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高中物理受力分析,一定要学的透彻才行!

更新时间:2024-05-26 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

今天给大家介绍高中力学中很重要的一个内容——力的分析。力的分析是解决很多问题的基础和前提,所以一定要学透!te9物理好资源网(原物理ok网)

受力分析te9物理好资源网(原物理ok网)

◎知识排序te9物理好资源网(原物理ok网)

受力分析就是找出研究对象在给定的物理环境中所受到的所有力,并画出相应的受力图。te9物理好资源网(原物理ok网)

1. 受力分析依据te9物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据各种力的产生条件和特点高中物理 受力平衡,每种力的产生条件提供了其存在的可能性。由于力产生的原因不同,形成了不同性质的力。这些力可以归结为场力和接触力。接触力(弹力和摩擦力)的确定比较困难。两个物体的直接接触是产生弹力和摩擦力的必要条件。弹力的产生原因是物体的变形,而摩擦力的产生不仅需要物体间有相互压缩,还需要有相对运动或相对运动趋势。te9物理好资源网(原物理ok网)

(2)基于作用与反作用并存的原理,受力物体与施力物体同时存在。一方面,凡是作用于物体的力,都有施力物体和其反作用力,没有施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的。另一方面,基于作用与反作用的关系,可以灵活改变研究对象,由作用力确定反作用力。te9物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据物体的运动状态:有些力的存在或方向是很难确定的,需要根据物体的运动状态、物体的平衡条件或牛顿运动定律来确定。te9物理好资源网(原物理ok网)

2. 力分析程序te9物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据课题选择研究对象。选择研究对象的目的是为了对课题进行尽可能深入的研究。研究对象可以是单个对象,也可以是对象的一部分,也可以是若干个对象组成的系统。te9物理好资源网(原物理ok网)

(2)把研究对象与周围的物体隔离开来。为防止遗漏某一力,要养成按一般步骤分析的好习惯。一般先分析引力;然后绕着物体转一圈,找出与研究对象接触的物体,逐一分析这些物体对研究对象的弹力、摩擦力;最后分析其他场力(电场力、磁场力)等。te9物理好资源网(原物理ok网)

(3) 无论何时分析力,你都应该考虑力施加于哪个物体。这将帮助你避免分析一些不存在的力。例如,垂直向上抛出的物体不会受到向上的推力,刹车后因惯性滑动的汽车不会受到向前的“冲量”。te9物理好资源网(原物理ok网)

(4)画完力图后,需要进行一个定性试验,看物体是否能根据所画的力图处于题目所给的运动状态。te9物理好资源网(原物理ok网)

3. 受力分析注意事项te9物理好资源网(原物理ok网)

(1)只分析研究对象所受力,不分析研究对象对其他物体所受的力。te9物理好资源网(原物理ok网)

(2)仅分析按照性质命名的力。te9物理好资源网(原物理ok网)

(3)分析力时,必须确定施加力的物体。te9物理好资源网(原物理ok网)

(4)合力与分力不能是同时作用于一个物体的力。te9物理好资源网(原物理ok网)

高中物理 受力平衡te9物理好资源网(原物理ok网)

4. 受力分析的常用方法:隔离法、整体法te9物理好资源网(原物理ok网)

(1)隔离te9物理好资源网(原物理ok网)

为了明确系统中物体(连接器)所受的力和运动,一般可以采用隔离法。te9物理好资源网(原物理ok网)

使用隔离方法解决问题的基本步骤是:te9物理好资源网(原物理ok网)

1.明确研究对象、过程或状态;te9物理好资源网(原物理ok网)

2.从整个过程中孤立出一个研究对象、一个运动过程或一个状态;te9物理好资源网(原物理ok网)

3.画出某一状态下的受力图或运动过程示意图;te9物理好资源网(原物理ok网)

4 选择适当的物理定律来建立方程并求解。te9物理好资源网(原物理ok网)

(2)整体方法te9物理好资源网(原物理ok网)

当研究仅涉及系统而不涉及系统内某些物体的力和运动时,通常可以使用整体方法。使用整体方法解决问题的基本步骤是:te9物理好资源网(原物理ok网)

1.明确所要研究的动作的体系和整个过程;te9物理好资源网(原物理ok网)

2、画出整个系统的受力图及整个运动过程示意图;te9物理好资源网(原物理ok网)

3. 选择适当的物理定律来建立方程并求解。te9物理好资源网(原物理ok网)

隔离法和整体法经常交替使用,以优化解题思路和方法,使得解题变得简单、清晰。te9物理好资源网(原物理ok网)

◎实例分析te9物理好资源网(原物理ok网)

【例9】如图所示,一小车M静止在光滑的水平面上,一侧紧贴墙面。若在斜面上加一物体m,M与m相对静止,试分析哪些力作用在小车上te9物理好资源网(原物理ok网)

高中物理 受力平衡te9物理好资源网(原物理ok网)

【分析与解答】将M和m作为一个整体进行分析,它们必须受到重力和地面支撑的作用。由于汽车静止,由平衡条件可知高中物理 受力平衡,墙面对汽车一定没有作用力。以汽车为研究对象,如图所示,它受到四个力:重力Mg、地面支撑力FN、来自m的压力F2和静摩擦力f。由于m静止,可知f和FN的合力一定垂直向下。te9物理好资源网(原物理ok网)

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【解释】M与壁面接触,但是否有压缩取决于M和m的状态。若m以加速度a沿M下滑,则壁面对M将产生弹力,弹力FN是水平方向的。te9物理好资源网(原物理ok网)

【注意】 ① 为了防止力的损失,分析接触力时,应以研究对象为一圈观察,逐一分析每个接触点。 ② 不要错误地认为作用于其他物体上的力是通过力的传递作用于研究对象。 ③ 正确绘制力图,画图时应明确标明力的方向,不同的力要用不同的符号表示。te9物理好资源网(原物理ok网)

【例10】一个底部粗糙、质量为M的楔子放在粗糙的水平面上,楔子的斜面光滑,与水平面的夹角为300。一个质量为m的小球拴在一根一端固定的轻绳上,小球与斜面的夹角为300,如图所示。te9物理好资源网(原物理ok网)

(1)当分离器静止时,绳索的张力是多少?te9物理好资源网(原物理ok网)

(2)若地面对裂缝的最大静摩擦力等于岸边乘以地面对裂缝的支撑力,则 μ 值必须满足什么条件才能使整个系统静止?te9物理好资源网(原物理ok网)

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【分析与解决】 (1)建立以水平方向为x轴的坐标系,如图进行受力分析。te9物理好资源网(原物理ok网)

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(2)以分流器及球体整体为研究对象物理资源网,受力分析如图te9物理好资源网(原物理ok网)

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【例11】如图所示,木块ABC,质量为m,横截面积为直角三角形,∠ABC=α,边AB抵住垂直壁,F为与斜面BC垂直的推力,木块静止不动,则摩擦力的大小为。te9物理好资源网(原物理ok网)

【分析与解答】:木块ABC受到重力、墙面支撑、摩擦力、推力四个力的平衡,由平衡条件不难推导出静摩擦力的大小为f=mg+Fsinαte9物理好资源网(原物理ok网)

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【例12】如图所示,物体质量为2kg。两根轻绳AB、AC的一端连接在垂直墙上,另一端绑在物体上。在与水平线成θ=600的方向对物体施加一个拉力F。若要将两根绳子都拉直,求拉力F的范围。te9物理好资源网(原物理ok网)

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