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受力分析方法

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。

(3)摒弃传力的概念。如图1-15甲,我们只能说A

图1-15甲图1-15乙

由于受到推力F而对墙产生弹力,而不能说推力F作用在

墙上;在1-15乙图中,由于C的存在使B对A的压力大于B的重力,但C对A并没施加力。

(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】Array例1 如图1-16所示,斜面体A静止在地面上,物块B静止

f

N

m B g

图1-17

图1-18

在斜面上,A 是否受到地面的摩擦力?

解析:B 和A 的受力情况分别如图1-17,由B 可知,N 和f 的合力和m B g 构成平衡力;对A ,N ′和f ′的合力应竖直向下,大小等于m B g ,所以A 不受地面的摩擦力。

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。

若A 静止而B 匀速下滑,A 是否受到地面的摩擦力?(不受)

若A 静止而B 加速下滑,A 是否受到地面的摩擦力?(受,方向向左)

例2如图1-18,轻质三脚架固定在小车上,其倾斜的一边与竖直方向的夹角为θ,质量为m 的小球固定在杆的一端,当小车在水平面上运动

时,

关于杆对小球的作用力F ,下列说法正确的是:

A.小车静止时,F 竖直向上

B.小车向右加速时,F 可能沿杆的方向

C.小车向左加速时,F 可能沿杆的方向

D.小车向右加速时,F 可能沿水平方向

分析与解:小球受重力和杆对球的作用力F 两个力的作用,当向右加速时,2222g m a m F +=。若θtg g

a =,则F 沿杆的方向,a 越大,F 与竖直方向的夹角越大,但F 不可能水平。答案(AB )。

思考拓宽:线对物体的作用力一定沿线的方向,且只能是拉力;轻杆既可以对物体施加沿杆的拉力又可以对物体施加沿杆的支持力,杆对物体的力还可以不沿杆。

例3.如图所示,倾角为θ的斜面A 固定在水平面上。木块B 、C 始终保持相对静止,共同沿斜面下滑。B 的上表面保持水平,A 、B 为μ。

⑴当B 、C 共同匀速下滑;

⑵当B 、C 共同加速下滑时,分别求B 、C 所受的各力。

解:⑴先分析C 受的力。这时以C 为研究对象,重力G 1=mg ,B 对C 的弹力竖直向上,大小N 1= mg ,由于C 在水平方向没有加速度,所以B 、C 间无摩擦力,即f 1=0。

再分析B 受的力,在分析 B 与A 间的弹力N 2和摩擦力f 2时,以BC 整体为对象较好,A 对该整体的弹力和摩擦力就是A 对B 的弹力N 2和摩擦力f 2,得到B 受4个力作用:重力G 2=Mg ,C 对B 的压力竖直向下,大小N 1= mg ,A 对B 的弹力N 2=(M+m)gcos θ,A 对B 的摩擦力f 2=(M+m)gsin θ

⑵由于B 、C 共同加速下滑,加速度相同,所以先以B 、C 整体为对象求A

对B 的弹力N 2、摩擦力f 2,并求出a ;再以C 为对象求B 、C

间的弹力、2 2 N

12

a

摩擦力。

这里,f 2是滑动摩擦力N 2=(M+m)gcos θ, f 2=μN 2=μ(M+m)gcos θ

沿斜面方向用牛顿第二定律:(M+m)gsin θ-μ(M+m)gcos θ=(M+m)a

可得a=g(sin θ-μcos θ)。B 、C 间的弹力N 1、摩擦力f 1则应以C 为对象求得。

由于C 所受合力沿斜面向下,而所受的3个力的方向都在水平或竖直方向。

比较简便的方法是以水平、竖直方向建立直角坐标系,分解加速度a 。 分别沿水平、竖直方向用牛顿第二定律: f

1=macos θ,mg-N 1= masin θ, 可得:f 1=mg(sin θ-μcos θ) cos θ N 1= mg(cos θ+μsin θ)cos θ

1.弹力有、无的判断

弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。但有的形变明显,有的不明显。那么如何判断相互接触的物体间有无弹力?

法1: “假设法”,即假设接触物体撤去,判断研究对象是否能维持现状。若维持现状则接触物体对研究对象没有弹力,因为接触物体使研究对象维持现状等同于没有接触物,即接触物形同虚设,故没有弹力。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。可见接触物对研究对象维持现状起着举足轻重的作用,故有弹力。

例1:如图所示,判断接触面对球有无弹力,已知球静止, 接触面光滑。

【审题】在a 、b 图中,若撤去细线,则球都将下滑,故细线中均有拉力, a 图中若撤去接触面,球仍能保持原来位置不动,所以接触面对球没有弹力;b 图中若撤去斜面,球就不会停在原位置静止,所以斜面对小球有支持力。 v

【解析】图a中接触面对球没有弹力;图b中斜面对小球有支持力

法2:根据“物体的运动状态”分析弹力。即可以先假设有弹力,分析是否符合物体所处的运动状态。或者由物体所处的运动状态反推弹力是否存在。总之,物体的受力必须与物体的运动状态符合。同时依据物体的运动状态,由二力平衡(或牛顿第二定律)还可以列方程求解弹力。

例2:如图所示,判断接触面MO、ON对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。

【审题】图中球由于受重力,对水平面ON一定有挤压,故水平面ON对球一定有支持力,假设还受到斜面MO的弹力,如图1—3所示,则球将不会静止,所以斜面MO对球没有弹力。

【解析】水平面ON对球有支持力,斜面MO对球没有弹力。

再如例1的a图中,若斜面对球有弹力,其方向应是垂直斜面且指向球,这样球也不会处于静止状态,所以斜面对球也没有弹力作用。

【总结】弹力有、无的判断是难点,分析时常用“假设法”并结合“物体的运动状态”分析。

2.弹力的方向

弹力是发生弹性形变的物体由于要恢复原状,而对它接触的物体产生的力的作用。所以弹力的方向为物体恢复形变的方向。

平面与平面、点、曲面接触时,弹力方向垂直于平面,指向被压或被支持的物体;曲面与点、曲面接触时,弹力方向垂直于过接触点的曲面的切面,特殊的曲面,如圆面时,弹力方向指

向圆心。弹力方向与重心位置无关。

绳子的弹力方向为:沿着绳子且指向绳子收缩的方向;且同一条绳子内各处的弹力相等 杆产生的弹力方向比较复杂,可以沿杆指向杆伸长或收缩的方向,也可不沿杆,与杆成一定的夹角。

例3:如图1—4所示,画出物体A 所受的弹力

a 图中物体A 静止在斜面上

b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中

c 图中A 球光滑 O 为圆心, O '为重心。

【审题】图a 中接触处为面面接触,由于物体受重力作用,会对斜面斜向下挤压,斜面要恢复形变,应垂直斜面斜向上凸起,对物体有垂直斜面且指向物体斜向上的弹力。

图b 中B 处为点与曲面接触,发生的形变为沿半径方向向外凹,要恢复形变就得沿半径向上凸起,C 处为点与平面接触, C 处碗的形变的方向为斜向下压,要恢复形变就得沿垂直杆的方向向上,所以B 处杆受的弹力为垂直过接触点的切面沿半径指向圆心,C 处杆受的弹力为垂直杆向上。

图c 中接触处为点与曲面接触,发生的形变均为沿半径分别向下凹,要恢复形变就得沿半径方向向上凸起,所以在M 、N 两接触处对A 球的弹力为垂直过接触点的切面沿半径方向向上,作用线均过圆心O ,而不过球的重心O '。

【解析】如图1—5所示

【总结】弹力的方向为物体恢复形变的方向。分析时首先应明确接触处发生的形变是怎样的,恢复形变时应向哪个方向恢复。另外应记住平面与平面、点、曲面接触,曲面与点、曲面接触,绳、杆弹力方向的特点,才能得以正确分析。

3.判断摩擦力的有、无

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

例5:如图1—8所示,判断下列几种情况下物体A与接触面间有、无摩擦力。

图a中物体A静止

图b中物体A沿竖直面下滑,接触面粗糙

图c中物体A沿光滑斜面下滑

图d中物体A静止

【审题】图a中物体A静止,水平方向上无拉力,所以物体A与接触面间无相对运动趋势,所以无摩擦力产生;图b中物体A沿竖直面下滑时,对接触面无压力,所以不论接触面是否光滑都无摩擦力产生;图c中接触面间光滑,所以无摩擦力产生;图d中物体A静止,由于重力作用,有相对斜面向下运动的趋势,所以有静摩擦力产生。

【解析】图a、图b、图c中无摩擦力产生,图d有静摩擦力产生。

【总结】判断摩擦力的有、无,应依据摩擦力的产生条件,关键是看有没有相对运动或相对运动趋势。

4.摩擦力的方向

摩擦力的方向为与接触面相切,.与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。但相对运动趋势不如相对运动直观,具有很强的隐蔽性,常用下列方法判断。

法1:“假设法”。即假设接触面光滑,看原来相对静止的物体间能发生怎样的相对运动。若能发生,则这个相对运动的方向就为原来静止时两物体间的相对运动趋势的方向。若不能发生,则物体间无相对运动趋势。

例6:如图1—9所示为皮带传送装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打滑,P、Q分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是:

A.P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反

B.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反,Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同C.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同,Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反D.P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同

【审题】本题可用“假设法”分析。由题意可知甲轮与皮带间、乙轮与皮带间均相对静止,皮带与轮间的摩擦力为静摩擦力。假设甲轮是光滑的,则甲轮转动时皮带不动,轮上P点相对于皮带向前运动,可知轮上P点相对于皮带有向前运动的趋势,则轮子上的P点受到的静摩擦力方向向后,即与甲轮的转动方向相反,再假设乙轮是光滑的,则当皮带转动时,乙轮将会静止不动,这时,乙轮边缘上的Q点相对于皮带向后运动,可知轮上Q点有相对于皮带向后运动的趋势,故乙轮上Q点所受摩擦力向前,即与乙轮转动方向相同。

【解析】正确答案为B

【总结】判断摩擦力的有、无及摩擦力的方向可采用“假设法”分析。摩擦力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,但不一定与物体的运动方向相反,有时还与物体的运动方向相同。

例7:如图1—10所示,物体A 叠放在物体B 上,水平地面光滑,外力F 作用于物体B 上使它们一起运动,试分析两物体受到的静摩擦力的方向。

【审题】本题中假设A 、B 间接触面是光滑的,当F 使物体B 向右加速时,物体A 由于惯性将保持原来的静止状态,经很短时间后它们的相对位置将发生变化,即物体A 相对B 有向左的运动,也就是说在原来相对静止时,物体A 相对于B 有向左的运动趋势,所以A 受到B 对它的静摩擦力方向向右(与A 的实际运动方向相同)。同理B 相对A

有向右运动的趋势,所以B 受到A 对它的静摩擦力方向向左(与B 的

实际运动方向相反)。

【解析】物体A 相对于B 有向左的运动趋势,所以A 受到B 对它的静

摩擦力方向向右(与A 的实际运动方向相同)。物体B 相对A 有向右运动的趋势,所以B 受到A 对它的静摩擦力方向向左(与B 的实际运动方向相反)。如图1—11所示

法2:根据“物体的运动状态”来判定。

即先判明物体的运动状态(即加速度的方向),再利用牛顿第二定律

(F=ma )确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小和方向。

例8:如图1—12所示,A 、B 两物体竖直叠放在水平面上,今用水

平力F 拉物体,两物体一起匀速运动,试分析A 、B 间的摩擦力及B

与水平面间的摩擦力。

【审题】本题分析摩擦力时应根据物体所处的运动状态。以A 物体为研究对象:A 物体在竖直方向上受重力和支持力,二者平衡,假设在水平方向上A 受到B 对它的静摩擦力,该力的方向一定沿水平方向,这样无论静摩擦力方向向左或向右,都不可能使A 物体处于平衡状态,这与题中所给A 物体处于匀速运动状态相矛盾,故A 物体不受B 对它的静摩擦力。反过来,B 物体也不受A 物体对它的静摩擦力。

分析B 物体与水平面间的摩擦力可以A 、B 整体为研究对象。因A 、B 一起匀速运动,

水平方

图1-20

图1-19

图1-21

向上合外力为零。水平方向上整体受到向右的拉力F 作用,所以水平面对整体一定有向左的滑动摩擦力,而水平面对整体的滑动摩擦力也就是水平面对B 物体的滑动摩擦力。

【解析】分析见上,因A 匀速运动,所以A 、B 间无静摩擦力,又因A 、B 整体匀速运动,由平衡条件得,物体B 受到水平面对它的滑动摩擦力应向左。

法3:利用牛顿第三定律来判定

此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再确定另一物体受到的静摩擦力的方向。

例6中地面光滑,F 使物体A 、B 一起向右加速运动,A 物体的加速度和整体相同,由牛顿第二定律F=ma 得A 物体所受合外力方向一定向右,而A 物体在竖直方向上受力平衡,所以水平方向上受的力为它的合外力,而在水平方向上只有可能受到B 对它的静摩擦力,所以A 受到B 对它的静摩擦力方向向右。B 对A 的摩擦力与A 对B 的摩擦力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,B 受到A 对它的静摩擦力方向向左。

【总结】静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势方向相反,判断时除了用“假设法”外,还可以根据“物体的运动状态”、及 牛顿第三定律来分析。滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反。

【能力提升】

1.如图1-19,A 、B 、C 三个物体叠放在桌面上,在A 的上面再加一个竖

直向下的力F ,则C 物体受到竖直向下的作用力有:

个力 个力 个力 个力 2.如图1-20所示,用轻细线把两个质量未知的小球悬挂起来。今对小球a施一左偏下30°的恒力,并同时对小球b施一右偏上30°的等大恒力,最后达到平衡。下列图中可能表示平衡状态的图是:

3.图示1-21,ABCD 是一个正方形木箱的截面,轻弹簧P 将

图1-22

图1-23 图1-24 图1-25

木块Q 压在木箱的侧壁上,开始时整个装置均静止。现让装置开始做自由落体运动,而在运动过程中木箱底面保持水平,则此过程中木块的受力情况为

A.受重力、摩擦力、弹簧弹力和侧壁支持力四个力作用

B.受重力、弹簧弹力和侧壁支持力三个力作用

C.受弹簧弹力和侧壁支持力两个力作用

D.处在完全失重状态,不受任何力

4.如图1-22所示,在粗糙的水平地面上放有一斜劈a ,木块b 在

沿斜面向上的拉力的F 作用下,沿斜面匀速上滑,而a 在此过程中保持

不动,则:

A.地面对a 有向左的摩擦力

B.地面对a 有向右的摩擦力

C.地面对a 没有摩擦力

D.以上三种情况都有可能 5.如图1-23,木块放在水平桌面上,在水平方向共受三个力作用,即F 1 、F 2 和摩擦力,木块处于静止状态,其中F 1 =10N ,F 2 =2N ,若撤去力F 1 ,则木块受到的摩擦力是:

A . 8N ,方向向右

B . 8N ,方向向左

C . 2N ,方向向右

D . 2N ,方向向左

6.如图1-24所示,两木块A 、B 叠放在斜面上且均保持静止,则木块A 受 个力作用,画出A 的受力示意图。

7.如图1-25,各接触面都是粗糙的,A 在拉力F 作用下被匀速拉出,在A 完全拉出前,B 在绳子的束缚下始终静止,试分析此过程中A 、B 的受力情况。

8.如图1-26所示,质量为m 、横截面为直角三角形的物块ABC ,

∠BAC =α,AB 边靠在竖直墙上,F 是垂直于斜面AC 的推力,现物块

静止不动,则摩擦力大小为____。

;图略 7.略 8.αsin F mg +

【共点力作用下的物体的平衡】

1、用平衡条件解题的常用方法

(1)力的三角形法 物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接,构成一个矢量三角形;反之,若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必A B C F

图1-26

为零。利用三角形法,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力。

(2)力的合成法

物体受三个力作用而平衡时,其中任意两个力的合力必跟第三个力等大反向,可利用力的平行四边形定则,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解.

(3)正交分解法

将各个力分别分解到x 轴上和y 轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件,多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡.值得注意的是,对x 、y 轴方向选择时,尽可能使落在x 、y 轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力。

例1 重力为10N 的小球被轻绳a 、b 悬挂在天花板和墙壁上,其中绳b 水平,绳a 与竖直方向成30°角,如图1-37所示。求绳a 、b 的拉力。

解析:方法一:对小球进行受力分析如图。小球受三个力的作用,

根据平衡条件,这三个力中的任意两个力的合力跟第三力必然等大反向。

将T a 、T b 合成,其合力为F ,如图1-38,根据平衡条件F=G =10N

在直角三角形中, F

T tg b =︒30 N Ftg T b 331030=︒= a T F COS =︒30 N COS F T a 332030=︒= 这种先把某些力合成再建立力学方程的方法称为合成法,在物体

受力不多,比如三个力时采用此种方法比较方便。.这种方法不

但在平衡问题中经常可以采用,在动力学问题中也经常可以用到。

方法二:对小球进行受力分析并建立平面直角坐标系,将不在坐

标轴上的力向坐标轴上进行正交分解,如图1-39。

根据平衡条件 ΣF x =0 ΣF y =0

有 T a sin30°-T b = 0 ………… ①

T a cos30°-G = 0 ………… ②

a T 图1-38

1-39

图1-37

图1-41 图1-42 由②解得 N COS G T a 3

32030=︒= 代入①解得 N Gtg T b 331030=

︒= 这种方法称为正交分解法,它是解决力学问题的重要方法,特别适合在物体受力比较复杂的情况下。

从以上两种方法中可以看到,解决力学问题,首先要在明确了研究对象的前提下,对研究对象做出准确、清晰的受力分析,而力的合成和分解是建

立力学方程的重要手段和步骤。

例2 如图1-40所示,质量为m的物体放在倾角为θ的斜面

上,在水平恒定的推力F 的作用下,物体沿斜面匀速向上运动,

则物体与斜面之间的动摩擦因数为 。

解析:分析物体受力情况,建立直角坐标系如图1-41。根据共点

力平衡条件:

在X 轴方向 θθsin cos mg f F += ①

在Y 轴方向 θθsin cos F mg N += ②

又 N f μ= ③

由以上三式, θ

θθθμsin cos sin cos F mg mg F +-= 思考拓宽:我们实际沿斜面方向建立X 轴,解题时,也可取F 的方向为X 轴,这样需分解两个力。若在其它方向建立坐标,则四个力都要分解,造成运算麻

烦。因此,在建立坐标系时,要尽量让更多的力落在坐标轴上。

例3 有一直角架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙。OB 竖直向下,表

面光滑。AO 上套有一个小环P ,OB 上套有一个小环Q ,两环质量均为m ,

两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如

图1-42)。现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,移动后和移动前比较,AO 杆对P 环的支持力N ;细绳的拉力T 。(以上两空填“变

图1-40

图1-43大”、“变小”、“不变”)

解析:分析P、Q的受力情况如图1-43,取Q为研究对象,P左移时,绳与竖直方向夹角变大,拉力变大;取整体为研究对象,N2=2mg,AO对P的支持力不变。

思考与拓宽:求解N2,可取P为研究对象,利用正交分解法,同样

可得正确结果,但不如整体法来得直接。运用整体法,可避免分析求解

物体间的相互作用力,应为解题首选。

【例4】重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ,一人欲用最小的作用力F使木板做匀速运动,则此最小作用力的大小和方向应如何?

解析:取物块为研究对象,在与水平面夹θ角斜向右上方的拉力F作用下,物块沿水平面向右做匀速直线运动,此时,物块的受力情况如图所示,建立起水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向的直角坐标系,沿两坐标轴方向列出平衡方程为

Fcosθ-f=0;Fsinθ+N-mg=0。

考虑到动摩擦力f与正压力N间的关系,又有 f=μN.

由上述三个方程消去未知量N和f,将F表示为θ的函数,得

F=μmg/(cosθ+μsinθ),

对上述表达式作变换,又可表示为F=

2

1

)

cos(μ

α

θ

μ

+

-

mg

,其中tanα=μ.

由此可知,当θ=arctanμ时,拉力F可取得最小值F min=μmg/2

+.

其实,此例题可用“几何方法”分析求解:对物块做匀速直线运动时所受的四个力来说,重力mg的大小、方向均恒定;拉力F的大小和方向均未确定;由于支持力N与动摩擦力f 的比值是确定的,做其合力R的大小未确定而方向是确定的(与竖直线夹α角),于是,把

N 与f 合成为一个力R ,物块所受的四个力即可等效地视为三个力R 、mg 和F ,而这三个力的矢量关系可由图来表示。

由图便很容易得出结论:当拉力F 与水平面夹角为 α=arctan μ时,将取得最小值 F min =mgsin α=21μμ+mg

说明:力的三角形法与正交分解法是解决共点力平衡问题的最常见的两种解法.前者适于三力平衡问题,简捷、直观.后者适于多力平衡问题,是基本的解法,但有时有冗长的演算过程,因此要灵活地选择解题方法。

【例5】如图所示,质量为m 的物体放在水平放置的钢板C 上,物体与钢板的动摩擦因数为μ,由于光滑导槽AB 的控制,该物体只能沿水平导槽运动,现使钢板以速度v 向右运动,同时用力F 沿导槽方向拉动物体使其以速度v 1沿槽运动,则F 的大小( B )

A. 等于μmg

B. 大于μmg

C. 小于μmg

D. 不能确定 解析:物体m 竖直方向上重力与支持力相互平衡,水平面上有F 、f 滑、N A 、N B 四个力,物体m 的运动状态是平衡状态,N A 与N B 的合力向右,大小为(N A -N B ),F 与(N A -N B )的合力应等于反方向的摩擦力f 滑,由图可知,显然满足滑动摩擦力的方向与合力运动方向相反的事实,故B 项正确。

2、动态平衡问题的分析

在有关物体平衡问题中,存在着大量的动态平衡问题,所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢的变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态.解动态问题的关键是抓住不变量,依据不变的量来确定其他量的变化规律,常用的分析方法有解析法和图解法。

(1)解析法的基本程序是:对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式,然后根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况

(2)图解法的基本程序是:对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化(一般为某一角度),在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图(力的平行四边形或力的三角形),再由动态的力的平行四边形或三角形的边的长度变化及角度变化确定某些力的大小及方向的变化情况。

【例1】固定在水平面上的光滑半球,半径为R,球心O的正上方固定一个小定滑轮,细线一端拴一小球,置于半球面的A点,另一端绕过A点,现缓慢地将小球从A点拉到B点,则此过程中,小球对半球的压力F N、细线的拉力F的大小变化情况是:(C )

A. F N变大,F不变

B. F N变小,F变大

C. F N不变,F变小

D. F N变大,F变小;

解析:(1)三角形法

小球缓慢运动合力为零,由于重力G 、半球的弹力F N 、绳的拉力F 的方向分别沿竖直方向、半径方向、绳收缩的方向,所以由G 、F N 、F 组成的力的三角形与几何三角形△AOC 相似,所以有: AC F OC mg R F N ==,F N =mg OC R ,F=mg OC

AC 拉动过程中,AC 变小,OC 与R 不变,所以F N 不变,F 变小。

(2)正交分解法

水平方向上:F N sin α-Fsin β=0………①

竖直方向上:F N cos α-Fcos β-G=0…………②

由以上二式得F=Gsin α/sin (α+β)③

()β+αβ=sin /sin G F N ④

设A 到OC 间的距离为X ,则sin α=R X ,sin β=L

X ,△AOC 中由正弦定理得: ()[]

βα+-+0180sin R d =βsin R ,解得()β+αsin =()LR X R d +,将sin α、sin β、sin (α+β)代入表达式③④得F=

R d GL +,F N =R

d GR +,可见在L 减小时,R 与d +R 均不变,F N 不变,F 变小。

【例2】如图所示,在竖直墙上用绝缘物固定一带电体A ,在其正上方的点O 用长为L 的绝缘丝悬挂一带电小球B ,由于带电体间的相互排斥而使丝线成β角.后由于漏电使β减小,问此过程中丝线对带电小球的拉力的变化情况.

解析:由受力分析可知,带电小球B 受三个力的作用:重力G ;线的拉力T 及A 的静电斥力F ,受力分析如图,这三个力组成的力三角形与△ABO 相似,可得

OA OB G T 。因OA 、OB 及G 都是恒量,所以在此变化过程中丝线对小球的拉力T 保持不变。

【例3】如图所示,将一个重物用两根等长的细绳OA 、OB 悬挂在半

圆形的架子上,在保持重物位置不动的前提下,B 点固定不动,悬

点A 由位置C 向位置D 移动,直至水平,在这个过程中,两绳的拉

力如何变化?

解析:根据力的作用效果,把F 一个分力的方向不变,另一个分力的大小方向都在变化,由图中不不看出:OB 绳子中的拉力不断增大,而OA 绳中的拉力先减小

后增大,当OA 与OB 垂直时,该力最小。

【例4】如图所示,质量为m 的球放在倾角为α的光滑斜面上,试分析挡板AO 与斜面间的倾角β多大时,AO 所受压力最小?

解析:虽然题目问的是挡板AO 的受力情况,但若直接以挡板为研究对象,因挡板所受力均为未知力,将无法得出结论.

以球为研究对象,球所受重力对也产生的效果有两个:对斜面产生了压力N 1,对挡板产生了压力N 2.根据重力产生的效果将重力分解,如图所示.

当挡板与斜面的夹角β由图示位置变化时.N 1大小改变.但方向不变.始终与斜面垂直:N 2的大小、方向均改变(图1一25中画出的一系列虚线表示变化的N 2).由图可看出.当N 2与N 1垂直即β=900

时,挡板AO 所受压力最小,最小压力N 2min =mgsin α.

也可用解析法进行分析,根据正弦定理有N 2/sin α=mg/sin β,所以N 2=mgsin α/sin β。而其中mgsin α是定值,N 2随β的变化而变化

当β<900时,β↑→sin β↑→N 2↓;当β>900时,β↑→sin β↓→N 2↑;当β=900时,N 2有最小值N 2min =mgsin α;

说明:(1)力的分解不是随意的,要根据力的实际作用效果确定力的分解方向.

(2)利用图解法来定性地分析一些动态变化问题,简单直观有效,是经常使用的方法,要熟练掌握.

【例5】如图2-2-14所示,圆柱体的A 点放有一质量为M 的小物体P ,使圆柱体缓慢匀速

转动,带动P 从A 点转到A′点,在这个过程中P 始终与圆柱体保持相对静止.那么P 所受静摩擦力f 的大小随时间t 的变化规律是( )

图2-2-14

【例6】.如图2-2-15所示,一根自然长度为l 0的轻弹簧和一根长度为a 的轻绳连接,弹

簧的上端固定在天花板的O 点上,P 是位于O 点正下方的光滑轻小定滑轮,已知OP =l 0

+a.现将绳的另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A 相连,滑块对地面有压力作用.再用一水平力F 作用于A 使之向右做直线运动(弹簧的下端始终在P 之上),对于滑块A 受地面滑动摩擦力下列说法中正确的是( )

A .逐渐变小

B .逐渐变大

C .先变小后变大

D .大小不变

例7.如图2-2所示水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体m ,当用力缓慢抬起一端时,木板受到物体的压力和摩擦力将怎样变化?

【错解分析】错解:以木板上的物体为研究对象。物体受重力、摩擦力、支持力。因为物体静止,则根据牛顿第二定律有

错解一:据式②知道θ增加,f 增加。

错解二:另有错解认为据式知θ增加,N 减小;则f=μN 说明f 减少。

错解一和错解二都没能把木板缓慢抬起的全过程认识透。只抓住一个侧面,缺乏对物理情景的分析。若能从木块相对木板静止入手,分析出再抬高会相对滑动,就会避免错解一的错误。若想到f=μN 是滑动摩擦力的判据,就应考虑滑动之前怎样,也就会避免错解二。

【正确解答】以物体为研究对象,如图2-3物体受重力、摩擦力、支持力。物体在缓慢抬起过程中先静止后滑动。静止时可以依据错解一中的解法,可知θ增加,静摩擦力增加。当物体在斜面上滑动时,可以同错解二中的方法,据f=μN ,分析N 的变化,知f 滑的变化。

θ增加,滑动摩擦力减小。在整个缓慢抬起过程中y 方向的方程关系不变。依据错解中式②知压力一直减小。所以抬起木板的过程中,摩擦力的变化是先增加后减小。压力一直减小

1、 解决临界问题的方法

临界问题:某种物理现象变化为另一种物理现象或物体从某种特性变化为另一种特性时,发生的转折状态为临界状态。临界状态也可理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态,平衡物体的临界状态是指物体所处平衡状态将要变化的状态,涉及临界状态的问题叫临界问题,解决这类问题一定要注意“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。

在研究物体的平衡时,经常遇到求物理量的取值范围问题,

这样涉及到平衡问题的临界问

题,解决这类问题的基本方法是假设推理法,即先假设怎样,然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解。

2、 平衡问题中极值的求法

极值:是指研究平衡问题中某物理量变化情况时出现的最大值或最小值。中学物理的极值问题可分为简单极值问题和条件,区分的依据就是是否受附加条件限制。若受附加条件阴制,则为条件极值。

在研究平衡问题中某些物理量变化时出现最大值或最小值的现象称为极值问题。求解极值问题有两种方法:

方法1:解析法。根据物体的平衡条件列方程,在解方程时采用数学知识求极值。通常用到数学知识有二次函数极值、讨论分式极值、三角函数极值以及几何法求极值等。 方法2:图解法。根据物体平衡条件作出力的矢量图,如只受三个力,则这三个力构成封闭矢量三角形,然后根据图进行动态分析,确定最大值和最小值

例17、重量为G 的木块与水平地面间的动摩擦因数

为μ,一人欲用最小的作用力F 使木块做匀速运动,则

此最小作用力的大小和方向应如何?

分析与解:木块在运动过程中受摩擦力作用,要减小摩擦

力,应使作用力F 斜向上,设当F 斜向上与水平方向的夹角为α时,F 的值最小。木块受力分析如图29所示,由平衡条件知:

Fcosα-μF N =0, Fsinα+F N -G=0 解上述二式得:α

μαμsin cos +=G F 。 令tanφ=μ,则21sin μμ

ϕ+=,211cos μϕ+= 可得:)

cos(1sin cos 2ϕαμμαμαμ-+=+=G G F 可见当μϕαarctan ==时,F 有最小值,即21/μμ+=G F 。

用图解法分析:由于F f =μF N ,故不论F N

G F

F N F f x y

α 图29

图30 F 1 φ F

如何改变,F f 与F N 的合力F 1的方向都不会发生改变,如图30所示,合力F 1与竖直方向的夹角一定为μϕarctan =,可见F 1、F 和G 三力平衡,应构成一个封闭三角形,当改变F 与水平方向夹角时,F 和F 1的大小都会发生改变,且F 与F 1方向垂直时F 的值最小。由几何关系知:2min 1sin μ

μϕ+==G G F 。

【例2】如图所示,一圆柱形容器上部圆筒较细,下部的圆筒较粗且足够长,容器的底是一可沿圆筒无摩擦移动的活塞S ,用细绳通过测力计F 将活塞提着.容器中盛水.开始时,水面与上圆筒的开口处在同一水平面,在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移.在这一过程中,测力计的读数(A )

A 、先变小,然后保持不变

B 、一直保持不变

C 、先变大,然后变小

D 、先变小,然后变大

解析:取活塞为研究对象,活塞受到重力G 、大气对

下底面的压力F 1、水对活塞上表面的压力F 2、

绳的拉力T ,如图所示,其中F 1=P 0S ,F 2=(P 0+h ρg )

S ,h 为水柱高度,由力的平衡条件得:T=G +F 2-F 1=G

+h ρgS 。

当活塞缓慢下移时,g 减小,T 减小。当液面下移到粗圆筒上部时,活塞再下移,液柱的高度不变,T 不变。

【例3】如图所示,物体放在水平面上,与水平面间的动摩擦因数为μ,现施

一与水平面成α角且斜向下的力F 推物体,问:α角至少为多大时,无论F

为多大均不能推动物体(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)?

解析:设物体的质量为m ,静摩擦力为f ,现取刚好达到最大静摩擦力时分

析,如图由平衡条件有Fcos α=μ(mg +Fsin α),F=

该式中出现三个未知量,条件缺少,但注意到题中“无论F 多大………”,

可设想:当F →∞时,必有右边分式的分母→0,即cos α-μsin α=0,得

α=arctan (),因此α≥arctan ()即为所求。

【例4】如图,斜面的倾角为θ,物块A 、B 的质量分别为m l 和m 2,A

与斜

b

受力分析的一般步骤和方法

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.

物体的受力分析的方法与技巧

物体的受力分析 一、受力分析的基本方法: 1.明确研究对象 在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体(整体)。在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(既研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力。 2.隔离研究对象,按顺序找力 把研究对象从实际情景中分离出来,按先重力,再弹力,再摩擦力,然后已知力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力),最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力,并画出各力的示意图。 3.只画性质力,不画效果力 画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力,否则将出现重复。 二、受力分析的方法 (1)整体法隔离法例1、ABC均静止,F=10N,求各接触面间的摩擦力 例2、用大小相等、方向相反,并在同一水平面上的力F挤压相同的木板,木板中间夹着两块相同的砖,砖和木板均保持静止,则() A.两砖间摩擦力为零 B.F越大,板与砖之间的摩擦力就越大 C.板砖之间的摩擦力大于砖的重力 D.两砖之间没有相互挤压的力 拓展:若有三块砖,每块质量均为m,则各砖间的摩擦力为多大? (2)产生原因分析法 例3、如图所示,重力G=20N的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动,同时受到大小为10N的,方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力大小和方向是( ) A.2N,水平向左B.2N,水平向右 C.10N,水平向左D.12N,水平向右 例4、如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.4.当用水平力向右拉动物体A时,试求: (1)B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向; (2)A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向.

受力分析的方法与步骤

力学问题受力分析的方法和步骤 受力分析和运动分析是解决力学问题的前提,而要准确的对物体进行受力分析,除了掌握几种性质的力之外,必须明确力和运动的关系。怎样才能正确分析受力呢? 受力分析的步骤高中物理网络家教一对一辅导今日在线 1、明确研究对象。 你要分析的是甲的受到乙、丙、丁。。。的作用力,那么甲就是受力物体,有些同学在对甲做受力的分析时往往也把甲对其他物体的力分析进来了,那是错误的。 研究对象可以是一个单个的物体(隔离法),也可以是几个物体组成的整体。(整体法)。在受力分析不熟练时,如果问题的分析中涉及两个以上的物体就要有意识的试着用整体法分析。整体法分析受力的时候,整体内部各物体间的相互作用就是内力,而你要分析的是外力,这样就可以少分析很多力。使问题的求解变的简单。 2、先分析重力 重力是由于地球的吸引而使物体受到的作用力。任何物体都受重力,重力的作用点在重心,重力的方向竖直向下,重力的大小等于mg。问题的分析中先解决简单问题再解决复杂问题,先把容易的弄清楚,这也是解决问题的一种方法。 3、接着分析弹力 因为弹力的产生原因是形变,也就是说必须接触才能产生弹力,所以这一步先找研究对象与那些物体相接处,再分析他们之间是否有弹力。注意产生弹力必须接触,但接触未必有弹力。弹力的作用点在接触面,弹力的大小与形变量有关,与形变物体本身的物理性质有关。在弹性限度内弹簧的弹力f=kx 。弹力的方向一般是垂直于接触面或沿着绳子或弹簧。 4、最后分析摩擦力 弹力存在是摩擦力存在的前提,因此摩擦力的分析应该放在弹力之后。这一步先要明确被研究的对象与那些物体相挤压,它们之间有否相对运动或有否相对运动趋势,从而分析有否摩擦力。摩擦力的方向沿着接触面与相对运动或相对运动趋势方向相反。静摩擦力大于零小于等于最大静摩擦力,是由其它力决定的。最大静摩擦力和滑动摩擦力取决于接触面的性质和接触面间的弹力。滑动摩擦力的大小等于接触面间的弹力乘以摩擦因数。即F=μF N 如果研究的物体处在更为复杂的环境中,如周围有某种液(气)体、电场或者磁场,那么还要遵先简单后复杂的方法,先分析最容易分析出来的力。再就是作用力反作用力的运用。有作用力一定有反作用力。 假设法分析弹力和静摩擦力的有无及方向,也可以说跟据运动和力的关系判断受力情况。有些较复杂的情况就可以用假设法分析。 受力分析的问题,往往给出的是运动条件。而涉及到受力分析的问题都可以归类为两类一、受力平衡问题。二、受力不平衡问题。为此就可以假设没有这个力分析其他力的合力能否为零或能否与加速度的方向一致。从而判断假设的错误与否。受力方向的分析依然。 例题分析高中物理网络家教一对一辅导今日在线。 例1:有人认为“物体以某一初速冲上光滑的斜面后,物体在上滑过程中受到沿斜面向上的冲力作用,在下滑过程中受到沿斜面向下的下滑力作用。” 如果按照受力分析的步骤去分析,根本分析不出向上冲的力和下滑力,当然也就出现不了多出了力的问题。 例:如图所示,A、B、C三木块叠放在水平桌面上,对B木块施加一个水平向右恒力F,三木块共同向右匀速运动,三木块的重力都是G,分别画出三木块受力示意图。

正确受力分析的方法

受力分析 正确的受力分析有以下几步: 第一步:隔离物体。隔离物体就是把题目中你分析其受力的那个物体单独画出来,不要管它周围与它相关联的其它物体,这一点很重要。 第二步:在已隔离的物体上画上重力和其它已知力。因高一物理初学时分析的都是地面上的物体,重力是已知力,要把它的作用点画到已隔离物体的中心上。另外,物体往往是在重力及其它主动力的作用下才产生了与其它物体间的挤压、拉伸以及相对运动等,进而才才产生了弹力和摩擦力,所以必须先分析它们。 第三步:查找接触点和接触面。就是查找被分析物体与其它物体的接触点和接触面。弹力和摩擦力是接触力,其他物体对被分析物体的弹力和摩擦力只能通过接触点和接触面来作用,这就是说寻找物体所受弹力(拉力、压力、支持力)和摩擦力只能在被分析物体跟其他物体相接触的点和面上找,所以要查找接触点和接触面,而且要找全。每个接触点或面上最多有两个力(一个弹力、一个摩擦力)。

第四步:分析弹力(拉力、压力、支持力),在被分析物体与其他物体的接触点和接触面上,如果有弹性形变(挤压或拉伸),则该点或面上有弹力,反之则没有。在确定弹力存在后,弹力的方向就比较容易确定了,它总是跟接触面垂直,指向受力物体,弹力的方向,有三种情况:一是两平面重合接触,弹力的方向跟平面垂直,指向受力物体;而是硬点面接触,就是两个坚硬的物体相接触时,其中一个物体的一个突出端(点)顶在另一个物体的表面上(如梯子一端支地,一端靠墙),这时弹力的方向过接触点跟接触面垂直(如梯子靠墙端受的弹力跟墙垂直,靠地端的受的弹力跟地面垂直)。如果接触面是曲面,弹力的方向和曲面垂直,沿过接触点的曲面法线的方向。三是软点接触,就是一个柔软的物体通过一个点连接到另一个物体表面上(如用绳或弹簧拉一物体),这时弹性形变主要发生在柔软物体上,所以这时弹力的方向总是沿着绳和弹簧的轴线,跟弹性形变的方向相反。 第五步:分析摩擦力、摩擦力分静摩擦力和滑动摩擦力,它们的产生条件是两物体接触处不光滑,除挤压外还要有

受力分析步骤

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。 若A静止而B匀速下滑,A是否受到地面的摩擦力?(不受) 若A静止而B加速下滑,A是否受到地面的摩擦力?(受,方向向左) A.小车静止时,F竖直向上

对物体进行受力分析的方法

对物体进行受力分析的方法 受力分析是研究力学问题的基本功,常用的受力分析方法是隔离法,即把研究对象与它周围的物体隔离开来,分析周围哪些物体对它施加力的作用,是什么性质的力,力的大小和方向如何,并把它们一一画在受力示意图上。在作受力分析时应注意:1.力是离不开物体而单独存在的;2.力的作用是相互的,施力物体不仅施力,同时也受力;受力物体不仅受力,同时也施力,施力和受力是作用在两个不同的物体上;3.受力示意图应当有力的大小、方向和作用点,三者缺一不可。另外,受力分析的方法还有整体法,即可以把物体作为一个整体来分析,而物体间的相互作用作为物体内部的力可以不考虑。 例1质量为500克的鱼吊在细绳一端,手提细绳处于静止状态,如图所示。分析鱼受哪几个力作用?施力物体是谁?所受各力的大小和方向如何? 解析:以鱼为研究对象,首先应看鱼与几个物体发生相互作用。因为鱼与地球和绳发生相互作用,所以鱼受到重力和拉力的作用。重力的施力物体是地球,拉力的施力物体是细绳。又因鱼处于静止状态,所受的重力和拉力是一对平衡力,这两个力大小相等,方向相反,且在同一条直线上。G=mg=9.8牛/千克×0.5千克=4.9牛,方向竖直向下;拉力大小

也为4.9牛,方向竖直向上。 答案:鱼受重力和拉力作用。重力的施力物体是地球,大小为4.9牛,方向竖直向下;拉力的施力物体是细绳,大小为4.9牛,方向竖直向上。 例2一物体放在水平面上静止,分析物体受到了哪些力? 解析:物体受到重力和水平面的支持力两个力。这两个力都是物体受到的,此时不能再分析一个压力,因为压力是物体施加给地面的,不是物体受到的。 例3 一个物体沿斜面向下滑,此时受到哪几个力的作用? 解析:物体此时受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用,容易错误分析成:认为还受到一个沿斜面向下的下滑力,实际上是不受这个力的,因为找不到施力物体。

物体受力分析方法总结

物体受力分析方法总结 现代工程领域中,物体受力分析是一个至关重要的任务。物体受力分析的目的是研究物体在受到外力作用下的平衡状态或运动状态,以便进行合理的力学设计和工程优化。本文将总结几种常用的物体受力分析方法,以帮助读者更好地理解和应用这些方法。 一、力的分解法 力的分解法是物体受力分析中最基本的方法之一。该方法将一个力分解为多个部分力,使得分解后的力易于计算和分析。根据需要,可以将力分解为水平方向和垂直方向的分力,或者按照其它坐标系进行分解。通过分解后的力的计算,可以更清楚地了解各个分力对物体的影响,进而进行合理的受力分析。 二、自由体图法 自由体图法是力学中常用的一种图解分析方法。该方法将物体从整体中分离出来,用简化的方式表示对象及其所受到的力和力矩。通过绘制自由体图,可以清晰地展示物体所受到的所有力,并有助于计算和分析受力反应。自由体图法广泛应用于静力学和动力学中,通过解算可以得出物体的平衡条件或运动状态。 三、力的合成法 力的合成法是物体受力分析中的常用方法之一。该方法将多个力合成为一个力,使得力的计算和分析更为便利。通过合成后的力,可以更容易地确定物体的平衡或不平衡状态,从而评估物体所受到的力和

力矩。力的合成法常用于解决多力作用下物体受力平衡问题,特别适 用于平面问题。 四、受力分析的示意图法 受力分析的示意图法是物体受力分析中的辅助方法之一,在实际计 算中经常使用。该方法通过绘制物体所受力的示意图,以直观的方式 展示受力情况,并帮助理解物体的受力分布。通过示意图,可以更快 速地识别受力方向、大小和作用点,为后续的受力分析提供指导。 五、等效力法 等效力法是一种将多个力系统简化为一个等效力的方法。当物体受 到多个力的作用时,为了方便计算和分析,可以将这些力简化为一个 等效力,该等效力具有与原始力系统相同的总效果。通过等效力法, 可以简化物体的受力分析,并将复杂问题转化为简单的力学平衡问题。等效力法在解决具有复杂力系的物体受力问题时具有重要的实用价值。 六、曲杆法 曲杆法是一种常用的结构力学分析方法,用于分析物体受力平衡或 静力学不平衡问题。该方法通过将物体的杆件或连接件视为曲杆,分 析杆件内外力的平衡关系,解算各个连接点的力,从而得到物体受力 的全局和局部情况。曲杆法通常应用于解决复杂结构的受力分析问题,如悬臂梁、桁架和桥梁等。 总结

受力分析方法

受力分析的基本方法和原则 对物体进行受力分析这看似微不足道的一步,其实是处理力学问题乃至所有涉及力和运动的综合问题中至关重要的一步,能否正确分析出研究物体的受力,将直接影响到后续解题过程的展开以及最终结果的正确性。那么,怎样才能走好这第一步呢? 一、受力分析的一般步骤 先来回顾一下各种常见力的特点。 重力:由于地球的吸引而使物体受到的作用力。地球表面附近的一切物体都要受到重力的作用。因此,只要研究的对象是实际物体,重力就肯定存在。 弹力:相互接触的物体间才会产生弹力,但接触不一定有弹力,只有当接触处存在弹性形变时,弹力才会出现。 摩擦力:弹力存在是摩擦力存在的前提,因此摩擦力的分析应该放在弹力之后。两个相互挤压的物体间若有相对滑动,则它们之间会出现滑动摩擦力;两个相互挤压的物体间若有相对滑动的趋势,则它们间会出现静摩擦力。 如果研究的物体处在更为复杂的环境中,如周围有某种液(气)体、电场或者磁场,那么还要分析物体是否受到浮力、阻力、电场力或磁场力等的作用。 综上所述,可以将受力分析的一般步骤归纳为: 重力肯定有;弹力看四周,形变就存在,不形变则没有;分析摩擦力,看看运动否?趋势也可以; 复杂环境中,不忘电磁浮。 但要注意,这几句话中的“形变”指“弹性形变”,“运动”指“相对运动”。为了方便记忆,甚至可以将上述几句话进一步精简为二十字的口诀: 重力肯定有,弹力看四周,分析摩擦力,不忘电磁浮。 二、受力分析的基本原则 初步分析之后,如果能对照受力分析的基本原则换个角度检查一下分析结果的正确性,这样才能做到万无一失。两个基本原则依次为:(1)每个力都必须有施力物体;(2)受力情况必须和物体的运动状态相吻合。 例:有人认为“物体以某一初速冲上光滑的斜面后,物体在上滑过程中受到沿斜面向上的冲力作用,在下滑过程中受到沿斜面向下的下滑力作用。” 解:物体在全过程中只受到重力和斜面对它的支持力两个力的作用,在上滑过程中物体并没有受到沿斜面向上的冲力作用,之所以能冲上斜面,是因为具有初速度,不要把物体的这种惯性表现当作一个力;在下滑过程中物体也没有受到沿斜面向下的下滑力的作用,之所以下滑,是因为重力产生了一个使物体向下滑动的效果。这里多分析出来的“冲力”和“下滑力”都可以用第一原则来进行检验,显然,它们都没有施力物体,因此不存在。 例:物体A放在水平传送带上,且A与传送带保持相对静止,如 图所示,若传送带向右匀速运动,试分析A的受力。

受力分析的基本方法和原则

受力分析的根本方法和原那么 对物体进行受力分析这看似微缺乏道的一步,其实是处理力学问题乃至所有涉及力和运动的综合问题中至关重要的一步,能否正确分析出研究物体的受力,将直接影响到后续解题过程的展开以及最终结果的正确性。那么,怎样才能走好这第一步呢? 一、受力分析的一般步骤 先来回忆一下各种常见力的特点。 重力:由于地球的吸引而使物体受到的作用力。地球外表附近的一切物体都要受到重力的作用。因此,只要研究的对象是实际物体,重力就肯定存在。 弹力:相互接触的物体间才会产生弹力,但接触不一定有弹力,只有当接触处存在弹性形变时,弹力才会出现。 摩擦力:弹力存在是摩擦力存在的前提,因此摩擦力的分析应该放在弹力之后。两个相互挤压的物体间假设有相对滑动,那么它们之间会出现滑动摩擦力;两个相互挤压的物体间假设有相对滑动的趋势,那么它们间会出现静摩擦力。 如果研究的物体处在更为复杂的环境中,如周围有某种液〔气〕体、电场或者磁场,那么还要分析物体是否受到浮力、阻力、电场力或磁场力等的作用。 综上所述,可以将受力分析的一般步骤归纳为: 重力肯定有;弹力看四周,形变就存在,不形变那么没有;分析摩擦力,看看运动否?趋势也可以; 复杂环境中,不忘电磁浮。 但要注意,这几句话中的“形变〞指“弹性形变〞,“运动〞指“相对运动〞。为了方便记忆,甚至可以将上述几句话进一步精简为二十字的口诀: 重力肯定有,弹力看四周,分析摩擦力,不忘电磁浮。 二、受力分析的根本原那么 初步分析之后,如果能对照受力分析的根本原那么换个角度检查一下分析结果的正确性,这样才能做到万无一失。两个根本原那么依次为:〔1〕每个力都必须有施力物体;〔2〕受力情况必须和物体的运动状态相吻合。 例:有人认为“物体以某一初速冲上光滑的斜面后,物体在上滑过程中受到沿斜面向上的冲力作用,在下滑过程中受到沿斜面向下的下滑力作用。〞 解:物体在全过程中只受到重力和斜面对它的支持力两个力的作用,在上滑过程中物体并没有受到沿斜面向上的冲力作用,之所以能冲上斜面,是因为具有初速度,不要把物体的这种惯性表现当作一个力;在下滑过程中物体也没有受到沿斜面向下的下滑力的作用,之所以下滑,是因为重力产生了一个使物体向下滑动的效果。这里多分析出来的“冲力〞和“下滑力〞都可以用第一原那么来进行检验,显然,它们都没有施力物体,因此不存在。 例:物体A放在水平传送带上,且A与传送带保持相对静止,如下图,假设传送带向右匀速运动,试分析A的受力。 解:A物体仅受两个力作用:重力和传送带对A产生的弹力。

受力分析的基本方法和原则

受力分析的基本方法和原则 受力分析的基本方法和原则 对物体进行受力分析是处理力学问题的关键步骤,正确分析物体的受力将直接影响解题过程和结果的正确性。那么,怎样才能正确进行受力分析呢? 一、受力分析的一般步骤 首先,需要回顾一下各种常见力的特点。重力是地球吸引力作用于物体的结果,所有物体都会受到重力的作用。弹力是相互接触的物体间才会产生的力,只有当接触处存在弹性形变时,弹力才会出现。摩擦力存在的前提是弹力存在,因此摩擦力的分析应该放在弹力之后。当物体处于复杂环境中时,如周围有某种液体、气体、电场或磁场,还需要分析物体是否受到浮力、阻力、电场力或磁场力等的作用。 综上所述,可以将受力分析的一般步骤归纳为:重力肯定有;弹力看四周,形变就存在,不形变则没有;分析摩擦力,

看看运动是否发生?趋势也可以;在复杂环境中,不要忘记电磁浮。需要注意的是,“形变”指的是“弹性形变”,“运动”指的是“相对运动”。为了方便记忆,可以将上述几句话进一步精简为二十字的口诀:重力肯定有,弹力看四周,分析摩擦力,不要忘记电磁浮。 二、受力分析的基本原则 在初步分析之后,需要对照受力分析的基本原则,检查分析结果的正确性,才能确保分析无误。受力分析的基本原则有两个:(1)每个力都必须有施力物体;(2)受力情况必须和物体的运动状态相吻合。 例如,有人认为“物体以某一初速冲上光滑的斜面后,物体在上滑过程中受到沿斜面向上的冲力作用,在下滑过程中受到沿斜面向下的下滑力作用。”但实际上,在全过程中,物体只受到重力和斜面对它的支持力两个力的作用,在上滑过程中物体并没有受到沿斜面向上的冲力作用,之所以能冲上斜面,是因为具有初速度,不要把物体的这种惯性表现当作一个力;在下滑过程中物体也没有受到沿斜面向下的下滑力的作用,之

物体受力分析方法总结

物体受力分析方法总结 一、口诀:“ 一定对象,二查力,三看状态,四分析” 即: 1、确定研究对象; 2、查看物体受到的力:先重力,后弹力,最后按物体运动状态找摩擦力(静止或匀速直线运动状态合力为零); 3、看清物体所处的状态; 4、分析各力之间的关系(一般根据受力平衡)。 二、受力分析方法 1、隔离法 (1)明确研究对象(要分析哪个物体的受力)并将其隔离出来(不改变形状、大小及放置方位而将对象单独画出,尤其对有多个物体的情况更是必须)。 (2)分析研究对象所受的各种性质的力(即周围物体对该物体所使的各种性质的力),并按力的示意图将力逐一画出,这就是物体的受力图。(注意:只画对象受的力,而不画它对其它物体使的力) 这里可能还要用到作用力与反作用力之间的关系巧解。 例:分析下图中物体B受力情况(两物体均静止): 物体A静止,其受到向右的拉力,所以其受到B对它的摩擦力f b,根据作用力与反作用力关系,B也受到A对它的一个反作用力f a,并且方向与f b相反;B也静止,要在水平方向上平衡这个力只有是地面对它的摩擦力了f(地),且这个力与f a方向相反。故有下图:

2、整体法 若上题只要求物体B是否受到地面的摩擦,可采用整体法: 由于物体静止,竖直方向上受力平衡,水平方向也受力平衡,向右的拉力只有桌面的摩擦力与之平衡。

练习: 1、画出图中A物体的所受力的示意图,已知A静止且各接触面光滑。 2、放在斜面上静止的木块,受几个力的作用请在图中画出木块所受力的示意图并说明各力的施力物体。 3、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 4.如右上图,一物体m被传送带从A点匀速送到B点,请在图中用示意图表示m受到的力 *5.如图所示,各图中物体静止重力为G,请分析砖与墙及砖与砖的各接触面间是否有摩擦力存在如有大小是多少 A A

受力分析方法大全

2010年高中物理受力分析方法大全 一、注意静摩擦力的适应性,摩擦力动与静的突变。 1.如图14所示,放在水平桌面上的木块A 处于静止状态,所挂砝码质量为0.6kg ,弹簧秤示数为2N ,滑轮摩擦不计。求:轻轻去掉砝码后,木块A 大小和弹簧秤的示数。 1.2N ,2N 2.2008年高考理综山东卷16、用轻弹簧竖直悬挂的质量为m 物体,静止时弹簧伸长量为L ,现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L ,斜面倾角为30°,如图所示.则物体所受摩擦力 ( A ) A .等于零 B .大小为mg 2 1,方向沿斜面向下 C .大于为 mg 23,方向沿斜面向上 D .大小为mg ,方向沿斜面向上 3.山东泰安市07年第一轮质量检测3.如图所示,一物块受到一个水平力 F 作用静止于斜面上,此力F 的方向与斜面底边平行,如果将力F 撤消, 下列对物块的描述正确的是 ( B D ) A .木块将沿斜面下滑 B .木块受到的摩擦力变小 C .木块立即获得加速度 D .木块所受的摩擦力方向改变 4.如图1,所示,在一块长木板上放一铁块,当把长木板从水平位置绕一端缓慢抬起时,铁块所受的摩擦力( B ) A .随倾角θ的增大而减小 B .开始滑动前,随倾角θ的增大而增大,滑动后,随倾角θ的增大而减小 C .开始滑动前,随倾角θ的增大而减小,滑动后,随倾角θ的增大而增大 D .开始滑动前保持不变,滑动后,随倾角θ的增大而减小 5.如图,将半球置于水平地面上,半球的中央有一光滑小孔,柔软光滑的轻绳穿过小孔,两端分别系有质量为12m m 、的物体(两物体均可看成质点),它们静止时1m 与球心O 的连线与水平线成45角,1m 与半球面的动摩擦因数为0. 5,1m 所受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,则12 m m 的最小值是(C ) A .4 B .4 C .2 D 图 1

受力分析的方法

受力分析的方法 受力分析方法分别有隔离法、整体法、假设法、利用牛顿第三定律分析和画出物体的 受力示意图。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。 1.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。 2.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。 3.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。 4.利用牛顿第三定律分析 5.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。 (1)选取研究对象:对象可以是单个物体也可以是系统。 (2)隔离:把研究对象从周围的物体中隔离出来。 (3)画受力图: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:受力分析完后,应仔细检查分析结果与物体所处状态是否相符。 感谢您的阅读,祝您生活愉快。

物体的受力分析

物体的受力分析 一:力学中常见的三种力: 重力,弹力,摩擦力 二:受力分析的方法 1、研究表明物体(对象)会受到力的作用(通常同时会受到多个力的作用)。 2、受力分析就是要我们准确地分析出物体(对象)所受的力,并且能用力的示意图(受力图)表示出来。 3、隔离法:在分析被研究对象的受力情况时,要把它从周围物体中隔离出来,分析周围有哪些物体对它施加力的作用,各力什么性质的力,力的大小,方向怎样,并将它们一一画在受力图上,这种分析的方法叫隔离法。 4、内力与外力:内力是指对象内部物体间的相互作用力;外力是指对象以外的物体给所研究对象施加的力。 5、整体法:取多个物体作为对象,分析此对象所受到的力。(注:在整体法中只分析外力不要分析内力) 三:一般采取以下的步骤分析 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、采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力。 3、按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力(如电场力,磁场力等)。 4、画物体受力图,没有特殊要求,则画示意图即可。 四:实例分析 2.对下列各种情况下的物体 A 进行受力分析 (1)沿水平草地滚动的足球 (3)在光滑水平面上向右运动的物体球 平面上的物体球 (4)在力F 作用下行使在 路面上小车 V (5)沿传送带匀速运动的物体 (6)沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>G

3. 对下列各种情况下的物体A 进行受力分析,在下列情况下接触面均不光滑. A (2)沿斜面上滑的物体A (接触面光滑) (1)沿斜面下滚的小球, 接触面不光滑. (3)静止在斜面上的物体 (4)在力F 作用下静止在 斜面上的物体A. (5)各接触面均光滑 A 物块A (1)A 静止在竖直墙面上 v (2)A 沿竖直墙面下滑 ( (4)静止在竖直墙面 轻上的物体A (6)在拉力F 作用下静止 (5)静止在竖直墙面 轻上的物体A

受力分析的三种基本方法

受力分析的三种基本方法作者:王瑞 来源:《中学生数理化·自主招生》2020年第01期

在物理问题中,正确地进行受力分析是解决力学问题的关键,是运用力学规律列方程的前提。下面就正确进行受力分析需要掌握的三种方法逐一分析。 1.基本概念法:从“力是物体间的相互作用”这一概念着手,搞清楚研究对象与哪些物体之间有相互作用,分析时可按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序逐步进行。 例1 如图1所示,光滑小球处于平衡状态,试分析它受到哪些力的作用。 解:以小球为研究对象,与小球有相互作用的物体均为三个,它们施于小球的作用力也为三个,力的示意图如图2所示。 2.力的性质法:从“不同性质的力其大小和方向的决定因素及产生条件各有不同”的特点出发,依次分析研究對象所受的各个力。 例2如图3a所示,两木块A、B靠在一起,在一水平力F的作用下A、B-起紧靠在竖直墙上。设A、B的质量分别为m1、m2,试求两木块所受的摩擦力。 解:按力的性质法,静摩擦力产生的条件是两物体接触有相对运动趋势而无相对运动,它的方向总是和物体相对运动的趋势方向相反,闪此分析静摩擦力时,先要看隔离体与其他物体有无接触,再看两物体有无相对运动趋势。 先分析木块A,在重力m1g的作用下,相对于B有下落趋势,因而它必受到B对它的向上的摩擦力f1',由平衡条件知f1=m1g。再分析B,B受重力及f1的反作用力f1',这两个力的方向都向下,使B相对于墙必然有下落趋势,因此墙给B的摩擦力应向上。由平衡条件知,f2=f1'+m2g。A、B两木块的受力情况如图3b所示。 3.力的效应法:从“力是使物体产生加速度和发生形变的原因”人手,通过对研究对象运动状态及其状态改变的分析来确定它是否受到某个力或某些力。 例3 如图4所示,质量为,m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动。设弹簧的劲度系数为k。当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于多少? 解:应用力的效应法分析。A、B离开平衡位置的位移为x时,它受到弹簧的弹力大小 F=kx,方向指向平衡位置。由牛顿第二定律得A、B一起运动时的加速度,方向指向平衡位置。由于物体A在水平方向上只受B给它的静摩擦力,所以由力是使物体获得加速度的原因得f=。

受力分析-----整体法和隔离法(转载)

专题受力分析·整体法和隔离法 【知识梳理】 1、常见五种性质力 2、整体法和隔离法 (1)隔离法:保持物体的受力情景不变,而将物体隔离研究的方法. (2)整体法:将具有相同的运动状态的物体构成的物体系作为研究对象方法. 【方法突破】 1.隔离法和整体法的选择 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。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用 2.受力分析基本方法

(1)确定研究对象(隔离体、整体). (2)按照次序画受力图,先主动力、后被动力,先场力、后接触力. (3)只分析性质力,不分析效果力,合力与分力不能同时分析. (4)结合物体的运动状态:是静止还是运动,是直线运动还是曲线运动.如物体做曲线运动时,在某点所受合外力的方向一定指向轨迹弧线内侧的某个方向. 典例分析 例1如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是() A. B. C. D.

例2用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如右图所示.今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡.表示平衡状态的图可能是 例3如图所示,两质量均为m的小球A和B分别带有+q和-q的电量,被绝缘细线悬挂,两球间的库仑引力小于球的重力mg.现加上一个水平向右的匀强电场,待两小球再次保持静止状态时,下列结论正确的是 A.悬线OA向右偏,OA中的张力大于2mg B.悬线OA向左偏,OA中的张力大于2mg C.悬线OA不发生偏离,OA中的张力等于2mg D.悬线AB向左偏,AB线的张力比不加电场时要大 例4完全相同的直角三角形滑块A、B如图1-25所示叠放,设A、B接触的斜面光滑,A与桌面的动摩擦因数为μ,现在B上施加一水平推力F,恰好使A、B保持相对静止且一起匀速运动,则A对桌面的动摩擦因数 跟斜面倾角θ的关系为

受力分析方法

物体的受力分析方法 一、受力分析方法: ⑴假设法:判断静摩擦力的方向;确定某个力是否存在. ⑵整体法和隔离法:隔离法的目的是将不能分析和计算的内力(不改变系统的运动状态)转化为外力.整体法和隔离法的选用原则是①优先考虑整体法:②当需要将内力转化为外力时必须采用隔离法. 二、受力分析的基本原则: 5.如图,在粗糙的的水平面上放一个三角形木块a,物体b在a的斜面上匀速下滑,则 A.a保持静止,而且没有相对水平面运动的趋势 B.a保持静止,但有相对水平面向右运动的趋势 C.a保持静止,但有相对水平面向左运动的 D.因未给出所需数据,无法对a是否运动或有无运动趋势作判断 6.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即:F1、F2和 A B F 图 F Θ A F B 图 b θ1θ2 c 图 左 b 右 v a 图

A Θ A B F C 图 图 θ A F B 图 摩擦力作用,木块处于静止状态.其中F 1=10N,F 2=2N,若撤去F 1,则木块在 水平方向受到的合力为 A.10N,方向向左 B.6N,方向向右 C.2N,方向向左 D.零 7.如图所示,A 、B 、C 三物体的质量分别为m A 、m B 、m C ,A 、B 间用细绳连接 挂在固定在C 上的光滑定滑轮上,整个系统相对于地处于静止状态,则B 对C 和地面对C 的摩擦力的大小分别为 的水平上表面再轻放一重物 平方向的夹角α. 14.如图所示,木板B 放在水平地面上,在B 上放一重460N 的物体A,A 与B 、B 与地面间的动力摩擦因数均为μ=0.2,木板B 重力不计, 当用 水平力F 将木板向右匀速拉出时,绳子与水平方向的平角为θ=37°. 求绳中的张力和水平拉力各为多少? 左 右 F 1 A F 2 图 B C A 图 F A B 图

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