1. 物体受力分析方法
(1)重要性():物体的受力分析是解决问题的基础,贯穿了整个高中物理的始终。
力分析是解决力学问题的基础,是解决力学问题的关键和重要方法,是学好物理的第一步。
(因为:物体上的力
解决物理问题的能力很重要,体现在正确分析作用于物体的力的能力。
找出指定的研究对象在特定的物理情况下所受到的全部外力,并画出受力图,称为受力分析。
(2)受力分析方法及步骤:
①选择对象——(研究对象可以是一个粒子、一个节点、一个物体,或者由若干个物体组成的系统)。原则上使问题的研究和处理尽可能简单。
②隔离物体——将研究对象与周围环境隔离开来,分析周围物体对研究对象的作用力。先分析场力(重力、电场、磁场等),再分析接触力(弹力、摩擦力),再分析其他力;或先分析主动力,再分析被动力(弹力、摩擦力)。
按顺序(重力、弹力、摩擦力)进行分析,可以防止力的泄漏;分析每一个力,都要能找到施加力和接受力的物体(即物力),可以防止力的叠加现象。
注意:力不能过多或过少;要分析的力是属性力,如重力、弹力、摩擦力等,不要分析作用力,如向心力、恢复力等。
③画力图——把作用于物体上的力逐一画在力图上,并标出各力的方向。注意不要把施加的力画在图上。
还要注意高中物理力的示意图,不同物体的力图应该用隔离法分别画出来。对于粒子,不考虑变形和旋转的影响。力可以平移到物体的重心,也就是说,每个力都是从重心画出来的。
检测:防止错图、漏图、多图。
④确定方向——即确定坐标系高中物理力的示意图,并指定正方向。
⑤ 列出方程——根据平衡条件或牛顿第二定律贝语网校,列出给定方向的方程。
(添加步骤④和⑤是为了解决某些力量是否存在的不确定性)
注: 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受的力
②. 对于每一个分析的力,应该能够找到施加该力的物体。(这可以防止额外的力)
③.合力与分力不能同时成为作用于物体的力
(3)判断物体是否受到某种力的依据:(三个判断依据)
①根据力的概念,寻找施加力的物体;
②通过判断力的性质,找到产生力的原因;
③由力的作用,判断物体是否发生变形或运动状态改变。(是静止、匀速运动还是变速运动)
以上三种判断依据中,第三种判断依据是实际受力分析中最常用的,尤其是弹力、摩擦力的判断主要基于变形和运动状态的分析。
对于某些特定的力,如场力,则从其产生的原因入手进行分析,即上述第②条。
假设法:当不知道某种力是否存在时,可以先对其存在或不存在作出假设,然后根据该力的存在或不存在是否影响物体的运动状态来判断该力是否存在。
(1)力量产生的条件:不同的力量,其产生的条件也不同。这是最基本的判断。
(2)力的作用:有些力的产生条件比较复杂,而且力的方向比较隐蔽,很难根据条件判断(如弹性、摩擦力),这时要根据力的作用效果来判断是否施加了力。
(3)基于力的相互作用:力的作用是相互的,研究对象是否施加了某种力,可以间接地判断为受到了某种力的作用。
(4)检查受力情况与运动情况是否一致。
当物体的某些受力条件难以确定时,可以先根据(或确定)物体的运动状态确定未知力,然后利用平衡条件或牛顿定律确定未知力。
注:①合力与分力不能看作是同时作用于物体上的力,它们只是“等效替代”,作用效果相同。
②用字母代号来标记作用于物体上的各力,而某一力的分力仅按平行四边形法则作出,一般用一个符号表示。
③基本粒子的引力可以忽略。如无特别说明,引力必定存在。
④弹性与运动状态有关
⑤ 摩擦:注意相对运动的方向或相对运动趋势