受力分析方法談

1、受力分析方法談高一物理中物體的受力分析是學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)是橫在高一新生面前的一道門檻，跨不過它高中物理 將很難過關(guān)。物體的受力分析真的很難嗎？回答是如果掌握了正確的分析方法受力分析并不難，方法不正確就難了，讓你無從入手。什么是正確的受力分析方法呢？正確的受力分析方法有以下幾步：第一步：隔離物體。隔離物體就是把題目中要你分析其受力的那個(gè)物體單獨(dú)畫岀來，不要管它周圍與它相關(guān)聯(lián)的其它物體.這一點(diǎn)很重要。第二步：在已隔離的物體上畫上重力和其它已知力。因高一物理初學(xué)時(shí)分析的都是地面上的物體，重力是 一個(gè)已知力，要把它的作用點(diǎn)畫到已隔離物體的重心上。另外，物體往往是在重力及其它主動(dòng)力作用下才 產(chǎn)生了與其

2、它物體間的擠壓、拉伸以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)等進(jìn)而才產(chǎn)生了彈力和摩擦力，所以必須先分析它們。第三步：查找接觸點(diǎn)和接觸面。就是查找被分析物體與其它物體的接觸點(diǎn)和接觸面。彈力和摩擦力是接觸 力，其它物體對(duì)被分析物體的彈力和摩擦力只能通過接觸點(diǎn)和接觸面來作用，這就是說尋找物體所受的彈 力（拉力、壓力、支持力）和摩擦力只能在被分析物體跟其它物體相接觸的點(diǎn)和面上找，所以要查找接觸點(diǎn) 和接觸面，而且要找全。每個(gè)接觸點(diǎn)或面上最多有兩個(gè)力（一個(gè)彈力，一個(gè)摩擦力）。第四步：分析彈力（拉力、壓力、支持力）。在被分析物體與其它物體的接觸點(diǎn)或接觸面上，如果有彈性形 變（擠壓或拉伸），則該點(diǎn)或面上有彈力，反之則沒有。在確定彈力存在

3、以后，彈力的方向就比較容易確定 了，它總是跟接觸面垂直，指向受力物體。彈力的方向，有三種情況：一是兩平面重合接觸，彈力的方向 跟平面垂直，指向受力物體；二是硬點(diǎn)面接觸，就是兩個(gè)堅(jiān)硬的物體相接觸時(shí)，其中一個(gè)物體的一個(gè)突岀 端（點(diǎn)）頂在另一個(gè)物體的表面上（如梯子一端支地，一端靠墻），這時(shí)彈力的方向過接觸點(diǎn)跟接觸面垂直 （如 梯子靠墻端受的彈力跟墻垂直，靠地端受的彈力跟地面垂直）。如果接觸面是曲面，彈力的方向跟曲面垂直，沿過接觸點(diǎn)的曲面法線的方向。三是軟點(diǎn)面接觸，就是一個(gè)柔軟的物體通過一個(gè)點(diǎn)連接到另一個(gè)物體表面 上（如用繩或彈簧拉一物體）這時(shí)彈性形變主要發(fā)生在柔軟物體上，所以這時(shí)彈力的方向總是沿著繩

4、或彈 簧的軸線，跟彈性形變的方向相反。第五步：分析摩擦力。摩擦力分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力，它們的產(chǎn)生條件是兩物體接觸處不光滑，除擠壓外還要有相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)滑動(dòng)趨勢。因此分析接觸面上有無摩擦力首先要看接觸面是否光滑（這是題目中的已知條件）其次看有彈力沒有（不光滑的有彈力的接觸面上才可能有摩擦力）。然后進(jìn)行有無摩擦力的判斷：接觸面上有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)有滑動(dòng)摩擦力，其大小f=，方向跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。接觸面上沒有相對(duì)滑動(dòng)但有相對(duì)滑動(dòng)趨勢時(shí)有靜摩擦力，它的大小和方向總是跟迫使物體產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)趨勢的外力等大 而反向。對(duì)靜摩擦力不好判斷的是物體何時(shí)具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢及運(yùn)動(dòng)趨勢的方向。比較簡單的判斷方法還 是假

5、設(shè)法：設(shè)想接觸面是光滑的，看這時(shí)物體是否還能相對(duì)靜止，若還能相對(duì)靜止就是沒有運(yùn)動(dòng)趨勢，沒 有靜摩擦力；不能相對(duì)靜止就是有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢，相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向就是此時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，這個(gè)接 觸面上有靜摩擦力，方向跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反。要注意，靜摩擦力的大小和方向總是隨使物體產(chǎn)生相 對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的外力的變化而變化，使物體保持相對(duì)靜止。靜摩擦力有最大值fmax= gU0n，當(dāng)外力大于或等于 最大靜摩擦力時(shí)，相對(duì)靜止被破壞，物體開始滑動(dòng)。把分析岀的所有彈力、摩擦力都畫在隔離體上，就畫好了被分析物體的受力圖。把受力分析的方法總結(jié)起來，我編了幾句順口溜：受力分析不真難，掌握方法是關(guān)鍵。分析對(duì)象先隔離， 已知各

6、力畫上面。接觸點(diǎn)、面要找全，推拉擠壓彈力顯。糙面滑動(dòng)動(dòng)摩擦，欲動(dòng)未動(dòng)靜摩現(xiàn)。隔離體上力 畫全，踏平門檻展笑顏。望同學(xué)們多做一些受力分析題，多做方法自然熟練，熟能生巧 下面通過例題說明受力分析方法的應(yīng)用 例：分析下列圖中物體 a受的力，畫出受力圖，并說明各力的性質(zhì)。N脾力）B勻速運(yùn)動(dòng)幽體受力團(tuán)囲i解：分析圖1：從圖1中把a(bǔ)隔離出來，在隔離體 a上畫上重力。從圖1中可看到a跟其它物體有兩個(gè)接觸 面：左面接觸b，下面接觸地面。兩個(gè)接觸面經(jīng)分析都有擠壓， 有彈力：b對(duì)a的彈力是水平向右的推力 fba, 地面對(duì)a的彈力是豎直向上的支持力 n。a、b接觸面沒有相對(duì)滑動(dòng)經(jīng)分析也沒有相對(duì)滑動(dòng)趨勢，沒有摩擦 力

7、；a、地接觸面有相對(duì)滑動(dòng)，有滑動(dòng)摩擦力f，方向水平向左。所以圖 1中物體a受四個(gè)力：重力g，推力fba，支持力n,摩擦力f。把所有彈力和摩擦力都畫到隔離體上，就得到a的受力圖。分析圖2:隔離桿a，在中心處畫上重力 go人靜止在比滑曲面上的均勻桿呻彈力）圖2從圖2中可看岀桿a跟半圓形曲面有兩個(gè)接觸點(diǎn)，是硬點(diǎn)面接觸。經(jīng)分析兩個(gè)接觸點(diǎn)都有擠壓，都有彈力。左端接觸點(diǎn)處曲面對(duì) a的彈力ni的方向跟曲面垂直指向曲面圓心 o;右邊曲面尖端對(duì)a的彈力n2的方向跟 桿a垂直。兩接觸點(diǎn)光滑，無摩擦力。所以圖 2中桿a受三個(gè)力：重力g,彈力ni、n2。把彈力畫到隔離 體a上得到桿a的受力圖。N弾加物體煤力圖3分析圖

8、3 :隔離物體a,在上面畫出重力g和水平力fo a跟其它物體只有一個(gè)接觸面，在這個(gè)接觸面上有擠壓也有相對(duì)滑動(dòng)，因而有彈力和滑動(dòng)摩擦力。斜面對(duì) a的彈力是垂直于斜面向上的支持力 n；斜面對(duì)a 的滑動(dòng)摩擦力f方向平行于斜面向上。所以圖 3中物體a受四個(gè)力作用：重力 g、已知力f、支持力n、摩 擦力fo把彈力和摩擦力畫到隔離休 a上得到a的受力圖。曄擦切| I I厚擦力）| | （彈劉G僮力）A物體受力團(tuán)圈4分析圖4:隔離物體a,在隔離體上畫重力go a跟其它物體有兩個(gè)接觸面和一個(gè)接觸點(diǎn)。 a與地面的接觸面 上有擠壓和相對(duì)滑動(dòng)，因此地面對(duì)a有豎直向上的彈力（支持力）n和水平向左的滑動(dòng)摩擦力 f o

9、a與b的接觸 面上有擠壓無相對(duì)滑動(dòng)但有相對(duì)滑動(dòng)趨勢 （為什么？用假設(shè)法試一試），所以b對(duì)a有豎直向下的彈力（壓力）nba和水平向右的靜摩擦力fba。（因物體b勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡。水平方向上b受繩對(duì)它向右的拉力迫使 它有向右滑動(dòng)的趨勢，a對(duì)b的靜摩擦力跟拉力平衡，使 b保持相對(duì)靜止。由物體間力的作用是相互的可 知b對(duì)a的靜摩擦力方向水平向右）。a與繩的接觸點(diǎn)是軟點(diǎn)面接觸，有彈力，繩對(duì)a的彈力（拉力!F,沿繩的方向水平向右&所以圖沖物體直受到六個(gè)力作甩重力£彈力n、nba、t，摩擦力f、fba。把彈力、摩擦力畫到隔離體 a上得到物體a的受力圖。圖5，圖6請同學(xué)們自己分析卞tNi

10、（彈力）重力兀f前摩標(biāo)力）長梯頂力圖補(bǔ)充課物體受力分析初步2010-06-29 23:19:27|分類：高一物理|標(biāo)簽：|字號(hào)大中小訂閱一.教學(xué)內(nèi)容：§4補(bǔ)充課 物體受力分析初步二.重點(diǎn)、難點(diǎn)：知識(shí)重點(diǎn)：1、初步知道什么是受力分析2、會(huì)進(jìn)行簡單的受力分析3、初步掌握受力分析的步驟知識(shí)難點(diǎn):1、會(huì)利用物體的平衡狀態(tài)對(duì)物體進(jìn)行受力分析2、會(huì)利用假設(shè)法分析力的有無3、掌握受力分析的注意事項(xiàng)（一）物體受力分析研究力學(xué)問題的第一步工作就是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，正確的受力分析是解力學(xué)問題的前提。步驟：1、明確研究對(duì)象。2、隔離研究對(duì)象。將研究對(duì)象從周圍物體中隔離岀來，研究物體周圍有哪些接觸點(diǎn)或

11、接觸面。3、按順序分析力。重力、電磁力、彈力、摩擦力 （先場力，后接觸力，再摩擦力 ）。4、按順序畫力。將分析岀的存在的力畫在物體的重心上（桿形物體一般將力畫在受力點(diǎn)），先場力，后接觸力，再摩擦力。例1.分析以下藍(lán)色物體受力:物體靜止在桌面上物體靜止在斜面上例2.如圖，A物體置于B物體之上處于地面上，分析：1）兩物體都靜止。2）B在向右的作用力下 AB 一起向右勻速運(yùn)動(dòng)。（二）受力分析總結(jié)1、步驟：1）明確研究對(duì)象。若有多個(gè)物體應(yīng)先分析受力簡單的物體，然后分析其它受力復(fù)雜的物體。2）隔離研究對(duì)象將研究對(duì)象從周圍物體中隔離岀來，研究物體周圍有哪些接觸點(diǎn)或接觸面。3）按順序分析力重力、電磁力、彈力

12、、摩擦力 （先場力，后接觸力，再摩擦力 ）。分析每個(gè)接觸點(diǎn)或接觸面上是否有彈力，如果有還要分析是否存在摩擦力。只分析研究對(duì)象受到的作用力，不畫研究對(duì)象對(duì)別的物體的作用力；只分析外力，不分析內(nèi)力彈力和摩擦力屬被動(dòng)力，它們的大小和方向與物體受其它力的情況有關(guān)。4）按順序畫力將分析岀的存在的力畫在物體的重心上（桿形物體一般將力畫在受力點(diǎn)）。5）防止添力和漏力按正確的順序分析是防止漏力的有效措施。防止添力的方法是看能否找到施力物體。例3.如圖所示：小球與光滑斜面接觸，繩處于豎直方向，小球受到的作用力是（）A. 重力和繩的拉力B.重力、繩的拉力和斜面的支持力C.重力和斜面的支持力D.重力、繩的拉力和對(duì)斜

13、面的壓力解析：小球?yàn)檠芯繉?duì)象，它除了受重力之外，還可能與繩和斜面有相互作用。由于小球處于靜止 狀態(tài)，它在豎直方向上重力和繩的拉力平衡，不會(huì)再有壓向斜面的作用，因而沒有由于斜面形變而產(chǎn)生的 斜面對(duì)小球的支持力，故選項(xiàng) A正確。關(guān)于斜面對(duì)小球有無支持力作用，也可運(yùn)用平衡觀點(diǎn)，假設(shè)推理的 方法進(jìn)行判斷。假設(shè)小球受到斜面的支持力，支持力的方向垂直斜面向上，它使小球在水平方向受力不能 平衡，小球不能靜止，故小球不能受到斜面的支持力。點(diǎn)評(píng)：兩物體接觸不是彈力發(fā)生的充分條件，有接觸并且有彈性形變時(shí)才有彈力發(fā)生。有些物體 相互接觸，但有無形變不易判斷，需用平衡觀點(diǎn)，假設(shè)推理方法去檢驗(yàn)。例4.分析滿足下列條件的

14、各個(gè)物體所受的力，并指出各個(gè)力的施力物體。2）在力F作用下靜止在 水平面上的物體>7WF（3）在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物休（4 ）在力F作用下行使在 路面上的不車2、注意事項(xiàng)：1）利用物體平衡條件：若物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，則所受力為平衡力，平衡狀態(tài)有兩種，靜止或勻速 直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；若物體處于不平衡狀態(tài)，則所受力為不平衡，物體處于變速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2）所要畫岀的是物體受到的力，而非物體施加給其它物體的力。3 ）受力分析過程中常使用假設(shè)法，特別是分析靜摩擦力時(shí)。4）每一個(gè)力的存在都是有條件的，不能憑主觀想象隨意添加力。5）不管在什么場景下重力的方向都是豎直向下的。6）受力分析要與物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況

15、相符合。7）畫力時(shí)盡量將物體單獨(dú)從周圍物體中取出單獨(dú)畫，以免各個(gè)物體的受力交叉在一起影響思路。8）一般首先將題目中的已知力畫在物體上，這有助于后面的分析。例5.在力F作用下靜止在 光滑斜面上的物林13）各接融面均逛滑（4）沿播送芾勻速上滑的 物塊A例6.（1）靜止的桿f 2）靜止的桿，豎直墻面 光滑【模擬試題】1、同學(xué)們在操場上進(jìn)行爬桿比賽，使他們能夠上升的力是（）A.重力B.壓力C.摩擦力2、用一水平力F將兩鐵塊A和B緊壓在豎直墻上而靜止，如圖所示，對(duì)此，下列說法中正確的是（）A.鐵塊B受A給它的摩擦力方向可能向上，也可能向下B. 鐵塊B肯定受墻給它的豎直向上的摩擦力C. 鐵塊A肯定對(duì)B施加

16、豎直向上的摩擦力D. B受墻的摩擦力方向可能向上，也可能向下B.D.3、為了測定木塊和豎直墻壁之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用一根彈簧將木塊壓在墻上，同時(shí)在木塊下方有一個(gè)拉力F2作用，使木塊恰好勻速向下運(yùn)動(dòng)，如圖所示?，F(xiàn)分別測岀了彈簧的彈力F1、拉力F2和木塊的重力G,則動(dòng)摩擦因數(shù) 卩應(yīng)等于（）A.C.4、質(zhì)量相同的甲乙兩個(gè)物體疊放在水平桌面上（如圖所示），用力F拉乙，使甲和乙一起勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)設(shè)甲與乙之間的摩擦力為F1，乙與丙之間的摩擦力為 F2，則F1= _，F(xiàn)2=。甲 F 乙*5、如圖所示，正方物體 A、B緊靠著放在水平面上。 mA = 4kg， mB = 2kg，A與地面間的摩擦系數(shù) “A= 0.2，B與地面間的