初中物理知识点:力的分析技巧
初中物理知识点:力的分析技巧
初中物理知识点:力的分析技巧
初中物理知识点:力的分析技巧
力学是物理学中的重要内容之一,而力分析是解决力学问题的关键步骤。然而,很多同学由于缺乏耐心、知识薄弱,在做力分析时经常犯错误,甚至有的同学根本就不会做力分析。小编整理了一份力分析技巧清单,供大家参考。
物体受力分析的基本步骤
(1)首先,我们需要确定研究对象。我们可以将其与周围物体隔离开来,只分析它所受到的力贝语网校,而不考虑研究对象对周围物体施加的力。
(2)一般首先分析场力(重力、电场、磁场等)。
分析弹力。绕着研究对象走一圈,找出研究对象与其他物体有多少个接触面(点)。接触面(点)的数量将决定弹力的大小。然后分析这些接触面(点)与研究对象之间是否有压缩。如果有,画出弹力。
最后对摩擦力进行分析,根据摩擦力产生的条件,凡是有弹性的地方都可能受到摩擦力,然后根据接触面是否粗糙、接触面与研究对象之间是否有相对运动或相对运动趋势,绘制摩擦力曲线。
(3)根据物体的运动或运动趋势和周围其他物体的分布情况,分析所要确定的力,画出所研究物体的受力图;
(4)根据力的概念、平动方程、转动方程(特殊情况为平动平衡方程、转动平衡方程),检查所分析的所有力的合力和力矩是否满足题中给定物体的运动状态。如果不满足,则一定是有漏算力或多加力等错误,必须重新进行分析。
分析物体受力时应注意的几个问题
1.有时为了简化问题,用一些提示性术语,如“轻绳”、“轻杆”等表示不考虑绳、杆的重力;“光滑表面”表示不考虑摩擦力。
2、弹力的表现形式多种多样,通常提到的“压力”、“支撑力”、“拉力”、“推力”、“张力”等其实都是弹力。两个物体接触是产生弹力的必要条件,但不是充分条件,也就是说接触不一定产生弹力,也有接触不产生弹力的情况。
3、摩擦只有在两物体接触面之间存在弹力时才会产生。如果接触面粗糙,有没有摩擦?如果有摩擦,摩擦的方向是什么?这还取决于研究对象所受的其他力和运动状态。
例如,将物体A放置在一个倾斜角为θ的粗糙斜面上,当沿斜面向上施加一个力F时,物体A处于静止状态。物体A受到的力有多少呢?由一般的受力分析方法,我们知道A一定受到重力G、斜面支撑力N和拉力F的作用,但静摩擦力可能沿斜面向下,也可能沿斜面向上,也可能正好为零。这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势和方向才能确定。
4、连接器的受力分析可以凸显隔离法的优势,隔离法可以将部分内力转化为外力,应用牛顿第二定律,但在选择研究对象时,一定要根据需要,可以是连接器中的一个物体,也可以是几个物体初中物理力学受力分析,也可以是整体,不要盲目地进行隔离,以免使问题复杂化。
5.分析力时,要注意质点与物体的区别。由于运动状态不同或研究重点不同,物体有时可视为质点,有时又不可以。如果不考虑物体的转动,只考虑平动,则可将该物体视为质点。以后用牛顿运动定律讨论力与运动的关系时,就把物体视为质点,物体受到共向力的作用。
6. 注意每次分析一个力时,都要找出它施力的物体,避免分析一些不存在的力。比如汽车刹车后,还是继续向前行驶,这是物体惯性的表现,不存在向前的“冲量”。再比如水平抛物体时,物体是沿水平方向运动的,只受重力作用初中物理力学受力分析,所以不存在水平抛掷力。
7. 注意只分析研究对象所受的力,而不能分析研究对象对其他物体所受的力。例如,研究对象是A,那么只能分析“A对A”、“B对A”、“C对A……”所受的力,而不能分析“A对A”、“A对B”、“A对C……”所受的力。同样,不要误认为对其他物体所受的力是通过“力的传递”作用于研究对象上的。
例如:物体A、B并排放置在水平面上,A受到水平恒定力F的推动,物体A、B一起运动,物体B只受到重力mg、地面的支撑力N1、物体A的推力N2和地面的摩擦力f,不存在推力F,不能认为F通过物体A传递给B。
8.注意合力与分力不能同时是物体所受的力。
例如,一个质量为m的物体静止在倾斜角为θ的斜面上,它受到三个力的作用:重力mg、斜面对它的支撑力N、摩擦力f。不能假设该物体受到五个力的作用:重力mg、斜面对它的支撑力N、摩擦力f、以及mgsinθ和mgcosθ。mgsinθ和mgcosθ只是重力沿斜面和垂直于斜面的两个分量。
9、注意只分析按性质命名的力(场力、弹力、摩擦力等),不分析按作用命名的力(向心力、滑动力、恢复力等)。例如,单摆在摆动过程中只受到两个力的作用,即重力和绳索的张力,而不受到恢复力的作用。
10、分析物体受力时,除考虑物体与周围物体的相互作用外,还必须考虑物体的运动(平衡、加速或减速运动、曲线运动)。物体的运动不同,其受力情况也必不同。
例如,水平放置