受力分析的方法和步骤
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专题一受力分析问题受力分析的重要性:受力分析是解决力学问题必须掌握的基本技能,学会画好物体的受力分析示意图,对物体进行正确的受力分析,是做好力学题的有力保障。
◆受力分析常用方法:1、隔离法:把研究对象从周围物体中隔离出来,分析有哪些物体对它施加力的作用,并将这些力一一画出,这种方法叫隔离法。
2、整体法:取多个物体作为一个整体当研究对象,分析其它物体对这个整体对象施加的力,并将这些力一一画出,这种方法叫整体法。
◆受力分析的步骤:1、确定研究对象,即根据题意弄清需要对哪个物体或哪个整体进行受力分析;2、受力分析一般顺序:先分析重力;其次是跟研究对象接触的物体对其施加的弹力(拉力、压力、推力、支持力、浮力等);最后由研究对象的运动或运动趋势分析摩擦力(阻力);◆受力分析要注意:1、只分析研究对象所受的力,不分析研究对象给其他物体的力,即要明确任务;2、每分析出一个力,应找出该力的施力物,否则,该力的存在就值得考虑; 例题1.如图所示,物体A 重20N ,滑轮重1N ,绳重不计,弹簧测力计示数为25N , 则物体B 的重为多少N ?物体A 对地面的压力为多少N ?练习1.如图所示的装置中,物体A 的重力是200N ,动滑轮B 的重力为20N ,用力F 将重物匀速提起,求力F 的大小。
(不计绳重和摩擦)画出动滑轮B 的受力示意图:练习2.假设每个滑轮的重力为20N ,拉力F =90N ,则O 点受到的绳子拉力为N 。
(不计摩擦)例题2、如图所示,是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装置示意图,上端固定在楼顶。
若动滑轮质量为2.5kg ,工作台质量为7.5kg ,涂料和所有工具质量为20kg ,工人师傅的质量为60kg ,绳重及摩擦不计当工作台停在距地面10m 高处时,工人师傅对绳子的拉力为 N ;若定滑轮质量为3kg,天花板受到的拉力为 N? (g 取10N/kg )对应练习:1.小明用如图所示的健身装置来锻炼腿部和手臂的肌肉。
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。
杆的受力分析方法
杆的受力分析方法是通过绘制自由体图和应用力的平衡条件来分析杆的受力情况。
以下是杆的受力分析方法的步骤:
1. 确定杆的受力方向:根据杆的形状和受力情况,确定杆上各点的受力方向。
2. 绘制自由体图:在一个适当的尺度下,根据杆的形状和受力情况,绘制杆的自由体图。
在自由体图中,只包括杆和作用在杆上的外力,在绘制自由体图时,将杆看作是质点。
3. 应用力的平衡条件:对于平衡的杆,合力和合力矩必须为零。
根据力的平衡条件,可以得到以下方程:
- 合力平衡:所有作用在杆上的力的合力沿杆的方向为零。
- 合力矩平衡:所有作用在杆上的力对杆的合力矩为零。
要注意,合力矩的选取点可以是任意点,通常选择一个容易计算的点,如杆的一个端点或关节。
4. 解方程求解:根据上述方程,解方程组得到未知力的数值。
要注意,除了力的平衡条件,还可能需要应用杆的几何关系,如杆的长度、角度等。
5. 检验结果:将求解得到的力代入原始问题中,检验是否满足问题的要求,如
力的合力和合力矩是否为零,是否满足其他限制条件。
通过上述步骤,可以分析杆的受力情况,并求解未知力的数值。
初中物理受力分析的思路和技巧
一、受力分析步骤
1.确定研究对象(求谁对谁受力分析,一般不对墙、地面分析)
2.确定研究对象运动状态
3.找力:一重二弹(推拉支压)三摩擦(也可先按顺序标出已知力,根据平衡状态F合=0求解未知力)
例1.受力分析
例2.摩擦力反向
二、受力分析进阶
例1.传送带问题
传送带问题:物体刚放到传送带上的时候,摩擦力提供动力,与物体运动方向相同。
当物体与传送带相对静止时(物体与传送带共速),物体的摩擦力变为0。
传送带以2m/s速度顺时针匀速转动:物块从a静止释放,到b与传送带同速
ab:受水平向右滑动摩擦力,加速
bc:不受摩擦力,匀速
例2.夹砖问题
总结:奇数块砖:最中间那块砖,左右两侧分别受到向上的f=0.5G
偶数块砖:最中间的两块砖之间无f
例3.叠放问题
刚学的时候,很难理解,重点看懂下面几幅图即可(详细的受力分析)。
(1)隔离法。
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.。
受力分析一、几个概念要弄懂1、平衡力、相互作用力、平衡状态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。
一个力的效果必定有另一个力与之相抵消。
2、摩擦力、静摩擦力与动摩擦力①、产生条件物体间相互接触;物体间有相互挤压作用;物体接触面粗糙;物体间有相对运动趋势或相对运动。
②、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)。
二、受力分析的方法与步骤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,有三个常用的方法:(1)假设法;(2)根据运动状态判断受力情况;(3)用牛顿第三定律。
4.具体方法(1)、整体法与隔离法整体法:在力学中,就是把几个物体视为一个整体,作为研究对象,受力分析时,只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)。
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。
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,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力。
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。
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。
受力分析的步骤和注意事项
一、受力分析的步骤
1、确定研究对象,即据题意弄清我们需要对哪个物体进行受力分析。
2、隔离研究对象,采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力。
3、按照先场力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这
些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他力。
4、画物体受力图,没有特殊要求,则画示意图即可。
二、注意事项
1、每分析出一个力,应找出该力的的施力物体,否则,该力的存在就值得考虑。
2、只分析研究对象所受的力,不分析研究对象给其他物体的反作用力,即要明确任务。
3、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。
4、不要把物体的受力分析和力的合成与分解相混淆,"合力"是物体实际所受各力的"等效力","分力"是从一个力的作用效果"等效"出来。
"合力"、"分力"都不是物体受到的真实力,因此在分析受力时,不要画出"合力"、"分力"的图示,即要保持其原滋原味。
5、物体受力情况与运动情况必须相符。
所以分析完物体受力时,可以通过分析受力情况与运动情况是否相符,来粗略地判断此分析是否正确。
6、为使问题简化,常要忽略某些次要的力,如物体运动速度不大时的空气阻力及水的阻力,轻杆、轻绳、轻滑轮等轻质物体的重力可以不考虑等等。
受力分析步骤【受力分析】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。
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。
1.分析方法: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。
下边是受力分析常用的一些辅助方法。
(1)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。
如(例一)。
(2)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。
(3)利用牛顿第三定律分析。
(4)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。
2.一般步骤:(1)选定研究对象;(2)依次分析重力、已知力(外界施加的拉力、推力等)、场力;(3)利用隔离体法依次分析和研究与对象相接触的物体对它是否施加弹力或摩擦力。
之所以这样安排分析顺序,主要考虑到“2”中的力是主动力,而弹力和摩擦力是被动力。
注意事项:(1)合力和分力不能重复的列为物体所受的力。
分析物体的受力情况一般只分析实际力,在分析具体问题列方程时,合力和分力作为一种等效替代的手段不能重复考虑。
(2)要把握好研究对象,不要将研究对象对其它物体的力纳入,即只研究它的受力情况。
(4)然后要做一番检查,看每个力是否存在施力物体,受力情况是否和物体的运动状态相矛盾。
【例题精析】思考拓宽:解法二,取A、B整体为研究对象,因为整体在水平方向不受其它力,所以它也不受地面的摩擦力。
受力分析的方法和步骤
受力分析是物理学中研究物体受到的各个力及其作用的方法。
以下是受力分析的一般步骤:
1. 了解问题:明确问题中涉及到的物体、力和求解的目标。
2. 描绘示意图:绘制物体受力的示意图,标注物体的形状、大小和受力情况。
示意图可以帮助清晰地理解问题。
3. 选择参考系:选择一个适当的参考系作为观察和分析物体运动的基准。
通常选择惯性参考系便于受力分析。
4. 列出受力:将物体所受到的所有力都列出来。
这些力可以是重力、摩擦力、弹力、拉力、推力等。
5. 判断力的方向:根据问题描述和画出的示意图,判断每个力的作用方向。
可以利用箭头表示力的方向。
6. 引入平衡条件:如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以引入平衡条件,即所有力合力为零的条件;如果物体处于加速运动状态,需要引入牛顿第二定律,即物体所受合力等于物体质量乘以加速度。
7. 解方程组:根据受力情况列出方程组,包括力的大小和方向的关系式。
根据物体的运动状态,选择适当的求解方法,例如代入法,消元法或相关公式等。
8. 求解问题:根据列出的方程组求解未知量。
可以通过数学计算或图形解法等方法来求解问题。
9. 检验结果:将求得的结果代入方程组中,验证是否满足所有给定条件和方程,以保证解的正确性。
10. 结果分析:对问题进行进一步分析和解释,判断结果的合理性,并与问题的实际情况进行比较。