讲义高考高中物理力学受力分析专题
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专题受力分析一、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、分析步骤:(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.先画重力和已知力②.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)。
③.再画其他力(3)验证:①.每一个力都应找到对应的施力物体②.受的力应与物体的运动状态对应。
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3、注意:(1)只分析研究对象受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。
(2)合力和分力不能同时作为物体所受的力。
(3)每一个力都应找到施力物体,防止“漏力”和“添力”。
(4)可看成质点的物体,力的作用点可画在重心上,对有转动效果的物体,则力应画在实际位置上。
(5)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等。
(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。
二、隔离法与整体法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。
(一)受力分析物体之所以处于不同的运动状态,是由于它们的受力情况不同.要研究物?主要依据力的概念、从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手,分析它与所处环境的其它物体的相互联系; 一般采取以下的步骤分析:1.确定所研究的物体,然后找出周围有哪些物体对它产生作用.采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力,不要找该物体施于其它物体的力,譬如所研究的物体叫A ,那么就应该找出“甲对A ”和“乙对A ”及“丙对A ”的力……而“A 对甲”或“A 对乙”等的力就不是A 所受的力.也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上. 2.要养成按步骤分析的习惯.先画重力:作用点画在物体的重心.次画接触力(弹力和摩擦力):绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周,看对象跟其他物体有几个接触点(面),对每个接触点(面)若有挤压,则画出弹力,若一重、二弹、三摩擦、再其它。
3初学者对物体进行受力分析时,往往不是“少力”就是“多力”,因此在进(1) (2)出它的施力物体,特别是检查一下分析的结果,能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致,否则,必然发生了多力或漏力现象.(3) 合力和分力不能同时作为物体受到的力。
(4)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(如下滑力、上升力等)。
(二)受力分析练习:1。
画出物体A受到的弹力:(并指出弹力的施力物)FAABA2。
画出物体AA静止不动A向右匀速A沿着斜面向上运动A相对斜面静止A沿着斜面向下运动3:对下面物体受力分析:1)重新对1、2两题各物体进行受力分析(在图的右侧画) 2)对物体A 进行受力分析(并写出各力的施力物)A A 沿着水平面向左运动 AA 沿着墙向上运动 A A 沿着水平面向右运动 A 、B 相对地面静止A 与皮带一起向右匀速运动 木块A 沿斜面匀速上滑FV沿传送带匀速上滑的物块AAA3)对水平面上物体A 和B 进行受力分析,并写出施力物(水平面粗糙)4) 分析A 和B 物体受的力 分析A 和C 受力(并写出施力物)思路点拨A 、B 一起向右匀速运动A 、B 一起向右加速运动A 、B 相对地面静止A 、B 相对地面静止 A 、B 、C 一起向右加速运动 A 、B 一起向右加速运动 物体静止不动 在水平力F 作用下A 、B 沿桌面匀速运动,1、如图所示,质量为m=2kg的物体在水平力F=80N作用下静止在竖直墙上,物体与墙面之间的动摩擦因数为0.5,用二力平衡知识可知物体受到的摩擦力大小为______N,弹力大小为________N。
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顺口溜:认准对象画重力,绕物一周找弹力;判断有无摩擦力,施力不画画受力;多漏错假要分清,作图认真要仔细。
(一)受力分析
物体之所以处于不同的运动状态,是由于它们的受力情况不同.要研究物体的运动,必须分析物体的受力情况.正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键,是必
须掌握的基本功.
如何分析物体的受力情况呢?主要依据力的概念、从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手,分析它与所处环境的其它物体的相互联系;
一般采取以下的步骤分析:
1.确定所研究的物体,然后找出周围有哪些物体对它产生作用.
采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力,不要找该物体施于其它物体的力,譬如所研究的物体叫A,那么就应该找出“甲对A”和“乙对A”及“丙对A”的力……而“A对甲”或“A对乙”等的力就不是A所受的力.也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上.
2.要养成按步骤分析的习惯.
先画重力:作用点画在物体的重心.
次画接触力(弹力和摩擦力):绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周,看对象跟其他物体有几个接触点(面),
触点(面)后再依次分析其他的接触点(面).
再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出场力.
顺口溜:一重、二弹、三摩擦、再其它。
3.受力分析的注意事项:
初学者对物体进行受力分析时,往往不是“少力”就是“多力”,因此在进行受力分析时应注意以下几点:
(1) 只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施加的力。
(2) 每分析一个力,都应找到施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在.这是防止“多力”的有效措施之一。
检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体,特别是检查一下分析的结果,能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致,否则,必然发生了多力或漏力现
象.
(3) 合力和分力不能同时作为物体受到的力。
(4)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(如下滑力、上升力等)。
(二)受力分析练习:
1。
画出物体A受到的弹力:(并指出弹力的施力物)
F A A
~~~
~
B
A
受到的摩擦力,并写出施力物:A(表面不光滑)2。
画出物体 A F F A
A
A向右匀速A静止不动沿着斜面向上运动A
A A
A沿着斜面向下运动A相对斜面静止
F
F
A
A
~~~
匀速下滑A 静止A.
~
3:对下面物体受力分析:
1)重新对1、2两题各物体进行受力分析(在图的右侧画)2)对物体A进行受力分析(并写出各力的施力物)
A
沿传送带匀速上滑的物块 A
A
A A
沿着水平面向左运动A 沿着墙向上运动A 沿着水平面向右运动A
A V
F
与皮带一起向右匀速运动A、B相对地面静止A木块A沿斜面匀速上滑
B进行受力分析,并写出施力物(水平面粗糙))对水平面上物体3A和
B B B F F A A A
相对地面静止、AB B一起向右匀速运动、A A、B一起向右加速运动
~~~
~
A
A B
B
C B
A
一起向右加速运动、B、C一起向右加速运动ABA、相对地面静止A、B
C受力(并写出施力物)分析A和分析A和B物体受的力4)
B
m
M
B A A
沿桌面匀速运动,在水平力F作用下A、B 物体静止不动B
A m c
物体静止不动
思路点拨,0.5作用下静止在竖直墙上,物体与墙面之间的动摩擦因数为如图所示,质量
为m=2kg的物体在水平力F=80N、1 g=10N/kg()______N,弹力大小为________N。
用二力平衡
知识可知物体受到的摩擦力大小为
F
?1?0.,在运动过程中,物体还受20kg,物体与水平面间2、如图所示,在水平面上向右运动的物体,质量为F。
_______到一个水平向左的大小为=10N的拉力的作用,则物体受到的滑动摩擦
力大小为______N,方向(g=10N/kg)
所FBA、3如图,和在水平力作用下,在水平面上向右做匀速直线运动。
试分析BB、A物体所受的力,并指出受的每一力的反作用力。
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基础与培优训练
基础训练
A物体受力的示意图,并标出个力的名称。
、如图所示的物体A,放在粗糙的斜面上静止不动,
试画出1
f GF;若木块与墙面2、重作用下,静止在竖直墙面上,则木块所受的静摩擦力=5N的木块在水平压力= N
F Nμ=0.4,则当压力时木块可沿墙面匀速下滑。
=间的动摩擦因数为N
)
、3,不计滑轮质量及滑轮与绳之间的摩擦,保持系统静止时,求人对绳子M(1)人和木板的质量分别为m和如图?的拉力T=2
求摩擦力及动摩擦因数。
沿倾角为的斜面匀速下滑.如图所示,物体4、A
GG的吊篮中,吊篮用一根不计质量的软绳悬挂,绳绕=200N如图所示,重=600N 的人,站在重、521T过不计质量和摩擦的定滑轮,一端拉于人的手中。
当人用力
拉绳,使吊篮匀速上升时,绳的拉力
N及人对吊篮底部的压力'多大?~~~
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F=400F=320N、两个大人和一个小孩沿河岸拉一条小船前进,两个大人的拉力分别为和,它们的方向如图所N621示.要使船在河流中间行驶,求小孩对船施加的最小的力。
Fm的作用下物体向右作匀速直线运动,求物、如图所示,质量为的物体放在水平面上,在外力7 体与平面间的摩擦力系数。
块砖被夹在两木板之间静止。
求中间两块砖之间的摩擦力。
m、如图所示,质量都是的48
培优训练
0a的恒力,并对、如图所示。
用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,今对于球930持续施加一个向左偏下0b30的同样大的恒力,最后达到平衡,则表示平衡状态的图可能是:小球持续施加一个向右偏上
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~
m,将它们竖直叠放在水平桌面上,用弹簧秤通过一,它们的质量均为、BA10、如图所示,两块同样的条形磁场mFF分别为: B与A的弹力的弹力根细线竖直向上拉磁铁A,若弹簧秤上的读数
为及桌面对g,则B21
0F?F?mg,?F?0,Fmg B. A.2112mgF??0,?F0,F?mgF, D. C.2211的张力将:点运动的过程中,绳OBC、OB等长以点固定不动,在手持B点沿圆弧向、11如图所
示,绳OA 由小变大由大变小 B. A.
D.先变大后变小 C.先变小后变大
m,今对物体施加沿斜面向μ的物体放在倾角为θ的斜面上,它与斜面间的动摩擦因数为12、如图所示,质量为上的拉力作用,物体恰好能匀速上滑,求此拉力的大小?
上,便它们一起运动,试分析两物A叠放在物体BA上,水平地面光滑,外力F作用于物体13、如图所示,物体体受到的,静摩擦力的方向。
,试求细绳的拉θ的光滑斜面上,若绳与垂直斜面的挡板的夹角为φ、如图所示,小球用细绳系
住放在倾角为14力。
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m的物体,另一端B用手拉住,当AO与竖直方向15、如图所示,细线的一端固定于A点,线的中点挂一质量为夹角为θ,OB沿水平方向时,AO及BO对点的拉力分别是多大?
G的球,两球与水平地面间的动摩擦因素都是μ,一根轻绳两端固接在两个16、如图所示,两个完全相同的重为球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为
θ。
问当
F至少多大时,两球将发生滑动?
前沿科技两部分完全对称,现将三部分拼在一起放在粗糙水平CB.17、将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中均无相对滑动,C与B、A与面上,当用与木块左侧垂直的水平向
右力F作用时,木块恰能向右匀速运动,且A B之间的压力为多少?Aθ图中的角及F为已知,求与
~~~
~
4NA的球静止在与水平面成18、如图所示,重为8N37角的光滑斜面上,并0相连,光滑的物体
通过定滑轮与重0 6.)=0挡板与水平而垂直,不计滑轮的摩擦,绳子的质量,求斜面和挡板所受的压力.(sin37
~~~。