
第三章 相互作用——力專題 受力分析受力分析整體法和隔離法典例分析其他類物體的受力分析力的分類 1、重力怎樣產(chǎn)生的?其方向怎樣?2、彈力的產(chǎn)生條件是什么?由于地球吸引而產(chǎn)生的,總是豎直向下或垂直水平面向下。物體在地球表面及附近都要受到重力兩個物體直接接觸,發(fā)生彈性形變。壓力支持力:垂直于接觸面,指向被壓或被支持物體。輕繩:沿繩且指向繩收縮的方向。4、摩擦力的產(chǎn)生條件是什么?方向怎么樣?①直接接觸且擠壓②接觸面粗糙③有相對運(yùn)動趨勢或有相對運(yùn)動與接觸面相切,與相對運(yùn)動趨勢方向相反或與相對運(yùn)動方向相反.3、壓力支持力、繩中拉力的方向怎樣?0<Ff≤Ffmax由平衡或者牛頓運(yùn)動定律求解平行于接觸面,與相對運(yùn)動趨勢的方向相反總是阻礙物體間的相對運(yùn)動趨勢Ff=μF壓平行于接觸面,與相對運(yùn)動方向相反總是阻礙物體間的相對運(yùn)動有彈力、接觸面粗糙、有相對運(yùn)動趨勢有彈力、接觸面粗糙、有相對運(yùn)動產(chǎn)生條件大小方向作用效果粗略計算時,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力受力分析物體的受力分析指把指定物體(研究對象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力(研究對象以外的物體對它的所有作用力)都找出來,并畫出受力示意圖的過程。一、受力分析的概念二、受力分析的一般步驟1、明確研究對象,將它從周圍環(huán)境中隔離出來。研究對象可以是質(zhì)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、物體、物體系等。2、按順序分析物體所受的力: 一重 二彈 三摩擦 最后看其他不要找該物體施加給其它物體的力。研究對象是A,只分析其他物體對A的作用力。3、正確畫出物體受力示意圖:4、檢查:防止錯畫力、多畫力、漏畫力。不要求嚴(yán)格畫出每個力的大小,但是方向必須準(zhǔn)確。1、只分析研究對象所受的力,不分析研究對象對其他物體所施的力。2、只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力。3、合力與分力不能同時分析。三、受力分析注意事項特別注意3、分析摩擦力——看它跟哪些物體接觸,有無彈力,有無相對運(yùn)動趨勢或相對運(yùn)動,依次分析每一個摩擦力。2、分析彈力——彈力看四周:看它跟哪些物體接觸,有無彈性形變,依次分析每一個彈力, 彈力的個數(shù)小于等于接觸點(diǎn)(面)的個數(shù)。1、不要把作用在其它物體上的力錯誤的認(rèn)為通過“力的傳遞”作用在研究對象上。4、畫出受力圖(示意圖)——力的作用點(diǎn)可將力作用線平移于一點(diǎn)(一般都畫在物體的重心上)。5、合力和分力不能同時作為物體受到的力。(只分析物體實際受到的力)6、不要把“效果力”和“性質(zhì)力”混淆重復(fù)分析,通常只分析“性質(zhì)力”,不分析“效果力”。7、結(jié)合物體的運(yùn)動狀態(tài)(靜止、勻速或變速)和力的作用的相互性也是確保受力分析正確的有效途徑。8、為了使問題簡化,可根據(jù)題設(shè)條件忽略某些次要的力。(如:物體速度不大時的空氣阻力、物體在空氣中所受的浮力等)9、可看成質(zhì)點(diǎn)的物體,力的作用點(diǎn)可畫在重心上,對有轉(zhuǎn)動效果的物體,則力應(yīng)畫在實際位置上。10、分析物體受力時,除了考慮它與周圍物體的作用外,還要考慮物體的運(yùn)動情況(平衡狀態(tài)、加速或減速),當(dāng)物體的運(yùn)動情況不同時,其情況也不同。整體法:就是把幾個物體視為一個整體,受力分析時,只分析這一整體之外的物體對該整體的作用力,不考慮整體內(nèi)部各物體之間的相互作用力。隔離法:就是把研究對象從相關(guān)的物體系中隔離出來,只分析研究對象以外的物體對它的作用力,不考慮研究對象對其他物體的作用力。隔離法和整體法常常交叉運(yùn)用,從而優(yōu)化解題思路和方法,使解題簡捷明快。四、受力分析的常用方法(1)當(dāng)求整體內(nèi)部各個物體之間的相互作用力時,優(yōu)先考慮采用隔離法。(2)對于多物體問題,如果不求物體間的相互作用力,我們優(yōu)先采用整體法,這樣涉及的研究對象少,未知量少,方程少,求解簡便。選用原則水平面上物體的受力分析1、單個物體(可看作質(zhì)點(diǎn))靜止在水平面地面光滑A向右勻速(地面光滑)A向右運(yùn)動(地面粗糙)A向右運(yùn)動(墻面粗糙)F>G2、單個物體(可看作質(zhì)點(diǎn))在水平面上運(yùn)動斜面上物體的受力分析AA斜面光滑3、單個物體(可看作質(zhì)點(diǎn))靜止在斜面上①A各接觸面均光滑A各接觸面均光滑3、單個物體(可看作質(zhì)點(diǎn))靜止在斜面上②做一做:木塊靜止在斜面上,分析斜面的受力情況。A接觸面不光滑A接觸面不光滑4、單個物體(可看作質(zhì)點(diǎn))在斜面上運(yùn)動(1)水平傳送帶(2)傾斜傳送帶A物體隨水平傳送帶一起勻速向右運(yùn)動A物體隨傾斜傳送帶一起勻速斜向上運(yùn)動(3)傾斜傳送帶A物體隨傾斜傳送帶一起勻速斜向下運(yùn)動5、單個物體(可看作質(zhì)點(diǎn))在傳送帶上豎直面上物體的受力分析AA墻壁光滑A墻壁粗糙A墻壁光滑6、單個物體(可看作質(zhì)點(diǎn))靜止在豎直面上AA沿豎直墻面下滑向上爬竿的運(yùn)動員(無需畫出彈力)7、單個物體(可看作質(zhì)點(diǎn))在豎直面上運(yùn)動桿(非質(zhì)點(diǎn))的受力分析墻壁光滑,地面粗糙墻壁光滑,地面粗糙8、單個物體(非質(zhì)點(diǎn)問題)靜止①半球光滑,地面粗糙桿靜止在光滑碗中8、單個物體(非質(zhì)點(diǎn)問題)靜止②8、單個物體(非質(zhì)點(diǎn)問題)靜止③整體法和隔離法 OA、OB、AB是三根輕繩,它們構(gòu)成一個正三角形,裝置靜止在下圖所示的位置,此時OA豎直.畫出A、B兩球的受力示意圖問題與挑戰(zhàn)對多個物體的受力情況你會處理嗎?一起挑戰(zhàn)一下吧。問題1:分別畫出A、B、C的三個物體所受的力。對于物體A:對于物體B:對于物體C:不要把作用在其它物體上的力錯誤的認(rèn)為通過“力的傳遞”作用在研究對象上。問題2:在水平桌面上疊放著木塊P和Q,水平力F推動兩個木塊做勻速直線運(yùn)動,則P和Q的受力情況。對多個物體的受力情況有沒有更好的處理方法呢?整體法:就是將幾個物體視為一個整體來進(jìn)行分析的方法。隔離法:將研究對象從周圍其他物體中分離出來,單獨(dú)進(jìn)行分析的方法。該如何選擇使用呢?(1)當(dāng)求整體內(nèi)部各個物體之間的相互作用力時,優(yōu)先考慮采用隔離法。可以舉一些例子嗎?(2)對于多物體問題,如果不求物體間的相互作用力,我們優(yōu)先采用整體法,這樣涉及的研究對象少,未知量少,方程少,求解簡便。整體法與隔離法的選用原則兩物塊模型ABA、B兩物體一起勻速向右運(yùn)動ABAB?隔離法整體法求地面對物體B的摩擦力問題模型1ABA、B一起勻速向右運(yùn)動ABAB?求地面對物體B的摩擦力問題模型2ABAB??ABA、B均靜止求墻面對物體B的摩擦力問題模型3AB??AB求墻面對物體A、B的摩擦力問題模型4三物塊模型AB?C地面粗糙,計算地面產(chǎn)生的摩擦力?問題模型1?CAB?ACB?求A、B、C受到的摩擦力問題模型2A、B靜止ABABAB分別畫出A、B受到的力問題模型3A、B靜止AAA分別畫出A、B受到的力問題模型4繩桿連接模型ABA、B靜止滑輪ABA、B靜止分別畫出A、B受到的力問題模型1A輕繩輕桿靜止,分析結(jié)點(diǎn)A的受力A鉸鏈連接問題模型2受力分析時力的個數(shù)重力:有且僅有一個彈力≤接觸點(diǎn)個數(shù)摩擦力≤彈力個數(shù)總 結(jié)受力分析口訣認(rèn)準(zhǔn)對象找重力 遇到多物要隔離繞物一周找彈力 判斷有無摩擦力合力分力莫重復(fù) 施力不畫畫受力多漏錯假要分清 作圖認(rèn)真要仔細(xì)典例分析連接體問題的分析,關(guān)鍵是受力分析研究對象的選取分析:1.若繩子的拉力為零2.若繩子有拉力答案:ACD總結(jié):(1)分析彈力時,并不一定有接觸就一定有彈力,有接觸且發(fā)生彈性形變才能有彈力.(2)有面接觸產(chǎn)生彈力的位置,也不一定有摩擦力分析:【正確答案】AD總結(jié):某未知力不易判斷時,可以調(diào)整研究對象,若分析外力,可以考慮整體隔離調(diào)整研究對象,若分析內(nèi)力,可以考慮隔離研究另一物體調(diào)整研究對象.只畫性質(zhì)力,不畫效果力如圖所示,一個物體靜止放在傾斜為θ的斜面上,下列說法正確的是( )A、重力、支持力、下滑力、摩擦力B、支持力、下滑力、摩擦力C、重力、支持力、下滑力D、重力、支持力、摩擦力D畫受力圖時,只能按力的性質(zhì)分類(如重力、彈力、摩擦力)畫力,不能按作用效果(拉力、壓力、向心力、下滑力、上升力等)畫力,否則將出現(xiàn)重復(fù)。皮帶傳動中的摩擦力AA為從動輪,B為驅(qū)動輪,且皮帶不打滑。判斷:驅(qū)動輪與皮帶接觸處P、Q兩點(diǎn)靜摩擦力方向? 從動輪與皮帶接觸處F、E兩點(diǎn)靜摩擦力方向?E¨FP¨Qv試一試B自行車運(yùn)動中前后輪與地面接觸處的摩擦力1、推車行走?2、騎車前進(jìn)?????其它受力分析GAF地AF1FfGBF地BFFfF2GAFBAFFfGBF地BFFf地BFfABFABGAFBAFFfGBF地BFf地BFABFfAB球光滑球光滑球光滑光滑圓環(huán)NN向上運(yùn)動趨勢無運(yùn)動趨勢向下運(yùn)動趨勢NN向上運(yùn)動趨勢無運(yùn)動趨勢向下運(yùn)動趨勢FF對結(jié)點(diǎn)OTFF''【練習(xí)】如圖所示,光滑的小球夾在固定豎直擋板MN和斜面PQ之間而靜止,則小球所受力的個數(shù)為(???)A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【參考答案】C牛刀小試【練習(xí)】如圖所示,一建筑塔吊向右上方勻速提升建筑物料,若忽略空氣阻力,物料所受重力為G,則物料的受力圖正確的是圖中的( ?。〢. B. C. D.【參考答案】D【練習(xí)】如圖所示,甲、乙兩人分別乘坐兩種電動扶梯,此時兩電梯均勻速向上運(yùn)轉(zhuǎn),則( ?。〢.甲受到三個力的作用B.乙受到三個力的作用C.甲對扶梯有摩擦力的作用D.乙受到的摩擦力方向沿斜面向下【參考答案】B【練習(xí)】(多選)如圖所示,A物體沿豎直墻自由下滑,B、C、D物體均靜止,各接觸面均粗糙,則( ?。〢.A物體受到三個力作用B.B物體受到三個力作用C.C物體受到三個力作用D.D物體受到三個力作用【參考答案】BC【練習(xí)】(多選)如圖所示,下列情景中物體M所受摩擦力f的示意圖正確的是( ?。〢.物體靜止在粗糙水平面上時受到的摩擦力水平向右B.汽車停在斜坡上時受到的摩擦力沿斜面向上C.用力向下擦黑板時黑板擦受到的摩擦力豎直向上D.瓶子被握在手中處于靜止?fàn)顟B(tài)時受到的摩擦力豎直向下BC【練習(xí)】(2022·山東省臨沂第一中學(xué)高一開學(xué)考試)如圖所示,兩個相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上。關(guān)于斜面體A和B的受力情況,下列說法正確的是( ?。〢.A一定受到五個力 B.B可能受到四個力C.B與墻壁之間一定有彈力和摩擦力 D.A與B之間一定有摩擦力【參考答案】D【練習(xí)】(多選)如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖,繃緊的傳送帶始終保持恒定速率運(yùn)行,在水平傳送帶上疊放著木塊P和Q,PQ一起相對傳送帶靜止,下列關(guān)于P、Q受力分析說法正確的是( )A.P受2個力 B.P受3個力 C.Q受3個力 D.Q受4個力【參考答案】AC【練習(xí)】(2022·重慶十八中高三階段練習(xí))如圖所示,甲、乙兩個三角形物體在一個垂直于甲和乙接觸面的力F的作用下,均靜止在固定的斜面上。以下關(guān)于甲、乙兩個物體受力情況的判斷正確的是( ?。〢.物體甲一定受到3個力的作用 B.物體甲可能只受到5個力的作用C.物體乙可能受到4個力的作用 D.物體乙可能只受到3個力的作用【參考答案】C【練習(xí)】(2022·河北省唐縣第一中學(xué)高二階段練習(xí))如圖所示,物體A、B、C在水平外力F的作用下一起在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動,則關(guān)于A、B、C三個物體的受力情況,下列說法正確的是( ?。〢.物體B可能受4個力作用,也可能受5個力作用B.物體A一定受5個力作用C.物體C可能受2個力作用D.物體A可能受5個力作用,也可能受6個力作用【參考答案】B感謝您的耐心聆聽I'd like to finish by saying how grateful I am for your attention.
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