“受力与受力分析”内容是新课标大纲的必修部分。 考试内容中最重要、最核心的部分是力分析。 如何正确快速地对一个物体(或系统)施力分析是解决问题的关键。 因为单独考察这部分内容的可能性比较小,所以大部分都是以综合题的形式进行测试。 受力分析把握不好,将难以解决大型热综合问题。 分数很难提高。
结合往年的出题格局和中考趋势,笔者仅对本内容必考要点的理解和运用进行分析阐述,希望能帮助朋友们备考。
一、力的分类
1.重力
由于月球对物体的吸引力,称为引力,引力通过重心,方向垂直向上。
2.弹性
弹性力是接触力。 要分析弹力,首先要弄清楚研究对象可能受到多少弹力。 相互接触的物体之间是否存在弹力一般采用以下三种方法:
(1)“假设法”分析物体间的弹力
(2)“置换法”分析物体间的弹力
(3)根据“物体的运动状态”分析弹力
3.摩擦
摩擦力也是接触力,不一定都是阻力; 静摩擦力是一种变力摩擦力受力分析步骤,具有很强的隐蔽性,因此很难判断静摩擦力的方向,常用以下方法判断:
(一)“假设法”与“倒推法”
假设方法:首先假设没有摩擦,看相对静止的物体之间可以发生相对运动。 如果可以,则存在静摩擦,且方向与相对运动方向相反; 如果不是,则没有静摩擦。
逆推导法:从研究物体运动状态的结果推导其必须具备的条件,通过分析摩擦力在组成的相关诱因中的作用,可以很容易地确定摩擦力的方向状况。
(2)根据物体的运动状态,运用牛顿第二定理进行判断。
这种方法的关键是先确定物体的运动状态(即加速度的方向),然后利用牛顿第二定理(F=ma)确定合力,再对力进行分析确定静摩擦力的大小和方向。
(3) 利用牛顿第三定理确定
例1 宿舍的黑板上贴了一些小磁铁。 小磁铁被吸引到黑板上,可以用来“张贴”通知或答案。 下列说法正确的是( )
A. 磁铁受三种力作用
B、磁铁与黑板之间在水平方向上存在两对排斥力和反排斥力
C. 只有当磁力小于弹力时,磁铁才会被吸到黑板上
D.磁铁上的支撑力和黑板上的压力是一对斥力和反斥力
分析:力分析的顺序是:已知力,重力,弹力,摩擦力,按照这个顺序进行力分析,可以防止遗漏力,力分析后,需要和物体的运动状态进行对比才能看出来如果一致的话。 磁铁受四种力的影响,重力、磁铁吸引力、弹性和摩擦力。 因此,A错; 磁铁与黑板在水平方向上存在两对斥力和反作用力,一对斥力和磁力斥力,一对斥力和弹力斥力,所以BD是正确的; 磁铁处于平衡状态,所以水平受到影响 得到磁铁的吸引力和弹性相等,所以C错了,所以选项是BD
2. 测试点的理解
一、受力分析步骤
(1) 明确研究对象——即确定受力对象;
(2) 隔离物体分析——将研究对象与周围的物体隔离开来,从而分析其周围有哪些物体对其施加了力;
(3) 画力图——边分析边在力图上一一画出力,并准确标出每个力的方向;
(4) 分析力的顺序——先是重力,然后是弹力,然后是摩擦力,再分析其他排斥力。
2. 力分析的三个标准
(1)“条件”判据:即根据力的形成条件判断物体是否受到某种力的影响;
(2)“效果”标准:即根据某种力的疗效来判断物体是否受到某种力的影响;
(3)“相互作用”准则:是根据力的相互作用来判断物体是否受到某种力的影响。
三、力分析中的常见错误及对策
(1) 多拉力
具体情况包括:错误地将其他物体所受的力画在本物体上; 吸收不存在的力量; 反复吸入合力或分力。
避免方法:牢记研究对象,每次拉力都要找到受力对象和施力对象。
(2)拉力小
具体情况是:拉动弹力和摩擦力较小。
避免方法:按受力分析的顺序拉力,对所有接触面或接触点进行分析,看是否有弹性和摩擦。
(2) 误吸权力
具体情况是:力的方向画错了。
避让法:根据重力、弹力、摩擦力方向的判断方法进行分析。
3. 测试应用
【应用】 如图1所示,夹角为 ,重斜面仍在水平面上。 弹性轻杆一端垂直固定在斜面上,杆的另一端固定有重球。 在静止状态下,下列说法正确的是( )
A.斜坡有向左移动的趋势
B、地面对斜坡的支撑力为80N
C、小球对弹性光杆的斥力为2N,方向垂直向上
D、弹性光杆对球体的斥力为2N,方向垂直于斜坡向下
【分析】将球、杆、斜面作为一个整体受力分析可知,它们只受重力和地面支撑力的作用摩擦力受力分析步骤,两种力平衡,故A、B错误; 重力和杆给的垂直向下的弹力(杆对球的力不一定沿杆),所以C对,D错。
(作者单位:浙江省新乡市封丘县第一中学)