和改进措施,以满足结构的强度和稳定性要求。
3结论
受力分析是重要的力学计算工作,它可以帮助我们了解物体间受力情况,充分发挥物体本身性能,确保结构的稳定性,受力分析的一般步骤为确定受力系统、建立受力模型、确定受力状态、分析受力状态及确定计算结果。
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.。
物理知识点受力分析技巧力学是物理学科中的重要内容之一,其中受力分析是解答力学题目中关键的一步。
但是很多在做受力分析时由于缺乏耐心以及对知识掌握不牢固等原因,经常会出现这样那样的错误,甚至有的同学根本不会做受力分析。
了一份受力分析的技巧,同学们可以参考一下。
物体受力分析的根本步骤(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,假设有,那么画出弹力。
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。
假设不满足,那么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异.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。
温州龙文教育物理学科导学案(第次课)教师: 邓云峰学生: 年级: 日期:15. 星期: 时段:课题力、运动的合成与分解教学目标回顾力及运动的合成与分解相关知识及方法技巧教学重点正交分解法,力的极值求法教学难点正交分解法,力的极值求法教学方法知识点总结,题型归类,考点精讲,讲练结合,课后巩固学习内容与过程受力分析,力的合成与分解知识精解一.受力分析1、一般步骤:(1)明确分析对象(2)将分析对象单独隔离出来(3)按照“一重二弹三摩擦”的顺序进行分析a、一般情况下,重力一定有;b、弹力看四周:看研究对象跟其他物体有几个接触面(点),直接是否有相互挤压,有则存在弹力。
c、摩擦力看接触面:有弹力的接触如果不是光滑的,而且有相对运动或者相对运动趋势的话,那么就存在着摩擦力(4)检查是否漏力,是否添力2、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对象的作用力。
(2)每个力都有其施力物体;(3)平衡力和相互作用力的异同:相互作用的两个力和平衡力的两个力都是大小相等,方向相反,作用在同一直线上的两个力,但相互作用力作用在两个物体上.(4)结合牛顿定律3、整体法和假设法相结合。
二.力的合成、合力与分力1. 合力与分力:如果一个力作用在物体上,产生的效果,与另外几个力同时作用于这个物体上产生的效果相同,原来的一个力就是另外几个力的合力。
另外几个力叫分力。
合力是几个力的等效力,是互换的,不是共存的。
2. 共点力:几个力的作用点相同,或几个力的作用线相交于一个点,这样的力叫共点力。
3. 力的合成:求几个共点力的合力的过程叫力的合成。
力的合成就是在保证效果相同的前提下,进行力的替代,也就是对力进行化简,使力的作用效果明朗化。
现阶段只对共点(共面)力进行合成。
4. 平行四边形定则:两个共点力的合力与分力满足关系是:以分力为邻边做平行四边形,以共点顶向另一顶点做对角线,即为合力。
这种关系叫平行四边形定则。
5. 力的合成方法:几何作图法,计算法。
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。
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)。
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。